RU2058034C1 - Automatic tracking device - Google Patents

Automatic tracking device Download PDF

Info

Publication number
RU2058034C1
RU2058034C1 SU5066302A RU2058034C1 RU 2058034 C1 RU2058034 C1 RU 2058034C1 SU 5066302 A SU5066302 A SU 5066302A RU 2058034 C1 RU2058034 C1 RU 2058034C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
outputs
inputs
output
emitter
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Б. Косыгин
В.Ю. Торочков
Ю.В. Чумаков
Original Assignee
Малое инновационно-коммерческое предприятие "ИннКо"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Малое инновационно-коммерческое предприятие "ИннКо" filed Critical Малое инновационно-коммерческое предприятие "ИннКо"
Priority to SU5066302 priority Critical patent/RU2058034C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2058034C1 publication Critical patent/RU2058034C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: optoelectronic devices. SUBSTANCE: useful signal is modulated in device by frequency to which controlled generator shaping reference signals for synchronous detectors determining tracking errors is tuned. Along with this, signals are additionally filtered off by means of optical and band filters. Provision for automatic gain control is incorporated. EFFECT: improved tracking accuracy due to improved filtering of useful signal from various interferences. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к оптико-электронным приборам, предназначенным для осуществления автоматического слежения за объектом, и может быть использовано в производстве кино- и видеофильмов, когда при съемке требуется автоматическое отслеживание движущегося объекта. The invention relates to optoelectronic devices intended for automatic tracking of an object, and can be used in the production of film and video films, when automatic tracking of a moving object is required when shooting.

Известна система автоматического слежения, содержащая установленные по ходу луча излучатель, расположенный на объекте слежения, объектив и квадрантный фотоприемник, три сумматора и два дифференциальных усилителя, причем линии раздела элементов квадрантного фотоприемника расположены в горизонтальной и вертикальной плоскостях [1]
Принцип действия основан на анализе смещения изображения светового пятна на поверхности квадрантного фотоприемника, формируемого при помощи объектива световым потоком, идущим от излучателя. За счет попарного суммирования и вычитания сигналов соответствующих элементов фотоприемника формируются два сигнала ошибки слежения: по оси Х и по оси Y. Сигналы ошибки управляют работой приводов, осуществляющих поворот оптической оси системы автоматического слежения.
A known automatic tracking system containing installed along the beam emitter located on the tracking object, a lens and a quadrant photodetector, three adders and two differential amplifiers, and the dividing lines of the elements of the quadrant photodetector are located in horizontal and vertical planes [1]
The principle of operation is based on the analysis of the displacement of the image of the light spot on the surface of the quadrant photodetector, formed with the lens by the light flux coming from the emitter. Due to the pairwise summation and subtraction of the signals of the corresponding elements of the photodetector, two tracking error signals are generated: along the X axis and along the Y axis. Error signals control the operation of drives that rotate the optical axis of the automatic tracking system.

Недостатком такой системы можно считать использование постоянного (немодулированного) светового потока излучателя, что затрудняет селекцию объекта на фоне помех и, следовательно, уменьшает точность слежения. The disadvantage of such a system can be considered the use of a constant (unmodulated) light flux of the emitter, which makes it difficult to select an object against a background of interference and, therefore, reduces tracking accuracy.

