RU2525652C1 - Angle measurement device - Google Patents
Angle measurement device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2525652C1 RU2525652C1 RU2013108383/28A RU2013108383A RU2525652C1 RU 2525652 C1 RU2525652 C1 RU 2525652C1 RU 2013108383/28 A RU2013108383/28 A RU 2013108383/28A RU 2013108383 A RU2013108383 A RU 2013108383A RU 2525652 C1 RU2525652 C1 RU 2525652C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mirror
- faces
- lens
- angle
- monoblock
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области оптико-электронной техники, а точнее - к оптико-электронным приборам, обеспечивающим измерение угловых координат цели в динамическом режиме, и может быть использовано для автоматического управления ориентацией и навигацией космических аппаратов (КА).The invention relates to the field of optoelectronic technology, and more specifically, to optoelectronic devices that measure the angular coordinates of a target in a dynamic mode, and can be used to automatically control the orientation and navigation of spacecraft (SC).
Широко известны оптико-электронные приборы (астроприборы), определяющие угловое положение КА относительно астрономических источников излучения. Эти приборы на современных КА решают задачи астроориентации и астрокоррекции. Такие углоизмерительные приборы описаны в статье «Нерасстраиваемые оптические системы угломеров с неподвижной линией визирования», авт. А.Я. Гебгарт, М.П. Колосов, Оптический журнал, 2010 г., т.77, №10, 48-53 с. Кроме того, функциональная схема такого прибора также раскрыта в книге «Оптика адаптивных угломеров», авт.М.П. Колосов, Москва: Логос, 2011 г., стр.149-151. К недостаткам этих устройств следует отнести недостаточно высокие точностные характеристики.Optoelectronic devices (astro devices) are widely known that determine the angular position of a spacecraft relative to astronomical radiation sources. These devices on modern spacecraft solve the problems of astro-orientation and astro-correction. Such angle measuring devices are described in the article “Non-tunable optical systems of goniometers with a fixed line of sight”, ed. AND I. Gebgart, M.P. Kolosov, Optical Journal, 2010, v.77, No. 10, 48-53 s. In addition, the functional diagram of such a device is also disclosed in the book “Optics of adaptive goniometers”, auth.M. Kolosov, Moscow: Logos, 2011, pp. 149-151. The disadvantages of these devices include insufficiently high accuracy characteristics.
Аналогичный углоизмерительный прибор описан в патенте на изобретение №2399871, который выбран в качестве прототипа.A similar angle measuring device is described in the patent for invention No. 2399871, which is selected as a prototype.
Прибор содержит канал геометрического эталона (КГЭ), выполненный в виде осветительного блока, коллиматорного блока и зеркально-призменного блока, осуществляющего ввод излучения от осветительного блока в объектив, объектив, фотоприемное устройство и вычислительный блок, при этом осветительный блок выполнен в виде трех источников излучения, установленных перед входными диафрагмами и расположенных под углом 120° друг к другу, коллиматорный блок выполнен в виде трех входных точечных диафрагм и трех выходных точечных диафрагм, расположенных на задней, обращенной к объективу, вне его входного зрачка, грани (основании) зеркально-призменного блока, а зеркально-призменный блок представляет собой единый моноблок, выполненный в виде параллельных меньшей передней и большей задней, обращенной к объективу, шестиугольных граней, соседние ребра которых расположены под углом 120° друг к другу и образуют шесть боковых зеркальных граней между собой, которые наклонены под острым углом к задней грани, при этом зеркально-призменный блок своей задней гранью установлен на опорной плоскости углоизмерительного прибора.The device contains a geometric reference channel (CGE), made in the form of a lighting unit, a collimator unit and a mirror-prism unit, introducing radiation from the lighting unit into the lens, objective, photodetector and computing unit, while the lighting unit is made in the form of three radiation sources installed in front of the input diaphragms and located at an angle of 120 ° to each other, the collimator unit is made in the form of three input point diaphragms and three output point diaphragms, located on the back, facing the lens, outside its entrance pupil, the face (base) of the mirror-prism block, and the mirror-prism block is a single monoblock, made in the form of parallel hexagonal faces, smaller edges in front and the larger back, facing the lens, adjacent edges which are located at an angle of 120 ° to each other and form six lateral mirror faces between themselves, which are inclined at an acute angle to the rear face, while the mirror-prism block with its rear face is mounted on the reference plane oizmeritelnogo device.
