DE2123610C3

DE2123610C3 - Vorrichtung zur Bestimmung der Richtung einer Lichtstrahlung

Info

Publication number: DE2123610C3
Application number: DE2123610A
Authority: DE
Inventors: Patrick Vanves Salle; Guy Henri Paris Seite
Original assignee: SODERN SA
Current assignee: SODERN SA
Priority date: 1971-03-12
Filing date: 1971-05-12
Publication date: 1974-02-07
Also published as: DE2123610B2; FR2129045A5; DE2123610A1

Description

!23

Bei dieser Verneinung ist tjic Fheae /' eine senkrecht ni dem Spalt stehende Ebene, iiiul die Isivtmsnchtung ist in dieser Uhene /' die Richtung, dir- v/nkfeiht ;\> der iüj codierien Spuren i'iiih.Jli·''.ι.ϊ^·η Ehi-ne Sicht. Die Verwertung von ?wei Vonicliiimuen dieser :> Art. deren Spalte senkrecht zueinander tu· rieh ι ei sind. liefert dann au! tiiund der DurchschiieiLluug von zwei Llx'ik'n. von denen jeiL· die Sonne enthält riiü gesuchte Richtung der Liehtsirahhif.t:

Vurrichiunyen dieser Art weise!¹, jeiicch euicn aiii j" ilirem Aufbau beruhenden wesentlichen Nachteil auf: Wenn nämüch die !.id..quelle nicht in finer senkrecht zu dem Spalt stehenden Ebene enthalten ist, entstehen störende optische Kopplungen durch den Quarznlock hindurch. Die Rechnung zeigt naniüeh, daü das Ausgangssig.ial des Sensors /war von den; gesuchten Winkel λ abhängt, aber auch win dem Wiiuei λ zwischen der Sonnenrichiunt und der I ivne Γ. biiier diesen Bedingungen ist die Messung ties Winkels ;: mit einem vom Winkel -, abhängigen j<-· Fehler behaitei. der nicht mehr veniach'ass!gb;i> ist, subaid der Winke! λ einen Wert in der Größenordnung von 20 übersteigt.

Der gleiche Nachteil tritt auch bei der ims der UeuiM-hen Olicnlegiiügsschriit 1 W)f> 0-t.. bekannten ^s Vorrichtung auf, bei der zwischen der Blende und d'.m Codierungsgi· ter eine Linse angeordnet ist.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung der eingangs angegebenen AU. bei welches keine störenden optischen Kopplungen auftreten.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht. daß die Blende und das Codierungspjtter von /Aⁱei getrennten planparallelen Platten getragen sind.

Die Verwendung von zwei planparallelen Platten, beispielsweise Quarzplatteu, die durch ein gasförigges Medium oder ein Vakuum voneinander gerrennt sind, an S'.eüe eines Quarzb!ocks beseitigt die zuvor erwähnten störenden optischen Kopplungen

Da der optische Weg dann nicht mehr vollständig in dem Quarz liegt, sondern auch in dem gasförmigen Medium, erfordert die beschriebene Anordnung dagegen für ein dem Winkel χ und dem Winkel λ nach Vorgegebenes Bildfeld eine Vergrößerung der Länge Und der Breite der Spuren.

Zur Verringerung der Abmessungen des Sensors für ein bestimmtes Bildfeld werden gemäß Weiterbildung der Erfindung zwischen das Codierungsgitter Und die lichtempfindlichen Zellen Bildfeldmasken eingefügt und zwei symmetrische Blenden an Stelle einer einzigen Bleiide verwendet.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind vorgesehen, um das Albedo der Erde zu berücksichtigen, die für einen Satelliten mit niedriger Umlaufbahn Unter einem beträchtlichen Winkel erscheint und tieren Lichtstrahlung die Messung stört.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beiipielshalber beschrieben.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Schema zur Erläuterung der Dcfinilion der Winkel λ und X,

F i g. 2 eine schematische perspektivische Ansicht eines Sensors nach der Erfindung,

