RU2649419C1 - Электронный теодолит с блоком дистанционной оперативной обработки измерительной информации для измерения угловых координат и дальности - Google Patents
Электронный теодолит с блоком дистанционной оперативной обработки измерительной информации для измерения угловых координат и дальности Download PDFInfo
- Publication number
- RU2649419C1 RU2649419C1 RU2016152363A RU2016152363A RU2649419C1 RU 2649419 C1 RU2649419 C1 RU 2649419C1 RU 2016152363 A RU2016152363 A RU 2016152363A RU 2016152363 A RU2016152363 A RU 2016152363A RU 2649419 C1 RU2649419 C1 RU 2649419C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- outputs
- horizontal
- inputs
- Prior art date
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 13
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 12
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 7
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C1/00—Measuring angles
- G01C1/02—Theodolites
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике измерений, может использоваться в геодезическом приборостроении и предназначено для измерения наряду с угловыми координатами расстояния между теодолитом и объектом наблюдения. Сущность изобретения характеризуется тем, что в известный из уровня техники электронный теодолит с блоком дистанционной оперативной обработки измерительной информации введены новые конструктивные элементы: дополнительный канал наблюдения, включающий объектив и цифровое фотоприемное устройство, и блок вычисления дальности, обеспечивающие измерение дальности в реальном масштабе времени. Технический результат изобретения состоит в обеспечении оперативного оценивания параметров промахов при стрельбе артиллерийскими снарядами или ракетами по воздушным целям (мишеням) по измерениям дальности и линейного смещения изображения цели на матрице фоточувствительных детекторов. 1 ил.
Description
Изобретение относится к технике измерений, может использоваться в геодезическом приборостроении и предназначено для измерения параметров промахов при стрельбе артиллерийскими снарядами или ракетами по воздушным целям (мишеням).
Известен электронный теодолит по патенту РФ 2437059, предназначенный для измерения угловых координат объекта наблюдения в реальном времени, содержащий опорно-поворотное устройство, механизмы горизонтального и вертикального наведения которого соединены механически соответственно с горизонтальным и вертикальным углоизмерительными датчиками, объектив, установленный на опорно-поворотное устройство, и связанное с ним оптически цифровое фотоприемное устройство канала наблюдения, содержащее матрицу фоточувствительных детекторов, волоконно-оптический канал передачи данных, первый вход которого соединен с выходом фотоприемного устройства, второй и третий входы которого соединены с выходами горизонтального и вертикального углоизмерительного датчиков соответственно, блок дистанционной оперативной обработки измерительной информации, содержащий интерфейс скоростного ввода данных, вход которого соединен с выходом волоконно-оптического канала передачи данных, первый выход соединен входом устройства измерения линейных координат, третий и четвертый выходы соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока вычисления угловых координат, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым соответственно выходами устройства измерения линейных координат, интерфейс вывода данных, вход которого подсоединен к выходу вычислителя угловых координат, выход подсоединен к первому входу регистратора, регистратор, первый вход которого соединен с выходом интерфейса вывода данных, дистанционный пульт управления, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам соответственно механизмов горизонтального и вертикального наведения, таймер, выход которого соединен со вторым входом регистратора, блок синхронизации, выходы которого соединены с входом вертикального углоизмерительного датчика, входом горизонтального углоизмерительного датчика, входом цифрового фотоприемного устройства и входом таймера, видеоконтрольное устройство, первый вход которого соединен с выходом цифрового фотоприемного устройства, второй вход – с выходом блока синхронизации.
Известный электронный теодолит обеспечивает высокоточное вычисление угловых координат в реальном темпе времени при высокой динамике движения цели. Однако оперативно оценивать относительные параметры промаха при стрельбе по мишеням затруднено из-за необходимости селекции тех снарядов (ракет), которые находятся в текущий момент времени в области поражения цели с заданным радиусом. Такую задачу можно решить, если наряду с оценкой угловых координат осуществлять оценку расстояния до мишени [1].
Предлагаемый электронный теодолит с блоком дистанционной оперативной обработки измерительной информации для измерения угловых координат и дальности и может быть реализован с помощью известных функциональных элементов.