В углоизмерительном звездном приборе перед меньшей передней гранью зеркально-призменного блока дополнительно установлена бленда, а шесть боковых зеркальных граней зеркально-призменного блока наклонены, например, под углом 45° к его задней грани. Наклон боковых зеркальных граней зеркально-призменного блока, расположенных напротив выходных диафрагм, выбирается таким образом, чтобы обеспечить на входе объектива необходимое отклонение пучка света от оптической оси прибора для формирования на фотоприемном устройстве опорной системы координат. При этом в устройстве расположение диафрагм выбирается таким образом, чтобы обеспечить на входе объектива необходимое отклонение пучка света от оси прибора для формирования на фотоприемном устройстве опорной системы координат. В углоизмерительном звездном приборе передняя и задняя грани основания представляют собой подобные шестиугольники, образованные из равносторонних треугольников с одинаково усеченными, параллельно сторонам, вершинами, при этом передняя и задняя грани представляют собой подобные шестиугольники.In the angle measuring star device, a hood is additionally installed in front of the smaller front face of the mirror-prism block, and six side mirror faces of the mirror-prism block are inclined, for example, at an angle of 45 ° to its rear face. The inclination of the lateral mirror faces of the mirror-prism block located opposite the output diaphragms is chosen so as to provide the necessary deviation of the light beam from the optical axis of the device at the input of the lens to form a reference coordinate system on the photodetector. In this case, the location of the apertures in the device is selected in such a way as to provide the necessary deviation of the light beam from the axis of the device at the input of the lens to form a reference coordinate system on the photodetector. In a stellar angle instrument, the front and rear faces of the base are similar hexagons formed from equilateral triangles with vertices equally truncated parallel to the sides, while the front and rear faces are similar hexagons.
Известное устройство (прибор) изображено на фиг.1. Оно содержит бленду 1, объектив 2, матричный приемник излучения (МПИ) с вычислительным блоком 3, а также КГЭ, включающий осветитель 4, состоящий из трех источников излучения, зеркально-призменный моноблок 6 с шестью точечными прозрачными диафрагмами 5 и 7, входящие в состав коллиматора. Зеркально-призменный моноблок 6 выполнен в виде единой оптической детали (моноблока) с двумя параллельными преломляющими гранями (основаниями) и с шестью боковыми зеркальными наклонными гранями, диафрагмы 5 и 7 нанесены на заднюю большую поверхность (основание) зеркально-призменного моноблока 6, обращенную к объективу 2, а в качестве осветителей 4 используют, например, светодиоды. МПИ с накоплением фотоэлектронов, связанный с вычислительным блоком 3, может быть выполнено на основе ПЗС-матрицы.A known device (device) is shown in figure 1. It contains a
Устройство работает следующим образом: излучение от визируемой звезды (фиг.1), пройдя бленду 1, предназначенную для подавления паразитных засветок от боковых световых помех, зеркально-призменный моноблок КГЭ 6, работающий на проход, попадает во входной зрачок объектива 2 и фокусируется на МПИ 3. Излучение от осветителя 4, пройдя точечную прозрачную диафрагму 5, последовательно отразившись от наклонных зеркал зеркально-призменного моноблока КГЭ 6 и пройдя точечную диафрагму 7, выходит из КГЭ. Указанное излучение, пройдя объектив 2, фокусируется на МПИ 3. Затем сигналы с матрицы обрабатываются блоком 14 с последующей выдачей информации о положении и ориентации КА.The device operates as follows: radiation from a sighted star (Fig. 1), passing through
Соответствующее расположение точечных диафрагм 5 и 7 на задней поверхности на большем основании зеркально-призменного моноблока 6 позволяет обеспечить необходимое угловое отклонение пучка от оси блока.The corresponding location of the
Аналогичным образом работают и два остальных идентичных канала, расположенных под углом 120° друг к другу. Таким образом, на выходе КГЭ образуется три пучка лучей, оси которых составляют одинаковый угол α с осью блока, а между собой составляют угол 120°. Угловое положение нормали к опорной плоскости определяется ортоцентром равностороннего треугольника, в вершинах которого расположены оси симметрии трех рабочих пучков.Similarly, the other two identical channels work, located at an angle of 120 ° to each other. Thus, at the output of the CGE three beams of rays are formed, the axes of which make up the same angle α with the axis of the block, and make an angle of 120 ° between them. The angular position of the normal to the reference plane is determined by the orthocenter of an equilateral triangle, at the vertices of which the symmetry axes of the three working beams are located.
