RU2516376C2 - Device of laser finding of specified space area - Google Patents

Device of laser finding of specified space area Download PDF

Info

Publication number
RU2516376C2
RU2516376C2 RU2012124755/28A RU2012124755A RU2516376C2 RU 2516376 C2 RU2516376 C2 RU 2516376C2 RU 2012124755/28 A RU2012124755/28 A RU 2012124755/28A RU 2012124755 A RU2012124755 A RU 2012124755A RU 2516376 C2 RU2516376 C2 RU 2516376C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical system
field
transmitting
photodetector
cylindrical lenses
Prior art date
Application number
RU2012124755/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012124755A (en
Inventor
Владимир Аминович Подгорнов
Семён Владимирович Подгорнов
Александр Иванович Перевалов
Original Assignee
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)
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 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) filed Critical 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)
Priority to RU2012124755/28A priority Critical patent/RU2516376C2/en
Publication of RU2012124755A publication Critical patent/RU2012124755A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2516376C2 publication Critical patent/RU2516376C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: invention may be used in measurement equipment, systems of prevention of vehicles collision, navigation devices and systems of security alarm. The device comprises a control unit 3, a transmitting optical system 7, 8 with a radiation field 13, a receiving optical system 9 with a field of vision 14, made in the form of a cylindrical lens, in the focal plane of which there is a photodetector 6. The sensitivity area is formed by crossing of the field of radiation 13 and the field of vision 14. The device is equipped with a convex conical mirror 11, placed upstream the transmitting and receiving optical systems. The transmitting optical system is made of n identical pairs of perpendicularly crossed cylindrical lenses with matching main optical axes and focal planes, and also from n pulse laser sources of light installed in focal planes of appropriate pairs of cylindrical lenses arranged evenly along the circumference, in the centre of which there is a receiving optical system with the main optical axis, matching with the axis of symmetry of the mirror and parallel to the main optical axes of pairs of cylindrical lenses.
EFFECT: increased quantity of sources of light serviced by one photodetector, compact arrangement of light sources, giving the shape of cone to the sensitivity zone.
2 cl, 3 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к измерительной технике, а конкретно к оптической (лазерной) локации, и может быть использовано в измерительной аппаратуре, системах предупреждения столкновения транспортных средств, в навигационных устройствах и в системах охранной сигнализации.The invention relates to measuring equipment, and in particular to optical (laser) locations, and can be used in measuring equipment, vehicle collision avoidance systems, in navigation devices and in alarm systems.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Под лазерной локацией понимается режим функционирования лазерного локатора, включающий в себя обзор заданной области пространства (в общем случае - по всем измеряемым координатам), обработку отраженных сигналов, принятие решения о наличии или отсутствии объектов во всей зоне в целом, либо с указанием конкретных элементов разрешения, в которых они присутствуют.Laser location means the operating mode of a laser locator, which includes an overview of a given area of space (in general, for all measured coordinates), processing reflected signals, deciding on the presence or absence of objects in the entire zone as a whole, or indicating specific resolution elements in which they are present.

Известно устройство оптической локации согласно авторскому свидетельству СССР №1649270, кл. G01C 3/08, 1988 г., авторы: Чабдаров Ш.М., Феоктистов А.Ю., Брейдбурд А.И., Рахимов Р.Х., содержащее импульсный передатчик, блок обзора пространства, приемоответчик, блок обработки информации, индикатор дальности и распознавания. Указанное устройство обеспечивает автоматическое распознавание и сопровождение движущегося объекта, оснащенного приемоответчиком, выполненным в виде кодируемой матрицы и матрицы уголковых отражателей.A device for optical location according to the author's certificate of the USSR No. 1649270, class. G01C 3/08, 1988, authors: Chabdarov Sh.M., Feoktistov A.Yu., Breidburd A.I., Rakhimov R.Kh., containing a pulse transmitter, a space review unit, a transponder, an information processing unit, an indicator range and recognition. The specified device provides automatic recognition and tracking of a moving object equipped with a transponder made in the form of an encoded matrix and a matrix of corner reflectors.

Недостатком данного устройства является то, что оно может быть применено только при обнаружении и сопровождении заранее подготовленных объектов.The disadvantage of this device is that it can be used only when detecting and tracking pre-prepared objects.

