RU2464541C1 - Стенд для отработки точных контуров наведения оптических осей квантово-оптических систем - Google Patents
Стенд для отработки точных контуров наведения оптических осей квантово-оптических систем Download PDFInfo
- Publication number
- RU2464541C1 RU2464541C1 RU2011117372/28A RU2011117372A RU2464541C1 RU 2464541 C1 RU2464541 C1 RU 2464541C1 RU 2011117372/28 A RU2011117372/28 A RU 2011117372/28A RU 2011117372 A RU2011117372 A RU 2011117372A RU 2464541 C1 RU2464541 C1 RU 2464541C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser
- quantum
- deflector
- optical
- terminal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
Abstract
Стенд может быть использован в лазерной технике и системах наведения лазерного излучения. Стенд содержит первый и второй лазерные терминалы, расположенное между ними устройство, задающее возмущение лазерных лучей для имитации качки носителя, и блок контрольно-регистрирующей аппаратуры на базе ПЭВМ. Первый лазерный терминал содержит лазер, регистратор ошибки наведения, включающий координатный квантово-оптический датчик и электронный блок обработки информации, и светоделительное устройство. Второй - лазер, пеленгатор, включающий координатный квантово-оптический датчик и электронный блок обработки информации, дефлектор и светоделительное устройство. Устройство, задающее возмущение лазерных лучей, содержащее, по крайней мере, один дефлектор с подключенным к его входу генератором сигналов произвольной формы. Технический результат - получение повышения надежности и точности наведения оптических осей квантово-оптических систем, например, в межспутниковых лазерных системах связи. 1 ил.
Description
Данное изобретение относится к лазерной технике и системам наведения лазерного излучения. Предлагаемый стенд предназначен для отработки (регулировки) быстродействующих точных контуров наведения квантово-оптических систем, например, в межспутниковых лазерных системах связи.
Известно, что для того, чтобы уменьшить ошибку наведения лазерного луча, надо увеличить коэффициент усиления в контуре управления - это приводит к уменьшению запасов устойчивости контура управления следящей системы. Следовательно, нужны корректирующие устройства, тем сложнее, чем больше коэффициент усиления в контуре управления, кроме того сужается зона линейности усилительно-преобразовательных устройств следящей системы - отсюда возможны автоколебания в процессе слежения. Для установки оптимальных настроек контура управления необходимо проводить исследования всех этих процессов.
Задачей данного изобретения является создание стенда для апробации перспективных технических средств, новейшей элементной базы, схемотехнических решений и алгоритмов управления сверхузким лазерным лучом с целью отработки технологии высокоточного наведения лазерного луча при наличии полезного сигнала и возмущений, включая, например, вибрацию и качку носителя квантово-оптической системы.
Технический результат состоит в повышении надежности и точности наведения оптических осей квантово-оптических систем.
Для решения поставленной задачи и достижения технического результата предлагается стенд для отработки точных контуров наведения оптических осей квантово-оптических систем, включающий первый лазерный терминал, второй лазерный терминал, устройство, задающее возмущение лазерных лучей, блок контрольно-регистрирующей аппаратуры на базе ПЭВМ. Первый лазерный терминал содержит лазер с формирующей оптической системой, регистратор ошибки наведения, содержащий координатный квантово-оптический датчик с формирующей оптической системой и электронный блок обработки информации, светоделительное устройство, оптически сопряженное с координатным квантово-оптическим датчиком регистратора ошибки наведения, лазером первого лазерного терминала и с дефлектором устройства, задающего возмущение лазерных лучей. Второй лазерный терминал содержит лазер с формирующей оптической системой, пеленгатор, содержащий координатный квантово-оптический датчик с формирующей оптической системой и электронный блок обработки информации, дефлектор, вход которого соединен с выходом электронного блока обработки информации пеленгатора, светоделительное устройство, оптически сопряженное с лазером второго лазерного терминала, с координатным квантово-оптическим датчиком пеленгатора и с дефлектором второго лазерного терминала. Устройство, задающее возмущение лазерных лучей, расположенное между первым и вторым лазерными терминалами и оптически сопряженное со светоделительным устройством первого лазерного терминала и дефлектором второго лазерного терминала, содержит, по крайней мере, один дефлектор с подключенным к его входу генератором сигналов произвольной формы. Входы блока контрольно-регистрирующей аппаратуры на базе ПЭВМ соединены с выходом электронного блока обработки информации регистратора ошибки наведения, выходом электронного блока обработки информации пеленгатора, выходом генератора сигналов произвольной формы, выходом дефлектора второго лазерного терминала, выходом дефлектора устройства, задающего возмущение лазерных лучей.