Наиболее близким по принципу действия является устройство для автоматического слежения за объектом, содержащее излучатель, объектив и расположенные последовательно с ним на одной оптической оси оптический фильтр и квадрантный фотоприемник, первый и второй дифференциальные усилители, двухканальный привод, выходы которого кинематически связаны с оптической осью устройства, причем выходы попарно противоположных элементов квадратного фотоприемника соединены соответственно с входами первого и второго дифференциальных усилителей, а линии раздела элементов квадрантного фотоприемника ориентированы под углом 45о к горизонту. В данном устройстве сигнал ошибки формируется, как разность сигналов элементов квадрантного фотоприемника, расположенных на одной координатной оси. Оптическая ось излучателя соосна с оптической осью устройства. Использование немодулированного светового потока и отсутствие в устройстве подстройки тракта обработки принятого фотоприемником сигнала под частоту излучения излучателя затрудняет селекцию объекта на фоне помех и, следовательно, не позволяет получить высокую точность слежения [2]
Изобретение направлено на улучшение селекции объекта на фоне помех и, следовательно, на повышение точности слежения. Кроме того, оно направлено на достижение возможности слежения за несколькими объектами.
The closest to the principle of operation is a device for automatically tracking an object, containing a radiator, a lens and an optical filter and a quadrant photodetector located in series with it on the same optical axis, the first and second differential amplifiers, a two-channel drive, the outputs of which are kinematically connected to the optical axis of the device, moreover, the outputs of the pairwise opposite elements of the square photodetector are connected respectively to the inputs of the first and second differential amplifiers, SRI section quadrant photodetector elements are oriented at an angle of 45 ° to the horizon. In this device, an error signal is generated as the difference between the signals of the elements of the quadrant photodetector located on the same coordinate axis. The optical axis of the emitter is aligned with the optical axis of the device. The use of unmodulated light flux and the absence in the device of the tuning of the processing path of the signal received by the photodetector for the radiation frequency of the emitter makes it difficult to select an object against a background of noise and, therefore, does not allow to obtain high tracking accuracy [2]
The invention is aimed at improving the selection of the object against the background of interference and, therefore, to improve tracking accuracy. In addition, it aims to achieve the ability to track multiple objects.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройство для автоматического слежения за объектом, содержащее излучатель, объектив и расположенные последовательно с ним на одной оптической оси оптический фильтр и квадрантный фотоприемник, первый и второй дифференциальные усилители, двухканальный привод, выходы которого кинематически связаны с оптической осью устройства, причем выходы попарно противоположных элементов квадрантного фотоприемника соединены соответственно, с входами первого и второго дифференциальных усилителей, а линии раздела элементов квадрантного фотоприемника ориентированы под углом 45о к горизонту, введены первый, второй и третий полюсовые фильтры, первый, второй и третий синхронные детекторы, первый, второй и третий сумматоры, фазовый детектор, управляемый фильтр низкой частоты, генератор, триггер Шмидта и пульт управления, причем излучатель выполнен излучающим модулированный световой поток и расположен на объекте слежения, выходы элементов квадрантного фотоприемника соединены с соответствующими входами первого сумматора, выходы первого и второго дифференциальных усилителей и первого сумматора соединены соответственно с входами первого, второго и третьего его полосовых фильтров, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого, второго и третьего синхронных детекторов, к вторым входам которых и к первому входу фазового детектора подключен выход генератора, входом подключенного к выходу управляемого фильтра низкой частоты, выход третьего полосового фильтра подключен также к второму входу фазового детектора, выходом подключенного к входу управляемого фильтра низкой частоты, выходы первого и второго синхронных детекторов подключены соответственно к первым входам второго и третьего сумматоров, к вторым входам которых подключены соответственно первый и второй выходы пульта управления, к входу которого подключен выход триггера Шмидта, подключенный также к управляющему входу управляемого фильтра низкой частоты, выход третьего синхронного детектора подключен к входу триггера Шмидта и к управляющим входам первого и второго дифференциальных усилителей и первого сумматора, выходы второго и третьего сумматоров подключены к соответствующим входам двухканального привода.The specified technical result is achieved by the fact that in the device for automatic tracking of the object containing the emitter, the lens and located in series with it on the same optical axis, an optical filter and a quadrant photodetector, the first and second differential amplifiers, two-channel drive, the outputs of which are kinematically connected to the optical axis devices, and the outputs of pairwise opposite elements of the quadrant photodetector are connected respectively to the inputs of the first and second differential amplifiers spruce, and a line section elements quadrant photodetector are oriented at an angle of 45 ° to the horizontal, introduced first, second and third polyusovye filters, the first, second and third synchronous detectors, the first, second and third combiners, phase detector, with a low-pass filter, the oscillator, Schmidt trigger and control panel, the emitter being made emitting a modulated light flux and located on the tracking object, the outputs of the elements of the quadrant photodetector are connected to the corresponding inputs of the first adder, the outputs the first and second differential amplifiers and the first adder are connected respectively to the inputs of the first, second and third band-pass filters, the outputs of which are connected respectively to the first inputs of the first, second and third synchronous detectors, the generator output is connected to the second inputs of which and to the first input of the phase detector, the input connected to the output of the managed low-pass filter, the output of the third band-pass filter is also connected to the second input of the phase detector, the output connected to the input of the control of the low-pass filter, the outputs of the first and second synchronous detectors are connected respectively to the first inputs of the second and third adders, the second inputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the control panel, the input of which is connected to the output of the Schmidt trigger, also connected to the control input of the controlled low filter frequency, the output of the third synchronous detector is connected to the input of the Schmidt trigger and to the control inputs of the first and second differential amplifiers and the first adder, output The second and third adders are connected to the corresponding inputs of the two-channel drive.