Необходимое угловое отклонение осей вышедших пучков реализуется также и за счет изменения углов наклона зеркальных граней, расположенных напротив выходных диафрагм.The necessary angular deviation of the axes of the emerged beams is also realized by changing the angles of inclination of the mirror faces located opposite the output diaphragms.
При эксплуатации пучки вне зоны входного зрачка фокусируются объективом 2 на МПИ 3 в виде изображения трех точек, расположенных в вершинах равностороннего треугольника. Наличие изображения трех точек определяет опорную систему координат прибора на МПИ 3, относительно которой производится измерение положения визируемой звезды (цели). Начало координат находится в ортоцентре указанного треугольника, совпадающего с оптической осью. Все это позволяет производить измерения положения визируемой звезды относительно полученного изображения марок и, следовательно, исключить погрешности определения координат, связанные, например, с микросмещениями МПИ 3 в направлениях, перпендикулярных оптической оси объектива 2. Также исключаются и погрешности определения координат визируемой звезды, связанные с возможным разворотом МПИ 3 относительно оптической оси.During operation, the beams outside the entrance pupil are focused by the
При дефокусировке МПИ 3 вновь образованный треугольник, в вершинах которого расположены изображения марок, сохраняет свое подобие первоначальному, при этом ортоцентр треугольника остается на оптической оси. Следовательно, и в новой плоскости установки определяется практически неизменное положение системы координат на МПИ 3.When defocusing the
Выполнение зеркально-призменного моноблока КГЭ 6 в виде единой оптической детали, жестко установленного задней преломляющей гранью на опорной плоскости, обеспечивает высокую стабильность углового положения вышедших из КГЭ пучков относительно опорной плоскости и прошедших КГЭ пучков от визируемой звезды при значительных температурных, вибрационных и ударных воздействиях, что повышает точность прибора. При этом толщина КГЭ вдоль оптической оси объектива может быть предельно малой, что улучшает габаритно-массовые характеристики всего прибора.The implementation of the mirror-prismatic monoblock KGE 6 in the form of a single optical part, rigidly mounted by the rear refracting face on the reference plane, provides high stability of the angular position of the emitted from the CGE beams relative to the reference plane and transmitted by the CGE beams from the sighted star under significant temperature, vibration and shock effects, which increases the accuracy of the device. Moreover, the thickness of the CGE along the optical axis of the lens can be extremely small, which improves the overall mass characteristics of the entire device.
На фиг.2 приведен вид по стрелке А из фиг.1, на котором показано взаимное расположение трех осветителей, трех входных точечных диафрагм 5 и трех выходных точечных диафрагм 7.Figure 2 shows a view along arrow A of figure 1, which shows the relative position of three illuminators, three input point diaphragms 5 and three
Наличие двух разнесенных по ходу луча точечных диафрагм формирует «нитевидный» пучок лучей с геометрической расходимостью, определяемой выражением:The presence of two point diaphragms spaced along the beam forms a “filiform” beam of rays with a geometric divergence defined by the expression:
где D1, D2 - соответственно диаметры диафрагм 5 и 7,where D1, D2 are respectively the diameters of the
L - оптическая длина развернутого в плоскопараллельную пластину КГЭ,L is the optical length deployed in a plane-parallel plate of the CGE,
n - показатель преломления.n is the refractive index.
