RO116930B1 - Portable miniaturized range finder - Google Patents
Portable miniaturized range finder Download PDFInfo
- Publication number
- RO116930B1 RO116930B1 RO95-01522A RO9501522A RO116930B1 RO 116930 B1 RO116930 B1 RO 116930B1 RO 9501522 A RO9501522 A RO 9501522A RO 116930 B1 RO116930 B1 RO 116930B1
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- laser
- distance
- rangefinder
- measurement
- pulse
- Prior art date
Links
Landscapes
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
RO 116930 BRO 116930 B
Prezenta invenție se referă la un telemetru portabil, miniaturizat, cu laser în impuls, cu mediu activ Nd:YAG [neodim și granat de ytriu și aluminiu], destinat determinării distanțelor până la diferite obiecte (ținte] situate în domeniul de măsură (max. 10 km], cu aplicație în domeniul civil și militar.The present invention relates to a portable, miniaturized, pulsed laser rangefinder with active medium Nd:YAG [neodymium and yttrium and aluminum garnet], intended for determining distances to various objects (targets) located in the measurement range (max. 10 km], with application in the civil and military fields.
Sunt cunoscute asemenea telemetre care funcționează după o diagramă de timp, prestabilită, și au un anumit grad de complexitate. Un telemetru portabil cu laser, în varianta standard, conține un emițător laser cu componentele asociate: sursa de alimentare a emițătorului, condensatorul de acumulare a energiei, circuitul de triggerare și luneta de emisie [colimare], un receptor optoelectronic cu componentele asociate: sursa de alimentare a receptorului și obiectivul de recepție, un bloc electronic de comandă, un bloc electronic de prelucrare a semnalelor, un indicator digital de afișare a distanței, o lunetă de vizare, un panou de comandă și o baterie electrică de alimentare. Funcționarea telemetrului constă, în principal, din emiterea unui impuls laser de putere, de durată scurtă (7...30ns], constituind semnalul de START și recepționarea impulsului laser, reflectat de ținta vizată, constituind semnalul de STOP. La o măsurare, se pot obține unul sau mai multe semnale STOP, după cum, pe azimutul pe care se măsoară, există unul sau mai multe obiecte. Prin măsurarea intervalului de timp dintre, cele 2 impulsuri START și STOP, cu o bază de timp adecvată, se determină, cu o anumită preciziune, distanța dintre telemetru și țintă. Impulsul de putere este generat de mediul activ laser situat în cavitatea rezonantă, excitat de impulsul de lumină emisă de lampa flash prin care se descarcă energia stocată în condensatorul de acumulare. Luneta de emisie asigură o divergență redusă (<1 mrad] a fasciculului laser emis. De la țintă, o parte din semnalul laser relfectat este prelucrat de obiectivul de recepție și aplicat fotodetectorului în avalanșă, care furnizează, la ieșire, un impuls electric. Notând cu At, intervalul de timp cuprins Între momentele apariției impulsului emis [START] și celui reflectat [STOP], distanța d, dintre telemetru și țintă, este:Such rangefinders are known which operate according to a predetermined timing diagram and have a certain degree of complexity. A portable laser rangefinder, in the standard version, contains a laser emitter with the associated components: the emitter power supply, the energy storage capacitor, the trigger circuit and the emission scope [collimation], an optoelectronic receiver with the associated components: the source of receiver power supply and receiving objective, an electronic control block, an electronic signal processing block, a digital distance display indicator, a sight scope, a control panel and an electric power supply battery. The operation of the rangefinder consists, mainly, of emitting a power laser pulse, of short duration (7...30ns], constituting the START signal and receiving the laser pulse, reflected by the targeted target, constituting the STOP signal. During a measurement, can get one or more STOP signals as there are one or more objects on the measured azimuth By measuring the time interval between the 2 START and STOP pulses with a suitable time base it is determined, with a certain precision, the distance between the rangefinder and the target. The power pulse is generated by the laser active medium located in the resonant cavity, excited by the light pulse emitted by the flash lamp through which the energy stored in the storage capacitor is discharged. The emission scope provides a low divergence (<1 mrad) of the emitted laser beam. From the target, part of the reflected laser signal is processed by the receiving objective and applied to the avalanche photodetector, which provides an electrical pulse at the output. Denoting with At, the time interval between the moments of the appearance of the emitted pulse [START] and the reflected one [STOP], the distance d, between the rangefinder and the target, is:
d=0,5 c-At [1]d=0.5 c-At [1]
Mărimea c reprezintă viteza de propagare în aer a radiației furnizate de emițătorul laser pe lungimea de undă λ=1060 nm:The quantity c represents the speed of propagation in the air of the radiation provided by the laser emitter at the wavelength λ=1060 nm:
[2][2]
Mărimea n reprezintă indicele de refracție la lungimea de undă menționată. Alegând frecvența oscilatorului de referință, existent în blocul de prelucrare a semnalelor de 29,9708 MHz (valoare corelată cu indicele de refracție], distanța măsurată este exprimată direct în metri (m] și afișată pe indicatorul digital. Precizia în distanță este ±5m.The quantity n represents the refractive index at the specified wavelength. By choosing the frequency of the reference oscillator, existing in the signal processing block of 29.9708 MHz [value correlated with the refractive index], the measured distance is directly expressed in meters (m] and displayed on the digital indicator. The distance accuracy is ±5m.
