RU2537662C1 - Способ телеориентации движущихся объектов - Google Patents
Способ телеориентации движущихся объектов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2537662C1 RU2537662C1 RU2013139419/07A RU2013139419A RU2537662C1 RU 2537662 C1 RU2537662 C1 RU 2537662C1 RU 2013139419/07 A RU2013139419/07 A RU 2013139419/07A RU 2013139419 A RU2013139419 A RU 2013139419A RU 2537662 C1 RU2537662 C1 RU 2537662C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- line
- lines
- laser beam
- information field
- raster
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к лазерной технике и может использоваться при управлении, посадке и стыковке летательных аппаратов, корректировке траектории полета самонаводящихся снарядов и ракет, проводке судов, дистанционном управлении робототехническими устройствами в опасных для человека зонах. Достигаемый технический результат - повышение надежности управления объекта в системах телеориентации. Указанный результат достигается тем, что способ телеориентации движущихся объектов включает последовательное формирование двух прямоугольных ортогональных растров построчным, прямым и встречным реверсивным сканированием лазерного пучка с дублированием реверсивного сканирования, между которыми выдерживают в каждой строке заданные временные задержки при гашении излучения, причем строки пошагово сблокированы в циклы, которые поочередно смещают на ширину строки, а шаг выбирают равным протяженности растра, отнесенной к числу строк в цикле. При этом осуществляют смещение информационного поля на величину m в направлении, исключающем искажения в информации, принимаемой объектом управления, в каждом необходимом растре. Величина m выбирается исходя из размеров энергетических «дыр» информационного поля, расходимости лазерного пучка, размера формируемого растра и количества строк в растре. 4 ил.
Description
Изобретение относится к лазерной технике и предназначено для формирования информационного поля лазерных систем телеориентации, навигации, оптической связи и может использоваться при управлении, посадке и стыковке летательных аппаратов, корректировке траектории полета самонаводящихся снарядов и ракет, проводке судов через узости или створы мостов, дистанционном управлении робототехническими устройствами в опасных для человека зонах.
Из уровня техники известен способ формирования информационного поля лазерной системы телеориентации (Патент US N4,111,385, опубликован 16.04.1976, МПК: F42B 13/30, F41G 7/12, F41G 7/14, F41G 9/00), основанный на использовании модулирующих растров.
К недостаткам данного способа можно отнести недостаточно высокое быстродействие и низкий энергетический потенциал, что ограничивает дальность управления.
Более совершенным является способ телеориентации (Патент GB N2133652, опубликован 25.07.1984, МПК: F41G 7/00, G01S 1/70), в котором лазерный пучок совершает возвратно-поступательное сканирование, вначале по одной координате с дискретным переходом по ортогональной координате после завершения каждого возвратно-поступательного движения лазерного пучка, а затем, после заполнения прямоугольного растра, направление сканирования меняют на ортогональное. Выделение координат управляемого объекта в информационном поле лазерной системы телеориентации основано на зависимости от этих координат длительности временного интервала между двумя соседними принимаемыми лазерными сигналами, возникающими при возвратно-поступательном сканировании лазерного пучка.
Данный способ требует дополнительных затрат времени при формировании кадра информационного поля из двух взаимно перпендикулярных растров, поскольку между тактами возвратно-поступательного сканирования лазерного пучка по строкам введены временные задержки признака координат, превышающие рабочее время.