Точечная диафрагма 7 играет роль объектива коллиматора и работает как камера обскура. Таким образом, функционально коллиматорный блок, содержащий входные и выходные точечные диафрагмы, можно рассматривать как три коллиматора-обскуры, которые формируют на матрице МПИ три изображения. Эти изображения круглые, а распределение их освещенности обладает осевой симметрией, что весьма благоприятно для обеспечения точности прибора. Однако, как показала практика, для улучшения точности прибора угловой размер (2ω) этих изображений желательно уменьшить. Но, по существу, сделать это невозможно. Действительно уменьшение D1 ограничивается технологическими возможностями по изготовлению точечных отверстий. При уменьшении D2, начиная с некоторого придела, начинают доминировать дифракционные явления, и угловой размер изображения становится больше размера 2ω, определяемого выражением (1). Величину L также невозможно увеличивать, так как она определяется диаметром входного зрачка объектива 2 и описанной выше формой зеркально-призменного моноблока 6. Очевидно, что при увеличении размера L (при увеличении размера зеркально-призменного моноблока 6) излучение КГЭ просто не попадет в объектив 2, диаметр которого определяется, в основном, заданным размером входного зрачка объектива.The
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание автоматического прибора ориентации и навигации КА, отвечающего комплексу достаточно сложных технических требований, таких как высокая точность угловых измерений без усложнения его конструкции без увеличения массогабаритных характеристик.The problem to which the claimed invention is directed is to create an automatic instrument for orientation and navigation of a spacecraft that meets a set of rather complex technical requirements, such as high accuracy of angular measurements without complicating its design without increasing weight and size characteristics.
Данная задача решается за счет того, что в заявленном устройстве, содержащем объектив, матричный приемник излучения, вычислительный блок и канал геометрического эталона, состоящий из оптически сопряженных с объективом осветительного блока, имеющего три источника излучения, расположенные под углом 120° друг к другу, коллиматорного блока, включающего три входные и три выходные точечные диафрагмы, и зеркально-призменного блока, образующего с нанесенными на него диафрагмами коллиматора моноблок, жестко связанный с опорной плоскостью углоизмерительного прибора, при этом зеркально-призменный моноблок выполнен из шести боковых зеркальных граней и ограничивающих их параллельных преломляющих оснований, большее шестиугольное из которых с нанесенными на него выходными точечными диафрагмами обращено к объективу, причем его соседние ребра расположены под углом 120° друг другу, при этом зеркально-призменный моноблок выполнен с тремя дополнительными преломляющими гранями, размещенными между большим основанием и соответствующей боковой зеркальной гранью, составляющей с большим основанием острый угол и размещенной перед выходной точечной диафрагмой, при этом каждая дополнительная грань снабжена входной точечной диафрагмой, а углы между большим основанием и тремя дополнительными преломляющими гранями, а также тремя боковыми зеркальными гранями, расположенными перед тремя входными точечными диафрагмами, равны 90°.This problem is solved due to the fact that in the inventive device containing a lens, a matrix radiation detector, a computing unit and a geometric standard channel, consisting of a lighting unit optically paired with the lens, having three radiation sources located at an angle of 120 ° to each other, a collimator a block including three input and three output point apertures, and a mirror-prism block, forming a monoblock with the diaphragms of the collimator deposited on it, rigidly connected to the reference plane measuring device, while the mirror-prismatic monoblock is made of six side mirror faces and parallel refracting bases bounding them, the larger hexagonal of which with the output pinhole diaphragms applied to it faces the lens, and its adjacent ribs are located at an angle of 120 ° to each other, this mirror-prismatic monoblock is made with three additional refracting faces located between the large base and the corresponding lateral mirror face, component with a large Warping acute angle and placed before the output pinhole, wherein each face is provided with an additional input pinhole, and the angles between the large base and three additional refracting faces and three side faces of the mirror arranged in front of three input point diaphragms, are 90 °.
