Лазерный световой маяк

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 112985 19) ъЖ И САН ИЗОБ 27 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(71) Институт оптики атмосферы СО АНСССР и Специальное конструкторское бюронаучного приборостроения "Оптика" СО АНСССР(54)(57) 1, ЛАЗЕРНЫЙ СВЕТОВОЙ МАЯК, со-держащий источник излучения, перед которым размещен полупрозрачныйотражатель, установленный на опоре, кинематически связанной с приводом, о т л и ч аю щ и й с я тем, что. с целью повышенияточности ориентирования, в него введенывторой отражатель, установленный за полупрозрачным отоажателем, два фотоприемника и схема управления, выполненная в де последовательно соединенных генераторов тактовых импульсов, первого электронного ключа, первого усилителя, блока управления положением отражателя, второго и третьего усилителей, а также последовательно соединенных задающего генератора, второго электронного ключа. четвертого усилителя, импульсного трансформатора и выпрямителя, при этом выход первого усилителя подключен к входу привода, выход выпрямителя подключен к входу источника излучения, Оптически сопряженного через первый и второй отражатели с входаи приемников излучения, выходы которых через второй и третий усилители соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления поло 1)5 В 64 0 47/00, В 64 Р жением отражателя, первый и второй выходы которого подключены соответственно к входам первого и второго электронных ключей, а второй выход генератора тактовых импульсов подключен к третьему, четвертому и пятому входам блока управления положением отражателя.2. Лазерный световой маяк по и, 1, о т -.лица ющийся тем,чтовторойотражатель выполнен полупрозрачным и введен второй источник излучения со схемой управления.два фотоприемника и блок переключения, при этом второй источник излучения установлен соосно с первым источником излучения и оптически сопряжен через первый и второй полупрозрачные отражатели с фотоприемниками, выходы которых подключе ны к входам второй схемы управления через блок переключения, выходы которого соединены с входами первой и второй схем управления.3, Лазерный световой маяк по пп. 1 и 2, Я о тл и ч а ю щ и й с я тем, что блок управления положением отражателя выполнен в виде четырех триггеров, трех схем И, двух схем ИЛИ и схемы НЕ, при этом выход первого триггера через первую схему ИЛИ и второй М триггер подключен к соответствующим вхо- О дам первой схемы И, выход схемы НЕ под- (ф ключен к соответствующему входу первой (Я схемы ИЛИ и через вторую схему И к перво- , му входу четвертого триггера; выход третьей схемы И через третий триггер подключен к,3 входу второй схемы ИЛИ, к второму входу Ф которого подключен выход четвертого триггера, выход второй схемы ИЛИ соединен с соответствующим входом второго электрон.ного ключа, выход генератора тактовых импульсов подключен к входам первого триггера, схемы НЕ и третьей схемы И, выход первой схемы И подключен к соответствующим входрм первого электронного112985 б ключа, второй и третьей схем И, выходы второго и третьего усилителей подключены Изобретение относится к средствам световой сигнализации, в частности к лазерным маякам, используемым в системах для проводки морских и речных судов и для посадки самолетов в сложных погодных условиях,аИзвестен индикатор курса, содержащий источник колебаний, излучающий энергию в направлении обьекта, Относительно источника перемещается маска, которая периодически блокирует. часть луча, в результате чего по разные стороны от курса наблюдаются световые импульсы разной длительности, Недостатком этого устройства является недостаточная дальность видимости.Наиболее близким к данному является световой маяк, содержащий лазерный источник излучения, оптически связанный с отражателем, установленным на вращающейся опоре, кинематически связанной с приводом, Недостатком этого маяка является невысокая точность ориентирования.Целью изобретения является повышение точности ориентирования.Цель достигается тем, что в лазерный световой маяк, содержащий источник излучения, перед которым размещен полупрозрачный отражатель, установленный на опоре, кинематически связанной с приводом, введены второй отражатель, установленный за полупрозрачным отражателем, два фотоприемника и схема управления, выполненная в виде последовательно соединенных генератора тактовых импульсов, первого электронного ключа, первого усилителя, блока управления положением отражателя, второго и третьего усигителей, а также последовательно соедин.