Следует отметить также низкую помехозащищенность этого способа от случайных помеховых импульсов, которые могут попасть в большие интервалы между выделяемыми импульсами координат, что приводит к сбоям в определении координат управляемого объекта и его возможному срыву с необходимой траектории.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ формирования информационного поля лазерной системы телеориентации (Патент RU №2080615, опубликовано 27.05.1997, МПК: G01S 1/70), который выбран в качестве прототипа. Способ основан на поочередном формировании двух прямоугольных лазерных растров размерами L×L, образованных путем сканирования лазерного пучка в каждом растре по N строкам и развернутых вокруг общего центра друг относительно друга на 90°. Особенностью способа является формирование строк в растре циклами по М строк в цикле, с дискретными переходами лазерного пучка между соседними строками цикла на величину L/M. Каждую строку формируют за счет не менее трех тактов сканирования, со временем сканирования такта Тс и заданными задержками между тактами, причем только два соседних такта в каждой строке имеют встречное направление сканирования и равные времена задержек для первого и второго растров. По данному способу объект управления получает информацию о своем пространственном положении в виде двух ортогональных координат относительно центра двух последовательно формируемых лазерным пучком растров, образующих кадр. При прямом сканировании, реверсировании сканирования и дублировании последнего лазерный пучок проходит трижды по одной строке, а затем его сдвигают на шаг цикла (L/M) и повторяют операции по этой строке. Далее формируют следующий цикл, смещая сканирование лазерного пучка на ширину строки относительно первой строки предыдущего цикла, до заполнения растра. Объект управления, находящийся где-либо в пределах информационного поля, при прохождении по нему лазерного луча регистрирует, в результате, по крайней мере, по три импульса в каждом растре. При этом интервал между первым и вторым импульсами зависит от удаления фотоприемного устройства объекта от начала строки, а интервал между вторым и третьим импульсами, независим от положения объекта, что служит признаком передаваемой координаты.
Принадлежность «троек» к соответствующему растру по координатам Х и Y зафиксирована различными значениями временного интервала между вторым тактом сканирования (реверс лазерного пучка) и третьим тактом - дублированием реверса.
Но данный способ имеет ряд недостатков, снижающих его функциональную надежность - это необходимость выбора компромисса между: расходимостью луча лазерного излучения, частотой обновления информации, характеристиками самого объекта управления и т.д., как правило, не позволяет добиться равномерного распределения энергетического потенциала в поле.
Неравномерность энергетических потенциалов в растре приводит к появлению в поле управления объектом энергетических «дыр» - зон, где отсутствует лазерное поле управления, и объект не управляется. Особенно нежелательна ситуация, когда объект управления попадает в энергетическую «дыру» в течение нескольких растров подряд. Т.е. плотность распределения пропусков, в определении координат, концентрируется в нескольких зонах по дистанции. В этом случае минимальная частота обновления информации о координатах может не обеспечиваться, что приводит к сбоям в управлении объекта и возможному его срыву.
Технический результат изобретения направлен на повышение надежности управления объектом в системах телеориентации, за счет уменьшения величины плотности распределения пропусков по дистанции.
Технический результат достигается тем, что способ телеориентации движущихся объектов включает последовательное формирование двух прямоугольных ортогональных растров построчным, прямым и встречным реверсивным сканированием лазерного пучка с дублированием реверсивного сканирования, между которыми выдерживают в каждой строке заданные временные задержки при гашении излучения. Причем строки пошагово сблокированы в циклы, которые поочередно смещают на ширину строки, а шаг выбирают, равным протяженности растра, отнесенной к числу строк в цикле. При этом данный способ телеориентации движущихся объектов отличается от прототипа тем, что осуществляют смещение информационного поля на величину m в направлении, исключающем искажения в информации, принимаемой объектом управления, в каждом необходимом растре.
Причем величина m выбирается исходя из размеров энергетических «дыр» информационного поля, расходимости лазерного пучка, размера формируемого растра и количества строк в растре.
Сущность изобретения поясняется рисунками (Фиг.1 - Фиг.4).
На Фиг.1 представлена траектория движения лазерного пучка при формировании первого и второго растров без смещения.
На Фиг.2 представлена диаграмма распределения энергетических потенциалов в растре при формировании первого и второго растров без смещения.
На Фиг.3 представлена траектория движения лазерного пучка при формировании третьего и четвертого растров со смещением на величину m в направлении, перпендикулярном оси сканирования в текущем растре, т.е. направлении, исключающем искажение передаваемой информации.
