RU2681422C1 - Device for orienting mobile objects - Google Patents

Device for orienting mobile objects Download PDF

Info

Publication number
RU2681422C1
RU2681422C1 RU2018118679A RU2018118679A RU2681422C1 RU 2681422 C1 RU2681422 C1 RU 2681422C1 RU 2018118679 A RU2018118679 A RU 2018118679A RU 2018118679 A RU2018118679 A RU 2018118679A RU 2681422 C1 RU2681422 C1 RU 2681422C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mirror
cylinder
east
center
flat mirror
Prior art date
Application number
RU2018118679A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Степанович Дмитриев
Валерий Львович Ким
Евгений Михайлович Федоров
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
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 автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
Priority to RU2018118679A priority Critical patent/RU2681422C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2681422C1 publication Critical patent/RU2681422C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/5719—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: navigation systems.SUBSTANCE: invention relates to the field of navigation technology and relates to a device for orienting moving objects. Device for orienting moving objects contains a closed non-metallic body in which a symmetrical solid body without a suspension point is placed, placed in a volume filled with air, with the ability to simultaneously move along the vertical of a place and in the East-West direction. At the bottom of the case there is a cylinder open at the top, inside which a symmetrical solid is placed horizontally in the form of a permalloy disk, in the center of which there is a convex hemispherical mirror, above which a semiconductor laser is located. Flat mirror is placed between the laser and the convex mirror, which is located at an angle relative to the bottom of the cylinder, so that the hole in the center of the flat mirror is located above the central part of the hemispherical mirror and below the laser exit hole. Photodetector is fixed on the side of the flat mirror. On the outer surface of the cylinder is wound insulated winding of an electromagnet associated with an alternating voltage generator.EFFECT: improving the accuracy of determining the direction of the East-West and reducing the weight and size characteristics.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к навигационной технике и может быть использовано для прецизионного определения направления Восток-Запад при измерении азимута подвижных объектов.The invention relates to navigation technology and can be used for precision determination of the East-West direction when measuring the azimuth of moving objects.

Известно устройство ориентирования [RU 2183820 С1, МПК7 G01C 17/00, G01C 17/18, опубл. 20.06.2002], содержащее симметричное твердое тело без точки подвеса, помещенное в замкнутый сосуд с жидкостью, над поверхностью которой находится полость с воздухом. Твердое тело совершает возвратно-поступательное перемещение вдоль вертикали места за счет управления величиной давления в воздушной полости, расположенной над жидкостью, и вследствие этого возникают периодические качания твердого тела в направлении Восток-Запад за счет наличия периодической силы Кориолиса.A device for orienting is known [RU 2183820 C1, IPC7 G01C 17/00, G01C 17/18, publ. 06/20/2002], containing a symmetrical solid without a suspension point, placed in a closed vessel with a liquid, above the surface of which there is a cavity with air. A solid body moves back and forth along the vertical of the place by controlling the pressure in the air cavity located above the liquid, and as a result of this, periodic rocking of the solid in the East-West direction occurs due to the presence of a periodic Coriolis force.

Известно устройство ориентирования [RU 2234062 С1, МПК7 G01C 17/18, опубл. 10.08.2004], выбранное в качестве прототипа, содержащее симметричное твердое тело без точки подвеса, помещенное в замкнутый объем с жидкостью, над поверхностью которой находится полость с воздухом с управляемым переменным давлением. За счет управляемого переменного давления в воздушной полости в замкнутом сосуде это тело имеет возможность из-за наличия сил Кориолиса периодического характера совершать периодические качания в плоскости, проходящей через вертикаль места и совпадающие с направлением Восток-Запад. Симметричное твердое тело выполнено из несмачиваемого материала со вставленной внутрь и жестко закрепленной в его нижней части полой трубкой, малого по отношению к симметричному твердому телу сечения, с возможностью перемещения жидкости по трубке, исключая ее попадание внутрь самого симметричного твердого тела. На границе сред воздух-жидкость замкнутого сосуда расположено кольцо из несмачиваемого материала, жестко закрепленное на стенке сосуда и охватывающее с зазором симметричное твердое тело.A device for orienting is known [RU 2234062 C1, IPC7 G01C 17/18, publ. 08/10/2004], selected as a prototype, containing a symmetrical solid without a suspension point, placed in a closed volume with a liquid, above the surface of which there is a cavity with air with controlled variable pressure. Due to the controlled variable pressure in the air cavity in a closed vessel, this body has the ability, due to the presence of periodic Coriolis forces, to periodically swing in a plane passing through the vertical of the place and coinciding with the East-West direction. A symmetric solid is made of non-wettable material with a hollow tube inserted inside and rigidly fixed in its lower part, which is small relative to a symmetric solid body, with the possibility of moving fluid through the tube, excluding its ingress into the symmetric solid itself. At the boundary of the air-liquid media of a closed vessel there is a ring of non-wettable material rigidly fixed to the vessel wall and covering a symmetrical solid body with a gap.