нных задающего генератора, второго эле тронного ключа, четвертого усилителя, импульсного трансформатора и выпрямителя, при этом выход первого усилителя подключен к входу привода, выход выпрямителя подключен к входу источника излучения, оптически сопряженного через первый и второй отражатели с входами приемников излучения, выходь 1 которых через второй и третий усилители соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления положением отражателя, первый и второй выходы Которого подключены соответственно к входам первого и 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 к соответствующим входам четвертого итретьего триггеров,второго электронных ключей, а второй выход генератора тактовых импульсов подключен к третьему, четвертому и пятому входам блока управления положением отражателя.Цель дости ается также тем, что второй отражатель выполнен полупрозрачным и введен второй источник излучения со схемой управления, два фотоприемника и блок переклюцения, при этом второй источник излучения установлен соосно с первым источником излучения и оптически сопряжен через первый и второй полупрозрачные отражатели с фотоприемниками, выходы которых подключены к входам второй схемы управления через блок переключения, выходы которого соединены с входами первой и второй схем управления,Цель .достигается также тем, что блок управления положением отражателя выполнен в виде четырех триггеров, трех схем И, двух схем ИЛИ и схемы НЕ, при этом выход первого триггера через первую схему ИЛИ и второй триггер подключен к соответствующим входам первой схемы И, выход схемы НЕ подключен к соответствующему входу первой схемы ИЛИ и через вторую схему И к первому входу четвертого триггера, выход третьей схемы И через третий триггер подключен к входу второй схемы ИЛИ, к второму входу которого подключен выход четвертого триггера, выход второй схемы ИЛИ соединен с соответствующим входом второго электронного ключа, выход генератора тактовых импульсов подключен к входам первого триггера, схемы НЕ и третьей схемы И, выход первой схемы И подключен к соответствующим входам первого электронного ключа, второй и третьей схем И, выходы второго и третьего усилителей подключены к соответствующим входам четвертого и третьего триггеров.На фиг, 1 представлен лазерный маяк, когда дополнительный отражатель установлен перпендикулярно оптической оси лазера и выполнен неподвижным: на фиг. 2 - то же, когда дополнительный отражатель установлен на одном валу с основным.Лазерный маяк включает лазер 1, подключенный к последовательно соединенным выпрямителю 2, импульсному трансформатору 3, усилителю 4, импульсному ключу 5 и генератору импульсов б, Лазер15 20 30 35 40 45 50 55 1 оптически связан с отражателем 7, установленным на валу 8, кинематически связанном с приводом 9. Перпендикулярно оптической оси лазера 1 установлен дополнительный отражатель 10, который через обратную сторону отражателя 7 оптически связан с фотоприемниками 11 и 12, соединенными со схемой управления, содержащей усилители 13 и 14, генератор тактовых импульсов 15, аналоговый ключ 16, усилитель 17, триггер 18, схему ИЛИ 19, триггер 20 и схему И 21, а также схему НЕ 22, схему И 23, схему И 24, триггерь 1 25 и 26 и схему ИЛИ 27, Перемещение отражателя 7 обуславливает перемещение светового луча в направлениях 28, 29, 30, 31. Если дополнительный отражатель 10 наклонен к оптической оси лазера 1, то в лааерный маяк вводится дополнительный лазер 32 и дополнительная пара фотоприемников 33 и 34, связанных оптически с обратной стороной отражателя 7 и электрически через второй блок управления с дополнительным лазером 32. Кроме того, пара фотоприемников 11 и 12 связана со схемой переключения, в которую входят интегратор 35, компаратор 36, реле 37. Контакты 38 и 39 реле 37 подключают питающее напряжение к блокам управления,Лазерный маяк работает следующим образом,Генератор тактовых импульсов 15 формирует электрические сигналы, поступающие на вход триггера 18, на вход схемы НЕ 22, на первый вход схемы И 24, С выхода элемента НЕ 22 электрический сигнал поступает на первый вход схемы И 23 и на первый вход схемы ИЛИ 19. С выхода триггера 18 электрический сигнал поступает на второй вход схемы ИЛИ 19 и на вход второго триггера 20, Электрические сигналы со схемы ИЛИ 19 и с триггера 20 поступают соответственно на первый и второй входы схемы И 21, Электрический сигнал с выхода схемы И 21 поступает на управляющий вход аналогового ключа 16 и на вторые входы схем НЕ 22 и И 24. Таким образом, аналоговый ключ 16 открыт в период времени с 1 - Оо и закрыт в период времени 111 - 110, Электрический сигнал.