Выполнение излучателя излучающим модулированный световой поток с установкой его на объекте слежения обеспечивает попадание в объектив устройства модулированного светового потока от объекта, а фильтрация постоянных и фоновых засветок осуществляется за счет введенных электронных блоков. Таким образом, все отличительные признаки неразрывно связаны между собой для достижения селекции объекта на фоне помех и следовательно, повышения точности слежения. The implementation of the emitter emitting a modulated luminous flux with its installation on the tracking object ensures that the modulated light flux from the object gets into the lens of the device, and the filtering of constant and background illuminations is carried out due to the introduced electronic units. Thus, all the distinguishing features are inextricably linked with each other to achieve the selection of the object on the background of interference and, consequently, improve tracking accuracy.

Кроме того, для слежения за несколькими объектами в устройство дополнительно введены один или более излучателей, причем, генератор выполнен управляемым напряжением, пульт управления выполнен с управляющим выходом, соединенным с управляющим входом генератора, управляемого напряжением. Данные отличия позволяют осуществить обработку световых потоков, идущих от разных излучателей и слежение за излучателем с выбранной частотой модуляции светового потока. In addition, to monitor several objects, one or more emitters are additionally introduced into the device, moreover, the generator is made by controlled voltage, the control panel is made with a control output connected to the control input of the voltage controlled generator. These differences allow the processing of light fluxes coming from different emitters and tracking the emitter with a selected modulation frequency of the light flux.

Кроме того, для маскировки излучателя на объекте предложено излучатель выполнять излучающим инфракрасный световой поток. При этом поток излучателя не виден глазом и не является засветкой (помехой) при кино- или телесъемке. In addition, to mask the emitter at the object, the emitter is proposed to perform emitting an infrared light stream. In this case, the emitter flux is not visible to the eye and is not a flare (interference) during film or television shooting.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 один из возможных вариантов выполнения пульта управления; на фиг. 3 один из возможных вариантов выполнения управляемого фильтра низкой частоты; на фиг. 4 один из возможных вариантов выполнения блока управления генератором, дополнительно включаемого в пульт управления устройства автоматического слежения за несколькими объектами. In FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; in FIG. 2 one of the possible options for the implementation of the control panel; in FIG. 3 is one of the possible embodiments of a controlled low-pass filter; in FIG. 4 is one of the possible embodiments of the generator control unit, additionally included in the control panel of the device for automatic tracking of several objects.

Предлагаемое устройство содержит излучатель 1, объектив 2, оптический фильтр 3, квадрантный фотоприемник 4, первый дифференциальный усилитель 5, второй дифференциальный усилитель 6, первый сумматор 7, первый полосовой фильтр 8, второй полосовой фильтр 9, третий полосовой фильтр 10, фазовый детектор 11, управляемый фильтр 12 низкой частоты, генератор 13, первый синхронный детектор 14, второй синхронный детектор 15, третий синхронный детектор 16, триггер Шмидта 17, второй сумматор 18, третий сумматор 19, двухканальный привод 20, пульт 21 управления, кинематическую связь 22, оптическую ось 23 устройства. The proposed device comprises a radiator 1, a lens 2, an optical filter 3, a quadrant photodetector 4, a first differential amplifier 5, a second differential amplifier 6, a first adder 7, a first bandpass filter 8, a second bandpass filter 9, a third bandpass filter 10, a phase detector 11, controlled low-pass filter 12, generator 13, first synchronous detector 14, second synchronous detector 15, third synchronous detector 16, Schmidt trigger 17, second adder 18, third adder 19, two-channel drive 20, control panel 21, kinematic ical bond 22, the optical axis 23 of the device.