Известен измеритель малых расстояний, согласно авторскому свидетельству СССР №491029 от 04.06.1973, МПК G01C 3/00, авторы: Евтихиев Н.Н., Мамонтов О.А., 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 излучения. 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.Known meter of small distances, according to the author's certificate of the USSR No. 491029 dated 06/04/1973, IPC G01C 3/00, authors: Evtikhiev N.N., Mamontov O.A., containing a space review unit including transmitting and receiving optical systems with intersecting fields view, light source, photodetector and computing device (recorder). The transmitting optical system is made in the form of a collimator with a narrow radiation field. The field of view of the receiving optical system is characterized by a significantly wider viewing angle. The narrow radiation field of the transmitting optical system provides a sufficiently high accuracy of measuring the distance to the observed object due to the significant density of light energy and allows the system to have high spatial resolution.

Недостатком данного устройства является то, что широкое поле зрения приемной оптической системы увеличивает величину принимаемых фоновых помех.The disadvantage of this device is that the wide field of view of the receiving optical system increases the amount of received background noise.

В качестве прототипа выбрано устройство для лазерной локации заданной области пространства, описанное в патенте РФ №2 375 724 от 24.03.2008, МПК: G01S 17/02 Вышиваный И.Г., Галченко Б.И., Израилев Б.И., Перевалов А.И., Ткач А.Я. 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 установлен 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.As a prototype, a device was selected for laser location of a given region of space, described in RF patent No. 2 375 724 of March 24, 2008, IPC: G01S 17/02 Vyshivany I.G., Galchenko B.I., Izrailev B.I., Perevalov A.I., Tkach A.Ya. 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 a light source is installed, a receiving optical system in which focal plane 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.

В качестве недостатка прототипа можно отметить, что для расширения области пространства, в которой проводится лазерная локация, вводится механический привод ориентирования. Это усложняет устройство и увеличивает его габаритные размеры.As a disadvantage of the prototype, it can be noted that to expand the area of space in which the laser location is carried out, a mechanical orientation drive is introduced. This complicates the device and increases its overall dimensions.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей изобретения является расширение области пространства, в которой проводится лазерная локация в единицу времени, упрощение конструкции устройства и уменьшение его габаритов.The objective of the invention is to expand the region of space in which the laser location per unit of time is carried out, simplifying the design of the device and reducing its size.

Технический результат заключается в придании зоне чувствительности конусообразной формы, увеличении количества источников света, обслуживаемых одним фотоприемником, компактном расположении источников света вокруг фотоприемника.The technical result consists in making the sensitivity zone cone-shaped, increasing the number of light sources served by one photodetector, and compactly arranging the light sources around the photodetector.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для лазерной локации заданной области пространства содержит блок управления, выход которого соединен с импульсным лазерным источником света, а вход с фотоприемником. Устройство содержит также передающую оптическую систему с полем излучения, 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. Согласно изобретению, 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.The specified technical result is achieved by the fact that the device for laser location of a given area of space contains a control unit, the output of which is connected to a pulsed laser light source, and the input to the photodetector. The device also contains a transmitting optical system with a radiation field, 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. According to the invention, 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.

Кроме того, фотоприемник снабжен узкополосным светофильтром, пропускающим свет с длиной волны излучения импульсных лазерных источников света.In addition, the photodetector is equipped with a narrow-band filter that transmits light with a radiation wavelength of pulsed laser light sources.

Использование узкополосного светофильтра позволяет улучшить чувствительность устройства, за счет вырезания из спектра регистрируемого сигнала фонового излучения (помехи), что увеличивает соотношение сигнал-шум.The use of a narrow-band filter allows to improve the sensitivity of the device by cutting out the background radiation signal (interference) from the spectrum of the recorded signal, which increases the signal-to-noise ratio.

Упрощение конструкции достигается использованием одного фотоприемника для n источников света. Уменьшение поперечных габаритов достигается размещением источников света вокруг одного фотоприемника. Расширение контролируемой области пространства достигается организацией зоны чувствительности в виде фигуры, по форме близкой к конической поверхности, посредством отражения от зеркала поля зрения и поля излучения, созданного n источниками света.Simplification of the design is achieved by using a single photodetector for n light sources. Reducing the transverse dimensions is achieved by placing light sources around one photodetector. The expansion of the controlled area of space is achieved by organizing the sensitivity zone in the form of a figure similar in shape to a conical surface by reflecting from the mirror the field of view and the radiation field created by n light sources.

То, что устройство снабжено выпуклым коническим зеркалом, размещенным перед передающей и принимающей оптическими системами, позволяет увеличить количество источников света, приходящихся на один фотоприемник.The fact that the device is equipped with a convex conical mirror located in front of the transmitting and receiving optical systems allows you to increase the number of light sources per one photodetector.