с генератора тактовых импульсов 15 через открытый аналоговый ключ 16 поступает на вход усилителя 17 и далее на вход привода 9. Отражатель 7, установленный на валу 8 и кинематически связанный с приводом 9, совершает за время с 1 - оо три колебательных движения и в момент времени т 1 о скачком возвращается в исходное состояние, Электрический сигнал с выхода схемы И 23 в моменты времени т 1 и 7 поступает на вход установки "1" триггера 25. Электрический сигнал со схемы И 24 в момент времени тл поступает на вход установки "1" триггера 26, Электрические сигналы с выходов триггеров 25 и 26 поступают соответственно на первый и второй входы схемы ИЛИ 27, Таким образом, в моменты времени 11, И, 17 с выхода схемы ИЛИ 27 на управляющий вход импульсного ключа 5 поступают электрические сигналы, открывающие импульсный ключ 5, и электрический сигнал импульсного генератора 6 поступает на вход импульсного усилителя 4, далее на вход импульсного трансформатора 3, повышающего напряжение, и на вход выпрямителя 2, осуществляя включение лазера 1, Оптический луч в момент времени попадает на отражатель 7 и отражается в направлении а. Часть излучения проходит через частично прозрачный отражатель 7 и попадает на дополнительный отражатель 10, эакрепленный жестко, отразившись от него, направляется на обратную сторону отражателя 7 и отражается в направлении 28, с момента времени 11 отражатель 7 под воздействием привода 9 начинает первое колебательное движение и оптический луч отклоняется горизонтально. В момент времени т 2 оптический луч, отраженный от обратной стороны отражателя 7 в направлении 29,попадает на фотоприемник 11, злектрический сигнал с которого, усиленный усилителем 13, поступает на вход установки "0" триггера 26. Но триггер 26 в момент времени т 2 находится в состоянии "0" и изменение его состояния не происходит. В момент времени 1 з оптический луч попадает на фотоприемник 12 в направлении 30, Электрический сигнал с фотоприемника 12, усиленный усилителем 14, поступает на вход установки "0" триггера 25 и устанавливает его в положение "0", Электрический сигнал через схему ИЛИ 27 поступает на управляющий вход импульсного ключа 5 и закрывает его. Происходит закрывание лазера 1 в момент тз. В момент тл заканчивается первое колебательное движение основного отражателя 7 и вновь происходит включение лазера 1, оптический луч отражается от обратной стороны отражателя 7 в направлении 31. С момента времени 15 отражатель 7 начинает отклонение в направлении, обратном первоначальному. В момент времени Ь оптический луч, отраженный от обратной стороны отражателя 7 в направлении 30, попадает на фотоприемник 12, усиливается усилителем 14, поступает на вход установки "О" триггера 25, при этом изменения состояния триггера 25 не происходит, В момент времени Ы огтический луч попадает на топриемйик 11 в направлении 29.Электрический сигнал с фотоприемника 11, усиленный усилителем 13, поступает на вход установки "0" триггера 26 и устанавливает его в положение "0", затем через схему ИЛИ поступает на управляющий вход импульсного ключа 5 и закрывает его. В момент времени тб происходит вторично выключение лазера 1. В момент времени 17 заканчивается второе колебательное движение отражателя 7, Если наблюдатель будет находиться в секторе действия отражателя 7, то в секторе а будет наблюдаться две вспышки, в секторе 15 - три вспышки, в секторе у - одна вспышка лазерного излучения. Серии вспышек в каждом секторе отделены, временными интервалами и периодически повторяются.Есле отражатели 7 и 10 закреплены на одном валу 8 и образуют между собой угол 80 - 100, а вал 8 связан кинематически с приводом 9, то часть излучения, прошедщая через отражатель 7, отразившись от обратной стороны дополнительного отражателя 10, попадает на фотоприемники 11 и 12, электрические сигналы с выходов которых поступают дополнительно на вход интегратора 35 и устанавливают на его выходе электрический сигнал, близкий к нулю. При этом компаратор 36 и реле 37 не изменяют своего 5 положения. В случае выхода из строя одногоблока управления или лазера 1 электрические сигналы с выходов фотоприемников 11 и 12 на вход интегратора 35 поступать не будут. компаратор 36 изменит свое состоя ние, а реле 37 сработает, Контакты 38 разомкнуться, а контакты 39 замкнутся, Произойдет отключение основного канала и включение резервного канала, в состав которого входят второй блок управления, ла зер 32, вал 8,.фотоприемники 33 и 34,Основным отражателем для резервного канала является отражатель 10; а дополнительным - отражатель 7. 20 За счет введения резервного канала повышается надежность устройства, эа счет разделения зон в пространстве повышенной стабильности лазерного маяка обеспечева тся высокая точность задания и 25 поддержания зон ориентирования.оставитель И, Березуеехред М,Моргечтал ектор И,Шмаков р Е.Гири е Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго л. Гагарина, 101 Заказ 4058 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж. Рауцская наб 4/5