На фиг.1 представлена структурная схема стенда для отработки точных контуров наведения оптических осей квантово-оптических систем. Оптическая связь между блоками на фиг.1 показана пунктирными линиями, а электрическая - сплошными линиями.
Стенд состоит из первого лазерного терминала (1), устройства, задающего возмущение лазерных лучей (2), второго лазерного терминала (3), блока контрольно-регистрирующей аппаратуры на базе ПЭВМ (4).
Первый лазерный терминал (1) содержит лазер (10) с формирующей оптической системой, светоделительное устройство (6) и регистратор ошибки наведения (5). Второй лазерный терминал (3) содержит лазер (13) с формирующей оптической системой, светоделительное устройство (12), пеленгатор (9) и дефлектор (8). Регистратор ошибки наведения (5) и пеленгатор (9) содержат координатные квантово-оптические датчики, например четырехплощадочные фотодиоды, электрические сигналы с которых подаются на соответствующие электронные блоки обработки информации. Блок контрольно-регистрирующей аппаратуры (4) представляет собой ПЭВМ (15), снабженную платой ввода-вывода (14).
На оптическом столе установлены первый (1) и второй (3) лазерные терминалы, которые излучают навстречу друг другу узкие лазерные лучи. При первоначальной юстировке стенда лазерный луч первого терминала направляют в центр координатного квантово-оптического датчика пеленгатора (9), а луч второго терминала направляют в центр координатного квантово-оптического датчика регистратора (5).
Для имитации качки носителя в стенд введено устройство, задающее колебания лазерных лучей (2), состоящее из дефлектора (7), представляющего собой зеркало с приводом, и генератора сигналов произвольной формы (11).
Стенд работает следующим образом. Лазер (10) первого терминала излучает луч в направлении второго лазерного терминала (3). Луч от лазера (10) проходит через светоделительное устройство (6), дефлекторы (7), (8) и далее через светоделительное устройство (12) попадает на координатный квантово-оптический датчик пеленгатора (9). Лазер (13) излучает луч в направлении первого лазерного терминала (1). Луч от лазера (13) проходит через светоделительное устройство (12), дефлекторы (8), (7) и далее через светоделительное устройство (6) попадает на координатный квантово-оптический датчик регистратора ошибки наведения (5). Если световое пятно от второго лазерного терминала (3) находится не в центре координатного квантово-оптического датчика, то регистратор ошибки наведения (5) выдает величину смещения светового пятна от центра координатного квантово-оптического датчика на блок контрольно-регистрирующей аппаратуры (4).
Устройство (2), задающее возмущение лазерных лучей, осуществляет перемещение лазерного луча в пространстве по двум координатам X и Y, тем самым имитирует качку носителя квантово-оптической системы. Перемещение лазерного луча в пространстве по двум координатам X и Y осуществляется с помощью двухосевого дефлектора (7). Вместо одного двухосевого дефлектора могут использоваться два одноосевых дефлектора.
Генератор сигналов произвольной формы (11) задает закон, в соответствии с которым колеблется зеркало двухосевого дефлектора (7). Таким образом, лазерные лучи отклоняются в пространстве по двум взаимно-перпендикулярным осям X и Y зеркалом дефлектора (7) согласно закону, заданному генератором сигналов произвольной формы (11). Электронный блок обработки информации пеленгатора (9), вырабатывает сигнал рассогласования, соответствующий величине отклонения светового пятна (засвеченного лучом с первого лазерного терминала) от центра координатного квантово-оптического датчика. Сигнал рассогласования с пеленгатора (9) подается в электронный блок управления двухосевым дефлектором (8), который вырабатывает управляющие сигналы, подаваемые на исполнительный механизм дефлектора (8). Двухосевой дефлектор (8) своим зеркалом отрабатывает отклонение луча по осям X и Y, заставляя лазерный луч перемещаться в центр координатного квантово-оптического датчика пеленгатора (9). Регистратор ошибки наведения (5) первого лазерного терминала (1) выдает величину отклонения лазерного луча от центра координатного квантово-оптического датчика. Контрольно-регистрирующая аппаратура на базе ПЭВМ записывает параметры процессов в контрольных точках электронных блоков стенда.