Fig. 3 die Ansicht einer der planparallelen Platten,

Fig. 4 und 5 Schnittansichten zur Darstellung von Einzelheiten der Ausführung,

F i g. 6 eine Schnittansicht des den Sensor tragenden Gestells,

Fit;. 7 das Schaltbild ler eine- Meil/.ellc /ugeordneien Schaltung,

Fig. 8 eine Ohciansicht eines vereinfachten Hilfs-'.eiisors,

Fig. ¹Ja i!su! ') b Diauiamir.e zur Erläuterung dei Wirkungsweise umi

Fig. It) this Schaltbild der dem Milfssei^or von Fig. N zugeuriliiiMen Schaltung.

Bei dem in Fig. I dargestellten rechtwinkligen kuordimtensysiem v, \. .-. mit dem Urspiungi) i>t angenommen, dall die .;-Aciise die Bezugsrichtimg darstellt, in b'jzu» i 1 ti Γ welche der Winkel / gemessen werden soll, den die Piojektion Os der Richtung 0.V der Lichtquelle auf die i~-Ebene bildet. Der Winkel 'wischen der Richtung QS und der rr-Ebene ist mit \ bezeichne!.

Folgendes im leicht zu erkennen: Wenn man eine geradlinige Blende entlanp der y-Achse anordnet, kann der Winkel / mit Flilfe einer Lagecodierungsiinordnuni; gemessen werden, weiche die I.ichtr.piir /. .inzeigt, du; von der Bleu»¹-" in einer senkrecht zur ."-Achse stehenden Ebene /1 erzeugt wird.

F i g. 2 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht der erlinduniissiernaßen Vorrichtung. Sie enthalt /wei planparallele Ouarzplatten IU und 2t) von etwa ! ,5 mm Dicke, die durci) das mechanische Verhalten des Sensors unter den Anwendunusbedingungen bedingt ist. Die Platten IO und 20 -ind parallel zueinander in einem Gestell befestigt, das später unter Bezugnahme auf F i g. 6 im einzelnen beschrieben wird. Die Platte 10 ist an der Unterseite mit einer Abd"kkung versehen, die eine geradlinige Blende 15 in Form eines Spalte-; begrenzt, der beispielsweise eine Breite von 1,1 mm und eine Länge in der Größenordnung von 40 mm hat. Die Platte 20 trägt auf ihrer Oberseite ein Lrigccodierungsgitter 25, das symmetrisch in bezug auf die Achse A-A ist, mit Ausnahme der einen Außenspur. Dieses Codierungsgitter besteht aus Spuren 22 A, 22fl bis 22G, die parallel zueinander und senkrecht zu der Richtung der Blende 15 angeordnet und vorzugsweise in einem reflektierten Binärcode codiert sind. Die Unterseite der Platte 20 trägt Bildfeldmasken 21, deren Anzahl gleich der Anzahl der codierten Spuren ist, die zentrisch zu den Achsen dieser Spuren liegen und in der in F i g. 3 gezeigten Weise profiliert sind, damit die Änderungen der Beleuchtungsstärke in Abhängigkeit von dem Einfallswinkel der Strahlung kompensiert werden. Das Gitter 25 und die Masken 21 werden durch Vakuumaufdampfen von Metall oder durch Lichtdruck nach einem der allgemein bekannten Verfahren erhalten.

Schließlich sind unter der Platte 20 auf einem gemeinsamen Träger 24 Meßzellen HA bis 23 6' angeordnet, beispielsweise Photoelemente. Jede dieser Zellen hat die Form eines länglichen Rechtecks mit einer Breite in der Größenordnung von 2,5 mm, und sie ist ser.Krecht unter der entsprechenden codierten Spur 22 angeordnet, Panllel dazu sind zwei weitere Zellen 40 und 23/ angeordnet, deren Aufgabe später erläutert wird. I »ie eine Zelle 40 dient als Bezugshilfszelle, und die andere Zelle 23 L wirkt mit einer Spur 22L '.usammcn, die zu einer Anordnung zur Behebung von Zweideutigkeiten gehört. Alle diese Zellen sind mit einer inform.itMiisnildungsschaltung verbunden, deren Schaltbild in F'ig. 7 dargestellt ist.