Это устройство характеризуется наличием сравнительно большой погрешности определения направления Восток-Запад из-за опрокидывающего момента, приводящего к постоянному крену симметричного твердого тела и совершению им возвратно-поступательных перемещений не строго вдоль линии Восток-Запад. Кроме того, нестабильно определение направления Восток-Запад по причине сложности удержания симметричного твердого тела в центре объема, так как под действием гидродинамических сил, возникающих при возвратно-поступательных перемещениях вдоль вертикали места, оно начинает случайным образом свободно дрейфовать, касаться стенки объема и удерживаться вблизи нее.This device is characterized by the presence of a relatively large error in determining the East-West direction due to the overturning moment, which leads to a constant roll of a symmetrical solid and its reciprocating movements not strictly along the East-West line. In addition, the East-West direction determination is unstable due to the difficulty of holding a symmetric solid in the center of the volume, since under the influence of hydrodynamic forces arising from reciprocating movements along the vertical of the place, it begins to randomly drift freely, touch the volume wall and stay close her.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность определения направления Восток-Запад и улучшить его массо-габаритные характеристики.The proposed device allows to increase the accuracy of determining the East-West direction and to improve its mass-dimensional characteristics.

Устройство для ориентирования подвижных объектов, также как в прототипе, содержит замкнутый неметаллический корпус, в котором размещено симметричное твердое тело без точки подвеса, помещенное в объем, заполненный воздухом, охватывающий с зазором симметричное твердое тело с возможностью одновременно совершать возвратно-поступательные перемещения вдоль вертикали места и в направлении Восток-Запад, блок управления, электромагнит.A device for orienting moving objects, as in the prototype, contains a closed non-metallic body in which a symmetrical solid without a suspension point is placed, placed in a volume filled with air, covering a symmetrical solid with a gap with the ability to simultaneously make reciprocating movements along the vertical of the place and in the direction of East-West, control unit, electromagnet.

Согласно изобретению на дне неметаллического корпуса закреплен открытый сверху металлический цилиндр, внутри которого горизонтально размещено симметричное твердое тело в виде пермаллоевого диска, в центре которого закреплено выпуклое полусферическое зеркало, над которым расположен полупроводниковый лазер, направление излучения которого перпендикулярно дну цилиндра. Между полупроводниковым лазером и выпуклым полусферическим зеркалом установлено плоское зеркало, расположенное под углом относительно дна цилиндра, так что отверстие в центре плоского зеркала расположено над центральной частью полусферического зеркала и под выходным отверстием лазера. Фотоприемник закреплен сбоку от плоского зеркала. На наружную поверхность цилиндра намотана изолированная обмотка электромагнита. Блок управления содержит микроконтроллер, соединенный с жидкокристаллическим индикатором и генератором переменного напряжения, которые подключены к источнику питания. Фотоприемник подключен к микроконтроллеру, а обмотка электромагнита связана с генератором переменного напряжения.According to the invention, a metal cylinder, open at the top, is fixed at the bottom of a nonmetallic casing, inside of which is horizontally placed a symmetrical solid body in the form of a permalloy disk, in the center of which a convex hemispherical mirror is mounted, over which there is a semiconductor laser, the radiation direction of which is perpendicular to the bottom of the cylinder. Between the semiconductor laser and the convex hemispherical mirror, a flat mirror is installed at an angle relative to the bottom of the cylinder, so that the hole in the center of the flat mirror is located above the central part of the hemispherical mirror and under the laser outlet. The photodetector is mounted on the side of the flat mirror. An insulated coil of an electromagnet is wound on the outer surface of the cylinder. The control unit contains a microcontroller connected to a liquid crystal display and an alternating voltage generator, which are connected to a power source. The photodetector is connected to the microcontroller, and the electromagnet winding is connected to an alternating voltage generator.