Задавая различные законы движения лазерного луча в пространстве зеркалом дефлектора (7), можно, изменяя колебательность контура управления в широких пределах, настроить его на необходимое качество переходного процесса.
Предлагаемый стенд позволяет устранить противоречия между требованиями повышения точности наведения осей квантово-оптической следящей системы и требованием сохранения ее устойчивости; исследовать зависимость точности наведения оптических осей приводом дефлектора от типа корректирующих обратных связей и их параметров, а также повысить быстродействие (а, следовательно, и полосу пропускания замкнутого контура) квантово-оптической следящей системы, изменяя величину крутящего момента, создаваемого исполнительным механизмом дефлектора.
Стенд позволяет также апробировать методики для отработки промышленной технологии достижения высокоточного наведения оптических осей объективов: методику выбора типа и обеспечения требуемых характеристик координатного квантово-оптического датчика, воспринимающего излучение объекта контроля; методику выбора кинематической схемы квантово-оптической следящей системы и определения требуемого «кинематического» закона управления ее приводами; методику анализа динамики и синтеза квантово-оптической следящей системы с учетом возмущений, создаваемых носителем квантово-оптической системы, внешними воздействиями, взаимовлияния каналов управления системы и других факторов.
Стенд позволяет также проводить сравнительные испытания дефлекторов с различным типом приводов.
Claims (1)
- Стенд для отработки точных контуров наведения оптических осей квантово-оптических систем, состоящий из первого лазерного терминала, содержащего лазер с формирующей оптической системой, регистратор ошибки наведения, включающий координатный квантово-оптический датчик с формирующей оптической системой и электронный блок обработки информации, светоделительное устройство, оптически сопряженное с координатным квантово-оптическим датчиком регистратора ошибки наведения, лазером первого лазерного терминала и дефлектором устройства, задающего возмущение лазерных лучей; второго лазерного терминала, содержащего лазер с формирующей оптической системой, пеленгатор, включающий координатный квантово-оптический датчик с формирующей оптической системой и электронный блок обработки информации, дефлектор, вход которого соединен с выходом электронного блока обработки информации пеленгатора, светоделительное устройство, оптически сопряженное с лазером второго лазерного терминала, координатным квантово-оптическим датчиком пеленгатора и с дефлектором второго лазерного терминала; устройства, задающего возмущение лазерных лучей, расположенного между первым и вторым лазерными терминалами и оптически сопряженного со светоделительным устройством первого лазерного терминала и дефлектором второго лазерного терминала, содержащего, по крайней мере, один дефлектор с подключенным к его входу генератором сигналов произвольной формы; блока контрольно-регистрирующей аппаратуры на базе ПЭВМ, входы которого соединены с выходом электронного блока обработки информации регистратора ошибки наведения, выходом электронного блока обработки информации пеленгатора, выходом генератора сигналов произвольной формы, выходом дефлектора второго лазерного терминала, выходом дефлектора устройства, задающего возмущение лазерных лучей.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011117372/28A RU2464541C1 (ru) | 2011-05-04 | 2011-05-04 | Стенд для отработки точных контуров наведения оптических осей квантово-оптических систем |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011117372/28A RU2464541C1 (ru) | 2011-05-04 | 2011-05-04 | Стенд для отработки точных контуров наведения оптических осей квантово-оптических систем |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2464541C1 true RU2464541C1 (ru) | 2012-10-20 |
Family