Es ist zu erkennen, daß das durch die Blende 15 hindurcheehende I.ichtbüiidel auf dem Gitter 25 der

Platte 20 einen geradlinigen Lichtstrich /. erzeugt. In Abhängigkeit von der Lage dieses Strichs in bezug auf die Achse A-A werden die /,eilen 23A bis IiCi durch die Spuren des Cutters 25 hindurch entweder belichtet oder nicht belichtet, und sie liefern an ihren Klemmen binäre Signale mil zwei Signalwerten, die den zu messenden Winkel / darstellen.

I·' i g. .1 zeigt eine Teilansicht der Unterseite der Platte 20. und F- i g. 4 ist ein axialer Schnitt durch diese Platte. Da nach dem Iambi rtschen Gesetz die Beleuchtungsstärke einer Fläche in Abhängigkeit von dem Einfallswinkel der Strahlung veränderlich ist. werden die codierten Spuren mit einer Breite ausgebildet, die sich mit zunehmender Entfernung von der Achse A-A nach einer inverscn Funktion vergrößert. Dies ist die Aufgabe der Bildfeldmasken 21, die Streifen !«.'grenzen, die zentrisch zu der Längsachse der Zellen 23 liegen und ein dieser inversen Funktion entsprechendes Profil haben.

In F i g. 3 ist das ('odierungsgittcr zu erkennen, das auf der Oberseite der Platte 20 gebildet und infolge der l.ichtdurchlässigkeit dieser Platte sichtbar ist.

Die Anordnung der Bildfeldrir.iskeii 21 auf der Unterseite der Platte 20 ergibt einen zweiten Vorteil: Dadurch, daß die Austrittsblcnde auf die den /dien am nächsten liegende Flüche der Platte gebracht ist, ist eine Verringerung der Breite der Zellen für ein Bildfeld mit einer bestimmten Winkelamplitude λ möglich, während beim Fehlen dieser Bildfeldmasken noch die von der Brechung in dem Ouarz verursachte Versetzung entlang der ganzen Breite einer Spur berücksichtigt werden müüte.

Der Querschnitt von Fig. 5 zeigt die Verwendung von zwei Spalten ISA, 15/i, die symmetrisch in bezug auf die Achse A-A angeordnet werden, wenn der Bildfeldwinkel / groß ist, wobei der Spalt 15/1 beispielsweise für die Winkel )> 0 und der Spalt 15 H für die Winkel /. ^. 0 verwendet wird. Diese A'isbildung ergibt den Vorteil, daß die L.ängenzunahme der Zellen 23 infolge der Durchquemng der Platte 20 und des I.uft- oder Vakuumzwischenraums zwischen der Platte 20 und den Zellen vermieden wird. Gegenüber der /.ellenlange, die bei Verwendung eines einzigen zentralen Spalts notwendig wäre, zeigt Fig 5 bei (i den erzielten Längengewinn.

Zur Erzielung einer g\iten Genauigkeit ist es offensichtlich notwendig, dall einerseits der Lichtstrich /. auf der F.bene des Gitters 25 vollkommen parallel zu den Trennlinien dieses Gitters ist und daß andererseits die Zellen 23 in der richtigen Weise in bezug auf die mit ihnen zusammenwirkenden Spuren 22 angeordnet sind. Eine schiefe Lage des Lichtstrichs L gegenüber der Achse A-A hätte nämlich Meßfehler zi.r Folge, die schwierig zu deuten wären.