Излучатель 1 располагается на объекте слежения и представляет собой, например, светодиод, в частности ИК-светодиод, управляемый от автономного генератора. Объектив 2 фокусирует модулированный световой поток, идущий от излучателя 1, на светочувствительной поверхности квадрантного фотоприемника 4, перед которым установлен оптический фильтр 3, предназначенный для спектральной фильтрации излучения, например, отрезающий излучение видимого диапазона и пропускающий ИК-излучение. Дифференциальные усилители 5 и 6 предназначены для формирования разности сигналов противоположных элементов квадрантного фотоприемника. Сигналы на выходе дифференциальных усилителей 5 и 6 характеризуют положение светового пятна на поверхности квадрантного фотоприемника 4 по координатам Х и Y соответственно. Первый сумматор 7 предназначен для формирования суммарного сигнала всех элементов квадрантного фотоприемника 4. Этот сигнал характеризует величину светового потока, попавшего на квадрантный фотоприемник 4, и используется для автоматической регулировки усиления. Полосовые фильтры 8, 9 и 10 пропускают сигналы только с частотами, близкими к частоте излучения излучателя 1. Таким образом, осуществляется частичная селекция объекта на фоне постоянных помех ("засветок"). Генератор 13 генерирует сигнал с частотой, близкой к частоте модуляции излучения излучателем 1. Фазовый детектор 11 предназначен для сравнения по частоте и по фазе сигналов генератора 13 и сигнала на выходе полосового фильтра 10. Управляемый фильтр низкой частоты 12 предназначен для подстройки частоты генератора 13. Один из возможных вариантов выполнения фильтра 12 представлен на фиг. 3. Синхронные детекторы 14 и 15 осуществляют детектирование сигнала ошибки из модулированного разностного сигнала. В синхронных детекторах осуществляется основная селекция сигналов объекта от сигналов помех. Амплитуда модулированного сигнала несет информацию о величине ошибки, а его фаза о знаке ошибки. Синхронный детектор 16 осуществляет детектирование суммарного сигнала элементов квадрантного фотоприемника 4 и предназначен для выработки сигнала, управляющего усилением дифференциальных усилителей 5 и 6 и первого сумматора 7. Таким образом, поддерживается постоянным коэффициент передачи всего устройства, что, в свою очередь, увеличивает точность слежения за объектами, расположенными на различных расстояниях до устройства. Триггер Шмидта 17 предназначен для формирования сигнала, несущего информацию о том, что световой поток излучателя попал в объектив 2 устройства и предназначенного для управления полосой пропускания управляемого фильтра 12 низкой частоты и управления индикаторным светодиодом HL1 в пульте 21 управления (фиг. 2). Сумматоры 18 и 19 предназначены для суммирования сигналов, управляющих двухканальным приводом 20 и поступающих от синхронных детекторов 14 и 15 в режиме автоматического слежения за объектом и от пульта 21 управления в режиме предварительной наводки на объект слежения. Двухканальный привод 20 осуществляет поворот оптической оси устройства относительно двух координатных осей. Под оптической осью устройства понимается общая оптическая ось объектива 2, светофильтра 3 и квадрантного фотоприемника 4. Поворот оптической оси осуществляется за счет поворота оптической части устройства, заключенной в корпусе, установленном, например, в карданном подвесе. Пульт 21 управления предназначен для предварительной наводки устройства оператором на объект и индикации о том, что излучатель 1, расположенный на объекте, попал в поле зрения устройства. Один из возможных вариантов выполнения пульта 21 управления представлен на фиг. 2. The emitter 1 is located on the tracking object and is, for example, an LED, in particular an IR LED controlled from an autonomous generator. The lens 2 focuses the modulated light flux coming from the emitter 1 on the photosensitive surface of the quadrant photodetector 4, in front of which there is an optical filter 3 designed for spectral filtering of radiation, for example, cutting off visible radiation and transmitting infrared radiation. Differential amplifiers 5 and 6 are designed to form the difference of the signals of the opposite elements of the quadrant photodetector. The signals at the output of differential amplifiers 5 and 6 characterize the position of the light spot on the surface of the quadrant photodetector 4 at the coordinates X and Y, respectively. The first adder 7 is designed to generate the total signal of all elements of the quadrant photodetector 4. This signal characterizes the amount of light flux incident on the quadrant photodetector 4, and is used to automatically adjust the gain. Bandpass filters 8, 9 and 10 transmit signals only with frequencies close to the radiation frequency of the emitter 1. Thus, a partial selection of the object is carried out against the background of constant interference ("flare"). The generator 13 generates a signal with a frequency close to the frequency of modulation of the radiation by the emitter 1. The phase detector 11 is designed to compare the frequency and phase of the signals of the generator 13 and the signal at the output of the band-pass filter 10. A controlled low-pass filter 12 is designed to adjust the frequency of the generator 13. One of the possible embodiments of the filter 12 is shown in FIG. 3. Synchronous detectors 14 and 15 detect an error signal from a modulated difference signal. In synchronous detectors, the main selection of object signals from interference signals is carried out. The amplitude of the modulated signal carries information about the magnitude of the error, and its phase about the sign of the error. The synchronous detector 16 detects the total signal of the elements of the quadrant photodetector 4 and is designed to generate a signal that controls the amplification of the differential amplifiers 5 and 6 and the first adder 7. Thus, the transmission coefficient of the entire device is kept constant, which, in turn, increases the accuracy of tracking objects located at different distances from the