Устройство для индикации положения объекта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 865/ ЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМУ г, А.А,Горя- , В.И.Пшек. 1961,КАЦИИ ПОбли стемам инй траектоавиации в по высоте ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИЛОЖЕ НИЯ ОБЪЕ КТА(57) Изобретение относится к сдикации отклонений от заданрии и может быть использованкачестве индикатора отклонен Изобретение относится к системам индикации отклонений от заданной траектории и может бытьиспользовано в авийции в качестве индикатора отклонения по высоте от глиссады при посадке на площадки огра-" ниченных размеров, в частности на авианосец для судоходства в качестве индикатора фарватера.Целью изобретения является повышение точности и функциональной надежности устройства,На фиг.1 показан один из объектов использования; на фиг.2 - взаимосвязь элементов устройства; на фиг,3 - принцип формирования сигналов указательного огня; на фиг.4 - принцип взаимосвязи протя- женности выходного торца световода с углом зоны видимости указательного огня по горизонтали; на фиг,5 - пример выполнения блока волоконного световода; на фиг.б" принцип. совмещения отдельных указательных огней; на фиг.7 - взаимосвязь видимого авг.,Ж.нн 1755312 А 1 от глиссады при посадке на площадки ограниченных размеров. Целью изобретения является повышение точности и функциональной надежности устройства, Устройство устанавливается на йалубе авианосца и содержит формирователь сигналов базовой линии огней и формирователь сигналов указательного огня с выходным окном. Использование указательного огня, удаленного от базовых огней по глубине, позволяет использовать принцип зрительного параллакса. При этом характеристика зависимости рассогласования огней от отклонения от глиссады становится непрерывной.8 ил. рассогласования указательного и базовых огней и отклонения от глиссэдной прямой; на фиг.8 - различные положения указатель- - ф ного огня, видимые пилотом через выходное окно формирователя; 8 а - при полете по (Я глиссаде, 8 б - при полете выше глиссады, 8 в - при полете ниже глиссады,Устройство для индикации положения объекта устанавливаются (при использовании в авиации) на палубе (фиг,1) авианосца и содержит формирователь 1 сигналов базовой линии огней и формировэтвлв 2 сигнвлов указательного огня с выходным окном а 3, Формирователь 1 сигналов базовой линии огней содержит два ряда источников света, расположенных водной плоскости по разные стороны от выходного окна 3, Формирователь сигналов указательного огня содержит (фиг.2) линзы 4, источники 5 света и блок 6 волоконных световодов, оэсположенный между источником 5 света и линзой 4,Входной торец 7 каждого волоконногосветовода располагается перед источником5 света, а выходной торец 8 - перед фокальной плоскостью 9 линзы 4, Входной торец 7освещается источником света 5 и передает 5излучение на выходной торец 8,На фйг.З показано формирование сигналов указательного огня линзой 4 в вертикальной плоскости, усть вертикальныйразмер выходноготорца 8 равен б и расположен торец на расстоянии а от плоскостилинзы 4, фокус Г которой находится на расстоянии аот плоскости линзы 4. Тогда нарасстоянии 1 формируется указательныйогонь 10, который является увеличенным 15мнимым изображением выходного торца 8;имеет размер с . Угол зоны видимости ука/зательного огня по вертикали р определяется величиной выходного огня линзы 4 ирасстоянием адо указательного огня, 20Аналогично формируется изображениеуказательного огня в горизрнтальной пло.скости (фиг.4).Для обеспечения заданного угла зонывидимости указательного огня по горизонтали ф необходимо иметь выходной торец8 волоконных световодов определеннойдлины.В соответствии с фиг.4 расчетное значение длины световода определяется следующим образом;. "11=ргде 1 - требуемая длина торца;ф, - поперечное увеличение линзы 4; 35. 1 - требуемая длина указательного огня10, у р1= 2 а ецио- О,где а - расстояние от линзы до изображения торца (указательного огня); 40ф-требуемый угол зоны видимости указательного огня в оризоналной лосостиО - горизонтальный размер выходногоокна 3,Отсюда1= 2 атя ф- ,Огде а - расстояние от торца до линзы 4.Наличие аберраций у линзы 4 приводит 50= "=к искривлению изображения на краях линзы. С целью исключения таких искаженийвыходной торец 8 выполняется по формеповторяющей кривизну поля линзы (фиг.5).Тогда в формулу должен быть введен поправочный коэффициент 4, учитывающий кривизну поля линзы 4, при этом определяетсядлина кривой изогнутого выходного торцасветовода 1- К(2 а 9 ф- р).