Устройство для астроориентации телескопа

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Реслублик(22) Заявлено 16,05.75 (21) 2136309/18-24 с присоединением заявки М Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытийРЗ) Приоритет Опубликовано 15,11,79, Бюллетень Мо 42 (5 З) УА 62-526: 522-612 ( 088. 8) Дата опубликования описания 151179(54) УС 1 РОПСТВО ДЛЯ АСТРООРИЕНТАЦИИ ТЕЛЕСКОПАИзобретение относится к системамавтоматического управления положением объектов в пространстве.По основному авт,св. У 487377 из -вестно устройство, содержащсе двух 5степенной опорно-поворотный карданный подвес телескопа с приводамителескопа, два астродатчика, установленных на телескопе в двухстепен -ных опорно-поворотных карданных под 10весах с приво,цами астродатчиков,датчики углов которых подключенык управляющему пульту, соединенномус управляющими блоками приводов телескопа и астродатчиков, при этом 15внешние оси двухстепенных опорноповоротных карданных подвесов астродатчиков установлены параллельно,а внутренние - перпендикулярнооптической оси телескопа 1), 20Недостатком известного устройстваявляется то, что при его эксплуатациивследствие воздействия транспортныхнагрузок, а также из-за температурных воздействий окружающей среды в 25конструкции рамы телескопа возникаютдеформации, Эти деформации являютсяосно вным и опр еделяющим источи икомостаточных погрешностей ориентацииоптичсской оси телескопа относитель на направлений на опорные звезды,на которые направлены астродатчики,т, е. источн иком ин струмент альныхпогрешностей ориентации оптическойоси телескопа на объект наблюдения.Цель изобретения - повышениеточности устройства. Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве установленыы посл едовател ьно соедин енные третий астродатчик, блок памяти и преобразователь координат, выход которого подключен к управляющему пульту, а третий астродатчик жестко установлен на телескопе параллельно его оптической оси.На чертеже изображена блок-схема устройстваУстройство состоит из телескопа 1 с несущей рамой, двух злектромеханических приводов 2 и 3 по осям двухстепенного опорно-поворотного карданного подвеса (ОПП) телескопа, двух астродатчиков (АД) 4 для звездной ориентации телескопа и четырех злектромеханических приводов (по два на каждый АД звездной ориентации) 5 и 6 по осям двухстепенных опорно- поворотных карданных подвесов (ОПП).Привод 5 предназначен для поворотаАД относительно телескопа вокругвнутренней оси ОПП АД, а привод бдля поворота АД вокруг внешней осиОПП АД. Устрой ство установлено наподвижном основан ии ( ПО) 7, 5 Каждый электромеханический привод(2,3,5 и б) состоит иэ исполнительного электродвигателя, механическогопонижающего редуктора с волновой передачей, датчиков обратных связейследящего привода по углу и по скорости и вспомогательных элементов(телеметрические датчики угла, концевые выключатели и др,), которыерасположены в корпусе привода,Кроме того, в устройство входятуправляющие блоки 8 астродатчиков,управляющий блок 9 телескопа, управляющий пульт 10, третий астродатчик 11, предназначенный для измере 20ний остаточных ошибок ориентациителескопа, блок памяти 12 и преобразователь координат 13 третьего астродатчика.В пульте 10 расположены четыререверсивных счетчика, представляющихв совокупности задатчик для наборакомандных значений углов и преобразователь сигналов. В преобразователесигналов с помощью двух синусно-ко- .0синусных прецизионных потенциометровприращения углов поворота АД 4 (поотношению к их командным значениям)преобразуются в управляющие напряжения. Для измерения приращений углов 35используются пары вращающихся трансформаторов (ВТ), включенные в трансформаторном режиме.Устройство работает следующимобразом. 