device. The Schmidt trigger 17 is designed to generate a signal that carries information that the light flux of the emitter has entered the lens 2 of the device and is designed to control the passband of the managed low-pass filter 12 and control the indicator LED HL1 in the control panel 21 (Fig. 2). Adders 18 and 19 are designed to sum the signals controlling the two-channel drive 20 and coming from synchronous detectors 14 and 15 in the automatic tracking mode of the object and from the control panel 21 in the preliminary aiming mode at the tracking object. Two-channel drive 20 rotates the optical axis of the device relative to two coordinate axes. The optical axis of the device refers to the common optical axis of the lens 2, the light filter 3 and the quadrant photodetector 4. The rotation of the optical axis is carried out by rotating the optical part of the device enclosed in a housing installed, for example, in a gimbal. The control panel 21 is intended for preliminary guidance of the device by the operator at the object and an indication that the emitter 1 located on the object has come into the field of view of the device. One possible embodiment of the control panel 21 is shown in FIG. 2.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Излучатель, расположенный на объекте слежения, излучает модулированный световой поток, который объективом 2 фокусируется на поверхности квадрантного фотоприемника 4. Сигналы противоположных элементов квадрантного фотоприемника 4 поступают на соответствующие входы дифференциальных усилителей 5 и 6, на выходе которых образуются разностные сигналы, содержащие информацию о смещении светового пятна относительно центра квадрантного фотоприемника 4. Первый сумматор 7 формирует суммарный сигнал всех элементов квадрантного фотоприемника. Полосовые усилители 8, 9 и 10 служат для дополнительного усиления суммарного и разностных сигналов на частоте модуляции. Фазовый детектор 11 сравнивает по частоте и фазе сигналы генератора 13 и сумматора 7 и при помощи управляемого фильтра 12 низкой частоты подстраивает частоту и фазу генератора 13 в соответствии с сигналом сумматора 7. Синхронный детектор 16 детектирует совпадение частоты и фазы генератора 13 и сумматора 7 и формирует сигнал, управляющий усилением дифференциальных усилителей 5 и 6 и сумматора 7 и переключающий триггер Шмидта 17. Выходной сигнал триггера Шмидта 17 сужает полосу пропускания управляемого фильтра 12 низкой частоты, тем самым повышая помехозащищенность генератора 13, что обеспечивает более точную селекцию излучателя на фоне помех. Кроме того, выходной сигнал триггера Шмидта 17 поступает на вход пульта 21 управления (фиг. 2). В результате чего светится индикаторный светодиод HL1, индицируя попадание светового потока излучателя 1 в объектив 2 устройства. Синхронные детекторы 14 и 15 из разностного сигнала вырабатывают напряжения соответствующего знака, пропорциональные ошибке слежения, которые через сумматоры 18 и 19 управляют работой двухканального привода 20, осуществляющего поворот оптической оси 23 устройства относительно двух координатных осей. Таким образом, осуществляется автоматическое слежение за объектом, на котором расположен излучатель 1. Для предварительной наводки на объект используется пульт управления 21, один из возможных вариантов выполнения которого представлен на фиг. 2. Для этого оператор при помощи сдвоенного потенциометра R1-R2 устанавливает скорость слежения по координатам Х и Y и нажатием на кнопки SB1-SB4 осуществляет поворот оптической оси 23 устройства. Стрелками на фиг. 2 показаны направления поворота оптической оси устройства. The emitter located on the tracking object emits a modulated light flux, which is focused by the lens 2 on the surface of the quadrant photodetector 4. The signals of the opposite elements of the quadrant photodetector 4 are fed to the corresponding inputs of the differential amplifiers 5 and 6, the output of which are differential signals containing information about the light shift spots relative to the center of the quadrant photodetector 4. The first adder 7 generates the total signal of all elements of the quadrant photodetector. Band amplifiers 8, 9, and 10 serve to further amplify the sum and difference signals at the modulation frequency. The phase detector 11 compares the signals of the generator 13 and the adder 7 in frequency and phase and, using a controlled low-pass filter 12, adjusts the frequency and phase of the generator 13 in accordance with the signal of the adder 7. The synchronous detector 16 detects the coincidence of the frequency and phase of the generator 13 and the adder 7 and the signal that controls the amplification of the differential amplifiers 5 and 6 and the adder 7 and switches the Schmidt trigger 17. The output signal of the Schmidt trigger 17 narrows the passband of the controlled low-pass filter 12, thereby increasing the hozaschischennost generator 13, which provides a more accurate selection of the radiator on the background noise. In addition, the output signal of the Schmidt trigger 17 is fed to the input of the remote control 21 (Fig. 2). As a result, the indicator LED HL1 lights up, indicating the light flux of the emitter 1 entering the lens 2 of the device. Synchronous detectors 14 and 15 from the differential signal generate voltages of the corresponding sign proportional to the tracking error, which through the adders 18 and 19 control the operation of the two-channel drive 20, which rotates the optical axis 23 of the device relative to the two coordinate axes. Thus, the automatic tracking of the object on which the emitter 1 is located. For preliminary aiming at the object, the control panel 21 is used, one of the possible embodiments of which is shown in FIG. 2. For this, the operator, using the double potentiometer R1-R2, sets the tracking speed along the X and Y coordinates and, by pressing the SB1-SB4 buttons, rotates the optical axis 23 of the device. The arrows in FIG. 2 shows the rotation directions of the optical axis of the device.