На Фиг.4 представлена диаграмма распределения энергетических потенциалов в растре при формировании третьего и четвертого растров, со смещением на величину m.
Рассмотрим пример осуществления предлагаемого способа телеориентации движущихся объектов. Суть данного способа заключается в осуществлении поочередного смещения информационного поля в направлениях, не искажающих передаваемую информацию.
Допустим, что в начальный момент времени формирование первого и второго растров производится без смещения (Фиг.1). Объект управления находится в точках 1 и 2 информационного поля (Фиг.2). При таком положении объект управления попадает в энергетическую «дыру» в информационном поле (Фиг.2) и не получает передаваемую на него информацию. Последующие два растра формируются со смещением на величину m, в направлении, перпендикулярном оси сканирования в текущем растре, то есть направлении, исключающем искажение передаваемой информации (Фиг.3). Объект управления находится уже в точках 3 и 4 информационного поля (Фиг.4). При таком положении объект управления не попадает в энергетическую «дыру» информационного поля (Фиг.4) и получает передаваемую на него информацию. Далее цикл смещения информационного поля повторяется. Если величину m принять, например, кратной величине, равной половине расстояния между соседними энергетическими «дырами» в информационном поле, то исключается ситуация, при которой объект управления может находиться в энергетической «дыре» информационного поля в течение нескольких растров подряд и не воспринимать передаваемую на него информацию.
Предлагаемый способ телеориентации движущихся объектов уменьшает величину плотности распределения пропусков по дистанции, что повышает надежность управления объектом. При этом скорость передачи информации сохраняется, и отсутствует необходимость доработки системы выделения координат.
Claims (1)
- Способ телеориентации движущихся объектов, осуществляемый с помощью информационного поля, включающий последовательное формирование двух прямоугольных ортогональных растров построчным, прямым и встречным реверсивным сканированием лазерного пучка с дублированием реверсивного сканирования, между которыми выдерживают в каждой строке заданные временные задержки при гашении излучения, причем строки пошагово сблокированы в циклы, которые поочередно смещают на ширину строки, а шаг выбирают равным протяженности растра, отнесенной к числу строк в цикле, отличающийся тем, что в направлении, перпендикулярном оси сканирования в текущем растре, исключающем искажение передаваемой информации, принимаемой объектом управления, осуществляют смещение информационного поля на величину m, которую выбирают исходя из размеров энергетических «дыр» информационного поля, расходимости лазерного пучка, размера формируемого растра и количества строк в растре, с обеспечением исключения попадания объекта управления в энергетическую «дыру».
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013139419/07A RU2537662C1 (ru) | 2013-08-23 | 2013-08-23 | Способ телеориентации движущихся объектов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013139419/07A RU2537662C1 (ru) | 2013-08-23 | 2013-08-23 | Способ телеориентации движущихся объектов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2537662C1 true RU2537662C1 (ru) | 2015-01-10 |
Family
ID=53287824
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013139419/07A RU2537662C1 (ru) | 2013-08-23 | 2013-08-23 | Способ телеориентации движущихся объектов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2537662C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4111385A (en) * | 1976-04-16 | 1978-09-05 | Texas Instruments Incorporated | Laser beam rider guidance system |
WO1986007162A1 (en) * | 1985-05-23 | 1986-12-04 | Hughes Aircraft Company | Spectral analyzer and direction indicator and aircraft landing system application |
US5574479A (en) * | 1994-01-07 | 1996-11-12 | Selectech, Ltd. | Optical system for determining the roll orientation of a remote unit relative to a base unit |