Для достижения указанного технического результата в электронный теодолит с блоком дистанционной оперативной обработки измерительной информации, содержащий опорно-поворотное устройство, механизмы горизонтального и вертикального наведения которого соединены механически соответственно с горизонтальным и вертикальным углоизмерительными датчиками, объектив, установленный на опорно-поворотное устройство, и связанное с ним оптически цифровое фотоприемное устройство канала наблюдения, содержащего матрицу фоточувствительных детекторов, волоконно-оптический канал передачи данных, первый вход которого соединен с выходом фотоприемного устройства, второй и третий входы которого соединены с выходами горизонтального и вертикальный углоизмерительного датчиков соответственно, блок дистанционной оперативной обработки измерительной информации, содержащий интерфейс скоростного ввода данных, вход которого соединен с выходом волоконно-оптического канала передачи данных, первый выход соединен входом устройства измерения линейных координат, третий и четвертый выходы соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока вычисления угловых координат, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым соответственно выходами устройства измерения линейных координат, интерфейс вывода данных, вход которого подсоединен к выходу вычислителя угловых координат, выход подсоединен к первому входу регистратора, регистратор, первый вход которого соединен с выходом интерфейса вывода данных, дистанционный пульт управления, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам соответственно механизмов горизонтального и вертикального наведения, таймер, выход которого соединен со вторым входом регистратора, блок синхронизации, выходы которого соединены с входом вертикального углоизмерительного датчика, входом горизонтального углоизмерительного датчика, входом цифрового фотоприемного устройства и входом таймера, видеоконтрольное устройство, первый вход которого соединен с выходом цифрового фотоприемного устройства, второй вход – с выходом блока синхронизации, введены объектив дополнительного канала наблюдения, механически соединенный с горизонтальной осью вращения механизма горизонтального наведения и смещенный относительно объектива основного канала наблюдения на расстояние, достаточное для оценки дальности объекта наблюдения, связанное с ним оптически цифровое фотоприемное устройство дополнительного канала наблюдения, содержащее матрицу фоточувствительных детекторов, вход которого соединен с выходом блока синхронизации, дополнительный волоконно-оптический канал передачи данных, вход которого соединен с выходом цифрового фотоприемного устройства дополнительного канала наблюдения, электронный блок оперативного определения дальности, состоящий из интерфейса скоростного ввода данных, вход которого подсоединен к выходу дополнительного волоконно-оптического канала передачи данных, устройства измерения линейных координат, вход которого соединен с выходом интерфейса скоростного ввода данных, блока вычисления дальности, первый и второй входы которого соединены с выходами устройства измерения линейных координат, третий и четвертый входы соединены с первым и вторым выходами устройства измерения линейных координат электронного блока оперативной обработки измерительной информации, интерфейса вывода данных, выход которого соединен с третьим входом регистратора, видеоконтрольное устройство, первый вход которого соединен с выходом цифрового фотоприемного устройства дополнительного канала наблюдения, второй вход соединен с выходом блока синхронизации.
На чертеже (фигура 1) приведена функциональная схема заявляемого электронного теодолита с дистанционным блоком оперативной обработки измерительной информации.
Электронный теодолит с блоком дистанционной оперативной обработки измерительной информации для измерения угловых координат и дальности содержит
опорно-поворотное устройство (14), механизмы горизонтального (15) и вертикального (16) наведения которого соединены механически соответственно с горизонтальным (12) и вертикальным (13) углоизмерительными датчиками, объектив (1), установленный на опорно-поворотное устройство (14), и связанное с ним оптически цифровое фотоприемное устройство (2) канала наблюдения, содержащее матрицу фоточувствительных детекторов, волоконно-оптический канал передачи данных (3), первый вход которого соединен с выходом фотоприемного устройства (2), второй и третий входы которого соединены с выходами горизонтального (12) и вертикального (13) углоизмерительными датчиками соответственно, блок дистанционной оперативной обработки измерительной информации (4), содержащий интерфейс скоростного ввода данных (5), вход которого соединен с выходом волоконно-оптического канала передачи данных (3), первый выход соединен входом устройства измерения линейных координат (6), третий и четвертый выходы соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока вычисления угловых координат (7), первый и второй входы которого