RU187060U1 - Теплопеленгатор - Google Patents
Теплопеленгатор Download PDFInfo
- Publication number
- RU187060U1 RU187060U1 RU2018130955U RU2018130955U RU187060U1 RU 187060 U1 RU187060 U1 RU 187060U1 RU 2018130955 U RU2018130955 U RU 2018130955U RU 2018130955 U RU2018130955 U RU 2018130955U RU 187060 U1 RU187060 U1 RU 187060U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control
- spectral filters
- spectral
- disk
- processing device
- Prior art date
Links
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 45
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 20
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 9
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 102220539283 Prominin-2_F41G_mutation Human genes 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
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
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
-
- 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
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
- G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
-
- 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
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
- G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/783—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived from static detectors or detector systems
- G01S3/784—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived from static detectors or detector systems using a mosaic of detectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к оптико-электронному приборостроению, а именно к теплопеленгаторам (ТП), предназначенным для обнаружения и определения координат теплоизлучающих объектов. ТП содержит объектив, устройство фильтрации оптического излучения, матричное фотоприемное устройство (МФПУ) и устройство управления и обработки информации. Устройство фильтрации оптического излучения выполнено в виде диска из оптического материала с нанесенными на его поверхность спектральными фильтрами, пропускающими излучение в различных диапазонах спектра. Диск снабжен приводом вращения и датчиком положения спектральных фильтров. Сущность полезной модели состоит в том, что спектральные фильтры выполнены в виде покрытий, нанесенных на поверхность диска в виде секторов одинакового размера, при этом выходы МФПУ и датчика положения спектральных фильтров подключены к устройству управления и обработки информации. Технический результат заключается в повышении надежности обнаружения теплоизлучающих объектов. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к приборостроению, а именно к оптико-электронным приборам - теплопеленгаторам (ТП), предназначенным для обнаружения и определения координат теплоизлучающих объектов. Такие приборы находят применение в системах индивидуальной защиты летательных аппаратов (ЛА) (см. патент РФ №2601241 МКИ F41G 7/00, опубл. 27.10.2016).
В настоящее время в системах защиты ЛА отдается предпочтение датчикам мгновенного (несканирующего) обзора, осуществляющим практически одновременный просмотр пространства в секторе более 90° (см. Авиационные станции предупреждения о ракетной атаке // Зарубежное военное обозрение. 2016. №10. С. 67-72). Комбинация из четырех или шести подобных датчиков обеспечивает обзор соответственно либо круговой зоны пространства, либо полной сферы. С увеличением зоны обзора возрастает количество целеподобных объектов, из которых должен быть выделен объект с характерными признаками. Одним из таких признаков является отношение сигналов, создаваемых излучением объекта в двух или более узких диапазонах оптического спектра. На использовании этого признака основана спектральная селекция объектов, позволяющая выделять теплоизлучающие объекты на фоне отличающихся по спектру помех. Применение спектральной селекции в ТП способствует повышению вероятности правильного обнаружения объектов.
Известно пассивное оптико-электронное следящее устройство (см. патент США №8280113 МКИ G06K 9/00, G06F 19/00, опубл. 02.10.2012), содержащее единый входной оптический компонент и спектроделитель, разделяющий излучение на два канала, в каждом из которых установлен фотоприемник. Наличие двух фотоприемников ухудшает возможность правильного обнаружения объекта из-за сложности обеспечения одинакового размера и формата изображений. Кроме того, в схеме с двумя каналами увеличивается количество оптических компонентов, возрастают габариты и стоимость устройства, снижается его надежность.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является устройство, принятое за прототип и содержащее объектив, устройство фильтрации оптического излучения, матричное фотоприемное устройство (МФПУ) и блок обработки информации (см. патент Франции №2885224 МКИ G01S 3/781, опубл. 03.11.2006). Объектив создает изображение пространства объектов в ИК области спектра, которое фокусируется в плоскости чувствительных элементов МФПУ. Устройство фильтрации оптического излучения содержит три спектральных фильтра, переключаемых с помощью привода, и снабжено датчиком положения фильтров. Спектральные фильтры, каждый из которых пропускает излучение в соответствующем диапазоне спектра, последовательно вводятся в оптический тракт между объективом и МФПУ. В результате воздействия оптического изучения, прошедшего через объектив и спектральные фильтры, в элементах МФПУ вырабатываются электрические сигналы, моменты съема которых синхронизированы с положением спектральных фильтров. Сигналы с МФПУ поступают в блок обработки информации, в котором сначала осуществляется пространственная селекция объектов, находящихся в поле зрения объектива, т.е. происходит выделение объектов, соответствующих по своим пространственным признакам заданным критериям. Затем сигналы от выделенных объектов классифицируются по спектральному признаку, в результате чего при наличии объекта, представляющего угрозу, выдается информация о его угловых координатах.
