RU2683444C1 - Устройство измерения угловых координат солнца - Google Patents
Устройство измерения угловых координат солнца Download PDFInfo
- Publication number
- RU2683444C1 RU2683444C1 RU2018101879A RU2018101879A RU2683444C1 RU 2683444 C1 RU2683444 C1 RU 2683444C1 RU 2018101879 A RU2018101879 A RU 2018101879A RU 2018101879 A RU2018101879 A RU 2018101879A RU 2683444 C1 RU2683444 C1 RU 2683444C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- photodetector
- time delay
- sun
- angular coordinates
- format
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/24—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for cosmonautical navigation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
- G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области космической навигации и касается устройства измерения угловых координат солнца. Устройство состоит из полусферического мениска с интерференционным фильтром на внешней поверхности и матированной внутренней поверхностью, объектива, отсекающего светофильтра, матричного фотоприемника, линейчатого фотоприемника формата 288×4 с двунаправленным режимом временной задержки и накопления, блока управления, обработки и расчета, программируемого микропроцессора с графическим редактором и устройства сравнения. Технический результат заключается в повышении точности и упрощении способа измерений. 1 ил.
Description
Изобретение относится к космической навигации и может использоваться для оперативного точного определения направления на Солнце.
Известен своим практическим применением датчик, позволяющий определить угловые координаты солнца. Данное устройство с помощью оптической системы, выполненной в виде широкоугольного объектива и матричного фотоприемника получает информацию о направлении на Солнце, а далее с помощью блока обработки информации и вычисления определяет угловые координаты [1].
Недостатком данного устройства является низкая точность определения н6аправления на Солнце при широком поле зрения. Низкая точность связана с малыми угловыми размерами Солнца -0,5 градусов при размере полусферы наблюдений, равном 180 градусов.
Наиболее близким по технической сущности является изобретение способ измерения угловых координат солнца и реализующее его устройство [2].
Данное устройство позволяет выделить в кадре кольцеобразную структуру, определить ее центр и вычислить угловые координаты солнца в приборной системе координат.
Применение данного устройства ограничивается работой матричного фотоприемника, для которого имеется необходимость программирования таких параметров, как время экспозиции (которое можно корректно изменить лишь после остановки контроллера синхронизации) и сопряжения цифровой камеры с компьютером (основная проблема здесь - определение ограничения по скорости передачи данных) [3], а также необходимостью улучшения качества изображения после его прохождения через отсекающий светофильтр.
Задачей изобретения является создание такого устройства, которое бы позволяло наиболее точно определять угловые координаты Солнца, с получением высококачественного изображения после его прохождения через отсекающий светофильтр без программирования времени экспозиции и сопряжения цифровой камеры с компьютером матричного фотоприемника.
Технический результат достигается тем, что устройство измерения угловых координат солнца содержит полусферический мениск с интерференционным фильтром на внешней поверхности и матированной внутренней поверхностью, объектив, отсекающий светофильтр, матричный фотоприемник, линейчатый фотоприемник формата 288×4 с двунаправленным режимом временной задержки и накопления, позволяющий исключить операции программирования времени экспозиции и сопряжения цифровой камеры с компьютером, программируемый микропроцессор с графическим редактором, позволяющий получать более качественное изображение после его прохождения через отсекающий светофильтр, устройство сравнения, блок управления, обработки и расчета.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен возможный вариант построения данного устройства, которое в себе содержит:
- полусферический мениск 2 с интерференционным фильтром 1 на внешней поверхности и матированной внутренней поверхностью 3;
- объектив 4;
- отсекающий светофильтр 5;
- матричный фотоприемник 6;
- блок управления, обработки и расчета 7;
- линейчатый фотоприемник формата 288×4 с двунаправленным режимом временной задержки и накопления 8;
- программируемый микропроцессор с графическим редактором 9;
- устройство сравнения 10.