Eine Maßnahme zur Erfüllung der letzten Bedingung besteht darin, daß alle Zellen 23 zusammen auf ihrem gemeinsamen Träger gebildet werden: Sie können insbesondere beispielsweise durch eine einzige StörstofTdiffusion auf dem gleichen, durch ein SiIiziumplättchen gebildeten Substrat 24 nach der sogenannten »Planartechnik« mit Hilfe eines Klischees erhalten werden, damit Übergänge gebildet werden, welche die gleichen Achsabstände wie die Spuren des codierten Gitters aufweisen.

Zur Unterdrückung von Zweideutigkeiten beim <\blesen der Lage des Lichtstrichs /. auf dem codieren Gitter 25 ist die zusätzliche .Spur 22 L vorgesehen, Jie mit der Zelle 23 L zusammenwirkt. Diese Spur 22/. isi eine Schrittspur, die um einen geeigneten Bruchteil einer Schntteilung gegen die Spur HA mit dem kleinsten Stellenwert in dem codierten Cutter versetzt ist, und die Zelle 23L ist mit den Deeodieriiiiüsschaltiiiigen einer Anordnung zur Behebung von Zweideutigkeiten verbunden, die nicht zur Erfindung gehört.

Da die Teile 10, 20 und 24 relativ zueinander einzeln einstellbar sind, kann ihre optimale gegenseitige

ι« Lage beim Einhau in ein gemeinsames Gestell erhalten werden. F i g. 6 zeigt in einem Querschnitt einen solchen Einbau in ein im wesentlichen qtiaderförmigt's Invar-( iestell 30. Die Platten 10 und 20 ruhen auf Auflagefläche!) 31, 32, clic durch sorgfältige Bearbeitung parallel zueinander sind, und sie werden dort durch l.iingsstege M, 34 festgehalten. Die Trägerplatte für die Zellen 35 wifd in entsprechender Weise durch Querstege 36 festgehalten.

Beim Einbau ist eine Möglichkeit zur Drehung der oberen Platte 10 mit der Blende 15 vorgesehen, damit diese vollkommen parallel zu den Trennlinien des Codienmgsgitters 25 gemacht werden kann.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand zwischen den !Matten 10 und 20 etwa IO mm, und die Platten haben Abmessungen von 40-50 mm.

Der im unteren Teil gebildete Raum 37 dient zur Aufnahme d··' elektronischen Signalverarbcitungsschaltungcu.

Wenn das vorgesehene Bildfeld des Sonnensensors groli ist, entsteht eine Schwierigkeit infolge des Vorhandenseins der Strahlungen von Störqucllcn, insbesondere des Albedos der Erde, die von dem Satelliten im allgemeinen uiitei einem sehr viel größeren Win-

.15 kel als die Sonne gesehen wird, wobei dieser Winkel um so großer ist. je niedriger die Umlaufbahn liegt.

Bei bestimmten Konstellationen von Erde, .Sonne

und Satellit, bestellt dann die Gefahr, daß der Sensor falsche Angaben liefert, wenn keine Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden. Zu diesem Zweck ist die Verwendung der in F' i g. 2 gezeigten zusätzlichen Zelle 40 als Bezugsquelle vorgesehen. Diese Zelle hat die gleiche Beschaffenheit und die gleichen Abmessungen wie die Meßzellen 23 und ist parallel 7.11 dicsen angeordnet; da ihr aber eine lichtdurchlässige Spur 22 R vorgeschaltet ist, ist sie stets von dem I.ichtstrich /. beleuchtet, gegebenenfalls durch eine Bildfeldmaske 21 hindurch, und zwar bei jeder Lage des Lichtstrichs in dem Bildfeld des Geräts. In jedem einer Meßzelle 23 zugeordneten Kanal wird das von dieser Bezugsquelle 40 gelieferte Ausgangssignal dazu verwendet, einen Bezugswert am einen Eingang einer Vergleichsschaltung zu liefern, während am anderen Eingang der Vergleichsschaltung das Aus-

gangssignal der entsprechenden Meßzelle 23 zugeführt wird. Entsprechend dem Ergebnis dieses Vergleichs erhält man am Ausgang der Vergleichsschaltung ein Signal S mit dem logischen Wert 1 oder 0. je nachdem, ob die Zelle 23 von dem Lichtstrich L angestrahlt wird oder nicht.

