RU173766U1 - Laser location device for a given area of space - Google Patents
Laser location device for a given area of space Download PDFInfo
- Publication number
- RU173766U1 RU173766U1 RU2017112402U RU2017112402U RU173766U1 RU 173766 U1 RU173766 U1 RU 173766U1 RU 2017112402 U RU2017112402 U RU 2017112402U RU 2017112402 U RU2017112402 U RU 2017112402U RU 173766 U1 RU173766 U1 RU 173766U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical system
- laser
- transmitting
- receiving optical
- space
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
Landscapes
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
Устройство лазерной локации заданной области пространства содержит блок управления, лазер, передающую оптическую систему, приемную оптическую систему, в фокальной плоскости которой расположен приемник излучения, интерференционный фильтр, установленный перед приемником излучения, и коническое зеркало. Передающая оптическая система образована конусом с внешней отражающей поверхностью и усеченным конусом с внутренней отражающей поверхностью, преобразующими лазерный пучок круглого сечения в пучок кольцевого сечения. Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции устройства. 2 ил.The device for laser location of a given region of space contains a control unit, a laser, a transmitting optical system, a receiving optical system, in the focal plane of which there is a radiation receiver, an interference filter installed in front of the radiation receiver, and a conical mirror. The transmitting optical system is formed by a cone with an external reflective surface and a truncated cone with an internal reflective surface, converting a circular laser beam into an annular beam. The technical result of the utility model is to simplify the design of the device. 2 ill.
Description
Полезная модель относится к измерительной технике, конкретно к лазерной локации, и может быть использована в измерительной аппаратуре, системах предупреждения столкновения транспортных средств, в навигационных устройствах и в системах охранной сигнализации.The utility model relates to measuring equipment, specifically to laser ranging, and can be used in measuring equipment, vehicle collision avoidance systems, in navigation devices and in alarm systems.
Известно устройство оптической локации, содержащее импульсный передатчик, блок обзора пространства, приемоответчик, блок обработки информации, индикатор дальности и распознавания. Авторское свидетельство СССР №1649270, МПК G01С 3/08, 15.05.1991. Указанное устройство обеспечивает автоматическое распознавание и сопровождение движущего объекта, оснащенного приемоответчиком, выполненным в виде кодируемой матрицы и матрицы уголковых отражателей. Недостатком данного устройства является то, что оно может быть применено только при обнаружении и сопровождении заранее подготовленных объектов.A device for optical location, containing a pulse transmitter, a space review unit, a transponder, an information processing unit, a range and recognition indicator, is known. USSR author's certificate No. 1649270, IPC
Известен измеритель малых расстояний, содержащий блок обзора пространства, включающий передающую и приемную оптические системы с пересекающимися полями зрения, источник светового излучения, фотоприемное устройство и вычислительное устройство (регистратор). Передающая оптическая система выполнена в виде коллиматора с узким полем зрения. Авторское свидетельство СССР №491029, МПК G01С 3/00, 05.11.1975. Поле зрения принимающей оптической системы характеризуется значительно большим углом обзора. Узкое поле излучения передающей оптической системы обеспечивает достаточно высокую точность измерения расстояния до наблюдаемого объекта за счет значительной плотности световой энергии и позволяет системе иметь высокое пространственное разрешение. Недостатком данного устройства является то, что широкое поле зрения приемной оптической системы увеличивает величину принимаемых фоновых помех.A known short-range meter, comprising a space viewing unit, including transmitting and receiving optical systems with intersecting fields of view, a light source, a photodetector and a computing device (recorder). The transmitting optical system is made in the form of a collimator with a narrow field of view. USSR author's certificate No. 491029, IPC
Известно также устройство для лазерной локации заданной области пространства. Устройство содержит блок управления, соединенный с импульсным лазерным источником света и фотоприемником, передающую оптическую систему, содержащую объектив в виде цилиндрической линзы, в фокальной плоскости которой расположен источник света, приемную оптическую систему, в фокальной плоскости которой установлен фотоприемник, при этом зона чувствительности образована пересечением поля излучения передающей оптической системы и поля зрения приемной оптической системы. Кроме того, для расширения области пространства, в которой проводится лазерная локация, передающая и приемная оптические системы установлены на панели, которая может изменять пространственную ориентацию. Патент РФ на изобретение №2375724, МПК G01S 17/02, 10.12.2009. Недостатком устройства является то, что для расширения области пространства, в которой проводится лазерная локация, вводится механический привод ориентирования. Это усложняет устройство и увеличивает его габариты.A device for laser location of a given area of space is also known. The device comprises a control unit connected to a pulsed laser light source and a photodetector, transmitting an optical system containing a lens in the form of a cylindrical lens, in the focal plane of which is located a light source, a receiving optical system, in the focal plane of which a photodetector is installed, while the sensitivity zone is formed by the intersection radiation fields of the transmitting optical system; and fields of view of the receiving optical system. In addition, to expand the area of space in which the laser location is conducted, the transmitting and receiving optical systems are mounted on a panel that can change the spatial orientation. RF patent for the invention No. 2375724, IPC