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. Это позволяет компактно расположить источники света вокруг фотоприемника.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. This allows a compact arrangement of light sources around the photodetector.

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. Это позволяет придать зоне чувствительности конусообразную форму.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. This allows you to give the sensitivity zone a conical shape.

Краткое описание фигур и чертежей.Brief description of figures and drawings.

Предлагаемое устройство лазерной локации заданной области пространства иллюстрируются чертежами:The proposed laser location device for a given area of space is illustrated by the drawings:

На фиг.1 упрощенно представлена схема устройства с шестью импульсными лазерными источниками света (n=6).Figure 1 is a simplified diagram of a device with six pulsed laser light sources (n = 6).

На фиг.2 показано устройство в поперечном разрезе А-А.Figure 2 shows the device in cross section AA.

На фиг.3а представлена конфигурация зоны чувствительности для трех импульсных лазерных источников света (n=3).On figa presents the configuration of the sensitivity zone for three pulsed laser light sources (n = 3).

На фиг.3б - для четырех источников (n=4).On figb - for four sources (n = 4).

На фиг.3в - для шести источников (n=6).On figv - for six sources (n = 6).

На фиг.3г - для восьми источников (n=8).On figg - for eight sources (n = 8).

Варианты осуществления изобретенияEmbodiments of the invention

Как показано на фиг.1, внутри цилиндрического корпуса 1 со светопрозрачным окном 2, размещен блок управления 3, соединенный посредством кабелей 4 с n импульсными лазерными источниками света 5 (например, лазерными диодами) и фотоприемником 6 (например, фотодиодом), фиг.1. Источники света 5 подсоединены к выходам блока управления 3, а фотоприемник 6 к входу блока управления 3.As shown in figure 1, inside the cylindrical body 1 with a translucent window 2, a control unit 3 is placed, connected via cables 4 to n pulsed laser light sources 5 (for example, laser diodes) and a photodetector 6 (for example, a photodiode), figure 1 . The light sources 5 are connected to the outputs of the control unit 3, and the photodetector 6 to the input of the control unit 3.

Каждый из n точечных лазерных источников света 5 устанавливается в единой фокальной плоскости соответствующих цилиндрических линз 7 и 8. Совокупность n пар линз 7 и 8 образуют передающую оптическую систему. При этом главные оптические оси линз 7 и 8 каждой пары совпадают, а их плоскости, в которых фокусное расстояние стремится к бесконечности, перпендикулярны (линзы перпендикулярно скрещены).Each of the n point laser light sources 5 is mounted in a single focal plane of the respective cylindrical lenses 7 and 8. The combination of n pairs of lenses 7 and 8 form a transmitting optical system. In this case, the main optical axes of the lenses 7 and 8 of each pair coincide, and their planes, in which the focal length tends to infinity, are perpendicular (the lenses are perpendicularly crossed).

Пары линз 7 и 8 и сопряженные с ними источники света 5 размещаются равномерно по окружности, в центре которой помещена приемная оптическая система 9 (например, объектив со сферическими линзами), фиг.2.The pairs of lenses 7 and 8 and the associated light sources 5 are placed evenly around a circle in the center of which is placed a receiving optical system 9 (for example, a lens with spherical lenses), Fig.2.

В фокальной плоскости приемной оптической системы 9 установлен фотоприемник 6. При этом в фокальной плоскости системы 9, перед светочувствительной площадкой фотоприемника 6, может устанавливаться узкополосный светофильтр 10, пропускающий свет только с определенной длиной волны излучения, как от источников света 5.In the focal plane of the receiving optical system 9, a photodetector 6 is installed. Moreover, in the focal plane of the system 9, in front of the photosensitive area of the photodetector 6, a narrow-band filter 10 can be installed that transmits light only with a certain radiation wavelength, as from light sources 5.

Перед передающей оптической системой 7, 8 и приемной оптической системой 9 размещено выпуклое коническое зеркало 11. Зеркало 11 ориентировано своей отражающей поверхностью в направлении выходных апертур линз 7, 8 и входной апертуры приемной оптической системы 9. При этом главная оптическая ось системы 9 совпадает с осью симметрии зеркала 11, а главные оптические оси пар линз 7,8 параллельны ей.A convex conical mirror 11 is placed in front of the transmitting optical system 7, 8 and the receiving optical system 9. The mirror 11 is oriented by its reflecting surface in the direction of the output apertures of the lenses 7, 8 and the input aperture of the receiving optical system 9. The main optical axis of the system 9 coincides with the axis the symmetries of the mirror 11, and the main optical axis of the pairs of lenses 7.8 parallel to it.

