RO110364B - Instalație optoelectronica pentru reperarea direcției - Google Patents

Abstract

: Invenția se referă la o instalajie optoelectronică pentru reperarea direcției destinată în special pentru sistemele de vizare realizate în avioanele de luptă, instalația având în alcătuire un dispozitiv optoelectronic receptor, care receptează energia luminoasă, provenită de la trei becuri fixate pe casca pilotului, și un bloc de prelucrare a semnalelor (4), dispozitivul optoelectronic receptor fiind format dintr-un motor (1) pe arborele căruia este fixată o flanșă (2) solidară cu o placă rotitoare (PR), pe care se află o linie fotosensibilă (LF), pe placa rotitoare formându-se imagini ale becurilor prin niște obiective (Obt, Obj ...Ob„), semnalul furnizat de linia fotosensibilă (LF), după trecerea printr-un bloc electronic (3), fiind prelucrat de un bloc de prelucrare (4) care calculează cosinusurile directoare ale normalei planului determinat de cele trei becuri, față de un triedru de referință.

Description

Invenția se referă Ia o instalație optoelectronică de determinare a direcției în spațiu a unei axe, destinată, în special, pentru sistemele de vizare, utilizate la avioanele de luptă.

Sunt cunoscute instalații la care, cu ajutorul unei lunete de vedere monoculare solidare cu casca, pilotul, când desemnează un obiect ținta în scena observată, aduce în coincidență reticulul lunetei cu imaginea țintei prin 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 față de normala dusă la un plan, materializat de trei surse punctiforme, solidare cu casca. Acestea, funcție de tipul traductoarelor utilizate, pot fi surse de câmp magnetic sau electromagnetic, surse de unde ultrasonice sau surse de radiații luminoase.

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

Semnalele luminoase sunt captate de sisteme sterescopice astfel plasate, încât traductoarele acestora generează semnale ce depind de poziția căștii, semnalele fiind apoi prelucrate de un bloc de calcul. Precizia acestor instalații crește cu cât baza sterescopică este mai mare. Acestea prezintă însă dezavantajul că au gabarit și greutate mare.

Problema pe care o rezolvă invenția este realizarea unei instalații care, în aceleași condiții de precizie, are un gabarit și o greutate mult reduse, ceea ce permite utilizarea sa și în locuri neproiectate special pentru acestea.

Instalația optoelectronică pentru reperarea direcției, formată dintr-un dispozitiv optoelectronic receptor, care receptează energia luminoasă provenită de la trei becuri fixate pe o sferă care se poate roti în jurul centrului ei, și un bloc de prelucrare a semnalelor ce calculează cosinusurile directoare ale normalei planului determinat de cele trei becuri față de un triedru de referință, conform invenției, înlătură dezavantajele de mai sus prin aceea că dispozitivul electronic receptor este format dintr-un motor pe arborele căruia este fixată o flanșă solidară cu o placă rotitoare pe care se află o linie fotosensibilă și un bloc electronic, energia luminoasă provenită de la fiecare bec formând pe placa rotitoare un număr de imagini prin intermediul unor obiective, acestea fiind sesizate de linia fotosensibilă la fiecare trecere prin dreptul unei imagini a becului și transformate într-un semnal electric care, prin intermediul blocului electronic este transmis blocului de prelucrare prin cuplaj optic între o diodă electroluminiscentă solidară cu placa rotitoare și un fototranzistor, alimentarea circuitelor electronice aflate în mișcare de rotație împreună cu placa rotitoare făcându-se prin cuplaj electromagnetic între o bobină fixă și o bobină solidară cu placa rotitoare.

Avantajul instalației, conform invenției, este gabaritul și greutatea redusă.

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

- fig.l, secțiune longitudinală prin sistemul optoelectronic receptor al instalației;

- fig.2, schema de principiu pentru determinarea direcției de vizare.

Instalația are în alcătuire un disozitiv optoelectronic receptor (fig. 1) format dintr-un motor 1, pe arborele căruia este fixată o flanșă 2 solidară cu o placă rotitoare PR pe care se află o linie fotosensibilă LF și un bloc electronic 3.

Pe casca pilotului sunt fixate trei becuri C„ unde i =1,2,3 .

Energia luminoasă provenită de la fiecare bec Q de pe cască ajunge pe placa rotitoare PR, prin intermediul unor obiective Obj ,Ob₂.... Ob_n, este sesizată de linia fotosensibilă LF la fiecare trecere prin dreptul imaginii punctului luminos C, și transformată într-un semnal electric care, prin intermediul blocului 3 este transmis unui bloc de prelucrare 4, prin cuplaj optic între o diodă electroluminiscentă 5 solidară cu placa rotitoare PR și un fototranzistor 6.

