RO108613B - Instalație optoelectronica, pentru reperarea direcției - Google Patents

Abstract

Invenția se referă la o instalație optoelectronică, pentru reperarea direcției, la care sistemul optoelectronic receptor este format dintrun motor (1) care antrenează, prin intermediul unor cuplaje (2 și 3), niște arbori (4 și 5) pe care sunt fixate niște oglinzi (6, 7) cu fețe reflectante, așezate în același plan, construcția realizând o bază stereoscopică, suficient de mare, energia luminoasă provenită de la un bec (Ci) de pe casca pilotului, ajungând pe niște linii fotosensibile (8 , 9), prin intermediul unor obiective (10 , 11) fiind reflectate de oglinzile rotitoare, în funcție de poziția becului pe cască, imaginile acestuia atingând liniile foto, sensibile la momente de timp diferite (t, , y care constituie date de intrare pentru un bloc electronic de prelucrare (12), ce calculează cosinusurile directoare de normala planului determinat de cele trei puncte luminoase (Ci).

Description

Invenția se referă Ia o instalație optoelectronică, de determinare a direcției în spațiu, a unei axe.

Uneori este util să se repereze, cu o anumită precizie, direcția spre care este 5 orientată o axă, fără a avea contact cu material cu ea.

Acest tip de problemă se întâlnește, în special, în sistemele de vizare ale căștii utilizate în avioanele de luptă. io

Sunt cunoscute instalațiile la care, cu ajutorul unei lunete de vedere solidare cu casca, pilotul, când desemnează un obiect țintă, în scena observată, aduce în coincidență reticulul lunetei, cu imaginea țintei, prin 15 mișcarea capului, și semnalizează realizarea coincidenței, către un bloc de comandă, care calculează, în permanență, direcția de vizare față de direcția de zbor.

Axa lunetei este poziționată mecanic 20 față de normala dusă la un plan materializat de trei surse punctiforme solidare cu cască. Acestea, funcție de tipul traductoarelor utilizate , pot fi surse de câmp magnetic sau electromagnetic, surse de unde ultrasonice sau 25 surse de radiații luminoase.

Soluția preferată din punct de vedere ergonomie este cea, care utilizează surse de radiații luminoase, întrucât acestea au greutatea mult mai mică decât celelalte tipuri de surse. 3o

Semnalele luminoase sunt captate de sisteme optice stereoscopice, care utilizează modulatoare cu prisme rotative, pentru a converti coordonatele carteziene, ale punctelor imagine, în coordonate fazoriale, ale unor 35 semnale electrice.

Creșterea preciziei acestor sisteme implică mărirea bazei stereoscopice, ceea ce pune probleme legate de sincronizarea modulatoarelor. 40

Invenția rezolvă problema sincronizării modulatoarelor la o instalație optoelectronică, de determinare a direcției, în spațiu a, unei axe, la care sistemul cunoscut, realizat cu două modulatoare distincte, sincronizate electronic, 45 a fost înlocuit cu o construcție mecanică, prin aceea că sistemul optoelectronic receptor este format din două obiective cu baza stereoscopică mare, care proiectează fluxurile luminoase, provenite de la trei surse plasate pe 50 casca pilotului, pe două barete fotosensibile, prin intermediul a două oglinzi rotitoare, modulatoare, antrenate sincron de un singur motor, semnalele obținute fiind prelucrate de un bloc electronic, care calculează cosinusurile directoareale normalei planului determinat de cele trei surse luminoase, normală care este în relație biunivocă cu direcție de vizare a pilotului.

Invenția prezintă avantajele de a avea o construcție compactă, simplă și sigură în funcționare.

Se prezintă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu fig. 1 și 2 care reprezintă:

- fig.l, schemă de principiu, pentru determinarea direcției de vizare;

- fig.2, schema sistemului optoelectronic, receptor al instalației.

Imaginea unuia din cele trei puncte luminoase CI (xl,yl,zl), solidare cu cască, aflate pe o sferă cu centrul în Ol și de raza R, este formată de obiectivul Obl pe segmentul Al’,Bl’, care reprezintă imaginea segmentului fotosensibil A1B1, în oglinda rotitoare Ogl, la momentul tl față de originea timpului, considerată atunci când normala la oglindă este paralelă cu axa Oy a triedului de referință xyz.