ID=47145489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011117372/28A RU2464541C1 (ru) | 2011-05-04 | 2011-05-04 | Стенд для отработки точных контуров наведения оптических осей квантово-оптических систем |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2464541C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2793099C1 (ru) * | 2022-04-18 | 2023-03-29 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ отработки технологии лазерной космической связи и стенд для его реализации |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1584760A3 (ru) * | 1984-06-18 | 1990-08-07 | Др.-Инж. Рудольф Хелль Гмбх (Фирма) | Способ контрол юстировки направлени оси пучка света и устройство дл его осуществлени |
| RU2234659C1 (ru) * | 2003-01-20 | 2004-08-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Способ контроля параметров прицела системы телеориентирования с излучающими каналами на инжекционных лазерах и устройство для его осуществления |
| WO2006114076A1 (de) * | 2005-04-28 | 2006-11-02 | Jenoptik Laser, Optik, Systeme Gmbh | Justiervorrichtung und verfahren zur ausrichtung einer simulatorachse eines schusssimulators zur visierlinie einer waffe |
| EP1808665B1 (fr) * | 2005-12-19 | 2008-08-13 | Sagem Défense Sécurité | Appareil de visée télémétrique laser |
| RU84105U1 (ru) * | 2008-04-16 | 2009-06-27 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | Устройство для контроля параметров лазерного канала управления |
-
2011
- 2011-05-04 RU RU2011117372/28A patent/RU2464541C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1584760A3 (ru) * | 1984-06-18 | 1990-08-07 | Др.-Инж. Рудольф Хелль Гмбх (Фирма) | Способ контрол юстировки направлени оси пучка света и устройство дл его осуществлени |
| RU2234659C1 (ru) * | 2003-01-20 | 2004-08-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Способ контроля параметров прицела системы телеориентирования с излучающими каналами на инжекционных лазерах и устройство для его осуществления |
| WO2006114076A1 (de) * | 2005-04-28 | 2006-11-02 | Jenoptik Laser, Optik, Systeme Gmbh | Justiervorrichtung und verfahren zur ausrichtung einer simulatorachse eines schusssimulators zur visierlinie einer waffe |
| EP1808665B1 (fr) * | 2005-12-19 | 2008-08-13 | Sagem Défense Sécurité | Appareil de visée télémétrique laser |
| RU84105U1 (ru) * | 2008-04-16 | 2009-06-27 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | Устройство для контроля параметров лазерного канала управления |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2793099C1 (ru) * | 2022-04-18 | 2023-03-29 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ отработки технологии лазерной космической связи и стенд для его реализации |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10473889B2 (en) | Experimental system for laser beam measurement and steering control | |
| US7482776B2 (en) | Controlling relative movement between a workpiece and a tool of a machine tool | |
| KR101290502B1 (ko) | 제어 장치, 주사형 노광 장치, 장치 제조 방법 및 제어 방법 | |
| US5097119A (en) | Device for precisely measuring the distance between a test point on a test surface and a reference plane | |
| CN101221044B (zh) | 大距离光线平行调整的装置与方法 | |
| EP1225493B1 (en) | Alignment apparatus and method | |
| CN100536262C (zh) | 正支共焦非稳腔腔镜内自动校准装置 | |
| US3528748A (en) | Alignment of adjustable parts of a structure | |
| JP5747129B2 (ja) | ステージ装置および試料観察装置 | |
| CN102155986A (zh) | 一种用于激光测振仪的光频式计量测试装置 | |
| CN102621998B (zh) | 光电跟踪系统及方法 | |
| CN103376531A (zh) | 自动对焦机构 | |
| CN108233815A (zh) | 一种基于pwm的音圈电机高速精密光束指向系统控制方法 | |
| RU2464541C1 (ru) | Стенд для отработки точных контуров наведения оптических осей квантово-оптических систем | |
| JP2013084345A (ja) | 荷電粒子線装置のステージ装置 | |
| JP2010274267A (ja) | レーザー加工機 | |
| CN1945484B (zh) | 光头或油墨喷射头动作控制装置和控制方法以及载物台装置 | |
| CN203459239U (zh) | 一种点胶机 | |
| CN108663817B (zh) | 能够改变光束的传播方向的光学装置和包括该装置的系统 | |
| CN107942426B (zh) | 一种用于扫描干涉场曝光系统的光束姿态调整方法 | |
| CN101533231B (zh) | 离轴对准系统及其对准方法 | |
| CN106017363B (zh) | 一种高动态精度大工作距自准直装置与方法 | |
| CN106001910B (zh) | 具备间隙控制功能的激光加工机及其控制装置 | |
| CN102880018B (zh) | 用于对准系统的参考光栅空间像调整装置及调整方法 | |
| JP2002054987A (ja) | ３次元レーザドップラ振動計 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170505 |