Предложенное устройство позволяет повысить точность определения направления Восток-Запад и существенно уменьшить массогабаритные характеристики в сравнении с прототипом за счет того, что:The proposed device allows to increase the accuracy of determining the East-West direction and significantly reduce weight and size characteristics in comparison with the prototype due to the fact that:

1. Пермаллоевый диск совершает вынужденное возвратно-поступательное движение под действием сил Кориолиса с минимальным противодействием магнитных сил его движению периодического характера и опрокидывающий момент, приводящий к постоянному крену пермаллоевого диска, в предлагаемом устройстве отсутствует. Вследствие этого происходит принудительное прецизионное относительное движение пермаллоевого диска строго вдоль вертикали места, а главное, осуществляется прецизионное переносное движение в направлении Восток-Запад с высокой стабильностью и точностью. При оптическом измерении с использованием лазера и фотоприемника существенно повышается точность определения направления Восток-Запад.1. Permalloy disk performs a forced reciprocating motion under the action of Coriolis forces with minimal opposition of magnetic forces to its movement of a periodic nature and the overturning moment, leading to a constant roll of permalloy disk, is absent in the proposed device. As a result of this, a forced precision relative movement of the permalloy disk occurs strictly along the vertical of the place, and most importantly, the precision portable movement is carried out in the East-West direction with high stability and accuracy. Optical measurements using a laser and photodetector significantly increase the accuracy of determining the East-West direction.

2. Используемые пермаллоевый диск, лазер, фотоприемник и другие элементы устройства отличаются меньшими массо-габаритными характеристиками по сравнению с гидромеханическими элементами прототипа.2. Used permalloy disk, laser, photodetector and other elements of the device are characterized by smaller mass-dimensional characteristics compared with the hydromechanical elements of the prototype.

На фиг. 1 показана кинематическая схема устройства.In FIG. 1 shows a kinematic diagram of a device.

На фиг. 2 представлена структурная схема блока управления.In FIG. 2 is a structural diagram of a control unit.

На фиг. 3 приведена кинематическая схема устройства в динамике переносного движения пермаллоевого диска в направлении Восток-Запад.In FIG. Figure 3 shows the kinematic diagram of the device in the dynamics of the portable movement of a permalloy disk in the East-West direction.

Устройство для ориентирования подвижных объектов (фиг. 1) содержит замкнутый неметаллический корпус 1, на дне которого посредством кронштейна 2 жестко закреплен открытый сверху металлический цилиндр 3, внутри которого горизонтально размещен пермаллоевый диск 4 с возможностью перемещения его по вертикали и горизонтали. На пермаллоевом диске 4, в его центре, закреплено выпуклое полусферическое зеркало 5, над которым посредством кронштейна 6 жестко закреплен полупроводниковый лазер 7, направление излучения которого перпендикулярно дну цилиндра 3. Между полупроводниковым лазером 7 и выпуклым полусферическим зеркалом 5 посредством кронштейна с шарниром 8 закреплено плоское зеркало 9, расположенное под углом сорок пять градусов относительно дна цилиндра 3, так что отверстие, выполненное в центре зеркала 9, расположено над центральной частью полусферического зеркала 5 и под выходным отверстием полупроводникового лазера 7.A device for orienting movable objects (Fig. 1) contains a closed non-metallic casing 1, at the bottom of which a metal cylinder 3, open at the top, is rigidly fixed through a bracket 2, inside which a permalloy disk 4 is horizontally placed with the possibility of moving it vertically and horizontally. On the permalloy disk 4, in its center, a convex hemispherical mirror 5 is fixed, over which a semiconductor laser 7 is rigidly fixed by means of an arm 6, the radiation direction of which is perpendicular to the bottom of the cylinder 3. Between the semiconductor laser 7 and the convex hemispherical mirror 5, a plane is fixed with a hinge 8 a mirror 9, located at an angle of forty-five degrees relative to the bottom of the cylinder 3, so that the hole made in the center of the mirror 9 is located above the central part of the hemispherical Mirrors 5 and under the exit hole of the semiconductor laser 7.