Таким образом, предлагаемое техническое решение представляет собой совокупность существенных признаков, которые в сравнении с прототипом обладают новизной.Thus, the proposed technical solution is a combination of essential features that, in comparison with the prototype, have novelty.
Технический эффект, выраженный в увеличении точности прибора, подтверждается доводами, приведенными ниже.The technical effect, expressed in increasing the accuracy of the device, is confirmed by the arguments below.
Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:The essence of the claimed invention is illustrated by drawings, which depict:
На фиг.1, 2 - оптическая схема ближайшего аналога-прототипа.In figure 1, 2 is an optical diagram of the closest analogue of the prototype.
На фиг.3 - оптическая схема предлагаемого устройства.Figure 3 is an optical diagram of the proposed device.
На фиг.4 - сечение КГЭ, в котором показан ход луча в зеркально-призменном моноблоке.Figure 4 is a section of the CGE, which shows the beam path in a mirror-prismatic monoblock.
На фиг.5 - вид по стрелке В из фиг.3.Figure 5 is a view along arrow B of figure 3.
На фиг.6 - изометрический вид зеркально-призменного блока.Figure 6 is an isometric view of the mirror-prism block.
На фиг.7 - сечение КГЭ, на котором показаны обозначения конструктивных параметров зеркально-призменного блока.In Fig.7 is a section of the CGE, which shows the designation of the design parameters of the mirror-prism unit.
Предлагаемое устройство (фиг.3) содержит бленду 1, КГЭ, состоящий из зеркально-призменного моноблока 8, коллиматора, включающего три входных точечных диафрагмы (отверстия) 9 (на чертеже показана одна), и три выходные точечные диафрагмы (отверстия) 10 (на чертеже показана одна), которые нанесены на поверхность моноблока 8, и осветительного блока 11, выполненного в виде трех источников излучения (на чертеже показан один), объектив 12, матрицу пикселей МПИ 13, вычислительный блок 14. На фиг.4 показаны большая (выходная) преломляющая грань (основание) 15, параллельная ей меньшая грань (основание) 16 и дополнительная преломляющая грань 17 (показана одна из трех), боковая зеркальная грань 18 (показана одна из трех), расположенная перед входной точечной диафрагмой 9, которая составляет с большей гранью (основанием) прямой угол, боковая зеркальная грань 19 (показана одна из трех), расположенная по оптическому ходу луча перед выходной точечной диафрагмой 10, ребро 20, образованное пересечением боковых зеркальных граней 19.The proposed device (Fig. 3) contains a
Следует отметить, что в зеркально-призменном блоке предлагаемого устройства (см. фиг.5, 6) входная грань (основание) имеет форму треугольника, а большая (выходная) грань (основание) шестиугольная, хотя в прототипе обе эти грани шестиугольные. Треугольная форма входной грани определена конструктивным исполнением прибора. При других соотношениях размеров входная грань КГЭ в предлагаемом устройстве может быть и шестиугольной. При этом из одиннадцати граней зеркально-призменного моноблока преломляющая грань (основание) 15 всегда самая большая. Шесть боковых зеркальных граней можно представить в виде двух групп: три грани составляют с большим основанием острый угол, а три других - угол, равный 90°.It should be noted that in the mirror-prism block of the proposed device (see FIGS. 5, 6), the input face (base) has the shape of a triangle, and the large (output) face (base) is hexagonal, although in the prototype both of these faces are hexagonal. The triangular shape of the input face is determined by the design of the device. With other size ratios, the input face of the CGE in the proposed device may be hexagonal. Moreover, of the eleven faces of the mirror-prismatic monoblock, the refracting face (base) 15 is always the largest. Six lateral mirror faces can be represented in the form of two groups: three faces make up an acute angle with a large base, and the other three make an angle of 90 °.