На фиг.1 штрихпунктирной линией с литерой Xc показана главная оптическая ось объектива 9, а с литерами X1 и Х2 - главные оптические оси двух пар линз 7 и 8.1, the dashed line with the letter Xc shows the main optical axis of the lens 9, and with the letters X1 and X2 the main optical axes of two pairs of lenses 7 and 8.

Зона чувствительности 12 образована пересечением поля излучения 13 передающей оптической системы 7 и 8 и поля зрения 14 приемной оптической системы 9. На фиг.1 пунктирными линиями показан ход лучей от источников света 5, которые ограничивают поле излучения 13 передающей оптической системы 7 и 8, а штрихпунктирной линией с двумя точками - ход лучей к приемной оптической системе 9, которые ограничивают ее поле зрения 14.The sensitivity zone 12 is formed by the intersection of the radiation field 13 of the transmitting optical system 7 and 8 and the field of view 14 of the receiving optical system 9. In Fig. 1, dotted lines show the path of the rays from the light sources 5, which limit the radiation field 13 of the transmitting optical system 7 and 8, and a dash-dot line with two points - the path of the rays to the receiving optical system 9, which limit its field of view 14.

Излучение от источника света 5, попадая на цилиндрическую линзу 7, формируется в виде плоского расходящегося лепестка. Вторая цилиндрическая линза 8, установленная после линзы 7, формирует падающее на нее излучение в виде плоскопараллельных лучей света. Выходной пучок света получается плоским. На фиг.2 представлено расположение пар линз 7,8 по окружности, при котором выходное излучение 13 передающей оптической системы 7 и 8 формируется в виде боковой поверхности правильной n-гранной призмы, ось которой совпадает с осью симметрии конического зеркала 11 (на фиг.1). Сформированное таким образом излучение образует поле зрения 13, которое, отражаясь от поверхности зеркала 11, разворачивается в сложную геометрическую фигуру, подобную конической поверхности. При этом поле зрения 14, сформированное приемной оптической системой 9 и зеркалом 11, практически полностью перекрывается с частью поля излучения 13, представленного сложной геометрической фигурой, подобной конической поверхности, представленной на фиг.3.The radiation from the light source 5, falling on a cylindrical lens 7, is formed in the form of a flat diverging petal. The second cylindrical lens 8, installed after the lens 7, forms the incident radiation in the form of plane-parallel light rays. The output beam of light is flat. Figure 2 shows the arrangement of pairs of lenses 7.8 around the circumference, in which the output radiation 13 of the transmitting optical system 7 and 8 is formed in the form of a side surface of a regular n-sided prism, the axis of which coincides with the axis of symmetry of the conical mirror 11 (figure 1 ) The radiation thus formed forms a field of view 13, which, reflected from the surface of the mirror 11, unfolds into a complex geometric figure similar to a conical surface. At the same time, the field of view 14 formed by the receiving optical system 9 and the mirror 11 almost completely overlaps with a part of the radiation field 13 represented by a complex geometric figure similar to the conical surface shown in FIG. 3.

Угол α полураствора при вершине конического зеркала 11, угол β обзора приемной оптической системы 9, выбираются исходя из требуемой конфигурации зоны чувствительности 12.The half-angle α at the apex of the conical mirror 11, the viewing angle β of the receiving optical system 9, are selected based on the required configuration of the sensitivity zone 12.

Выбор количества n источников света 5 может производится, исходя из требований получения определенной конфигурации зоны чувствительности 12, а также уровня освещенности детектируемого объекта 15. Уровень освещенности выбирается, исходя из чувствительности фотоприемника 6, чем больше число n, тем менее чувствительный фотоприемник можно использовать (при прочих равных условиях).The number n of light sources 5 can be selected based on the requirements for obtaining a certain configuration of the sensitivity zone 12, as well as the illumination level of the detected object 15. The illumination level is selected based on the sensitivity of the photodetector 6, the larger the number n, the less sensitive the photodetector can be used (for other conditions being equal).

Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is as follows.

Блок 3 формирует сигнал на поочередное включение импульсных лазерных источников света 5, который передается по кабелям 4 на их входы. При этом интервалы времени излучения соседних импульсов не перекрываются.Block 3 generates a signal for alternating switching on of pulsed laser light sources 5, which is transmitted via cables 4 to their inputs. Moreover, the emission time intervals of adjacent pulses do not overlap.