ОВходной торец 7 может быть выполнен разветвленным в целях более полного использования светового потока ламп.Перед выходным торцом 8 можно устанавливать полевую диаграмму 11, с помощью которой легко регулировать горизонтальный угол зоны видимости указательного огня в широком диапазоне,Линзы 4 располагаются в вертикальный ряд так, что они лежат в одной плоскости (фиг.б). Выходной торец 7 располагается на оптической оси только для центральной линзы 4. Выходные торцы остальных линз смещают относительно оптической оси так, что мнимые изображения, формируемые каждой линзой 4, совпадают.Аналогичный результат может быть получен за счет разворота линз 4 относительно центральной по радиусу с центром, расположенным в центре мнимых изображений.Наблюдатель со стороны зрачка линз системы не может различить, какой иэ огней мнимых изображений он видит, т.е, для него создается эффект единого указательного огня,Устройство работает следующим образом.Устройство устанавливается под углом Ъл, равным заданному углу глиссады (фиг.7), Максимальный угол зоны видимости указательного огня О складывается из отдельных углов линз 4 - 1;и- , ц.Пилот, находясь на высоте Ь выше высоты, соответствующей глиссаде Ь на величину Ь., видит указательный огонь на расстоянии е от базовых линий, лежащих на одной оси с центральной линзой. При этом зависимость отклонения от глиссады по высоте от рассогласования огней имеет видЬ,=К е,где К. - коэффициент пропорциональности, зависимый от расстояния самолета от системы,Картина, наблюдаемая пилотом, представлена на фиг.8. Если самолет летит по глиссаде, то пилот видит указательный огонь, визуально расположенный на одном уровне с базовыми огнями (фиг,8 а). Если самолет отклоняется выше глиссады, то указательный огонь виден выше базовых линий (фиг.8 б). Если самолет отклоняется ниже глиссады, то указательный огонь виден ниже базовых линий (фиг.8 в).Предъявление пилоту указательного огня непосредственно через положительную линзу обеспечивает более высокую точ- . ность оценки величины рассогласования я между указательным и базовыми огнями 5 по сравнению с известным устройством,Средняя квадратическая погрешность определения рассогласования указательного и базовых огней е для системы складывается из отдельных составляющих: 100= 0 фв + 0 фг + Ои,где 0 - суммарная погрешность системы,Офв - ПОГрЕШНОСтЬ, СВяааННая С фОрМИ рованием.вертикального угла зоны видимости указательного огня;Офр - погрешность, связанная с формированием горизонтального угла зоны видимости указательного огня, 200 и - ПОГРЕШНОСТЬ, ВНОСИМаЯ ИСтОЧНИ- ком света.В устройстве при формировании горизонтального угла зоны видимости указательного огня не вносится дополнительной 25 ошибки в вертикальный размер указательного огня, так как при этом используется одна и та же линза 4. Следовательно, 0 фг =О,Расположение источников света и их ЭО несоосность не имеют значения, так какуказательный огонь по вертикали формируется из вертикальной величины выходного торца световода, который имеет жесткую конструкцию и не требует замены в течение экс- З 5 плуатации устройства, 8 то же время лампы могут быть легко заменимы на исправные по мере выхода из строя, не влияя на точность устройства, не требуя ее юстировки,т.е,0 и -О. Ф о р мул а изобретен и я Устройство для индикации положения объекта, содержащее формирователь сигналов указательного огня с выходным окном, включающий оптически соединенные источники света и линзы, и формирователь сигналов базовой линии огней, содержащий два ряда источников света, расположенных в одной плоскости по разные стороны выходного окна соосно его горизонтальной осисимметрии, отл ича ющееся тем, что, с целью повышения точности и функциональной надежности устройства, в формирователь сигналов указательйого огня введен блок волоконных световодов, каждый из которых расположен между соответствующим источником света и линзой, при этом выходной торец каждого волоконного световода размещен перед фокальной плоскостью линзы и выполнен изогнутым в соответствии кривизной поля линзы длиной- К 2 ат 9 ф - ),Огде К - коэффициент, кривизны поля линзы;а - расстояние от линзы до выходного торца световода;ф- угол зоны видимости указательного огня по горизонтали;О - размер выходного окна по горизонтали;р- поперечное увеличение линзы;60и шириной й-р-, где 0- среднеквадратическая погрешность рассогласования указательного и базовых огней,орректор М. ПетроваЪ Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгоро гарина Заказ 2895 Тираж Подписное БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5