Устройство (фиг.3) работает следующим образом: излучение от визируемой звезды (цели), пройдя бленду 1, предназначенную для подавления паразитных засветок от боковых световых помех, зеркально-призменный блок 8 КГЭ, работающий на проход, попадает во входной зрачок объектива 12 и фокусируется на МПИ 13. При этом грани 16, 15 по отношению к излучению от цели функционально являются соответственно входной и выходной гранями. Излучение от осветителя 11, пройдя входную точечную прозрачную диафрагму 9, последовательно отразившись от боковых зеркальных граней 18, 19 зеркально-призменного моноблока 8 КГЭ и пройдя выходную точечную диафрагму 10, выходит из КГЭ (см. ход луча на фиг.4). Указанное излучение после прохождения объектива 12 фокусируется на МПИ 13, обработанный сигнал с которого поступает на вычислительный блок 14, формирующий информацию об угловом положении КА.The device (Fig. 3) works as follows: radiation from a sighted star (target), passing through a
Конструктивное расположение точечных диафрагм 9, 10 на зеркально-призменном моноблоке 8 и наклон зеркальных граней 19 к большей грани (основанию) 15 (на угол (3, см. фиг.4) обеспечивают такое угловое отклонение пучка излучения от оси симметрии (O-O') моноблока 8, при котором происходит совпадение его с оптической осью объектива 12.The structural arrangement of the
Аналогичным образом работают и два остальных идентичных канала, расположенных под углом 120° друг к другу. Таким образом, на выходе КГЭ образуется три пучка лучей, оси которых составляют одинаковый угол α с осью блока (см. фиг.1), а между собой составляют угол 120°. Указанный угол α должен быть меньше или равным половине углового поля объектива. Угловое положение нормали к опорной плоскости определяется ортоцентром равностороннего треугольника, в вершинах которого расположены оси симметрии трех рабочих пучков.Similarly, the other two identical channels work, located at an angle of 120 ° to each other. Thus, at the output of the CGE, three beams of rays are formed, the axes of which make the same angle α with the axis of the block (see Fig. 1), and make an angle of 120 ° between them. The specified angle α must be less than or equal to half the angular field of the lens. The angular position of the normal to the reference plane is determined by the orthocenter of an equilateral triangle, at the vertices of which the symmetry axes of the three working beams are located.
Далее пучки вне зоны входного зрачка фокусируются объективом 12 на МПИ 13 в виде изображения трех точек, расположенных в вершинах равностороннего треугольника. Наличие изображения трех точек определяет опорную систему координат прибора на МПИ 13, относительно которой производится измерение положения визируемой звезды (цели). Начало координат находится в ортоцентре указанного треугольника, совпадающего с оптической осью объектива 12. Все это позволяет производить измерения положения визируемой звезды относительно полученного изображения марок и, следовательно, исключить погрешности определения координат, связанные, например, с микросмещениями МПИ 13 в направлениях, перпендикулярных оптической оси объектива 12. Также исключаются и погрешности определения координат визируемой звезды, связанные с возможным разворотом МПИ 13 относительно оптической оси.Further, the beams outside the entrance pupil area are focused by the
При дефокусировке МПИ 13 вновь образованный треугольник, в вершинах которого расположены изображения марок, сохраняет свое подобие первоначальному, при этом ортоцентр треугольника остается на оптической оси. Следовательно, и в новой плоскости установки (плоскости изображения) определяется практически неизменное положение системы координат на МПИ 13.When defocusing the
Выполнение зеркально-призменного моноблока 8 КГЭ в виде единой оптической детали, жестко связанного с опорной плоскостью прибора, обеспечивает высокую стабильность углового положения вышедших из КГЭ пучков относительно опорной плоскости и прошедших КГЭ пучков от визируемой звезды (цели) при значительных температурных, вибрационных и ударных воздействиях, что повышает точность прибора. При этом толщина КГЭ вдоль оптической оси объектива практически не отличается от толщины КГЭ прототипа, что обеспечивает сохранение массогабаритных характеристик прибора. По сложности конструкции предлагаемое устройство и прототип аналогичны.The implementation of the mirror-prismatic monoblock of 8 CGEs in the form of a single optical part rigidly connected to the reference plane of the device ensures high stability of the angular position of the beams emitted from the CGE relative to the reference plane and transmitted by the CGE beams from the sighted star (target) under significant temperature, vibration and shock effects , which increases the accuracy of the device. In this case, the thickness of the CGE along the optical axis of the lens practically does not differ from the thickness of the CGE of the prototype, which ensures the preservation of the overall dimensions of the device. The complexity of the design of the proposed device and prototype are similar.