Устройство измерения угловых координат солнца работает следующим образом:
Солнце S освещает обращенную к нему часть поверхности мениска 2 оптико-интерференционной системы. Интерференционный фильтр 1 пропускает излучение с длиной волны 
в подсолнечной точке, в которой излучение проходит фильтр по нормали, в остальных освещенных точках мениска фильтр пропускает излучение с более короткими длинами волн Х<XQ, которые убывают при увеличении угла падения излучения. Матовая внутренняя поверхность мениска 3 рассеивает прошедшее излучение. Таким образом, цвет излучения, рассеиваемого внутренней поверхностью мениска, зависит от угла между точкой мениска и направлением на Солнце из центра кривизны мениска. Объектив 4 строит изображение внутренней поверхности мениска 3 на матричном фотоприемнике 6 и на линейчатом фотоприемнике формата 288×4 с двунаправленным режимом временной задержки и накопления 8. В устройстве сравнения 10 определяется наиболее качественное изображение путем анализа изображений полученных с обоих фотоприемников. Если получить изображение необходимо мгновенно, то за эталон берется изображение на линейчатом фотоприемнике формата 288×4 с двунаправленным режимом временной задержки и накопления 8, обладающий улучшенными характеристиками [4]. После прохождения через отсекающий светофильтр 5, расположенный между объективом 4, матричным фотоприемником 6 и линейчатом фотоприемнике формата 288×4 с двунаправленным режимом временной задержки и накопления 8, пропускающий излучение с длиной волны вблизи XI, полученное изображение оптимизируется с помощью микропроцессора с графическим редактором 9 [5, 6], на внутренней поверхности мениска будет наблюдаться одно узкое светящееся кольцо, центр которого совпадает с направлением на Солнце. Объектив 4 формирует изображение этого кольца на матричном фотоприемнике 6 и на линейчатый фотоприемник формата 288×4 с двунаправленным режимом временной задержки и накопления 8. Выход линейчатого фотоприемника формата 288×4 с двунаправленным режимом временной задержки и накопления 8 соединен со входом матричного фотоприемника 6, вход линейчатого фотоприемника формата 288×4 с двунаправленным режимом временной задержки и накопления 8 соединен с выходом матричного фотоприемника 6. В устройстве сравнения 10 определяется наиболее качественное изображение путем анализа изображений полученных с обоих фотоприемников. Центральная длина волны XI отсекающего светофильтра выбирается такой, чтобы угловой радиус светящегося кольца составлял 30-60°. Вход устройства сравнения 10 соединен с выходами линейчатого фотоприемника формата 288×4 с двунаправленным режимом временной задержки и накопления 8 и матричного фотоприемника 6, выход устройства сравнения 10 соединен с входами линейчатого фотоприемника формата 288×4 с двунаправленным режимом временной задержки и накопления 8 и матричного фотоприемника 6. Блок управления, обработки и расчета 7 задает экспозицию изображения и считывает кадр, содержащий оцифрованное изображение, с выхода фотоприемника, выделяет в кадре кольцеобразную структуру, определяет ее центр, вычисляет угловые координаты Солнца в приборной системе координат и выдает их потребителю.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. RU 2020419, 1994 г.;
2. RU 2555216, 2015 г.;
3. www.electronics.ru/journal/article/1294;
4. Manissadjian A., Tribolet P., Chorier P., Costa P. Sofradir infrared detector products: the past and the future // Proc. SPIE. 2000. V. 4130-58. P. 1-16.;
5. www.helpiks.org/4-28217.html:
6. www.programming-lang.com/ru/comp.soft/otstavnov/o/j72.html.