Известно также устройство для лазерной локации заданной области пространства. Устройство содержит блок управления, выход которого соединен с импульсным лазерным источником света, а вход - с фотоприемником. Устройство содержит также передающую оптическую систему с полем зрения, выполненную в виде цилиндрической линзы, в фокальной плоскости которой установлен источник света, приемную оптическую систему с полем зрения, выполненную в виде цилиндрической линзы, в фокальной плоскости которой установлен фотоприемник. При этом зона чувствительности образована пересечением поля излучения передающей оптической системы и поля зрения приемной оптической системы. Устройство снабжено выпуклым коническим зеркалом, размещенным перед передающей и принимающей оптическими системами. Передающая оптическая система составлена из n идентичных пар перпендикулярно скрещенных цилиндрических линз с совпадающими главными оптическими осями и фокальными плоскостями. Пары цилиндрических линз размещены равномерно по окружности, в центре которой закреплена приемная оптическая система с главной оптической осью, совпадающей с осью симметрии зеркала и параллельной главным оптическим осям пар цилиндрических линз передающей оптической системы. Перед фотоприемником установлен узкополосный светофильтр, пропускающий в узком спектральном диапазоне излучение импульсных лазерных источников света. Патент РФ на изобретение №2516376, МПК G01S 17/02, 20.05.2014. Данное техническое решение принято в качестве прототипа.A device for laser location of a given area of space is also known. The device comprises a control unit, the output of which is connected to a pulsed laser light source, and the input to a photodetector. The device also contains a transmitting optical system with a field of view, made in the form of a cylindrical lens, in the focal plane of which a light source is installed, a receiving optical system with a field of view, made in the form of a cylindrical lens, in the focal plane of which a photodetector is installed. In this case, the sensitivity zone is formed by the intersection of the radiation field of the transmitting optical system and the field of view of the receiving optical system. The device is equipped with a convex conical mirror placed in front of the transmitting and receiving optical systems. The transmitting optical system is composed of n identical pairs of perpendicularly crossed cylindrical lenses with matching main optical axes and focal planes. Pairs of cylindrical lenses are placed evenly around a circle in the center of which a receiving optical system is fixed with a main optical axis that coincides with the axis of symmetry of the mirror and parallel to the main optical axes of the pairs of cylindrical lenses of the transmitting optical system. A narrow-band filter is installed in front of the photodetector, which transmits radiation from pulsed laser light sources in a narrow spectral range. RF patent for the invention No. 2516376, IPC
Недостатком прототипа является чрезмерная сложность устройства лазерной локации заданной области пространства, заключающаяся в необходимости использовать n лазеров и n пар цилиндрических линз в передающей оптической системе.The disadvantage of the prototype is the excessive complexity of the device for laser location of a given region of space, which consists in the need to use n lasers and n pairs of cylindrical lenses in a transmitting optical system.
Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции устройства лазерной локации заданной области пространства при сохранении функциональных возможностей.The technical result of the utility model is to simplify the design of the laser location device of a given area of space while maintaining functionality.
Технический результат достигается тем, что в устройстве лазерной локации заданной области пространства, содержащем блок управления, лазер, передающую оптическую систему, приемную оптическую систему, в фокальной плоскости которой расположен приемник излучения, интерференционный фильтр, установленный перед приемником излучения, и коническое зеркало, размещенное перед передающей и приемной оптическими системами, при этом зона чувствительности образована пересечением поля излучения передающей оптической системы и поля зрения приемной оптической системы, передающая оптическая система образована конусом с внешней отражающей поверхностью и усеченным конусом с внутренней отражающей поверхностью, преобразующими лазерный пучок круглого сечения в пучок кольцевого сечения, а приемник излучения выполнен в виде матричного фотоприемного устройства.The technical result is achieved by the fact that in the laser location device of a given region of space containing a control unit, a laser transmitting an optical system, a receiving optical system, in the focal plane of which a radiation receiver is located, an interference filter installed in front of the radiation receiver, and a conical mirror placed in front of transmitting and receiving optical systems, while the sensitivity zone is formed by the intersection of the radiation field of the transmitting optical system and the field of view of the receiving optical system, the transmitting optical system is formed by a cone with an external reflective surface and a truncated cone with an internal reflective surface, converting a circular laser beam into a circular beam, and the radiation receiver is made in the form of a matrix photodetector.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.The essence of the utility model is illustrated by drawings.