Главное положительное качество предлагаемого устройства по сравнению с прототипом заключается в увеличении оптической длины развернутого в плоскопараллельную пластину КГЭ - L примерно в два раза практически без увеличения габаритов зеркально-призменной системы 8, что приводит соответственно к такому же уменьшению геометрической расходимости «нитевидного» пучка лучей - 2ω (см. формулу 1), выходящего из КГЭ. Указанное увеличение оптической длины КГЭ наглядно видно на фиг.4, где показано, что лучи в сечении КГЭ проходят двойной путь, отражаясь от зеркальной грани 18. При этом указанное уменьшение геометрической расходимости «нитевидного» пучка лучей приведет к такому же уменьшению размера изображения входной точечной диафрагмы на матрице пикселей МПИ, повышению крутизны фронтов в распределении освещенности этого изображения, уменьшению шумов в оптико-электронном тракте прибора и соответственному повышению его точности.The main positive quality of the proposed device compared with the prototype is to increase the optical length deployed in a plane-parallel plate KGE - L about two times with almost no increase in the size of the mirror-
Таким образом, достигается цель изобретения: повышение точности прибора без усложнения его конструкции и увеличения массогабаритных характеристик.Thus, the objective of the invention is achieved: improving the accuracy of the device without complicating its design and increasing weight and size characteristics.
При этом конструктивные параметры углоизмерительного прибора (см. фиг.7 и 4) рассчитаны таким образом, что выполняются следующие соотношения (неравенства):At the same time, the design parameters of the angle measuring device (see Figs. 7 and 4) are calculated in such a way that the following relations (inequalities) are satisfied:
где l - расстояние между противоположными ребрами зеркально-призменного блока, образованными его большим основанием и боковыми гранями (высота зеркально-призменного моноблока);where l is the distance between the opposite edges of the mirror-prism block, formed by its large base and side faces (the height of the mirror-prism monoblock);
d - расстояние между входной и большой (выходной) преломляющими гранями зеркально-призменного моноблока (толщина зеркально-призменного моноблока);d is the distance between the input and the large (output) refracting faces of the mirror-prismatic monoblock (thickness of the mirror-prismatic monoblock);
а - расстояние от ребра зеркально-призменного моноблока, расположенного на его большой (выходной) преломляющей грани, до центра выходной точечной диафрагмы;a is the distance from the edge of the mirror-prismatic monoblock located on its large (output) refracting face to the center of the output point aperture;
c - расстояние от ребра зеркально-призменного моноблока, расположенного на его большой (выходной) преломляющей грани, до дополнительной преломляющей грани;c is the distance from the edge of the mirror-prismatic monoblock located on its large (output) refracting face to the additional refracting face;
b - расстояние от ребра зеркально-призменного моноблока, расположенного на его большой (выходной) преломляющей грани, до центра входной точечной диафрагмы.b is the distance from the edge of the mirror-prismatic monoblock located on its large (output) refracting face to the center of the input point diaphragm.
где w - половина углового поля объектива;where w is half the angular field of the lens;
n - показатель преломления материала зеркально-призменного моноблока;n is the refractive index of the material of the mirror-prismatic monoblock;
π=3,1415.π = 3.1415.
В выражении (3) углы берутся в радианах.In expression (3), the angles are taken in radians.
Входная и большая (выходная) преломляющие грани выполнены с возможностью отражения лучей, созданных осветительным блоком и входными точечными диафрагмами коллиматорного блока.The input and large (output) refracting faces are configured to reflect the rays created by the lighting unit and the input point diaphragms of the collimator unit.
Зеркально-призменный моноблок является защитным стеклом углоизмерительного прибора.The mirror-prism monoblock is a protective glass of the angle measuring device.
