Оптический локатор

(19) ЗШЮ) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТУ П Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(76) Часовской Александр Абрамович(57) Изобретение относится к области оптическойтехники и может быть использовано в системах поиска и сопровождение космических объектов.Целью изобетения является упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем, что оптическийлокатор, содержащий непрерывный лазерный излучатель, отражательное зеркало с отверстием, оптикомеханическое сканирующее устройство, фокусирующее устройство, лазерный приемник и индикатор 9, снабжен дополнительным отражательным зеркалом, оптически сопряженным с излучателем посредством полупрозрачного зеркала и развернутым относительно него по азимуту и углу места, а также дополнительным фокусирующим устройством, дополнительным лазерным приемником, двумя преобразователями длительности сигнала в код и дешифратором 3 ил.Изобретение относится к оптической технике и может быть использовано в системах поиска и сопровождения космических объектов.Известен оптический локатор, который может излучать непрерывный световой луч с помощью лазерного непрерывного передатчика, и осуществлять сканирование в заданном секторе с помощью оптико-механического сканирующего устройства, В нем может быть использован общий приемно-передающий. объектив, который состоит из отражательного зеркала с отверстием и фокусирующего устройства.Непрерывный луч прежде чем попасть в оптико-механическое сканирующее устройство проходит через отверстие отражательного зеркала с отверстием, отразившись от объекта луч проходит через ге же элементы оптико-механического сканирующего устройства и далее. отражаетсяот отражательного зеркала с отверстием и поступает через фокусирующее устройствона чувствительную площадку лазерного приемника, Угол. поля зрения лазерного приемника равен или мокет преаышать угол поля зрения лазерного передатчика, Скорость сканирования поддерживается такал, чтобы обеспечить приемотраженного сигнала, 8 лаэер 1 ом приемнике световая энергия преобразуется в электрический сигнал, который далее поступает в индикатордля отображения направления объекта,Недостаток оптического локатора закп качается о там, что для определения дальности при использовании непрерывного лазерного излучения и сохранения скоростисканирования необходим дополнительный непрерывный передатчик и сложная аппаратура обработки.Цель изобретения - упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем, чта в оптический локатор, состоящий из непрерывного лазерного передатчика, отражательного зеркала с отверстием, оптико-механического сканирующего устройства, фокусирующего устройства, лазерного приемника и индикатора, введены полупрозрачное зеркало, установленное перед излучателем дополни;ельное отражательное зеркало, дополнительное фокусирующее устройство, дополнительный лазерный приемник два преобразователя длительности сигнала в код и дешифратор, при этом дополнительное отражательное зеркало оаэвернуто относительна,полупрозрачного зеркала по азимуту и углу места, а непрерывный лазерный передатчик оп дополнительное отражательное зеркало 13,непрерывный лазерный излучатель 14,Работает устройства следующим образом,Непрерывный лазерный передатчик 14 излучает непрерывный световой пуч, который проходит через полупрозрачное зеркало 12 и одновременно отражается ат него и от развернутого отражательного зеркала 13 45 .и вместе с лучом ат полупрозрачного зеркала проходит через отверстие отражательного зеркала б, далее отражается от оптических элементов оптика-механического сканирующего устройства 1, осуществляющих формирование развертки лазерного 50 луча по строкам и кадру Развернутое отражательное зеркало 13повернуто относительно полупрозрачного зеркала 12 по азимуту и па углу места, так 55 что образует второй луч, который сдвинут относительно первого луча па азимуту и углу места, как показано на фиг, 2, где 15 - луч йи 16 - И - 2, па азимуту, характеризуемому длиной отрезка а и па углу места, характеризуемому длиной отрезка Ь. тически связан посредством полупрозрачного зеркала с дополнительным отражательным зеркалом и через отверстие отражательного зеркала, с оптико-ме ханическим сканирующим устройствам, которое так же оптически связано через дополнительное факусирующее устройство с дополнительным лазерным приемником, выход которого через 10 первый преобразователь длительности сигнала в код соединен с первым входом вычитателя, вторым входом соединенного через второй преобразователь длительности сигнала в код с выходом лазерного приемника, 15 а выходом соединенного с первым входомдеаифратора, вторым входам соединенного с выходом вторсга преобразователя длительности сигнала в кад и выходом соединенного са входом индикатора.20 На фиг, 1 приведена схема предложенного устройства; на фиг, 2 - формирование лучей в поле зрения устройства; на фиг, 3 - расположение оптических элементов в схеме устройства25 Предложенное устройство содержит;оптико-механическое сканирующее устройство 1, дополнительное факусирующее устройства 2, дополнительный лазерный приемник 3, первый преобразователь дли тепьности сигнала в код 4. вычитатель 5,отражательное зеркало 6 с отверстием, факусирующее устройства 7, лазерный приемник 8, второй. преобразователь 9 длительности сигнала в кад, дешифратор 10, 3 Б индикатор 11, полупрозрачное зеркала 12, 2002279 6Значение а может быть равно, например, вателей 4 длительности сигналов для разудвоенной ширине луча. значение Ь - чет- ных линий пересечения будут иметь разные верти ширины луча. Выбор значений а и Ь значения, а следовательно, разности длиобуславливавтся твм, чтобы не был нарушен тельностей сигналов будут иметь также разраэдвльный прием отраженных сигналов и 5 ные значения для разных линий, но так как не была затруднена обработка сигналов, а за время прихода отображенногоот цели также чтобы эа время междудвумяоблуче- сигнала лучи успеют сместиться по ходу ниями космического обьекта он не успел движения (показано стрелкой), то длитель.