Слежение за несколькими объектами, например тремя, может быть обеспечено следующим образом. Tracking of several objects, for example three, can be ensured as follows.

На каждом из объектов слежения устанавливается свой излучатель, излучающий модулированный световой поток в своем частотном диапазоне. Причем, частоты модуляции излучателей не перекрываются. Полосы пропускания полосовых фильтров 8, 9 и 10 достаточно широки и включают частоты излучения всех трех излучателей. Генератор 13 выполняется управляемым напряжением, а в пульт управления 21 добавляется блок управления генератором 13, управляемым напряжением. Один из возможных вариантов выполнения этого блока представлен на фиг. 4. Оператор выбирает при помощи переключателя S1 на пульте 21 управления объект. Соответствующее напряжение подается на управляющий вход генератора 13, управляемого напряжением, который генерирует сигнал с частотой, соответствующей частоте излучения одного из излучателей, расположенных на объектах. Назначение и работа остальных блоков описана выше. В результате устройство осуществляет слежение только за одним (выбранным оператором) объектом. Each tracking object has its own emitter emitting a modulated light flux in its frequency range. Moreover, the modulation frequencies of the emitters do not overlap. The passbands of the bandpass filters 8, 9 and 10 are quite wide and include the radiation frequencies of all three emitters. The generator 13 is controlled voltage, and in the control panel 21 is added the control unit of the generator 13, controlled voltage. One possible embodiment of this block is shown in FIG. 4. The operator selects the object with the switch S1 on the remote control 21. The corresponding voltage is supplied to the control input of the voltage-controlled generator 13, which generates a signal with a frequency corresponding to the radiation frequency of one of the emitters located on the objects. The purpose and operation of the remaining blocks is described above. As a result, the device monitors only one (selected by the operator) object.