На фиг. 1 представлен продольный разрез устройства.In FIG. 1 shows a longitudinal section of a device.
На фиг. 2 представлен поперечный разрез А-А.In FIG. 2 shows a cross section AA.
Устройство содержит внешний цилиндрический корпус 1 со светопрозрачным окном 2, блок управления 3, соединенный кабелями 4 с лазером 5 и приемником излучения 6, размещенными во внутреннем цилиндрическом корпусе 7, который через пилоны 8 соединен с внешним корпусом 1. В качестве приемника излучения 6 используют матричное фотоприемное устройство (МФПУ) с требуемым количеством чувствительных элементов в матрице. Во внутреннем цилиндрическом корпусе 7 расположена приемная оптическая система 9, в фокальной плоскости которой расположен приемник излучения 6, перед которым установлен интерференционный фильтр 10. Оптическая ось приемной оптической системы 9 совпадает с оптической осью лазера 5. Симметрично относительно оптической оси расположены конус 11 с внешней отражающей поверхностью и усеченный конус 12 с внутренней отражающей поверхностью, соединенные с внешним корпусом 1. Конус 11 и усеченный конус 12 преобразуют лазерный пучок круглого сечения в пучок кольцевого сечения, параллельный оптической оси и направляют его на коническое зеркало 13. Лазерный пучок, отраженный от конического зеркала 13 и прошедший окно 2, образует коническую фигуру. Зона чувствительности 14 образована пересечением поля излучения 15 лазера 5, прошедшего через окно 2, и поля зрения 16 приемной оптической системы 9. Угол α полураствора при вершине конического зеркала 13 и угол β обзора приемной оптической системы 9 выбирают, исходя из требуемой конфигурации зоны чувствительности 14.The device comprises an external
Работа устройства осуществляется следующим образом. Блок 3 формирует сигналы на включение лазера 5, которые передаются по кабелю 4 на лазер 5, работающий в импульсно-периодическом режиме. Лазерный пучок круглого сечения конусом 11 и усеченным конусом 12 преобразуется в пучок кольцевого сечения, параллельный оптической оси, и направляется на коническое зеркало 13, которое формирует поле излучения 15, которое распространяется через светопрозрачное окно 2 в окружающее пространство. Часть излучения 15, отразившись от детектируемого объекта 17, находящегося в зоне чувствительности 14, поступает через окно 2 обратно внутрь корпуса 1, отражается от зеркала 13 и попадает на входную апертуру приемной оптической системы 9. Приемная оптическая система 9 формирует изображение объекта 17 на поверхности МФПУ 6, расположенного в фокальной плоскости оптической системы 9. Интерференционный фильтр 10 уменьшает фоновую засветку МФПУ 6. При этом в зависимости от положения детектируемого объекта 17 в зоне чувствительности 14 задействуются те или иные чувствительные элементы МФПУ 6. МФПУ 6 трансформирует световое излучение в электрический сигнал, передаваемый в блок 3 по кабелю 4.The operation of the device is as follows.