Недостатком прототипа является возникающее из-за погрешностей изготовления подложек спектральных фильтров и их взаимного расположения смещение изображения пространства объектов на матрице МФПУ при переходе от одного спектрального диапазона к другому, т.е. нарушается соответствие пиксельных координат выделенных объектов в последовательных кадрах. Поскольку в прототипе спектральная селекция осуществляется путем сравнения сигналов, полученных в различных спектральных диапазонах с идентичных пикселов МФПУ, и при этом не учитывается смещение изображения, возникают погрешности при выделении полезных сигналов на фоне помех.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание ТП, обладающего повышенной надежностью обнаружения объектов по их тепловому излучению.
Указанная задача решается тем, что в ТП, содержащем последовательно установленные объектив, устройство фильтрации оптического излучения, содержащее спектральные фильтры и снабженное приводом вращения и датчиком углового положения спектральных фильтров, матричное фотоприемное устройство, подключенное к устройству управления и обработки информации, спектральные фильтры выполнены в виде покрытий, нанесенных на поверхность диска из оптического материала в виде секторов одинакового размера, при этом выходы датчика углового положения спектральных фильтров подключены к соответствующим входам устройства управления и обработки информации, соответствующие управляющие выходы которого подключены к управляющим входам матричного фотоприемного устройства и привода вращения устройства фильтрации оптического излучения.
На фиг. 1 приведена блок-схема заявляемой полезной модели.
На фиг. 2 показаны спектральные фильтры.
ТП содержит последовательно установленные объектив 1, устройство фильтрации оптического излучения 2, МФПУ 3, устройство управления и обработки информации 4, включающее контроллер управления и связи 5 и вычислитель 6. Устройство фильтрации оптического излучения 2 содержит диск 7 из оптического материала с нанесенными на его поверхность спектральными фильтрами 8 и 9 и снабжено приводом 10 вращения диска 7 и датчиком положения спектральных фильтров 11. На фиг. 2 показаны спектральные фильтры 8 и 9, выполненные в виде покрытий, нанесенных на диске 7 в виде секторов одинаковых размеров, а также световой диаметр пучка лучей 12 от объекта. При этом спектральный фильтр 8 пропускает излучение в диапазоне Δλ1 а спектральный фильтр 9 - в диапазоне Δλ2. Датчик положения спектральных фильтров 11 определяет, какой из спектральных фильтров (8 или 9) находится в оптическом тракте ТП. Количество спектральных фильтров зависит от количества рабочих спектральных диапазонов ТП. Выходы МФПУ 3, датчика положения спектральных фильтров 11 подключены к соответствующим входам устройства управления и обработки информации 4, которые являются входами контроллера управления и связи 5, осуществляющего предварительную обработку сигналов и дальнейшую их передачу по линии связи в вычислитель 6, выполненный на базе процессора и программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС). Кроме того, вычислитель 6 содержит блок «Flach память», в котором записана априори известная информация о соотношении сигналов от объектов и помех в рабочих спектральных диапазонах Δλ1 и Δλ2. Управляющий выход вычислителя 6 по линии связи соединен с контроллером управления и связи 5, управляющие выходы которого являются управляющими выходами устройства управления и обработки информации 4 и подключены к управляющим входам МФПУ 3 и привода 10 вращения диска 7. Информация из вычислителя 6 устройства управления и обработки информации 4 передается в бортовое устройство управления ЛА (на схеме не показано). Контроллер управления и связи 5 представляет собой набор микросхем, обеспечивающих взаимодействие отдельных компонентов ТП и устройства управления и обработки информации 4.