în structura unui telemetru intră componente electronice și optoelectronice specializate, precum și componente de uz general. Controlul și funcționarea sunt asigurate conform unei diagrame de timp.the structure of a rangefinder includes specialized electronic and optoelectronic components, as well as general purpose components. Control and operation are provided according to a timing diagram.
Dezavantajele acestor telemetre constau în complexitatea schemei constructive, a diagramei de timp, gabaritul mare și consumul ridicat de energie electrică.The disadvantages of these rangefinders are the complexity of the construction scheme, the time diagram, the large size and the high consumption of electricity.
Telemetrul conform invenției înlătură dezavantajele menționate, prin aceea că, printr-un număr minimizat de subansambluri funcționând după o diagramă de timp optimizată, permite reducerea gabaritului și a consumului de energie electrică, cu menținerea parametrilor la valorile standard.The telemeter according to the invention removes the mentioned disadvantages, in that, through a minimized number of sub-assemblies operating according to an optimized time diagram, it allows the reduction of the gauge and the consumption of electricity, while maintaining the parameters at the standard values.
Se indică un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu fig. 1... 10 care reprezintă:An embodiment of the invention is indicated, in connection with fig. 1... 10 which represents:
RO 116930 BRO 116930 B
- fig. 1, schema bloc în care, cu linie continuă, au fost reprezentate traseele semnalelor electrice, iar cu linie întreruptă, traseele semnalelor optice, următoarele figuri constituind diagrama de timp și anume;- fig. 1, the block diagram in which, with a continuous line, the paths of the electrical signals were represented, and with a broken line, the paths of the optical signals, the following figures constituting the time diagram, namely;
- fig. 2, tensiunea ϋΛ de alimentare pe durata funcționării; so- fig. 2, supply voltage ϋ Λ during operation; it
- fig.3, tensiunea U, de inițializare a măsurării,- fig.3, the voltage U, for initializing the measurement,
- fig.4, indică tensiunea de încărcare Uc a condensatorului de acumulare până la valoarea nominală Ucni atinsă la un moment de timp tn,- fig.4, indicates the charging voltage U c of the storage capacitor up to the nominal value U cni reached at a moment of time t n ,
- fig.5, reprezintă impulsul UR, impuls de validare a măsurării sau ready care materializează momentul tR, 55- fig.5, represents the U R impulse, measurement validation or ready impulse that materializes the moment t R , 55
- fig.6, indică impulsul de validare ready sincronizat UHS,- fig.6, indicates the synchronized ready validation pulse U HS ,
- fig.7, care arată impulsul de reset extern URE,- fig.7, which shows the external reset pulse U RE ,
- fig.8, semnalul de comandă a alimentării temporizate UCTD a convertorului timpdi stanță,- fig. 8, the control signal of the timed supply U CTD of the time-distance converter,
- fig.9, indică impulsul de comandă UD a aprinderii lămpii flash, 60- fig.9, indicates the control pulse U D of the ignition of the flash lamp, 60
- fig. 10, indică fereastra de măsurare a distanței UM.- fig. 10, indicates the distance measurement window U M .
Telemetrul conform invenției are o schemă bloc [fig.1] cu o structură minimală, fiind format din următoarele subansambluri: un emițător laser EL miniaturizat cu mediu activ Nd: YAG și comutator pasiv, alimentat de la o sursă de alimentare [pompaj] de tip fly-back cu frecvența mare de comutație SALT, conținând și un circuit de declanșare 65 a descărcării condensatorului de acumulare a energiei pe lampa flash, un receptor optoelectronic RO, cu fotodioda în avalanșă având reglaj automat, în timpul amplificării, și cu sursa de alimentare a fotodiodei în avalanșă, obținută din sursa de alimentare a laserului, un bloc de comandă și prelucrare a semnalelor BCPS, prevăzut cu afișor DA conținând un indicator cifric multiplexat de 4 digiti pentru distanță și două LED-uri M, șî 70 respectiv N care indică absența țintei sau țintă multiplă a căror intensitate luminoasă este comandată, în funcțiune, de luminozitatea ambiantă printr-un economizator realizat cu □ fotodiodă FD de tip PIN, un bloc optico-mecanic de emisie și recepție-vizare BER, prevăzut cu un panou de comandă PC echipat cu un comutator kl cu 3 poziții: oprit/pornit/alimentare externă 0/P/AE, un potențiometru de ajustare a porții de 75 distanță AjPD, un buton PB pentru selectarea regimului de lucru telemetrare/poartă de distanță T/PD, un buton D de declanșare a măsurării distanței [telemetrare], o mufă de alimentare externă MA, și o baterie de acumulatori B.The rangefinder according to the invention has a block diagram [fig.1] with a minimal structure, being formed by the following subassemblies: a miniaturized EL laser emitter with active medium Nd: YAG and passive switch, fed from a power source [pumping] type fly-back with high switching frequency SALT, also containing a trigger circuit 65 of the discharge of the energy storage capacitor on the flash lamp, an optoelectronic receiver RO, with the avalanche photodiode having automatic adjustment, during amplification, and with the power supply of the avalanche photodiode obtained from the laser power supply, a BCPS control and signal processing block, provided with a DA display containing a 4-digit multiplexed digital indicator for distance and two LEDs M, and 70 respectively N indicating the absence of the target or multiple targets whose light intensity is controlled, in operation, by the ambient light through an economizer made with □ PIN-type FD photodiode, an optical-mechanical BER emission and reception-aiming block, equipped with a control panel PC equipped with a 3-position kl switch: off/on/external power supply 0/P/AE, a 75 AjPD distance gate adjustment potentiometer, a PB button for selecting telemetry/distance gate T/PD working mode, a distance measurement trigger button D, an external power jack MA, and a battery pack B.