Кронштейн с шарниром 8 соединен механической связью с устройством юстировки 10 (УЮ) в виде редуктора.The bracket with the hinge 8 is connected mechanically to the adjustment device 10 (UY) in the form of a gearbox.

Фотоприемник 11 посредством кронштейна 12 жестко закреплен внутри корпуса 1 сбоку от плоского зеркала 9. Фотоприемник 11 подключен к входу блока управления 13 (БУ).The photodetector 11 through the bracket 12 is rigidly fixed inside the housing 1 on the side of the flat mirror 9. The photodetector 11 is connected to the input of the control unit 13 (CU).

На наружную боковую поверхность цилиндра 3 намотана изолированная обмотка электромагнита 14, подключенная к выходу блока управления 13 (БУ), расположенного снаружи корпуса 1.An insulated winding of an electromagnet 14 connected to the output of a control unit 13 (BU) located outside the housing 1 is wound on the outer side surface of the cylinder 3.

Блок управления 13 (БУ) содержит микроконтроллер 15 (МК), первый цифровой выход которого подключен к жидко-кристаллическому индикатору 16 (ЖКИ), второй цифровой выход микроконтроллера 15 (МК) соединен с входом управления генератора переменного напряжения 17 (ГПН), сигнальный выход которого подключен к обмотке электромагнита 14 (фиг. 2). Вход микроконтроллера 15 (МК) подключен к выходу фотоприемника 11.The control unit 13 (BU) contains a microcontroller 15 (MK), the first digital output of which is connected to a liquid crystal indicator 16 (LCD), the second digital output of the microcontroller 15 (MK) is connected to the control input of an alternating voltage generator 17 (GPN), a signal output which is connected to the winding of the electromagnet 14 (Fig. 2). The input of the microcontroller 15 (MK) is connected to the output of the photodetector 11.

Микроконтроллер 15 (МК), жидко-кристаллический индикатор 16 (ЖКИ) и генератор переменного напряжения 17 (ГПН) подключены к источнику питания.The microcontroller 15 (MK), a liquid crystal indicator 16 (LCD) and an alternating voltage generator 17 (GPN) are connected to a power source.

В макетном экземпляре устройства для ориентирования подвижных объектов пермаллоевый диск 4 был выполнен из пермаллоя марки 79 НМ с диаметром диска 2 см, толщиной 2 мм. Использовали полусферическое зеркало 5 из стекла с алюминиевым напылением, диаметром 5,5 мм, толщиной 0,5 мм, радиусом кривизны 7,5 мм. Плоское зеркало 9 диаметром 3 см и толщиной 2 мм было изготовлено из стекла с алюминиевым напылением. Диаметр центрального отверстия в плоском зеркале 9 равен 4 мм.In a prototype device for orienting moving objects, the permalloy disk 4 was made of permalloy grade 79 Nm with a disk diameter of 2 cm and a thickness of 2 mm. We used a hemispherical mirror 5 made of glass with aluminum coating, with a diameter of 5.5 mm, a thickness of 0.5 mm, and a radius of curvature of 7.5 mm. Flat mirror 9 with a diameter of 3 cm and a thickness of 2 mm was made of glass with aluminum coating. The diameter of the Central hole in the flat mirror 9 is 4 mm.

Металлический цилиндр 3 из пермаллоя марки 79 НМ был выполнен с внутренним диаметром 2,5 см и внешним диаметром 3 см. Высота цилиндра - 5 см. Обмотка электромагнита 14 выполнена из провода ПЭЛШО диаметра 0,12 мм. Число витков - 100. Генератор переменного напряжения 17 (ГПН) выполнен на интегральной микросхеме XR 2206, представляющей собой функциональный генератор, формирующий сигнал синусоидальной формы. Частота генератора 5 Гц.The metal cylinder 3 made of permalloy grade 79 NM was made with an internal diameter of 2.5 cm and an external diameter of 3 cm. The height of the cylinder was 5 cm. The winding of electromagnet 14 was made of PELSHO wire 0.12 mm in diameter. The number of turns is 100. The alternating voltage generator 17 (GPN) is made on the integrated circuit XR 2206, which is a functional generator that generates a sinusoidal waveform. The frequency of the generator is 5 Hz.