сместиться на значительное расстояние, от- ности сигналов на выходах преобразоватеразившись от объекта, световая энергия 10 лей 4 и 9 будут зависеть от дальности, т.е, вновь проходит через те же оптические эле- чем больше длительность сигналов, тем менты оптим-мвханичвского сканирующе- меньше дальность, но однако разности этих го устройства 1 и далее отражается от сигналов на выходе вычитателя 5 будут отражательного зеркала с отверстием 6 и иметь постоянное значение независимо от поступает через фокусирующее устройство 15 дальности.7 на чувствительную площадку лазерного . Таким образом, разность на выходе выприемника 8 и через повернутое фиксирую- читателя 5 указывает какие участки лучей щее устройство 2 - на чувствительную пло- пересекают малоразмерную цель, а длищадку дополнительного лазерного тельность сигнала на выходе преобразоваприемника 3, 20 теля при юэвестной скорости сканирования; Фокусирующее устройство 2 повернуто характеризует дальность до цели, находя- относительно фокусирующего устройства 7 щейся на этом участке, Для одной и той жв по азимуту и углу места, равными повороту дальности на разных участкахдлительности по азимуту и углу места первого луча отно- сигналов будут иметь разные.значения.сительно. второго,.благодаря этому обеспе Пусть величина зоны обзоре сканируючивается раздельный прием с помощью щими лучами равна 10 х 10 О максимальная лазерного приемника 8 отражений от пер- дальность обнаружения 1000 км, ширина вого луча; э с помощью лазерного приемни- лучей 20 мин, смещение лучей друг относи- каЗ-отраженийотвтороголуча.углы полей тельно друга по углу места 5 мин, В этом зрения лазерных приемников равны и не ЗО случае время пересечения лучами цели на должны пересекаться друг с другом, . участке их максимальной ширины не должРасположение оптических элементов нобыть менее 7 мс. Этообеспечивает время показано на фиг. 3 полного обзора рабочей зоны. равное 2 с.В лазерных приемниках 3 и 8 в резуль- В дешифратор 0 поступают коды с вычитататеоблученйя сигнала первым, а затем вто теля 5 и с преобрвэоваталя 9, Дешифратор , рым лучом осуществляется преобразование 0 определяет кака дальность соответствусветовой. энергии в электрические сигналы, ет коду. поступающему с преобразователя 9 которые поступают соответственно в преоб- при соответствующем значении кода. постуразователи 3 и 8 длительности сигналов в . павщего.с вычитателя 5 Точность опредекод, которые осуществляют преобразова ления дальности зависит от количества ние так же. как преобразователь дальности, дешифрующак кодов, поступающих с преиспользуемый в импульсных локаторах, обраэователя 9 и вычитэтеля 5, чем зто котолькоосуществляется определение недли- личестео больее, чем точность выше. цельности строба, а длйтельности сигнала с Значение дальности с выхода дешифратора лазерных приемников. Лучи Й- и Ймогут 45 10 поступает в индикатор 11 для отображепересекать цели на разных участках в про- ния.цессе сканирования по строкам и кадру. Если лучй будут пересекать цели гю линиям 7, . (56 Ю. М, Казэринов. Радиотехнические си, 9 (см. фиг, 2), то на выходах преобразо- стемы. М.: 1990, с. 415-422.50Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я: ством етражатвльнего зеркала с отверстиОПТИЧЕСКИЙ ЛОКАТОР, содержащий ем, оптико-механического сканирующего, нврерывный лазерный передачик, отра-. устройства .и фокусирующего устройства, жатееьисе веркало с отверстием, оптико 55 ютличаенийся тем, что, с целью упрощемеханичевае сканирующее уст 1 эсйстео, ийя лекатщн, в него введены полупроэрач. февувируещее устройство, аавврнмй ври. еа ааркае, установленное парад Фмйик и индимт 0, в кбтщзОм йещйрье иэучатмм дюблиитюльною отражатель нЮ аазерный передатчик . фтмчесюиисф Фкале Ав 1 слиительное фокусирую сееражен с юавериым щжвмникфм ссред. щее устрфйствс, дополнительный, 2002279лазерный приемник, два преобразователя длительности сигнала в код и дешифратор, при этом дополнительное. отражательное зеркало развернуто относительно полупрозрачного зеркала по азимуту и углу места, а непрерывный лазерный передатчик оптически связан посредством полупрозрачного зеркала с.дополнительным отражательным зеркалом и через отверстие отражательного зеркала - с оптико-механическим сканирующим устройством, которое так же оптически связано через дополнительное фокусирующее устройство с дополнительным лазерным приемником, выход которого через первый преобразователь длительности сигнала в код соединен с первым входом вычитателя. вторым входом соединенного через второй преобразователь длительности сигнала в код с выходом лазерного приемника, а выходом 10 - с первым входом дешифратора, соединенного вторым входом с выходом второго преобразователя длительности сигнала в2002279 РЯ актор А. Бер Тираж Подписное НПО " Поиск." Роспатента3035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5 аказ 317 иэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 О 1 оставит ехред М И. Андриановаргентал Корректор С, Юско