Следящее сканирующее устройство

афдекдии;г-тФ ки ф 1 га 1 САН ЕТЕ Н Соизз Советских Социалистических РеспубликО П ИЗО СВИДИТЕД АВТОР С 61) ополнн свидное ка Заявлен) 2169180/2 Об К 9/16 присоединен Государственный хамит Совета Министров ССС оо делам изобретений и открытий(72) Автор изобретен С. М. Слободя Заявител Институт оптики атмосферы Сибирского отделения АН СССР(54) СЛЕДЯЩЕЕ СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВ Изобретение относитс к области автоматики, а обнаружения и опредеи может быть использо. менно к си темам поиска,нат объектов,ывания информтемах астроориустройства и сения за светящи пения коордг вано для счн на ЭВМ, в сиИзвестнь тке ее апик при обрантащги.стемы поиска,мися объектами наруения и слеж21 и 131.Из изве наиболее близкий по тся устройство, содер.генератор развертки, динен с первыми входатных устронст техническоижащее задаюпервый выхо ущности явля й генератор которого со ого сумки поала ми формирователя сигнала ошибки и перв матора, второй выход генератора разверт д ключен ко второму входу формирователя сиги ошибки и к первому входу второго сумматора, выходы первого и второго сумматоров соединены, соответственно, с первым и вторым входами электроннолучевой трубки, выход которого подключен к третьему входу формирователя сигнала ошибки и входу переключателя режима работы, первый и второй выходы формирователя сигнала ошибки соединены, соответственно, с г 1 ериыми входами первого и второго интеграторов, выход первого из которых подключен ко второму входу первого сумматора и к первому входу формирователя, обратного хода развертки, выход второго интегратора соединен со вторыми входами второго сумматора и формирователя обратного хода развертки, выход которого подклгочен ко вторым входам первого и второго интеграторов 31.Целью изобретения является повышение чув. ствительности и помехозащищенности устройства.Это достигается тем, что в известное устройство дополнительно введены первый и второй ключи, триггер, логический элемент ИЛИ и формирователь импульсов развертки, первый, второй и третий выходы которог о соединены, соответственно, с пер;выми входами первого и второго ключей и со входом триггера, первый и второй выходы которо. го подключены, соответственно, ко вторым входам первого и второго ключей, выходы которых соединены, соответственно, с третьими и четвертыми входами интеграторов, первый и второй выходы переклгочателя режима работы соединены соответственно с первым и вторым входами логического элемента ИЛИ, выход когорого подключен ко вхо. дам генераторов развертки и задающего, к третьим входам ключей и к первому входу формирователя импульсов развертки, ко второму, третьему и четвертому входам которого подключены, соответ. ственно, первый выход переключателя режима. работы, выходы формирователя обратного хода развертки и задающего генератора.На фиг 1 представлена структурная схемаустройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений в характерных точках схемы; на фиг, 3 - траекториясканирования апертуры и форма растра.Устройство содержит последовательно соеди.пенные электроннолучевую трубку 1, переключатель режима работы 2, логический элемент ИЛИ 3,задающий генератор 4 и формирователь импульсовразвертки 5, выполненный по принципу счетчика сизменяющимся коэффициентом пересчета,Между электроннолучевой трубкой 1 и форми.рователем импульсов развертки 5 включены перваяи вторая идентичные цепи, содержащие последова.тельно соединеннью ключи б, 7, интеграторы 8, 9каналов "Х" и "У" и сумматоры 10, 11, Другойвыход формирователя 5 подключен к триггеру 12,управляющему работой первого 6 и второго 7ключей.Выход одного из интеграторов подключен кформирователю 13 обратного хода развертки. Выходы первого 8 и второго 9 интеграторов соединены с формирователем сигнала ошибки 14, включен.ным между электроннолучевой трубкой 1 и гене.ратором развертки 15,В режиме поиска, задаваемом переключателем 2, с задающего генератора 4 последовательностьимпульсов 16 (фиг,2) поступает на счетный входформирователя импульсов развертки 5, производящего их подсчет, Коэффициент пересчета счетчикаформирователя 5 изменяется через два цикла счетазпюра 17 от 1 до М (число полуоборотов спирали).. Импульсы 17 с формирователя 5 поступают навход триггера 12, усиленные 18 и инвертированные 19импульсы с других выходов формирователя - наключи 6, 7, управляющие входы которых нодключе.ны к противоположным плечам триггера 12 (зпюры20, 21),При этом на выходе ключей 6 - эпюра 22 и 7, зпюра 23 формируется последовательность двупо.лярных импульсов, поступающих на интеграторы 8(канал Х) и 9 (канал У),Интеграторы каналов выполнены на транзисторах разной проводимости, включенных между плю.совым и минусовым источниками питания, Импульсы с выхода первого ключа 6 поступают на заряд.ный транзистор (типа -р-п) интегратора 8 и наразрядный транзистор (:гнпа р-и-р) интегратора 9, свыхода второго ключа 7,импульсы поступают наразрядный транзистор (яша р.