соединены с первым и вторым соответственно выходами устройства измерения линейных координат (6), интерфейс вывода данных (8), вход которого подсоединен к выходу вычислителя угловых координат (7), выход подсоединен к первому входу регистратора (9), регистратор (9), первый вход которого соединен с выходом интерфейса вывода данных(8), дистанционный пульт управления (25), первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам соответственно механизмов горизонтального (15) и вертикального наведения (16), таймер (10), выход которого соединен со вторым входом регистратора (9), блок синхронизации (11), выходы которого соединены с входом горизонтального углоизмерительного датчика (12), входом вертикального углоизмерительного датчика (13), входом цифрового фотоприемного устройства (2) и входом таймера (10), видеоконтрольное устройство (26), первый вход которого соединен с выходом цифрового фотоприемного устройства (2), второй вход – с выходом блока синхронизации (11), объектив дополнительного канала наблюдения (17), механически соединенный с горизонтальной осью вращения механизма горизонтального наведения (15) и смещенный относительно объектива (1) основного канала наблюдения на расстояние, достаточное для оценки дальности объекта наблюдения, связанное с ним оптически цифровое фотоприемное устройство (18) дополнительного канала наблюдения, содержащее матрицу фоточувствительных детекторов, вход которого соединен с выходом блока синхронизации (11), дополнительный волоконно-оптический канал передачи данных (19), вход которого соединен с выходом цифрового фотоприемного устройства дополнительного канала наблюдения (18), электронный блок оперативного определения дальности (20), состоящий из интерфейса скоростного ввода данных (21), вход которого подсоединен к выходу дополнительного волоконно-оптического канала передачи данных (19), устройства измерения линейных координат (22), вход которого соединен с выходом интерфейса скоростного ввода данных (21), блока вычисления дальности (23), первый и второй входы которого соединены с выходами устройства измерения линейных координат (22), третий и четвертый входы соединены с первым и вторым выходами устройства измерения линейных координат (6) электронного блока оперативной обработки измерительной информации (4), интерфейса вывода данных (24), выход которого соединен с третьим входом регистратора (9) видеоконтрольное устройство (27), первый вход которого соединен с выходом цифрового фотоприемного устройства (18) дополнительного канала наблюдения, второй вход соединен с выходом блока синхронизации (11).
Устройство работает следующим образом.
Измерение угловых координат осуществляется в соответствии с описанием работы электронного теодолита по патенту РФ 2437059.
Измерение дальности до объекта наблюдения осуществляется следующим образом.
Изображение объекта наблюдения – движущейся цели - проектируется через объектив 17 дополнительного канала наблюдения на матрицу фотодетекторов фотоприемного устройства 18 канала наблюдения. Считывание измерительной информации с фотоприемного устройства 18 производится периодически посредством сигналов считывания, формируемых блоком 11 синхронизации. Частота следования кадров устанавливается оператором с пульта дистанционного управления 25, для чего с третьего выхода пульта дистанционного управления 26 сигнал управления подается на вход блока синхронизации (11).
Оператор с помощью пульта дистанционного управления 25 подает сигналы управления на механизм горизонтального наведения 15 и механизм вертикального наведения 16 и перемещает объективы 1 и 18 в пространстве так, что динамический объект наблюдения попадает в поле зрения обоих объективов и удерживается в нем. Об этом оператору становится известно по изображению на видеоконтрольных устройствах 26 и 27.
С выхода цифрового фотоприемного устройства (2) и цифрового фотоприемного устройства (18) цифровые данные соответственно поступают через волоконно-оптические каналы передачи данных (5) и (19) на соответствующие интерфейсы скоростного ввода данных (11) и (21). С выхода интерфейсов (11) и (21) данные поступают соответственно на устройства измерения линейных координат (6) и (22), где определяются координаты положения изображения объекта на матрицах фоточувствительных детекторов цифровых фотоприемных устройств (2) и (18) соответственно.
Устройство измерения линейных координат (6) определяет координаты изображения объекта на матрице фоточувствительных детекторов цифрового фотоприемного устройства (2) основного канала наблюдения XОКН и YОКН.
Устройство измерения линейных координат дополнительного канала (22) определяет координаты изображения объекта на матрице фоточувствительных детекторов цифрового фотоприемного устройства дополнительного канала наблюдения (18) XДКН и YДКН.
Значения координат XОКН и YОКН подаются соответственно с первого и второго выходов устройства измерения линейных координат (6) на второй и третий входы соответственно устройства вычисления дальности (23).