RU2080615C1 (ru) * | 1994-07-06 | 1997-05-27 | Государственное научно-производственное предприятие "Прибор" | Способ формирования информационного поля лазерной системы телеориентации (варианты) и устройство для его осуществления |
RU2260763C2 (ru) * | 2003-12-02 | 2005-09-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Оптический прицел системы наведения управляемого снаряда |
RU2267734C2 (ru) * | 2003-12-17 | 2006-01-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Рязанский Приборный Завод" | Лазерная система телеориентации |
RU2383896C1 (ru) * | 2008-10-08 | 2010-03-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Рязанский Приборный Завод" | Способ формирования информационного поля лазерной системы телеориентации |
-
2013
- 2013-08-23 RU RU2013139419/07A patent/RU2537662C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4111385A (en) * | 1976-04-16 | 1978-09-05 | Texas Instruments Incorporated | Laser beam rider guidance system |
WO1986007162A1 (en) * | 1985-05-23 | 1986-12-04 | Hughes Aircraft Company | Spectral analyzer and direction indicator and aircraft landing system application |
US5574479A (en) * | 1994-01-07 | 1996-11-12 | Selectech, Ltd. | Optical system for determining the roll orientation of a remote unit relative to a base unit |
RU2080615C1 (ru) * | 1994-07-06 | 1997-05-27 | Государственное научно-производственное предприятие "Прибор" | Способ формирования информационного поля лазерной системы телеориентации (варианты) и устройство для его осуществления |
RU2260763C2 (ru) * | 2003-12-02 | 2005-09-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Оптический прицел системы наведения управляемого снаряда |
RU2267734C2 (ru) * | 2003-12-17 | 2006-01-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Рязанский Приборный Завод" | Лазерная система телеориентации |
RU2383896C1 (ru) * | 2008-10-08 | 2010-03-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Рязанский Приборный Завод" | Способ формирования информационного поля лазерной системы телеориентации |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20200201064A1 (en) | Tof depth sensor based on laser speckle projection and distance measuring method thereof | |
EP3168641B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur optischen distanzmessung | |
US8736818B2 (en) | Electronically steered flash LIDAR | |
US20180267152A1 (en) | Lidar system | |
CA3034431A1 (en) | Methods for adjusting a relative navigation system | |
CN108828622B (zh) | 一种液晶光学相控阵变分辨率分束方法 | |
CN102638271A (zh) | 一种抗高重频干扰的激光编码系统及方法 | |
RU2725776C2 (ru) | Способ получения изображений объекта съемки с датчика, находящегося на борту движущегося носителя, с автоматическим регулированием его линии визирования | |
CN104459711A (zh) | 一种实现实时距离选通三维成像系统及成像方法 | |
CN110764523A (zh) | 基于抗饱和平滑变换的比例积分前置导引攻击目标的方法 | |
RU2537662C1 (ru) | Способ телеориентации движущихся объектов | |
CN108363058A (zh) | 频控阵成像雷达的信号参数设计方法 | |
RU2383896C1 (ru) | Способ формирования информационного поля лазерной системы телеориентации | |
RU2614333C1 (ru) | Способ телеориентации движущихся объектов | |
CN105116916A (zh) | 一种分布式光电跟踪系统协同跟踪方法 | |
Gao et al. | A programmable all-optical delay array for light detection and ranging scene generation | |
CN105223573B (zh) | 宽域高分辨率多目标逆合成孔径雷达成像技术 | |
CN103968767A (zh) | 一种球体识别的激光测量方法 | |
RU2462731C1 (ru) | Сканирующий лазерный маяк космических аппаратов | |
US10469998B2 (en) | Interaction method and communication device | |
CN105068083B (zh) | 一种实现单像素激光雷达纵向超分辨率成像的方法 | |
RU2477866C1 (ru) | Способ формирования информационного поля лазерной системы телеориентации | |
CN107153202A (zh) | 多线激光雷达系统及多线激光雷达系统的控制方法 | |
RU2706912C2 (ru) | Способ адаптивного сканирования подстилающей поверхности лучом лазерного локатора в режиме информационного обеспечения маловысотного полета | |
RU2462732C1 (ru) | Сканирующий лазерный маяк космических аппаратов |