Die entsprechende Schaltung ist in Fig. 7 gezeigt. Die von der Zelle 40 gelieferte Spannung VR wird an die Klemmen eines Lastwiderstands 42 R angelegt und dann in dem Verstärker 41 R verstärkt. In glei-

eher Weise wird das Ausgangssignal der entsprechenden Meßzelle 23, beispielsweise der Meßzelle 23 A, in dem Verstärker 41A verstärkt. Die Ausgänge der Verstärker 41R und 41 A sind mit den Eineän«en

einer Spannuiigsverglcichsstufe 45/1 verbunden. Diese enthüll beispielsweise die Parallelschaltung von zwei TransistoTcn /, und T₂ und einen Ausgangstransistor T₁. Wenn im Betrieb beispielsweise die Zelle 23.4 belichtet wird, ist der Transistor T₂ gesättigt, der Transistor 7', gesperrt und der Transistor T, gesperrt. Demzufolge wird ein Signal S mit dem logischen Wert I am Kollektor des Transistors T₁ erhalten, "Wenn sich dagegen die /eile 23/1 im Schatten befindet, ist der Transistor T₂ gesperrt, der Transistor T₁ ist gesättigt, und der Transistor T₁ wird gleichfalls in die Sättigung gebracht, so daß ein Signal .V mit dem logischen Wert 0 an seinem Kollektor erhalten wird.

Die Signale .V am Ausgang der Vcrgleiehsstufcn 45A bis 45ίϊ bilden die binaren Informationen, die den gesuchten Winkel i. darstellen.

Die Verwendung einer stets belichteten Bezugsquelle hat somit den Vorteil, daß eint· veränderliche Verglcichsschwelle geliefert wird, welche das Albedo der Freie berücksichtigt und die Unterscheidung der Werte der von den Meß/ellcn abgegebenen Signale mit größerer Sicherheit ermöglicht. Ferner ist dadurch die Kompensation de·, Alterns der /eilen sowie der Änderung der Beleiii-htungsstäike in Abhängigkeit von dem Hinfallswinkel * der Strahlung möglich.

F.s besteht noch eine weitere lehlerc|iielle, wenn der Winkel \ (Fig. I) den maximalen Wert \_M des für das Cierät vorgesehenen Bildfelds überschreitet. Wenn dieser Fünfallswinkel der Strahlung zu groß wiiij, kann es dann vorkommen, dall der Lichtstrich nur noch einen Teil der Spuren dc-s Cutters 25. aber nicht mehr alle Spuren schneidet; die auf diese Weise im Schatten gelassenen /.eilen liefern dann ein logisches Signal 0, als ob sie von dem Codierungsgitter abgeschattet wären, und die Ausgingsinforniation wird verfälscht, wenn d;is Gerät nicht in tier Lage ist, diese Überschreitung des Bildfelds festzustellen.

Zur Vermeidung dieser Fehler ist ein Milfssensor vorgesehen, der einen ähnlichen Aufbau wie der zuvor beschriebene Sensor hat, aber so vereinfacht ist, daß er nicht ein Meßsignal für diesen Winkel \ liefert, sondern ein Signal, das das Vorhandensein des l.ichtstrichs im nutzbaren Bildfeld «ic Geräts anzeigt. In Fig. 8 ist schemalisch eine Obcnnsicht des vereinfachten Geräts gezeigt. Die Blende 50 liegt in der Richtung der .r-Achse (Fig. 1), und die Fbene der /eilen liegt senkrecht zu der als Be/ugsachse dienenden r Achse. Zwei /eilen 53 I 53/1 werden von dem I.iehtstrich durch zwei Offnungen 51 /1, 51 Π hindurch belichtet, die in einer Abdeckung gebildet sind, die von der Unterseite der Platte 20 getragen wird. Diese öffnungen, die eine senkrecht zu der Richtung der blende 50 liegende langgestreckte Form haben, sind der Länge nach einerseits durch die Achse B-B des Geräts begrenzt und andererseits durch die. Lage des Lichtstrichs, die dein maximal zulässigen Bildfeldwinkel λ_μ für den Meßsensor entspricht, wobei <\_M der Winkel zwischen der Projektion der Sonnenrichtung auf die Symmetrieebene des Meßsensors (yz-Ebene) und der Bezugsrichtung (z-Achse) ist. Es können mehrere Fälle auftreten;