Лазерное излучение от работающего источника света 5 формируется парой линз 7 и 8 и зеркалом 11 в поле излучения 13, которое распространяется через светопрозрачное окно 2 в окружающее пространство. Часть данного излучения 13, отразившись от детектируемого объекта 15, находящегося в зоне чувствительности 12, поступает через окно 2 обратно внутрь корпуса 1, отражается от зеркала 11 и попадает на входную апертуру приемной оптической системы 9.Laser radiation from a working light source 5 is formed by a pair of lenses 7 and 8 and a mirror 11 in the radiation field 13, which propagates through a translucent window 2 into the surrounding space. Part of this radiation 13, reflected from the detected object 15, located in the sensitivity zone 12, enters through the window 2 back into the housing 1, is reflected from the mirror 11 and enters the input aperture of the receiving optical system 9.

Оптическая система 9 фокусирует данное излучение на светочувствительную площадку фотоприемника 6, который трансформирует световое излучение в электрический сигнал, передаваемый в блок 3 по кабелям 4.The optical system 9 focuses this radiation on the photosensitive area of the photodetector 6, which transforms the light radiation into an electrical signal transmitted to block 3 via cables 4.

В блоке 3 по заложенному алгоритму фиксируется факт нахождения объекта в зоне чувствительности 12. Факт нахождения объекта 15 фиксируется, например, при превышении уровня сигнала, регистрируемого фотоприемником 6, заданного порогового значения.In block 3, according to the established algorithm, the fact of finding the object in the sensitivity zone 12 is recorded. The fact that the object 15 is located is recorded, for example, when the signal detected by the photodetector 6 exceeds a predetermined threshold value.

Дополнительно, в блоке 3 может оцениваться расстояние до детектируемого объекта 15, посредством измерения интервала времени между началом излучения источника света 5 и регистрации фотоприемником 6 прихода фронта волны излучения, отраженного от объекта 15. При этом длительность импульсов излучения источников света 5 должна быть минимальной.Additionally, in block 3, the distance to the detected object 15 can be estimated by measuring the time interval between the start of the radiation of the light source 5 and registration by the photodetector 6 of the arrival of the radiation wave front reflected from the object 15. In this case, the duration of the radiation pulses of the light sources 5 should be minimal.

Кроме того, в блоке 3 может оцениваться угловое положение объекта 15. Определяется оно следующим образом. Источники света 5 поочередно испускают световое лазерное излучение. При этом периоды времени излучения между источниками света 5 не пересекаются. При попадании объекта 15 в зону чувствительности 12, отраженный от объекта 15 свет от задействованного в тот момент времени источника 5 попадает на оптическую систему 9 и регистрируется. Сектор нахождения объекта 15 определяется в зависимости от того, куда от данного источника света 5 направлено поле излучения 13.In addition, in block 3, the angular position of the object 15 can be estimated. It is determined as follows. The light sources 5 alternately emit laser light. In this case, the radiation time periods between the light sources 5 do not intersect. When the object 15 enters the sensitivity zone 12, the light reflected from the object 15 from the source 5 used at that moment in time enters the optical system 9 and is registered. The sector of location of the object 15 is determined depending on where the radiation field 13 is directed from the given light source 5.

В располагаемых нами источниках информации не обнаружено технических решений, содержащих в совокупности признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого способа лазерной локации. Следовательно, изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".In our available sources of information, no technical solutions have been found that together contain features similar to the distinguishing features of the proposed laser location method. Therefore, the invention meets the criterion of "inventive step".

Claims (2)

1. Устройство лазерной локации заданной области пространства, содержащее блок управления, передающую оптическую систему с полем излучения, 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, отличающееся тем, что 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, а также из n импульсных лазерных источников света, соединенных с выходами блока управления, установленных в совпадающих фокальных плоскостях соответствующих пар цилиндрических линз, пары цилиндрических линз расположены 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.1. The laser location device of a given region of space, containing a control unit transmitting an optical system with a radiation field 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, 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, characterized in that the device is equipped with a convex conical With a mirror located 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 coinciding main optical axes and focal planes, as well as of n pulsed laser light sources connected to the outputs of the control unit installed in matching the focal planes of the corresponding pairs of cylindrical lenses, the pairs of cylindrical lenses are arranged uniformly around a circle, in the center of which a receiving I optical system with the main optical axis coincides with the axis of symmetry of the mirror and parallel to the main optical axes of the pair of cylindrical lenses of the transmitting optical system. 2. Устройство лазерной локации заданной области пространства по п.1, отличающееся тем, что фотоприемник снабжен светофильтром, пропускающим свет с длиной волны излучения импульсных лазерных источников света. 2. The laser location device for a given region of space according to claim 1, characterized in that the photodetector is equipped with a light filter that transmits light with a radiation wavelength of pulsed laser light sources.
RU2012124755/28A 2012-06-14 2012-06-14 Device of laser finding of specified space area RU2516376C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012124755/28A RU2516376C2 (en) 2012-06-14 2012-06-14 Device of laser finding of specified space area