В устройстве использовался полупроводниковый лазер 7 типа HLDP-635-А501, генерирующий излучение диаметра 2 мм с длиной волны 635 нм. В качестве фотоприемника 11 использовалась фотодиодная матрица APTINA МТ9М413. Были использованы микроконтроллер 15 (МК) типа STM32F407 и жидкокристаллический индикатор 16 (ЖКИ) типа REG010016AYPP5N00000.The device used a semiconductor laser 7 type HLDP-635-A501, generating radiation with a diameter of 2 mm with a wavelength of 635 nm. As the photodetector 11, the APTINA MT9M413 photodiode array was used. The microcontroller 15 (MK) type STM32F407 and the liquid crystal indicator 16 (LCD) type REG010016AYPP5N00000 were used.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Устройство устанавливают на поверхность подвижного объекта ориентирования.The device is mounted on the surface of a moving object of orientation.

По команде со второго выхода микроконтроллера 15 (МК) генератор переменного напряжения 17 (ГПН) формирует на своем выходе синусоидальное напряжение, которое поступает на изолированную обмотку электромагнита 14, создавая магнитное поле внутри металлического цилиндра 3, Пермаллоевый диск 4 с прикрепленным в его центре полусферическим зеркалом 5, выполняющий функцию чувствительного элемента, совершает принудительно относительные возвратно-поступательные движения вдоль вертикали места с частотой генератора переменного напряжения 17 (ГПН). Одновременно под действием силы Кориолиса пермаллоевый диск 4 с прикрепленным в его центре полусферическим зеркалом 5 совершает периодические колебания в направлении Восток-Запад, то есть вдоль горизонтальной оси -X, +Х (фиг. 3). Амплитуда этих колебаний измеряется при помощи фотоприемника 11. Полупроводниковый лазер 7 генерирует на полусферическое зеркало 5 излучение 18 диаметра d. Лазерное излучение 18 проходит через центральное отверстие плоского зеркала 9. Отраженное излучение 19 от нижней плоскости зеркала 9 проецирует на фотоприемник 11 круг диаметра D. Электрическое напряжение, пропорциональное этому диаметру, поступает на вход блока управления 13 (БУ), то есть на вход микроконтроллера 15 (МК), в котором преобразуется в угловые единицы. Цифровой код угловых единиц с первого выхода микроконтроллера 15 (МК) поступает на жидкокристаллический индикатор 16 (ЖКИ) и отображается в виде линии.On command from the second output of the microcontroller 15 (MK), the alternating voltage generator 17 (GPN) generates a sinusoidal voltage at its output, which is supplied to the isolated winding of the electromagnet 14, creating a magnetic field inside the metal cylinder 3, Permalloy disk 4 with a hemispherical mirror attached in its center 5, performing the function of the sensing element, makes forced relative reciprocating movements along the vertical of the place with the frequency of the alternating voltage generator 17 (GPN). At the same time, under the action of the Coriolis force, the permalloy disk 4 with a hemispherical mirror 5 attached at its center performs periodic oscillations in the East-West direction, that is, along the horizontal axis -X, + X (Fig. 3). The amplitude of these oscillations is measured using a photodetector 11. A semiconductor laser 7 generates radiation 18 of diameter d onto a hemispherical mirror 5. Laser radiation 18 passes through the central hole of the flat mirror 9. The reflected radiation 19 from the lower plane of the mirror 9 projects a circle of diameter D onto the photodetector 11. An electrical voltage proportional to this diameter is fed to the input of the control unit 13 (CU), that is, to the input of the microcontroller 15 (MK), which is converted into angular units. The digital code of angular units from the first output of the microcontroller 15 (MK) is supplied to the liquid crystal indicator 16 (LCD) and is displayed as a line.