В блоке 3 по заложенному алгоритму фиксируются: факт нахождения объекта 17 в зоне чувствительности 14; угловое положение объекта 17 - по факту задействования тех или иных чувствительных элементов МФПУ 6; расстояние до объекта 17 - по времени задержки между переданным и принятым импульсами излучения.In
Таким образом, вышеописанные отличия устройства лазерной локации от прототипа позволяют существенно упростить его конструкцию при сохранении функционального назначения, так как вместо n лазеров и n пар цилиндрических линз предлагается использовать один лазер и две призмы полного внутреннего отражения, представляющее собой тела вращения.Thus, the above-described differences between the laser location device and the prototype can significantly simplify its design while maintaining its functional purpose, since instead of n lasers and n pairs of cylindrical lenses, it is proposed to use one laser and two prisms of total internal reflection, which is a body of revolution.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017112402U RU173766U1 (en) | 2017-04-12 | 2017-04-12 | Laser location device for a given area of space |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017112402U RU173766U1 (en) | 2017-04-12 | 2017-04-12 | Laser location device for a given area of space |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU173766U1 true RU173766U1 (en) | 2017-09-11 |
Family
ID=59894124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017112402U RU173766U1 (en) | 2017-04-12 | 2017-04-12 | Laser location device for a given area of space |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU173766U1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2672528C1 (en) * | 2017-11-27 | 2018-11-15 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Optical device for the objects detection |
RU186704U1 (en) * | 2018-07-24 | 2019-01-30 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Автоматики Им.Н.Л.Духова" (Фгуп "Внииа") | Laser location device for a given area of space |
RU2694121C2 (en) * | 2017-12-27 | 2019-07-09 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method for determining beam orientation of the laser location facility |
RU2729948C1 (en) * | 2020-01-13 | 2020-08-13 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Device for location of space with double sensitivity zone |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08178654A (en) * | 1994-12-27 | 1996-07-12 | Mitsubishi Electric Corp | Orientation device |
RU2420774C2 (en) * | 2009-02-04 | 2011-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ - ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина") | Method of determining position of object in space and panoramic apparatus for implementing said method |
RU2516376C2 (en) * | 2012-06-14 | 2014-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр-Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина) | Device of laser finding of specified space area |
US9175955B2 (en) * | 2009-01-08 | 2015-11-03 | Trimble Navigation Limited | Method and system for measuring angles based on 360 degree images |
-
2017
- 2017-04-12 RU RU2017112402U patent/RU173766U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08178654A (en) * | 1994-12-27 | 1996-07-12 | Mitsubishi Electric Corp | Orientation device |
US9175955B2 (en) * | 2009-01-08 | 2015-11-03 | Trimble Navigation Limited | Method and system for measuring angles based on 360 degree images |
RU2420774C2 (en) * | 2009-02-04 | 2011-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ - ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина") | Method of determining position of object in space and panoramic apparatus for implementing said method |
RU2516376C2 (en) * | 2012-06-14 | 2014-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр-Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина) | Device of laser finding of specified space area |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2672528C1 (en) * | 2017-11-27 | 2018-11-15 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Optical device for the objects detection |
RU2694121C2 (en) * | 2017-12-27 | 2019-07-09 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method for determining beam orientation of the laser location facility |
RU186704U1 (en) * | 2018-07-24 | 2019-01-30 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Автоматики Им.Н.Л.Духова" (Фгуп "Внииа") | Laser location device for a given area of space |
RU2729948C1 (en) * | 2020-01-13 | 2020-08-13 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Device for location of space with double sensitivity zone |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU173766U1 (en) | Laser location device for a given area of space | |
CA3012691C (en) | Lidar based 3-d imaging with far-field illumination overlap | |
US10018725B2 (en) | LIDAR imaging system | |
US8294879B2 (en) | Multi-directional active sensor | |
US11808887B2 (en) | Methods and systems for mapping retroreflectors | |
US7339684B2 (en) | Proximity detector | |
GB1512245A (en) | Detection of backscattered radiation | |
RU2375724C1 (en) | Method for laser location of specified region of space and device for its implementation | |
EP1515162A1 (en) | Device for detecting optical and optoelectronic objects | |
RU2516376C2 (en) | Device of laser finding of specified space area | |
US3804485A (en) | Apparatus used in the tracking of objects | |
RU186704U1 (en) | Laser location device for a given area of space | |
RU2335728C1 (en) | Optical-electronic search and tracking system | |
RU2568336C2 (en) | Method of detecting optical and optoelectronic devices and device therefor | |
KR102178376B1 (en) | Omnidirectional rotationless scanning lidar system | |
US3512888A (en) | Optical ranging systems | |
US4222632A (en) | Light receiving and reflecting device | |
EP2232300B1 (en) | Proximity to target detection system and method | |
RU2540154C2 (en) | Apparatus for detecting optical and optoelectronic | |
RU2672528C1 (en) | Optical device for the objects detection | |
US9194658B2 (en) | Optical device | |
KR101868963B1 (en) | Structure to the one direction over the distance by using the detected light | |
CN114174763A (en) | Distance measuring device and distance measuring system | |
KR100976299B1 (en) | Bi-directional optical module and laser range finder using the same | |
RU63520U1 (en) | OPTICAL AND ELECTRONIC SEARCH AND MAINTENANCE SYSTEM OBJECTIVES |