Când Push-butonul PB este apăsat indicatorul cifric arată mărimea porții de distanță, care reprezintă distanța până la care nu sunt telemetrate tința sau țintele so situate pe linia vizată, adică pe același azimut, iar când nu este apăsat va fi indicată distanța măsurată până la ținta vizată care este mai mare decât distanța interzisă prin poarta de distanță. Această distanță interzisă mai este cunoscută sub numele de distanță blocată.When the PB push-button is pressed, the digital indicator shows the size of the distance gate, which represents the distance up to which the target or targets are not ranged on the intended line, i.e. on the same azimuth, and when it is not pressed, the distance measured up to the intended target that is greater than the disallowed range through the range gate. This prohibited distance is also known as blocked distance.
Blocul emisie-recepție BER este un corp mecanic monobloc și posedă pentru 8 5 colimarea radiației laser emise o lunetă tip Galilei, iar pentru recepție-vizare un obiectiv de recepție cale comună cu luneta de vizare, utilizând un cub optic divizor. Deasemenea posedă o prismă ce preia o fracțiune din fasciculul laser emis și îl îndreptă către obiectivul de recepție pentru a furniza semnalul START necesar determinării distanței.The BER emission-reception block is a monobloc mechanical body and has a Galilei-type scope for 8 5 collimation of the emitted laser radiation, and for reception-sighting a common-path reception objective with the sighting scope, using an optical dividing cube. It also has a prism that takes a fraction of the emitted laser beam and directs it to the receiving objective to provide the START signal needed to determine the distance.
Funcționarea telemetrului este controlată de blocul de comandă și prelucrare a 90 semnalelor BCPS, format dintr-un circuit electronic de comandă EC și un convertorThe operation of the rangefinder is controlled by the BCPS 90 signal processing and control block, consisting of an EC electronic control circuit and a converter
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RO95-01522A RO116930B1 (en) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | Portable miniaturized range finder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RO95-01522A RO116930B1 (en) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | Portable miniaturized range finder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RO116930B1 true RO116930B1 (en) | 2001-07-30 |
Family
ID=64360835
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RO95-01522A RO116930B1 (en) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | Portable miniaturized range finder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RO (1) | RO116930B1 (en) |
-
1995
- 1995-08-28 RO RO95-01522A patent/RO116930B1/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5623335A (en) | Laser range finder with target quality display | |
US5517297A (en) | Rangefinder with transmitter, receiver, and viewfinder on a single common optical axis | |
JP4499261B2 (en) | Tachymeter telescope | |
US5831718A (en) | Portable laser range finder and digital compass assembly | |
US6108071A (en) | Speed and position measurement system | |
US4561775A (en) | Thermally integrated laser/FLIR rangefinder | |
US20050219690A1 (en) | Riflescope and the laser rangefinder used therein | |
GB1507208A (en) | Laser rangefinders | |
CN208092234U (en) | A kind of multifunction laser rangefinder | |
CN108594246B (en) | Multifunctional laser range finder | |
US4542986A (en) | Scanner position sensor for an integrated laser/FLIR rangefiner | |
RU2526230C1 (en) | Surveillance device - sight with built-in pulse laser distance finder | |
US7505120B2 (en) | Laser riflescope with enhanced display brightness | |
US6903811B2 (en) | Rangefinder binoculars | |
ES2356984T3 (en) | PROCEDURE FOR MEASURING THE DISTANCE BY MEASURING THE TIME OF PROPAGATION OF LASER PULSES FOR VEHICLES. | |
EP0117983A2 (en) | Thermally integrated laser/FLIR rangefinder | |
RO116930B1 (en) | Portable miniaturized range finder | |
WO2019199735A1 (en) | Long-range laser rangefinder | |
RU2343413C1 (en) | Laser range finder | |
RU2135954C1 (en) | Laser range finder | |
CN213903798U (en) | Distance measuring system with dual light-emitting modes | |
CN107238840A (en) | pulse laser high speed ranging optical system | |
US20200240751A1 (en) | Long-range laser rangefinder | |
CN209674002U (en) | A kind of new pattern laser rangefinder | |
CN117492021B (en) | Dual-optical-fusion laser range finder |