a) für λ = 0 werden die beiden Zellen 53 gleichzeitig von dem Lichtstrich beleuchtet, da dessen Breite nicht unendlich dünn ist;

b) für 0< * < n, wird eine der beiden Zellen 53 von dem I.iehtstrich beleuchtet:

c) für λ ^>. \_M wird keine der /eilen 53 beleuchtet.

Durch Bildung der Summe und der Differenz der Ausgangssignale .V,, und .S'„ dieser beiden /eilen kann man unter diesen Bedingungen durch einen logischen Vergleich feststellen, ob der Lichtstrich in das nutzbare BiIdHd des Geräts fällt oder nicht, oder ge-

jo nauer, in welchem der zuvor angegebenen Fälle man sich helindct. In Fig. <>a und ^{)b ist die Form des Summensignals .V₁ --- .S₁ !■ S_n und les Differenzsignals .S₂ - .S^-,, Λ',) als Funktion de Winkels \ dargestellt.

Fs ist zu bemerken, daß das Signal .V₁ für ■» < λ_λ( einen konstanten Wert hat, während beim Überschreiten des Bildfeldwinkels ^₁ sein Wert zu Null wird. Dieses Signal ,V₁ kann daher beim Unterschreiten eines bestimmten Schwellenwerts 7' als Sperr-

ao signal / für die Sperrung der Ausgänge aller V'.*rgleichsstufcn (45 in F i g. 7) dienen, die den /eilen des Meßsensors zugeordnet sind. Da sich dann alle Ausgänge auf dem logischen Wert 0 befinden, wird angezeigt, daß die Sonne aus dem nutzbaren Bild'eld

as des Geräts hinausgegangen ist.

Bei Satelliten, denen ein Spin cttcilt wird, kann es auch erwünscht sein, ein Signal zu erhalten, wenn die Sonne in einer kennzeichnenden Ebene liegt, beispielsweise der Fbene. die senkrecht zu der Richtung

der Blende des Meßsensors steht, d. h. der Fbene, für die \ ^r 0. Dies kann leicht mit Hilfe der Signale .V₁ unt' V₂ erreicht werden, wenn man sich in dem ersten der zuvor angegebenen Fälle befindet, in welchem gleichzeitig .V₂ 0 und .V₁ 1 gilt. Man braucht

t'ann n>" das Signal .V₂ zu negieren and die Signale .V., UiHi .V₁ einem UND-Gatter zuzuführen, damit ein Ausgangssignal N des logischen Werts I nur dann erhalten wird, wenn 1 durch den Wert Null geht.

Fine Schaltung, mit der das Sperrsignal / und das Orthogotialitätssignal /V gebildet werden können, ist in Fig. 10 gezeigt. Auf Grund der von den /eilen 53/1 und 53 Π des vereinfachten Sensors erzeugten Signale .V, und .V„ erzeugen zwei Rechenverstärker,

nämlich ein Summierverstärker 51 und ein Differenzverstärker 52 die Signale S₁-S_x I ,V_n bzw. S₁=-S_Λ S_n. Das Signal .V₁ wird einer Schwcllenschaltung 54 zugeführt, an deren Ausgang das Sperrsignal / erhalten wird. Dieses Signal ist gegcbcnen-

falls positiv und wird der Basis des Transistors T₁ in den Vergleichsstufen 45 (F i g. 7) zugeführt, der die Rolle einer Torschaltung spielt und ein Signal des logischen Wert 0 abgibt, wenn er in die Sättigung gebracht wird.