Для настройки устройства ориентирования подвижных объектов перед его функционированием, после подачи электропитания чувствительный элемент 4 начинает совершать периодическое относительное движение вдоль вертикали места, и одновременно совершает периодическое движение вдоль истинного направления Восток-Запад. Для точной настройки устройства по направлению Восток-Запад используют устройство юстировки 10 (УЮ) механического типа, посредством которого выставляют плоское зеркало 9 в положение, при котором на жидкокристаллическом индикаторе 16 (ЖКИ) прочерчивается базовая линия.To configure the device for orienting moving objects before its operation, after the power supply, the sensing element 4 begins to make a periodic relative movement along the vertical of the place, and at the same time makes a periodic movement along the true East-West direction. To fine-tune the device in the East-West direction, a mechanical adjustment device 10 (UY) is used, by means of which the flat mirror 9 is set to the position at which the baseline is drawn on the liquid crystal display 16 (LCD).

При повороте объекта по углу азимута за счет поворота плоского зеркала 9 излучение 18 от полупроводникового лазера 7, проходя через отверстие плоского зеркала 9, попадает на боковую поверхность полусферического зеркала 5 и изменяет угол наклона отраженного излучения 19 (фиг. 3, ΔХ≠0). На фотоприемнике 11 круг диаметра D перемещается на расстояние ΔY, которое микроконтроллером 15 (МК) формируется в линию, смещенную относительно базовой.When the object is rotated in azimuth due to the rotation of the flat mirror 9, the radiation 18 from the semiconductor laser 7, passing through the hole of the flat mirror 9, falls on the side surface of the hemispherical mirror 5 and changes the angle of inclination of the reflected radiation 19 (Fig. 3, ΔX Х 0). At the photodetector 11, a circle of diameter D moves a distance ΔY, which is formed by the microcontroller 15 (MK) in a line offset from the base.

Точность определения направления Восток-Запад зависит от постоянства и стабильности амплитуды колебаний пермаллоевого диска 4 вдоль вертикали места и погрешности угловых измерений микроконтроллером 15 (МК). Высокая точность устройства обеспечивается при сравнительно простой его конструкции с использованием современных малогабаритных магнитных и оптоэлектронных компонентов.The accuracy of determining the East-West direction depends on the constancy and stability of the amplitude of oscillations of the permalloy disk 4 along the vertical of the place and the error of angular measurements by the microcontroller 15 (MK). High accuracy of the device is ensured with its relatively simple design using modern small-sized magnetic and optoelectronic components.

Таким образом, устройство обеспечивает более высокую точность определения направления Восток-Запад по сравнению с прототипом при сравнительно существенно меньших массо-габаритных характеристиках.Thus, the device provides a higher accuracy of determining the direction of the East-West in comparison with the prototype with a relatively significantly smaller mass-dimensional characteristics.

Claims (1)

Устройство для ориентирования подвижных объектов, содержащее замкнутый неметаллический корпус, в котором размещено симметричное твердое тело без точки подвеса, помещенное в объем, заполненный воздухом, охватывающий с зазором симметричное твердое тело с возможностью одновременно совершать возвратно-поступательные перемещения вдоль вертикали места и в направлении Восток-Запад, блок управления, электромагнит, отличающееся тем, что на дне неметаллического корпуса закреплен открытый сверху металлический цилиндр, внутри которого горизонтально размещено симметричное твердое тело в виде пермаллоевого диска, в центре которого закреплено выпуклое полусферическое зеркало, над которым расположен полупроводниковый лазер, направление излучения которого перпендикулярно дну цилиндра, между полупроводниковым лазером и выпуклым полусферическим зеркалом установлено плоское зеркало, расположенное под углом относительно дна цилиндра, так что отверстие в центре плоского зеркала расположено над центральной частью полусферического зеркала и под выходным отверстием лазера, фотоприемник закреплен сбоку от плоского зеркала, на наружную поверхность цилиндра намотана изолированная обмотка электромагнита, блок управления содержит микроконтроллер, соединенный с жидкокристаллическим индикатором и генератором переменного напряжения, которые подключены к источнику питания, причем фотоприемник подключен к микроконтроллеру, а обмотка электромагнита связана с генератором переменного напряжения.A device for orienting moving objects, containing a closed non-metallic body, in which a symmetrical solid body without a suspension point is placed, placed in a volume filled with air, covering with a gap a symmetrical solid body with the ability to simultaneously make reciprocating movements along the vertical of the place and in the East direction - West, control unit, electromagnet, characterized in that at the bottom of the non-metallic casing is fixed a metal cylinder open from above, inside of which a horizontal a symmetrical solid body in the form of a permalloy disk is placed completely, in the center of which a convex hemispherical mirror is mounted, over which there is a semiconductor laser, the radiation direction of which is perpendicular to the bottom of the cylinder, a plane mirror is installed between the semiconductor laser and the convex hemispherical mirror at an angle relative to the bottom of the cylinder, that the hole in the center of the flat mirror is located above the central part of the hemispherical mirror and under the laser exit hole, photo the receiver is fixed to the side of the flat mirror, an insulated coil of an electromagnet is wound on the outer surface of the cylinder, the control unit contains a microcontroller connected to a liquid crystal indicator and an alternating voltage generator, which are connected to a power source, the photodetector connected to a microcontroller, and the electromagnet winding is connected to an alternating voltage generator .
RU2018118679A 2018-05-21 2018-05-21 Device for orienting mobile objects RU2681422C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018118679A RU2681422C1 (en) 2018-05-21 2018-05-21 Device for orienting mobile objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018118679A RU2681422C1 (en) 2018-05-21 2018-05-21 Device for orienting mobile objects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2681422C1 true RU2681422C1 (en) 2019-03-06