Работает устройство следующим образом. После поступления команды от бортового устройства управления ЛА, включения электрического питания ТП и выхода устройства управления и обработки информации 4 в рабочий режим через контроллер управления и связи 5 поступает команда на включение привода вращения 10 диска 7 со спектральными фильтрами 8 и 9, в результате чего диск 7 начинает непрерывно вращаться с заданной постоянной скоростью. При этом с датчика положения 11 спектральных фильтров 8, 9 с определенной периодичностью, соответствующей угловой скорости вращения диска 7, в устройство управления и обработки информации 4 через контроллер управления и связи 5 поступают сигналы, свидетельствующие о том, какой спектральный фильтр (8 или 9) находится в оптическом тракте устройства в данный момент времени. Как только в поле зрения ТП появляется теплоизлучающий объект, излучение от него проходит через объектив 1, диск 7, затем через спектральный фильтр, находящийся на пути лучей в данный момент времени, и фокусируется в плоскости фоточувствительных элементов МФПУ 3. Под воздействием излучения в емкостях фоточувствительных элементов МФПУ 3 происходит процесс накопления заряда в течение заданного времени (времени накопления сигнала), а затем его считывание (опрос) и передача через контроллер управления и связи 5 устройства управления и обработки информации 4 в вычислитель 6. В следующий момент опроса МФПУ 3 на пути лучей находится другой спектральный фильтр, в результате чего возникает новый сигнал в МФПУ 3, который также передается в вычислитель 6 устройства управления и обработки информации 4. Затем в устройстве управления и обработки информации 4 измеряются амплитуды сигналов в спектральных диапазонах Δλ1 и Δλ2, вычисляется их отношение, которое сравнивается с заранее записанными в блоке «Flach память» отношениями сигналов, присущими определенным классам источников излучения. На основании этого сравнения обнаруженный источник излучения классифицируется как объект интереса или как помеха. Если признаки обнаруженного источника соответствуют объекту, представляющему угрозу ЛА, осуществляется процедура вычисления его угловых координат и передача информации в бортовое устройство управления ЛА.
В заявляемом устройстве спектральные фильтры выполнены в виде покрытий, нанесенных на одной подложке, в качестве которой служит диск 7. Преимуществом такого решения является то, что при переходе от одного спектрального диапазона к другому исключается смещение изображения объекта, возникающее при нанесении спектральных фильтров на разных подложках, что позволяет повысить надежность обнаружения объектов.