Die Signale S₁ und S₂ werden außerdem den Eingängen eines UND-Gatters 56 zugeführt, und zwar das Signal .V₁ direkt und das Signal S„ über eine Negationsschaltung 55. Am Ausgang des UND-Gatters 56 ist das Orthogonalitätssignal N verfügbar.

Eine andere mögliche Ausfühmngsform bestehl darin, daß die Spuren 22 A, 22 L und 22 R nebeneinander in der Mitte des Codierungsgitters angeordnet werden, damit die Fehler begrenzt werden, die durch eine mangelnde Parallelität zwischen dem Lichtstrich

und den Trennlinien des Codierungsgitters veruisachl werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

309 686/159

3 0 1

Claims

2 123 61 O lü. Vorriüming nach Auspiucb H, dadurch go Patcmpiisprucne: kennzeichnet, da» die Ausgänge der beiden lieht- 3( 5ΛΒ) S

1. VorrichtuiiC zur Bestimmung des Winkels empfindlichen Zellen (53.4, ζΛπι mii.aiirniiiierzwischcn der Projektion der Richtung einer sehr und DÜTerenzsÄ haltung (5!. sZ) vernunceii weit entfernten Lichtquelle, insbesondere der s sind. . _n
Sonne, m;f uliie Ebene und einer in dieser Ebene !! Vurridii-i-w nnch den Ansprüchen^ ur.u Hegenden BezugsrichiHng, mit wenigstens einer IU. dadun-n g.4-t;riii_t'eie!_;r.ei, Uiiti "-"-^. iibü-ing geradlinigen Blende, die eine Lichtlinie auf einem der Summie;schaltung (51) »bor eine Scnwellen-Lagveodierungsgitter erzeugt, das durch weniu- schaltung (54) mit einer Torschaltung ^ i, verstens zwei Spuren von lichtundurchlässigen und m bunden ist. die- an den Ausgang der Spannungslichtdurchlässigen Abschnitten gebildet ist, denen vergleichsschaltung (-?■ sngesi.-nlo^t-r! is^
jeweils lichtempfindliche Meßzellen zugeoidr.-t 12. Vorrichtung nach Ansprucn IU üuer U sind, wobei die Spuren und die Meßzellen senk- dadurch gekL'-iu'eieh,,·.·!. dat. ate .-.umrnierschalrecht zu der Richtung der Blende angeordnet sind tung (51) direkt im,; dir DifTcrcnzschaltung (3,1 und in einer Ebene liegen, die senkrecht zu der 15 über eine Umkehrstufe (55) mit einem L'NL-Gat-Bezugstiehtung steht, dadurch gekerin- *er (56) verbunden ^¹¹"-

zeichnet, daß die Blende (15) und das Codierungsgitter (25) von zwei getrennten planparallelen Platten (10, 20) getragen sind. ■—

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch ge- 20
kennzeichnet, daß zwischen das Codierungsgitter

(25) und die Meßzellen (23) für jede Spur"(22) Die Erfindung bezieht -,ich auf eine Vorrichtung

eine Bildfeldmaske (21) eingefügt ist, die einen zur Bestimmung dc> Winkels zwischen der Projek

auf die Längsachse der entsprechenden Meßzelle tion der Richtung einer sehr weit enUernten Lichi

(22) zentrierten Streifen begrenzt, der so profiliert »5 queüe, insbesondere der Sonne, auf eine Ebene und

ist, daß die Änderungen der Beleuchtungstärka in einer in dieser Ebene liegenden Bezugsrichtung, mr