Family

ID=65632840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018118679A RU2681422C1 (en) 2018-05-21 2018-05-21 Device for orienting mobile objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2681422C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2068990C1 (en) * 1991-06-13 1996-11-10 Решетов Всеволод Павлович Device registering deviation of rotation axis of object
RU2217698C1 (en) * 2002-07-01 2003-11-27 Томский политехнический университет Apparatus for orientation
RU2234062C1 (en) * 2003-02-17 2004-08-10 Томский политехнический университет Positioner
US8151475B2 (en) * 2009-04-07 2012-04-10 Azimuth Technologies Ltd. North finding device, system and method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2068990C1 (en) * 1991-06-13 1996-11-10 Решетов Всеволод Павлович Device registering deviation of rotation axis of object
RU2217698C1 (en) * 2002-07-01 2003-11-27 Томский политехнический университет Apparatus for orientation
RU2234062C1 (en) * 2003-02-17 2004-08-10 Томский политехнический университет Positioner
US8151475B2 (en) * 2009-04-07 2012-04-10 Azimuth Technologies Ltd. North finding device, system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9389073B2 (en) Rotation laser having lens which is deformable in a targeted manner by actuators
US5680208A (en) Gravity oriented laser scanner
KR101935823B1 (en) Spatial image drawing system for improving uniformity of aerial image
JP6641031B2 (en) System and method for light beam position detection
CN107014476B (en) A method of utilizing sound pressure amplitudes in acoustic levitation drop measurement liquid
CN104655154B (en) A kind of high accuracy gyroscope instrument suspension static balance test device and method
US3729266A (en) Apparatus for automatically directing and maintaining a beam of electromagnetic radiation relative to earth horizontal
RU2681422C1 (en) Device for orienting mobile objects
US2428346A (en) Magnetic compass
CN108168514B (en) Novel level with i angle detects function
US4812654A (en) Two-axis quartz fiber passive tilt meter
KR20160144047A (en) The digital absolute inclinometer or method which measure the position of free oscillation ball on half inner sphere by image sensor or photo detector
KR20160047687A (en) The digital absolute inclinometer or method which measure the light beam or pattern position of free oscillation pendulum by image sensor or photo detector
US1639229A (en) Latitude indicator for aircraft
US3888562A (en) Oscillating scanner
ES2974483T3 (en) Remote vibration sensor based on point tracking, using an optical-inertial accelerometer, and a method to correct the vibration noise of such a sensor
CN214623074U (en) Quantum absolute gravimeter and probe thereof
US3772798A (en) Suspension type levelling device
US2389664A (en) Magnetic compass
US3417474A (en) Gyrocompass
JP5526076B2 (en) Indicator pole
JP2017032453A (en) Method and device for measuring attitude angle using diffraction grating
JP2014102184A (en) Leveling instrument
US3153689A (en) Mirror system
JP2003202213A (en) Attitude detecting sensor, acceleration sensor and moving path measuring device using the same