н-р) интегратора 8 и,Прн поступлении первого импульса с выходаключа 6, например, положительной полярности 22,на конденсаторе (имевшем в исходном состояниинулевой потенциал) интегратора 8 формируетсялинейно-нарастающее напряжение развертки 24, ко.,торое с выхода интегратора через сумматор 10 б 10 )Э 20 И ЭО М 40 5 60 поетупает на отклоняющую систему электроннолучевой трубки 1, что приводит к сканированию апертуры луча трубки по оси "Х.На выходе интегратора 9 сохраняется нулевой потенциал (исходное состояние) .По окончанию импульса положительной полярности 22 (фиг,2), снимаемого с выхода ключа 6, сканирование апертуры по оси Х прекращается, напряжение на выходе интегратора 8 запоминается и остается постоянным, а импульс отрицательной йолярности 22 (фиг. 2) с ключа 6 поступает на раз. рядный транзистор интегратора 9. Напряжение развертки по оси "У". формируется интегратором 9 (эпюра 25) и через сумматор 11 подается в блок трубки 1.Одновременная подача в отклоняющую систему электроннолучевой трубки 1 постоянного напряжения развертки по одной оси, например Х, точ. ка 26 эпюра 24 и линейно. спадающего напряжения 25 - по другой оси, например У, и наоборот, приводит к перемещению апертуры луча по квадратной спиралевидной траектории с постоянной линейной скоростью сканирования.По окончанию первого цикла сканирования (по Х и У) управляющим напряжением с тригге. ра 12 ключ б закрывается, а ключ 7 открывается, пропуская на входы интеграторов 8, 9 разрядно.зарядные импульсы 23 (фиг, 2) и процесс формирования развертки по оси Х, а затем по оси У повто. ряется аналогично описанному.При пересечении апертурой луча изображения. объекта фигура 27 видеоимпульс, полученный на выходе блока трубки 1, поступает на переключа. тель 2, где сравнивается с пороговым уровнем и после его превышения вырабатывается управляющий импульс "торможения" развертки. Последний через элемент ИЛИ 3, запирая ключи 6, 7, отключает входы интеграторов 8, 9 и прекращает поступление на формирователь 5 импульсов задающего генератора 4, запускает и подключает генератор развертки 15 к формирователю сигнала ошибки 14 и сумматорам 10, 11, В результате поиск прекращается, система переходит в режим анализа импульса, превысившего пороговый уровень, в процессе которого напряжения на выходах интеграторов 8, 9 остаются постоянными и равными напряжениям развертки в момент поступления видеоимпульса. Апертура луча останавливается на изображении объекта за счет постоянных напряжений, поступаю. щих с интеграторов 8, 9 в отклоняющую систему трубки, и совершает небольшие отклонения по крестообразной траектории фигура 27 (фиг. 3) относительно координат точки остановки при подаче напряжений, вырабатываемых генератором развертки 15 через сумматоры 10, 11 на отклоняющую систему электроннолучевой трубки 1.Время анализа (торможения) определяется длительностью импульса, вырабатываемого переключателем режима работы 2.Сигнал, получешьй при крестообразном сканив результате сканирования апертуры по изображению 60 второму входу первого сумматора и к первому ровании апертуры по изображению объекта, с выхода трубки поступает на формирователь сигнала ошибки 14, в котором определяется временное по. ложение сигнала относительно импульсов генератора развертки 15 и вырабатывается дифференциальиьгй сигнал ошибки. Последний после интегрирова ния в интеграторах 8, 9 и усиления в сумматорах 10, 11 поступает на отклоняющуюсистему, сов. мешая центры апертуры и изображения объекта,Если остановка апертуры произошла в результате обнаружения объекта, то сигнал, полученнь объекта, поступает на переключатель 2, который аьграбатьгвает, например, с помощью узкополосно. го фильтра и детектора, управляющий сигнал -оста. цг 1 вки, поступающий через элемент ИЛИ 3 на клю ьай, 7, генератор развертки 15, задающий генераюи 4 и формирователь 5, отключая задающий генератор и переводя формирователь в нулевое состояние, а систему - в режим слежения.Если остановка апертуры произоШла в результате случайного выброса шума или помехи, то после окончания импульса "торможения" система переходит в режим поиска и сканирование апертуры щюдолжается с точки остановки по прежней, траектории.В режиме слежегая сигнал от объекта, получаемьгй при крестообразном сканировании, синхронно с импульсами генератора развертки 15 по. ступает на формирователь сигнала ошибки 14, вы. рабатьгваемьгй им дифференциальный сигнал ошибки интегрируется в интеграторах 8, 9 и через сумматоры 10, 11 напряжение координат объекта посту. дает на отклоняющую систему электроннолучевой трубки 1.Если по каким-либо причинам, например, в результате возникновения непрозрачной или мало- прозрачной неоднородности на нути распростране. ния излучения от объекта, слежение будет прервано и сигнал от объекта будет отсутствовать в тсчение времени большего, чем постоянная времени детектора переключателя 2, то по окончанию разряда емкости детектора переключателя 2 со входов генератора 4, формирователя 5 ключей б, 7, генератора развертки 15 снимается улравллгощее напряжение, включается генератор 4, открываются ключи 6, 7 и выключается генератор развертки 15, а система пе- реходит в режим повторного поиска.