Oglinda rotitoare Ogl, în poziția dată de unghiul de rotire 01, realizează imaginile Al’ și Bl’ ale punctelor Al și Bl, ale căror coordonate, cu notațiile:

d_a=y_aiC<>^s&i +z_a,sin9_rr d_k=y_bIcos9,+z_blsin9,-r sunt date de relațiile:

*al ’=*al y^’^y^ăjinOl z_aI’=z_al-2d_acos9₁

Utilizând notațiile:

x_bl’=Xb, z_b] z_bI-2d_bcosQ ι ^}—~Zi(y_ai -y_b, )'^F(y_ai -¾ z_ai)

8j—Xi(z_ai -z_bl )-Zj(x_al -x_bl )i(x_ai z_bl -x_bl z_al)

C) ⁼Xj(y_aj -y_u)(x_ai ~Xbi y<ii) d, =x,(yai ’Zbi ’-y_bi ’Zai ’) +z,(x_aI ’y» ’-x_u ’y^ ’) ecuația planului determinat de punctele Al’, Bl’ și centrul obiectivului Obl este dată de relația:

Al x + Bl y + CI z + Dl = 0

Analog, pentru obiectivul Og2, segmentul fotosensibil A2B2 și oglinda rotitoare Og2 se obține:

Al x + B2 y + C2 z + D2 = 0

Dreapta rezultată prin intersecția aces108613 tor două plane are cosinusurile directoare, date de relațiile:

LI = Bl C2-B2 CI Ml = CI A2 - C2 Al NI = Al B2- A2 Bl

Ecuația sferei de rază R, cu centrul de coordonare (0, y_Oi, z₀₁), pe care se află punctele luminoase CI este :

x²+y²+z²-2y0Jy-2z0Jz +y0J²+z0,²-R²=0

Făcând notațiile:

X_0] = Lj (z₀₁ - R)/Nj Y_0I (z₀₁-R)/N, κ = (y₀Î + Zoj²/⁵ p =y₀,iR q =

Fl = (X_o,² + Y01²)/R-2y0Ip

GI = Ml p + NI q- (X_o, LI + Y₀₁ Ml) /R Dl — Fl / (GI + (Gl² - Fl / R)^os) rezultă coordonatele punctului luminos, de pe sferă:

Xj = LI Dl + Y_0] y, = Ml Dl + Y₀₁

Zj = NI Dl A Z_Oi - R

Sistemul optoelectronic receptor este format dintr-un motor 1 care antrenează, prin intermediul cuplajelor 2 și 3, arborii 4 și 5, pe care sunt fixate oglinzile 6 și 7, cu fețele reflectante, așezate în același plan, construcția realizând o bază stereoscopică, suficient de mare.

Energia luminoasă, provenită de la un bec CI, de pe cască ajunge pe liniile fotosensibile 8 și 9, prin intermediul obiectivelor 10 și 11, fiind reflectată de oglinzile rotitoare 6 și 7. Funcție de poziția becului CI de pe cască, imaginile acestuia ating liniile fotosensibile 8 și 9 la momente de timp diferite ti și tj, care constituie datele de intrare pentru blocul electronic, de prelucrare 12, care calculează cosinusurile directoare ale normalei planului determinat de cele trei puncte luminoase CI, normală care este în relație biunivocă, cu direcția de vizare a pilotului.

Claims (1)

1. Revendicare

   Instalație optoelectronică, pentru reperarea direcției, caracterizată prin aceea că sistemul optoelectronic receptor este format dintr-un motor (1) care antrenează, prin intermediul unor cuplaje (2 și 3), niște arbori (4 și 5), pe care sunt fixate niște oglinzi (6 și 7), cu fețele reflectante, așezate în același plan, construcția realizând o bază stereoscopică, suficient de mare, energia luminoasă provenităde la un bec (CI) de pe acscă ajungând pe niște linii fotosensibile (8 și 9), prin intermediul unor obiective (10 și 11), fiind reflectată de oglinzile rotitoare (6 și 7), funcție de poziția becului (CI) de pe cască, imaginile acestuia atingând liniile fotosensibile (8 și 9), Ia momente de timp diferite (t_x și tj, care constituie datele de intrare pentru un bloc electronic, de prelucrare (12), care calculează cosinusurile directoare ale normalei planului determinat de cele trei puncte luminoase (CI).