Значения координат XДКН и YДКН подаются соответственно с первого и второго выходов устройства измерения линейных координат 22 на первый и второй входы соответственно устройства вычисления дальности (23).
В случае когда изображение объекта наблюдения на матрице фоточувствительных детекторов фотоприемного устройства (2) основного канала наблюдения находится вблизи фокальной точки, дальность до объекта наблюдения вычисляется по четырем данным XОКН и YОКН, XДКН и YДКН в соответствии со следующим алгоритмом:
где F – фокусное расстояние однотипных объективов;
L – расстояние между оптическими осями объективов (1) и (17).
Результат вычисления записываются в регистраторе (9). Точная оценка параметров промаха осуществляется по данным измерений угловых координат двух разнесенных теодолитов [1]. Для оперативной оценки параметров промаха достаточно получить измерения линейных координат и дальности двух разнесенных теодолитов. Точность измерения дальности невысока, но достаточна для оперативного оценивания качества стрельбы.
Источники информации
1. Булычев Ю.Г., Васильев В.В., Джуган Р.В. Информационно-измерительное обеспечение натурных испытаний сложных технических комплексов. М., «Машиностроение – Полет», 2016 г.
Claims (1)
- Электронный теодолит с блоком дистанционной оперативной обработки измерительной информации для измерения угловых координат и дальности, содержащий опорно-поворотное устройство, механизмы горизонтального и вертикального наведения которого соединены механически соответственно с горизонтальным и вертикальным углоизмерительными датчиками, объектив, установленный на опорно-поворотное устройство, и связанное с ним оптически цифровое фотоприемное устройство канала наблюдения, содержащее матрицу фоточувствительных детекторов, волоконно-оптический канал передачи данных, первый вход которого соединен с выходом фотоприемного устройства, второй и третий входы которого соединены с выходами горизонтального и вертикального углоизмерительного датчиков соответственно, блок дистанционной оперативной обработки измерительной информации, содержащий интерфейс скоростного ввода данных, вход которого соединен с выходом волоконно-оптического канала передачи данных, первый выход соединен входом устройства измерения линейных координат, третий и четвертый выходы соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока вычисления угловых координат, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым соответственно выходами устройства измерения линейных координат, интерфейс вывода данных, вход которого подсоединен к выходу вычислителя угловых координат, выход подсоединен к первому входу регистратора, регистратор, первый вход которого соединен с выходом интерфейса вывода данных, дистанционный пульт управления, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам соответственно механизмов горизонтального и вертикального наведения, таймер, выход которого соединен со вторым входом регистратора, блок синхронизации, выходы которого соединены с входом вертикального углоизмерительного датчика, входом горизонтального углоизмерительного датчика, входом цифрового фотоприемного устройства и входом таймера, видеоконтрольное устройство, первый вход которого соединен с выходом цифрового фотоприемного устройства, второй вход - с выходом блока синхронизации, отличающийся тем, что с целью измерения расстояния до объекта наблюдения введены объектив дополнительного канала наблюдения, механически соединенный с горизонтальной осью вращения механизма горизонтального наведения и смещенный относительно объектива основного канала наблюдения на расстояние, достаточное для оценки дальности объекта наблюдения, связанное с ним оптически цифровое фотоприемное устройство дополнительного канала наблюдения, содержащего матрицу фоточувствительных детекторов, вход которого соединен с выходом блока синхронизации, дополнительный волоконно-оптический канал передачи данных, вход которого соединен с выходом цифрового фотоприемного устройства дополнительного канала наблюдения, электронный блок оперативного определения дальности, состоящий из интерфейса скоростного ввода данных, вход которого подсоединен к выходу дополнительного волоконно-оптического канала передачи данных, устройства измерения линейных координат, вход которого соединен с выходом интерфейса скоростного ввода данных, блока вычисления дальности, первый и второй входы которого соединены с выходами устройства измерения линейных координат, третий и четвертый входы соединены с первым и вторым выходами устройства измерения линейных координат электронного блока оперативной обработки измерительной информации, интерфейса вывода данных, выход которого соединен с третьим входом регистратора, видеоконтрольное устройство, первый вход которого соединен с выходом цифрового фотоприемного устройства дополнительного канала наблюдения, второй вход соединен с выходом блока синхронизации.