В режиме повторного поиска формирование напряжений развертки и траектории сканирования апертуры аналогичны вышеописанному, за исключением того, что центр спирали в режиме повторного поиска совмещен с координатами объекта в момент его исчезновения, т.е. повторный поиск начинается с точки его потери. Причем просмотр области воз. можного местонахождения объекта производится по всем возможным направлениям, При обнаружении объекта в режиме повторного поиска система ,переходит в режим слежения аналогично вьсшеописанному. б 0 1 б М И 30 О 35 Если в режиме повторного поиска точка 28. (фиг. 3) объект не будет обнаружен, то по достиже. нию апертурой границы контролируемого поля формирователь обратного хода развертки 13 вьграбатывает импульс обратного хода, устанавг 1 иваюший в исходное состояние формирователь 5 и поступающий на интеграторы 8, 9, происходит фор. мирование обратного хода развертки и после разр 1 г да интеграторов дальнейшее сканирование апер туры. Работа системы аналогична режиму первона. чального поиска.Устройство обладает повышенной чувствитель. ностью, помехозащищенностью, вероятностью правильного обнаружения, опознавания и захвата объекта как в режиме первоначального, так и в режиме повторного поиска.Действительно, в устройстве, имеющем по. ,стоянную скорость сканирования в режиме поиска,длительность сигнала от объекта неизменна при выбранных размерах апертуры, изображения объекта и скорости сканирования, что упрощает выбор оптимальной полосы пропускаггия фильтра и повышает вероятность обнаружения.Кроме того, чувствительность и помехоэащи. щенность устройства существенно повышается эа счет возможности введения дополнительного анализа участков растра, уменьшения размеров скаггирования и скорости развертки (включение в точках ложных тревог медленного поиска анализа) без нарушения структурьг траектории поиска в случае ложной тревоги. Это позволяет использовать критерии последовательного анализа для повышения ве. роятности обнаружегщя и помехоэащищенности.Улучшение ломе хоэащищенности происходит также эа счет воэможности осуществления (при случайном исчезновении сигнала) повторного поиска объекта с точки его потери по всем возможным направлениям. Формула изобретения Следящее сканирующее устройство, содержащеег задающий генератор развертки, первый выход которого соединен с первыми входами формирователя сигнала ошибки и первого сумматора, второй выход генератора развертки подключен ко второму входу формирователя сигнала ошибки и к первому входу второго сумматора, выходы первого и второго сумматоров соединены, соответственно, с первым и вторым входами электроннолучевой трубки, выход которого подключен к третьему входу формирователя сигнала ошибки и входу переключателя режима работы, первый и второй выходы формирователя сигнала ошибки соединены, соответственно, с первыми входами первого и второго интеграторов, выход первого из которых подключен ковходу формирователя обратного хода развертки, выход второго интегратора соединен со вторыми входами второго сумматора и формирователя обратного хода развертки, выход которого подклю. чен к вторым входам первого и второго интеграторов, отличающееся тем,что,сцельюповыше ния чувствительности и помехозащищенности уст ройства, оно содержит первый и второй ключи, триггер, логический элемент ИЛИ и формирователь импульсов разверткипервый, второй и третий выходы которого соединены, соответственно, с первыми входами первого и второго ключей и со входом триггера, первый и второй выходы которо. го подключены, соответственно, ко вторым входам первого и второго ключей, выходы. которых соеди. иены, соответственно, с третьими и четвертыми входами интеграторов, первый и второй выходь 1 переключателя режима работы соединены соответ. ственно с первым и вторым входами логического элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входам генераторов развертки и задающего, к третьим входам ключей и к первому входу формирователя импульсов развертки, ко второму, третьему и чет.вертому входам которого подключены, соответ.ственно, первый выход переключателя режима ра боты и выходы формирователя обратного хода развертки и задающего генератора.10Источники информации, принятые во вниманиепри экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР Иф 344383,М 1 лг 601 89/00 24027015 2. Авторское свидетельство СССР Иф 344469,М.Клг. 0 06 К 9/16, 23.06.70.3, Авторское свидетельство СССР Яф 395866,М.Кл 6 06 К 9/16, 10,06.71 прототип)3 460 1 ИИПИ Госуд митета Советанй и откры Раушская н 1130 нал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,4 16 17 М ГО 81 гг гз нраж 902арственного копо делам иэобретен