Введение в известное устройство полосовых фильтров 8, 9 и 10, синхронных детекторов 14, 15 и 16, сумматоров 7, 18 и 19, фазового детектора 11, управляемого фильтра 12 низкой частоты, генератора 13, триггера Шмидта 17 и пульта 21 управления и выполнение излучателя расположенным на объекте слежения и излучающим модулированный световой поток позволяет осуществить селекцию объекта на фоне помех и увеличить точность слежения за объектом. Введение дополнительных излучателей и выполнение генератора 13 управляемым напряжением позволяет осуществлять селекцию и слежение за двумя и более объектами слежения. Использование излучателя, излучающего ИК световой поток, позволяет замаскировать излучатель на объекте, т.е. осуществить, например, съемку объекта слежения на кино- или видеокамеру в видимом спектральном диапазоне. Introduction to the known device of band-pass filters 8, 9 and 10, synchronous detectors 14, 15 and 16, adders 7, 18 and 19, a phase detector 11, a controlled low-pass filter 12, a generator 13, a Schmidt trigger 17 and a control panel 21 and the emitter located on the tracking object and emitting a modulated light flux allows the selection of the object on the background of interference and to increase the accuracy of tracking the object. The introduction of additional emitters and the execution of the generator 13 controlled voltage allows the selection and tracking of two or more objects tracking. The use of an emitter emitting an infrared light flux allows masking the emitter on the object, i.e. to carry out, for example, shooting a tracking object on a film or video camera in the visible spectral range.

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО СЛЕЖЕНИЯ ЗА ОБЪЕКТОМ, содержащее излучатель, объектив и расположенные последовательно с ним на одной оптической оси оптический фильтр и квадрантный фотоприемник, первый и второй дифференциальные усилители, двухканальный привод, выходы которого кинематически связаны с оптической осью устройства, причем выходы попарно противоположных элементов квадрантного фотоприемника соединены соответственно с входами первого и второго дифференциальных усилителей, а линии раздела элементов квадрантного фотоприемника ориентированы под углом 45o к горизонту, отличающееся тем, что в него введены первый, второй и третий полосовые фильтры, первый, второй и третий синхронные детекторы, первый, второй и третий сумматоры, фазовый детектор, управляемый фильтр низкой частоты, генератор, триггер Шмидта и пульт управления, причем излучатель выполнен излучающим модулированный световой поток и расположен на объекте слежения, выходы элементов квадрантного фотоприемника соединены с соответствующими входами первого сумматора, выходы первого и второго дифференциальных усилителей и первого сумматора соединены соответственно с входами первого, второго и третьего полосовых фильтров, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого, второго и третьего синхронных детекторов, к вторым входам которых и к первому входу фазового детектора подключен выход генератора, входом подключенного к выходу управляемого фильтра низкой частоты, выход третьего полосового фильтра подключен также к второму входу фазового детектора, выходом подключенного к входу управляемого фильтра низкой частоты, выходы первого и второго синхронных детекторов подключены соответственно к первым входам второго и третьего сумматоров, к вторым входам которых подключены соответственно первый и второй выходы пульта управления, к входу которого подключен выход триггера Шмидта, подключенный также к управляющему входу управляемого фильтра низкой частоты, выход третьего синхронного детектора подключен к входу триггера Шмидта и к управляющим входам первого и второго дифференциальных усилителей и первого сумматора, выходы второго и третьего сумматоров подключены к соответствующим входам двухканального привода.1. DEVICE FOR AUTOMATIC TRACKING FOR A OBJECT, comprising an emitter, a lens, and an optical filter and a quadrant photodetector, a first and second differential amplifiers, a two-channel drive, the outputs of which are kinematically connected to the optical axis of the device, the outputs being pairwise opposite elements of the quadrant photodetector are connected respectively to the inputs of the first and second differential amplifiers, and the dividing lines of the elements of the quadrant photodetector nick oriented at an angle of 45 o to the horizontal, characterized in that it introduced first, second and third band-pass filters, the first, second and third synchronous detectors, the first, second and third combiners, phase detector, with a low-pass filter, the oscillator, the trigger Schmidt and the control panel, and the emitter is made emitting a modulated light stream and is located on the tracking object, the outputs of the elements of the quadrant photodetector are connected to the corresponding inputs of the first adder, the outputs of the first and second differential Alien amplifiers and the first adder are connected respectively to the inputs of the first, second and third bandpass filters, the outputs of which are connected respectively to the first inputs of the first, second and third synchronous detectors, the second input of which and the first input of the phase detector are connected to the output of the generator, the input connected to the output controlled low-pass filter, the output of the third band-pass filter is also connected to the second input of the phase detector, the output connected to the input of the low-pass filter is often s, the outputs of the first and second synchronous detectors are connected respectively to the first inputs of the second and third adders, the second inputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the control panel, the input of which is connected to the Schmidt trigger output, also connected to the control input of the low-pass filter, output the third synchronous detector is connected to the input of the Schmidt trigger and to the control inputs of the first and second differential amplifiers and the first adder, the outputs of the second and third adder s connected to the corresponding inputs of the two-channel drive. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в него дополнительно введены один или более излучателей, причем генератор выполнен управляемым напряжением, пульт управления выполнен с управляющим выходом, соединенным с управляющим входом генератора, управляемого напряжением. 2. The device according to claim 1, characterized in that one or more emitters are additionally introduced into it, the generator being made with a controlled voltage, the control panel is made with a control output connected to a control input of a voltage controlled generator. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что излучатель выполнен излучающим инфракрасный световой поток. 3. The device according to p. 1, characterized in that the emitter is made emitting an infrared light stream.
SU5066302 1992-08-10 1992-08-10 Automatic tracking device RU2058034C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5066302 RU2058034C1 (en) 1992-08-10 1992-08-10 Automatic tracking device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5066302 RU2058034C1 (en) 1992-08-10 1992-08-10 Automatic tracking device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2058034C1 true RU2058034C1 (en) 1996-04-10