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016152363A RU2649419C1 (ru) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | Электронный теодолит с блоком дистанционной оперативной обработки измерительной информации для измерения угловых координат и дальности |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016152363A RU2649419C1 (ru) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | Электронный теодолит с блоком дистанционной оперативной обработки измерительной информации для измерения угловых координат и дальности |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2649419C1 true RU2649419C1 (ru) | 2018-04-03 |
Family
ID=61867445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016152363A RU2649419C1 (ru) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | Электронный теодолит с блоком дистанционной оперативной обработки измерительной информации для измерения угловых координат и дальности |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2649419C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU97116463A (ru) * | 1997-10-01 | 1999-07-10 | Хабаровский государственный технический университет | Способ определения крена |
| US20080297760A1 (en) * | 2004-07-22 | 2008-12-04 | Leica Geosystems Ag | Geodesic Measuring Instrument with a Piezo Drive |
| RU2383862C1 (ru) * | 2008-07-14 | 2010-03-10 | Сергей Иванович Чекалин | Способ центрирования измерительного прибора и устройство для его осуществления (варианты) |
| RU129624U1 (ru) * | 2013-01-09 | 2013-06-27 | Федеральное казенное предприятие "Нижнетагильский институт испытания металлов" | Устройство для измерения угловых координат |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2141622C1 (ru) * | 1997-10-01 | 1999-11-20 | Хабаровский государственный технический университет | Способ определения крена |
-
2016
- 2016-12-28 RU RU2016152363A patent/RU2649419C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU97116463A (ru) * | 1997-10-01 | 1999-07-10 | Хабаровский государственный технический университет | Способ определения крена |
| US20080297760A1 (en) * | 2004-07-22 | 2008-12-04 | Leica Geosystems Ag | Geodesic Measuring Instrument with a Piezo Drive |
| RU2383862C1 (ru) * | 2008-07-14 | 2010-03-10 | Сергей Иванович Чекалин | Способ центрирования измерительного прибора и устройство для его осуществления (варианты) |
| RU129624U1 (ru) * | 2013-01-09 | 2013-06-27 | Федеральное казенное предприятие "Нижнетагильский институт испытания металлов" | Устройство для измерения угловых координат |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102985787B (zh) | 具有自动高精度觇标点照准功能的大地测量装置 | |
| CN107588913B (zh) | 一种桥梁挠度检测系统及检测方法 | |
| CA2502012C (en) | Electronic display and control device for a measuring device | |
| CN104838233B (zh) | 激光束水平精度测试装置和对应方法 | |
| JP2016151423A (ja) | 姿勢検出装置及びデータ取得装置 | |
| CN109313263B (zh) | 用于运行激光距离测量仪的方法 | |
| CN103363927B (zh) | 平台光电装备的任意轴距多光轴一致性检测装置及方法 | |
| CN101915658B (zh) | 激光指示器多参数检测仪 | |
| US4969735A (en) | Passive range finding apparatus utilizing television sensors | |
| JP5028164B2 (ja) | 測量機 | |
| RU2649419C1 (ru) | Электронный теодолит с блоком дистанционной оперативной обработки измерительной информации для измерения угловых координат и дальности | |
| RU2562391C1 (ru) | Способ и устройство оптической локации | |
| Jones et al. | Design and development of a real-time model attitude measurement system for hypersonic facilities | |
| CN108061527A (zh) | 一种抗空气扰动的二维激光自准直仪 | |
| US4151968A (en) | Night guiding device for self-propelled missiles | |
| RU2554108C1 (ru) | Способ оптической локации и устройство для его реализации | |
| RU2549552C2 (ru) | Способ сопровождения воздушной цели и оптический прицел со следящим дальномером для его осуществления | |
| KR101040265B1 (ko) | 이동체의 각속도 측정장치 | |
| Kyle et al. | Compensating for the effects of refraction in photogrammetric metrology | |
| RU106399U1 (ru) | Оптико-электронная система | |
| RU2447410C2 (ru) | Устройство для дистанционного измерения вибрационных параметров объекта | |
| RU2324896C1 (ru) | Оптический прибор разведки | |
| US4698493A (en) | Method and apparatus for measuring distance utilizing binocular optics | |
| US5187541A (en) | Single beam angular deviation measurement system and method | |
| KR102433858B1 (ko) | 유도 발사체 시스템의 표적 거리와 발사 각도 측정 장치 및 방법 |