Таким образом, при использовании заявленного устройства достигается:Thus, when using the claimed device is achieved:
- высокая точность угловых измерений,- high accuracy of angular measurements,
- устойчивость к воздействию различных помеховых излучений,- resistance to various interfering radiation,
- выполнение различных функций, таких как поиск, обнаружение астроориентиров, слежение за ними, точное измерение угловых координат,- performing various functions, such as searching, detecting astro-targets, tracking them, accurate measurement of angular coordinates,
- функционирование прибора при воздействии различных факторов со стороны КА.- the functioning of the device under the influence of various factors from the spacecraft.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013108383/28A RU2525652C1 (en) | 2013-02-27 | 2013-02-27 | Angle measurement device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013108383/28A RU2525652C1 (en) | 2013-02-27 | 2013-02-27 | Angle measurement device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2525652C1 true RU2525652C1 (en) | 2014-08-20 |
Family
ID=51384573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013108383/28A RU2525652C1 (en) | 2013-02-27 | 2013-02-27 | Angle measurement device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2525652C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2577558C1 (en) * | 2015-02-04 | 2016-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Азмерит", ООО "Азмерит" | Device for determining orientation of object based on stars |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080079948A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Honeywell International Inc. | Baseplate for a ring laser gyroscope |
RU85226U1 (en) * | 2009-04-15 | 2009-07-27 | Оао "Нпп "Геофизика-Космос" | CORNER INSTRUMENT |
RU98801U1 (en) * | 2010-06-09 | 2010-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Геофизика-Космос" | CORNER INSTRUMENT |
RU2470258C1 (en) * | 2011-06-20 | 2012-12-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Геофизика-Космос" | Angle measurement device |
-
2013
- 2013-02-27 RU RU2013108383/28A patent/RU2525652C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080079948A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Honeywell International Inc. | Baseplate for a ring laser gyroscope |
RU85226U1 (en) * | 2009-04-15 | 2009-07-27 | Оао "Нпп "Геофизика-Космос" | CORNER INSTRUMENT |
RU98801U1 (en) * | 2010-06-09 | 2010-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Геофизика-Космос" | CORNER INSTRUMENT |
RU2470258C1 (en) * | 2011-06-20 | 2012-12-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Геофизика-Космос" | Angle measurement device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2577558C1 (en) * | 2015-02-04 | 2016-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Азмерит", ООО "Азмерит" | Device for determining orientation of object based on stars |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6562647B2 (en) | Infrared thermometer and energy zone temperature measurement method | |
EP1582854A2 (en) | System and method for the measurement of optical distortions | |
CN105300348B (en) | A kind of laser ranging system | |
US20170074650A1 (en) | Binocular with integrated laser rangefinder | |
US3500048A (en) | Sighting device and method for determining a line of sight to a target and the position of an object relative to the line of sight | |
RU98801U1 (en) | CORNER INSTRUMENT | |
KR101589644B1 (en) | Optical apparatus for infrared and laser | |
CN104748720A (en) | Space angle measuring device and space angle measuring method | |
CN111989575B (en) | Scattered light signal measuring apparatus and information processing apparatus | |
TWI649535B (en) | Optical element characteristic measuring device | |
RU2470258C1 (en) | Angle measurement device | |
CN116500587B (en) | Adjustable laser ranging system | |
RU2525652C1 (en) | Angle measurement device | |
CN206019603U (en) | A kind of novel photoelectric school axle instrument | |
RU85226U1 (en) | CORNER INSTRUMENT | |
RU2399871C1 (en) | Angle-measuring star-shaped device | |
US20120018616A1 (en) | Optics for multi dimensional imaging | |
RU2442109C1 (en) | Celestial angle measurement device | |
RU2554599C1 (en) | Angle measurement device | |
RU2682842C1 (en) | Angle measurement device | |
RU2644994C1 (en) | Angular-motion transducer | |
US10070080B2 (en) | Multi-directional, multi-spectral star tracker with a common aperture and common camera | |
RU2548379C1 (en) | Device for controlling laser range-finder | |
RU2335751C1 (en) | Laser device control system | |
RU2304796C1 (en) | Two-channel electro-optical autocollimator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190228 |