40Перед началом работы телескопа выбирается видимый объект наблюдения(ОН) и производится необходимая длявыбранного ОН грубая трехосная начальная ориентация и стабилизация ПО7, осуществляемая с достаточно большими погрешностями (порядка 3-5 угловых градусов до каждой иэ трех осейПО) . При этом телескоп и третий АД11 гру бо ори е н тиро в аны н а в идимый ОН,После выполнения ориентации ПОоператор включает питание устройстваи набирает на пульте 10 командныезначения углов АД 4 в их ОПП.Затем оптические оси АД 4 автоматически ориентируются по внутренним и 55внеШним осям их ОПП, Для этого переключатель режимов работы на пульте10 ставят в соответствующее положение. При этом ВТ-приемники приводов 5и б подключаются ко входам управляющих блоков 8, а выходы АД 4 отключаются от входов блоков 8. Таким образомформируются четыре позиционных привода ориентации АД 4 (по два на каждыйАД). Эти приводы поворачивают АД 4 б 5 по внутренним и внешним осям их ОППна командные углы.По окончании двухосной ;.ставкипо командным углам астродатчики 4захватывают свои опорные звезды,что обеспечивается применением АДс достаточно широким полем зрения,перекрывающим погрешности начальнойориентации и стабилизации ПО 7. Приэтом устройство готово к работев режиме астроориентации телескопана видимый ОН,При переводе системы в режимастроориентации телескопа (переключателем режимов на пульте 10 ВТприемники приводов 5 и б отключаютсяот входов управляющих блоков 8 иВТ-приемники приводов б подключаютсяуправляющим пультом 10 к его преобразователю сигналов. Выходы преобразователя сигналов уставок подключаются ко входам управляющего блока 9,а выходы АД 4 - к соответствующимвходам блоков 8,Таким образом формируются шестьследящих приводов, четыре из которых,управляемые сигналами рассогласования АД 4, регулируют вращение АД 4относительно телескопа поворотами вих ОПП так, чтобы оптические осиАД 4 были строго направлены на соответствующие опорные звезды при всехвозможных движениях телескопа. Двадругих следящих привода 2 и 3, управляемых рассогласованиями ВТ-приемников приводов 5 по отношению к соответствующим ВТ-датчикам задатчикауправляющего пульта, регулируют вращение телескопа и жестко связанногос ним третьего АД 11 относительноПО 7 при всех воз можных движени яхПО,Ориентация оптических осей АД 4 наих опорные звезды путем поворотовАД 4 следящими приводами 5 и б относительно телескопа вызывает рассогласование между действительным угловымположением АД 4 и ОПП и их командными значениями. Сигналы ВТ-приемиковприводов 5 поступают на вход. преобраз овател я сигн алов уст авок, откудапосле преобразования поступают управляющие напряжения через управляющий блок 9 на приводы 2 и 3. Поддействием этих приводов телескопповорачивается в своем ОПП так, чтобы св ест и к нулю у правл яющи е н апр яжения. Это вызывает уменьшение рассогласования АД и ВТ-приемников приводов 5.Если оптические оси АД с помощьюсобственных следящих приводов точнонаправлены на опорные звезды и рассогласования ВТ-приемников приводов5 равны нулю, то телескоп и третийАД 11 остаются направленными на ОНс точностью до остаточных погрешностей ориент ации т еле скопа, основнуюи определяющую долю которых составляют ошибки из-за деформации его рамы, При этом устройство готово к работе в режиме измерения остаточных ошибок ориентации телескопа.5При переводе устройства в режимизмерения остаточных ошибок ориентации телескопа переключателем режимовна пульте 10 включается третий АД 11и в блоке 12 производится запоминание означений выходных напряжений АД 11,пропорциональных остаточным ошибкамориентации телескопа. При этом приводы 2, 3,5 и б продолжают работатьв следящем режиме, Так обеспечиваетсяизмерение ошибок ориентации из-запогрешностей по одной оси поворотакаждого АД 4 относительно телескопа,Для измерения ошибок ориентации из-запогрешностей по второй оси поворотакаждого АД 4 относительно телескопа 2 Опроизводится еще одно измерение, отличающееся от предыдущего тем, чтоПО 7 при этом повернуто в пространстве вокруг оптической оси телескопана угол 90 угловых градусов. При 25этом каждый АД 4 требуется повернутьвокруг телескопа на 90 угловых градусов, тогда