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012124755/28A RU2516376C2 (en) 2012-06-14 2012-06-14 Device of laser finding of specified space area

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012124755A RU2012124755A (en) 2013-12-20
RU2516376C2 true RU2516376C2 (en) 2014-05-20

Family

ID=49784641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012124755/28A RU2516376C2 (en) 2012-06-14 2012-06-14 Device of laser finding of specified space area

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2516376C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU173766U1 (en) * 2017-04-12 2017-09-11 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
RU2771003C1 (en) * 2021-07-19 2022-04-25 Акционерное общество "Концерн "Калашников" Non-contact detonation method and non-contact target sensor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002294243A (en) * 2001-03-29 2002-10-09 Nippon Steel Corp Coke furnace interior observation device
RU2256222C2 (en) * 2003-07-03 2005-07-10 Конструкторско-технологический институт научного приборостроения Сибирского отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) Device for reading code from surface of figures of revolution
RU2352921C2 (en) * 2007-03-14 2009-04-20 Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Предприятие "Нефтетрубосервис" Flaw detector for control of internal surface of pipes (versions)
RU2375724C1 (en) * 2008-03-24 2009-12-10 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"(Госкорпорация "Росатом") Method for laser location of specified region of space and device for its implementation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002294243A (en) * 2001-03-29 2002-10-09 Nippon Steel Corp Coke furnace interior observation device
RU2256222C2 (en) * 2003-07-03 2005-07-10 Конструкторско-технологический институт научного приборостроения Сибирского отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) Device for reading code from surface of figures of revolution
RU2352921C2 (en) * 2007-03-14 2009-04-20 Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Предприятие "Нефтетрубосервис" Flaw detector for control of internal surface of pipes (versions)
RU2375724C1 (en) * 2008-03-24 2009-12-10 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"(Госкорпорация "Росатом") Method for laser location of specified region of space and device for its implementation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU173766U1 (en) * 2017-04-12 2017-09-11 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
RU2771003C1 (en) * 2021-07-19 2022-04-25 Акционерное общество "Концерн "Калашников" Non-contact detonation method and non-contact target sensor

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012124755A (en) 2013-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10018725B2 (en) LIDAR imaging system
CA3012691C (en) Lidar based 3-d imaging with far-field illumination overlap
CN204044359U (en) A kind of two-dimensional scan formula laser ranging system
TWI649578B (en) Medium range optical systems for remote sensing receivers
US20120120382A1 (en) Multi-directional active sensor
US9086273B1 (en) Microrod compression of laser beam in combination with transmit lens
US20150204977A1 (en) Object detection device and sensing apparatus
EP1690111B1 (en) Fire control system using a lidar (laser identification, detecting and ranging) unit
US20180312125A1 (en) Optical output module, vehicle including same, and control method therefor
RU173766U1 (en) Laser location device for a given area of space
KR20150039855A (en) Friend or foe identification system and method
RU2375724C1 (en) Method for laser location of specified region of space and device for its implementation
CN109031247A (en) A kind of collimation camera lens and laser radar launcher
RU2516376C2 (en) Device of laser finding of specified space area
CN108710118A (en) A kind of laser radar
KR20190128068A (en) Laser sensor module for particle detection with offset beam
KR20170134945A (en) Lidar optical apparatus including improved structure
US20070242258A1 (en) Device for Measuring the Distance to Far-Off Objects and Close Objects
RU2568336C2 (en) Method of detecting optical and optoelectronic devices and device therefor
RU186704U1 (en) Laser location device for a given area of space
EP2232300B1 (en) Proximity to target detection system and method
RU2672528C1 (en) Optical device for the objects detection
KR102178376B1 (en) Omnidirectional rotationless scanning lidar system
RU2729948C1 (en) Device for location of space with double sensitivity zone
KR100976299B1 (en) Bi-directional optical module and laser range finder using the same