Family

ID=21615171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5066302 RU2058034C1 (en) 1992-08-10 1992-08-10 Automatic tracking device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2058034C1 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Криксунов Л.З. Следящие системы с оптико-электронными координаторами. К.: Техника, 1991. *
2. Криксунов Л.З. и Усольцев И.Ф. ИК-устройства самонаведения управляемых снарядов. М.: Сов.радио, 1963. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4365896A (en) Optical attenuation monitor system and method
US4946277A (en) Opto-electronic device for detecting and locating a radiant source
US3696248A (en) Laser tracking method and apparatus
GB1468237A (en) Automatic optical target tracking
US3877816A (en) Remote-angle-of-rotation measurement device using light modulation and electro-optical sensors
JPS60211510A (en) Position detecting method of mobile body
KR20050078654A (en) Security sensor device having optical axis adjustment capability
US4028544A (en) Radiant energy detection system
US4287412A (en) Photoelectric direction finder
EP0938684B1 (en) Improvements in or relating to an orientation detector arrangement
RU2058034C1 (en) Automatic tracking device
JP2004212283A (en) Surveying airplane, target for surveying airplane, and automatic collimation surveying system
US3557372A (en) Guidance system with optically nutated reticle having geometry which obviates the need for frequency discriminators
EP0100357B1 (en) Methods and means for utilizing apodized beams
US5696578A (en) Frequency tracking method and apparatus, and Doppler velocity meter using the same
US4849634A (en) Modulation device
RU2169373C2 (en) Device controlling range and velocity of travel of objects
US4655586A (en) Adjustable zone proximity sensor
US4842247A (en) Method and apparatus for the detection of helicopters
JP2518066B2 (en) Laser beam direction control device
US4745271A (en) Apparatuses for automatic focusing of lens systems, in particular microscopes and instruments for the electronic acquisition of microscope images
JPS629996B2 (en)
SU1430779A1 (en) Device for checking modulation gain factors of objective lenses
KR940007078Y1 (en) Automatic focus apparatus of video projector
JP3590104B2 (en) Laser distance measuring device