Alimentarea circuitelor electronice aflate în mișcare de rotație împreună cu placa rotitoare PR se face prin cuplaj electromagnetic între o bobină 7 fixă și o bobină 8 solidară cu placa PR.

Blocul de prelucrare 4 prelucrează semnalele furnizate prin blocul electronic 3 și calculează cosinusurile directoare ale normalei planului determinat de cele trei puncte luminoase C, față de un triedru de referință O₂xyz. Obiectivele Obj sunt plasate pe o placă paralelă cu planul xOjy, la distanța s', pe un cerc de rază r.

Imaginile unuia dintre cele trei puncte luminoase C| solidare cu casca (fig. 2), aflate pe o sferă cu centrul într-un punct O, și de raza R, sunt formate de obiectivele Obj pe planul rotitor PR care se mișcă în planul O₂xy al triedului O₂xyz , centrul sferei O, a căștii aflându-se pe axa O₂z la distanța d. Prin primul obiectiv Ob_p imaginea este formată pe planul PR ce se rotește cu viteza unghiulară ω, într-un punct întâlnit de linia fotosensibilă LF a planului rotitor, într-un moment t_t j materializat de unghiul 0_η = ω ·ί_η față de o axă de referință fixă O₂G, considerată originea unghiulară, care face un unghi a cu axa Ο,ν. Analog, pentru obiectivul Ob₂ rezultă unghiul ^₂₁= ω t_2i

Determinarea poziției în spațiu a punctului luminos C, se face pe baza valorilor unghiurilor măsurate 0_V, , 0% 0^...0^, în scopul simplificării prelucrării semnalelor, sursele luminoase C, simt comandate succesiv, câte una pentru fiecare rotație completă a plăcii PR, comutarea făcându-se la trecerea liniei fotosensibile LF prin dreptul direcției O₂G. Numărul de obiective poate fi cel puțin 2. Pentru mărirea preciziei de măsurare, mai ales pentru pozițiile nefavorabile ale punctelor luminoase Cj, aparatul poate fi dotat cu mai mult de două obiective cu ajutorul cărora se vor genera trenuri de semnale: (0_j(, 0_j2,0_j3), unde j este un număr cuprins între unu și numărul n de obiective folosite.

Acest mod de lucru duce la netezirea erorilor de măsurare, cosinusurile directoare rezultând ca o medie a măsurărilor în diverse combinații. Dacă numărul de combinații care se pot realiza cu aceste trenuri de impulsuri este n, atunci cosinusurile directoare ale normalei planului determinat de punctele luminoase C\ , C₂ și C₃ sunt date de relațiile:

Σ^· ΣΜ;

L„ mediu ; M mediu =d η n

N„ mediu = 2—1-.

n unde L_nj , M^, N_nj, reprezintă cosinusurile directoare ale normalei la planul determinat de cele trei puncte luminoase C„ în prezența unui obiectiv Ob_jt calculate prin legătura care se stabilește între coordonatele (x,y,z) ale punctului Cj și unghiurile

Claims (5)

1. Revendicare

   Instalație optoelectronică pentru reperarea direcției, formată dintr-un dispozitiv optoelectronic receptor care receptează energia luminoasă provenită de la trei becuri (C_{) fixate pe o sferă care se poate roti în jurul centrului ei (OJ , și un bloc de prelucrare (4) al semnalelor ce calculează cosinusurile directoare ale normalei planului determinat de cele trei becuri (Cj), față de un triedru de referință (O₂xyz), caracterizată prin aceea că dispozitivul electronic receptor este format dintr-un motor (1), pe arborele căruia este fixată o flanșă (
2. 2) solidară cu o placă rotitoare (PR) pe care se află o linie fotosensibilă (LF) și un bloc electronic (
3. 3), energia luminoasă provenită de la fiecare bec (Cj) formează pe placa rotitoare un număr (n) de imagini prin intermediul unor obiective (Ob_p Ob₂,... Obj ...Ob_B), acestea fiind sesizate de linia fotosensibilă (LF) la fiecare trecere prin dreptul imaginii becului și transformate într-un semnal electric care, prin intermediul blocului electronic (3), este transmis blocului de prelucrare (
4. 4) prin cuplaj optic între o diodă electroluminiscentă (5) solidară cu placa
5. 5 rotitoare și un fototranzistor (6), alimentarea circuitelor electronice aflate în mișcare de rotație unpreună cu placa rotitoare făcându-se prin cuplaj electromagnetic între o bobină fixă (7) și o bobină (8) solidară cu placa rotitoare.