Claims (1)
- Теплопеленгатор, содержащий последовательно установленные объектив, устройство фильтрации оптического излучения, содержащее спектральные фильтры и снабженное приводом вращения и датчиком углового положения спектральных фильтров, матричное фотоприемное устройство, подключенное к устройству управления и обработки информации, отличающийся тем, что спектральные фильтры выполнены в виде покрытий, нанесенных на поверхность диска из оптического материала в виде секторов одинакового размера, при этом выходы датчика углового положения спектральных фильтров подключены к соответствующим входам устройства управления и обработки информации, соответствующие управляющие выходы которого подключены к управляющим входам матричного фотоприемного устройства и привода вращения устройства фильтрации оптического излучения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018130955U RU187060U1 (ru) | 2018-08-27 | 2018-08-27 | Теплопеленгатор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018130955U RU187060U1 (ru) | 2018-08-27 | 2018-08-27 | Теплопеленгатор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU187060U1 true RU187060U1 (ru) | 2019-02-18 |
Family
ID=65442132
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018130955U RU187060U1 (ru) | 2018-08-27 | 2018-08-27 | Теплопеленгатор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU187060U1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6285884A (ja) * | 1985-10-11 | 1987-04-20 | Toshiba Corp | 画像識別装置 |
US4705946A (en) * | 1985-09-05 | 1987-11-10 | Hughes Aircraft Company | Infrared sensor comprising improved feedback limited amplifier and associated method for amplifying electronic signals |
FR2885224A1 (fr) * | 2005-04-28 | 2006-11-03 | Sagem | Procede et systeme de veille aeroportee par analyse d'images infrarouges |
RU2458356C1 (ru) * | 2011-04-15 | 2012-08-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт оптико-электронного приборостроения" (ОАО "НИИ ОЭП") | Теплопеленгатор |
RU2604959C1 (ru) * | 2016-02-03 | 2016-12-20 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Теплопеленгатор |
-
2018
- 2018-08-27 RU RU2018130955U patent/RU187060U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4705946A (en) * | 1985-09-05 | 1987-11-10 | Hughes Aircraft Company | Infrared sensor comprising improved feedback limited amplifier and associated method for amplifying electronic signals |
JPS6285884A (ja) * | 1985-10-11 | 1987-04-20 | Toshiba Corp | 画像識別装置 |
FR2885224A1 (fr) * | 2005-04-28 | 2006-11-03 | Sagem | Procede et systeme de veille aeroportee par analyse d'images infrarouges |
RU2458356C1 (ru) * | 2011-04-15 | 2012-08-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт оптико-электронного приборостроения" (ОАО "НИИ ОЭП") | Теплопеленгатор |
RU2604959C1 (ru) * | 2016-02-03 | 2016-12-20 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Теплопеленгатор |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7277461B2 (ja) | 回転コンパクト光測距システム | |
CN111896973B (zh) | 基于主被动融合的超远距离目标三维运动轨迹预测方法 | |
TWI684748B (zh) | 脈衝重複頻率偵測器、追踪器及解碼器系統及成像裝置 | |
US9759605B2 (en) | Low-orbit satellite-borne image-spectrum associated detection method and payload | |
US8471705B2 (en) | Method and apparatus for detecting presence of a target object via continuous laser and range of the target object via laser pulse | |
US10838048B2 (en) | Apparatus and method for selective disabling of LiDAR detector array elements | |
US20190041518A1 (en) | Device and method of optical range imaging | |
US8860942B1 (en) | Apparatus for multi-spectral imaging of point event detection | |
JP2018185307A (ja) | 相互に別々の信号修正センサを使用する光学誘導システムおよび方法 | |
US20220163634A1 (en) | Active illumination systems for changing illumination wavelength with field angle | |
US9297880B2 (en) | Two axis interferometer tracking device and method | |
RU2375724C1 (ru) | Способ лазерной локации заданной области пространства и устройство для его осуществления | |
RU2639321C1 (ru) | Оптико-электронная система обнаружения объектов | |
RU187060U1 (ru) | Теплопеленгатор | |
RU2692059C1 (ru) | Теплопеленгатор | |
CN112313534A (zh) | 一种多通道激光雷达点云插值的方法和测距装置 | |
US5600123A (en) | High-resolution extended field-of-view tracking apparatus and method | |
US20220299642A1 (en) | Active modulating element detection | |
US12008805B2 (en) | Detection of modulating elements | |
EP3011256B1 (en) | Low power laser sensing | |
KR101924208B1 (ko) | 시계 가변이 가능한 적외선 영상 센서 및 이를 포함하는 영상 호밍 장치 | |
RU170789U1 (ru) | Многоканальная оптико-локационная система | |
CN112924987B (zh) | 一种基于InGaAs相机的激光光场可视化装置及方法 | |
CN104198038B (zh) | 内置光源的亮度检测方法 | |
US20230237702A1 (en) | Method of deploying multiple monitoring devices |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190828 |