Abhängigkeit von dem Einfallswinkel der Strah- wenigstens einer geradlinigen Blende, die eine Licht

lung kompensiert werden. linie auf einem Lugecodierungsgittcr erzeugt, da>

3. Vorrichtung nach Ansprucn 2, dadurch ge- durch wenigstens zwei -ipuren von lichtundurchlassikennzeichnet, daß das Codierungsgitter (25) und 30 gen und lichtdurc'nU>sigen Abschnitten gebildet ist. die Bildfeldmasken (21) von den entgegenqesct/- denen jeweils lkhtcrnprindliche Meßzelien zugeoruten Flächen de, gleichen planparallefen "Platte net sind, wobei die Spuren und die Meßzelien senk-(20) getragen sind. recht zu der Richtung der Blende angeordnet sind

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden und in einer Ebene liegen, die senkrecht zu der BeAnsprüche, dadurch gekennzeid net, daß eine 35 zugsrichtune steht

Bezugs-Hilfszelle (40) vorgesehen ist, die parallel Solche Geräte werden beispielsweise in Satelliten

zu den Meßzellen (23) angeordnet ist und dau- verwendet, um di Richtung der Sonne in bezug auf

ernd von der Lichtlinie beleuchtet wird. die Achsen des Satelliten zu bestimmen und daraus

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden die Lage des Satelliten in bezug auf die Sonne abzu-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle ♦<> leiten.

lichtempfindlichen Zellen (23, 40) zusammen Eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art

durch eine einzige Diffusion auf dem gleichen ist beispielsweise in dem Aufsatz »Spacecraft Attitude

Substrat gebildet sind. Control« von V. S. Robertson und J. J. Weaver

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden in der Zeitschrift »Journal of the British Tnterplane-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei 45 tary Society«, Vol. 22, Januar 1969, S. 13 bis 38, und geradlinige, symmetrisch zum Mittelpunkt ange- in dem Aufsatz »The ESRO I Attitude Measurement ordnete Blenden (15/4, 15ß) vorgesehen sind. System« von C. C. Kaiweit in der Zeitschrift

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden »IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Systems«, Vol. AES 7, Nr. 1, Januar 1971, S. 132 bis Meßzclle (23) und die Bezugszelle (40) mit einer 5° 141, beschrieben.

Spannungsvergleichsschaltung (45) verbunden Diese bekannte Vorrichtung besteht aus einem

sind, die ein Ausgangssignal mit dem logischen quadcrförmigen Quarzblock, der auf einer Fläche

Wert 1 oder 0 abgibt. einen schmalen Längsspalt hat und auf der entgegen-

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden gesetzten Seite ein Gitter von abwechselnd lichtun-Ansprüchc, dadurch gekennzeichnet, daß zwei 55 durchlässigen und lichtdurchlässigen Spuren trägt, die lichtempfindliche Zellen (53/1, 53 ß) vorgesehen vorzugsweise in einem zyklisch-binären Code codiert sind, die durch zwei langgestreckte, senkrecht zur sind.

Richtung der Blende (50) angeordnete Öffnungen Hinter jeder Spur ist eine entsprechende lichtemp- (51 A, SlB) beleuchtet werden, und daß das eine findliche Zelle derart angeordnet, daß je nach dem Ende dieser Zellen (53 A, 53B) auf der Achse 60 Einfallswinkel der den Spalt der Vorrichtung beder Vorrichtung liegt, wahrend das andere Ende leuchtenden Strahlung bestimmte Zellen abgedeckt durch das nutzbare Feld der Vorrichtung be- sind, während die anderen durch die Lichtlinie angestimmt ist. strahlt werden, die von dem Spalt durch den Quarz-

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 8, da- block gebildet wird. Die lichtempfindlichen Zellen durch gekennzeichnet, daß ihr eine zweite Vor- 65 liefern somit in binärer Form ein Signal, das den zu richtung derart zugeordnet ist, daß ihre gerad- messenden Winkel λ darstellt, den die Projektion der linigen Blenden (15 bzw. 50) senkrecht /nein- Richtung der Sonne auf eine Ebene P mit einer in ander gerichtet sind. dieser Ebene liegenden Bezugsrichtung einschließt.