АД останутся ориентированными на те же опорные звезды, ателескоп - на выбранный видимый ОН, 30Для этого переключатель режимов воз -вращают в положение режима астроориентации телескопа, третий АД 11 иблок памяти 12 автоматически выключаются, ПО 7 с помощью его собственнойсистемы ориентации поворачиваютвокруг оси, параллельной оптическойоси телескопа, на 90 угловых градусов,Астродатчики 4, удерживаемые следящими приводами 5 и б в направленииопорных звезд, автоматически поворачиваются относительно телескопа натот же угол, что и ПО. После этогоповторяют измерение и запоминаниезначений остаточных ошибок ориентации телескопа, На этом режим измерений закончен, устройство готово дляориентации телескопа на невидимыеОН с компенсацией остаточных ошибокориентации,50Если для ориентации телескопана н евидимые ОН могут быть использованы те же опорные звезды, что и врежиме измерений при видимом ОН,то переориентацию телескопа можнопроиз вест и без выключения режимаастроориентации телескопа изменениемна пульте 10 показаний счетчиков,соответствующих взаимному угловомуположению нового ОН и прежних опорных эвезд. При использовании длянового ОН новых опорных звезд производят режим начальной грубой ориентации ПО, двухосную установку АД 4в их ОПУ, после этогб включают режим астроориентации телескопа, при этом указанные режимы осуществляются для невидимых ОН так же, как описано выше для видимого ОН.Для компенсации остаточных ошибок ориентации телескопа на невидимыйОН выход преобразователя координат 13, соединенного по входу с блоком памя" ти 12, соединяется с суммирующим входом преобразователя сигналов управляющего пульта, где его сигналы суммируются с сигналами ВТ-приемников приводов 5, что обеспечивается автоматически после установки опера" тором на управляющем пульте 10 переключателя рода работ в положениеневидимый ОН , При этом компенсирующие сигналы порождают на выходе преобразователя координат управляющего пульта 10 дополнительный управляющий сигнал. После прохождения управляющего блока 9 этот сигнал воздействует на приводы 2 и 3, под действием которых телескоп поворачивается в ОПП до тех пор, пока сигналы с ВТ-приемников приводов 5 станут равными по величине, но противоположными по знаку компенсирующим сигналам. Так происходит коррекция ориентации телескопа .на величину остаточных ошибок его ориентации на невидимый ОН, при этом в данном устройстве, в отличие от известного, для достижения ориентированного положения телескопа принципиально требуетмя неравенство нулю сигналов ВТ-приемн и ко в при водов 5 .Если до ориентации телескопа на новую серию объектов наблюдения условия эксплуатации изменились по сравнению с теми, в которых производились первые измерения остаточных ошибок ориентации телескопа, то следуетт вновь произ вест и эти измер ени я,Использование устройства позволйт расширить круг задач астрофизических исследований, выполн яемых с помощью т еле скопа, ( например, ст ан ет воз можным исследование пространственной структуры излучения объектов н аблкдения, угловые размеры которых превосходят ошибку наведения телескопа), а также проводить исследование двойных звезд, угловое расстояние между которыми больше ошибки наведения телескопа,Формул а из о брет ени яустройство для астроориентации телескопа по авт.св.о аб/37/, о т л ич аю шее с я тем, что, сцелью повышения точности устройства, в нем установлены последовательно соединенные третий астродатчик, блок памяти697972 оставитель Г.Романченкоехред М, Келемеш Коррек адериовская Р едакто авченк ал ППППатент , г,ужгород, ул, Проектная,4 и преобразователь координат, выходкоторого подключен к управляющемупульту, а третий астродатчик жесткоустановлен на телескопе параллельноего оптической оси. Заказ 6554/12 Тираж 1015 ЦНИИ ПИ Го суд арст в ен но го по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРР 487377, кл, С 05 В 11/26,С 05 0 1/08, 14,11.73(прототип). Подписномитета СССРот крыт ийкая наб д.4/5