Claims (1)
- Устройство измерения угловых координат солнца, состоящее из полусферического мениска 2 с интерференционным фильтром 1 на внешней поверхности и матированной внутренней поверхностью 3, объектива 4, отсекающего светофильтра 5, матричного фотоприемника 6, блока управления, обработки и расчета 7, отличающееся тем, что в него дополнительно введены линейчатый фотоприемник формата 288×4 с двунаправленным режимом временной задержки и накопления 8, программируемый микропроцессор с графическим редактором 9 и устройство сравнения 10, причем выход линейчатого фотоприемника формата 288×4 с двунаправленным режимом временной задержки и накопления 8 соединен с входом матричного фотоприемника 6, вход линейчатого фотоприемника формата 288×4 с двунаправленным режимом временной задержки и накопления 8 соединен с выходом матричного фотоприемника 6, вход устройства сравнения 10 соединен с выходами линейчатого фотоприемника формата 288×4 с двунаправленным режимом временной задержки и накопления 8 и матричного фотоприемника 6, выход устройства сравнения 10 соединен с входами линейчатого фотоприемника формата 288×4 с двунаправленным режимом временной задержки и накопления 8 и матричного фотоприемника 6.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018101879A RU2683444C1 (ru) | 2018-01-18 | 2018-01-18 | Устройство измерения угловых координат солнца |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018101879A RU2683444C1 (ru) | 2018-01-18 | 2018-01-18 | Устройство измерения угловых координат солнца |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2683444C1 true RU2683444C1 (ru) | 2019-03-28 |
Family
ID=66089918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018101879A RU2683444C1 (ru) | 2018-01-18 | 2018-01-18 | Устройство измерения угловых координат солнца |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2683444C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020047085A1 (en) * | 2000-10-24 | 2002-04-25 | Kazuyoshi Sumiya | Solar sensor |
| US20060208153A1 (en) * | 2003-04-30 | 2006-09-21 | Control Devices, Inc. | Solar sensor including reflective element to transform the angular response |
| RU2308005C1 (ru) * | 2006-10-20 | 2007-10-10 | Юрий Аркадьевич Видецких | Датчик углового положения солнца |
| RU2555216C2 (ru) * | 2013-04-17 | 2015-07-10 | Андрей Игоревич Захаров | Способ измерения угловых координат солнца и реализующее его устройство |
-
2018
- 2018-01-18 RU RU2018101879A patent/RU2683444C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020047085A1 (en) * | 2000-10-24 | 2002-04-25 | Kazuyoshi Sumiya | Solar sensor |
| US20060208153A1 (en) * | 2003-04-30 | 2006-09-21 | Control Devices, Inc. | Solar sensor including reflective element to transform the angular response |
| RU2308005C1 (ru) * | 2006-10-20 | 2007-10-10 | Юрий Аркадьевич Видецких | Датчик углового положения солнца |
| RU2555216C2 (ru) * | 2013-04-17 | 2015-07-10 | Андрей Игоревич Захаров | Способ измерения угловых координат солнца и реализующее его устройство |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104062007B (zh) | 手机光谱仪模块及具有该手机光谱仪模块的手机光谱仪 | |
| EP2437047A3 (en) | Refractive Index Sensor for Fluid Analysis | |
| JP6101176B2 (ja) | 光学特性測定装置及び光学特性測定方法 | |
| EP2154500A2 (en) | Multi-zone non-contact spot thermometer | |
| NO753655L (ru) | ||
| CN105717629A (zh) | 孔成像系统 | |
| US6222631B1 (en) | Two-dimensional spectral characteristic measuring apparatus | |
| CN104699279B (zh) | 可悬浮操作的位移检测装置和包含该装置的电脑系统 | |
| CN105698749A (zh) | 一种激光测距传感器 | |
| RU2683444C1 (ru) | Устройство измерения угловых координат солнца | |
| JP7116419B2 (ja) | 粒子測定装置、較正方法、および測定装置 | |
| WO2009070798A1 (en) | Method and apparatus for three-dimensional digital particle image thermometry and velocimetry | |
| JP2022033250A (ja) | 光学スペクトル測定システムおよび光学スペクトル測定方法 | |
| JP6798624B2 (ja) | 示差屈折率検出器 | |
| US10989517B2 (en) | Vibration sensing system with wavelength encoding | |
| JP2017026466A (ja) | 光学特性の測定装置 | |
| CN109211106B (zh) | 光学测量设备 | |
| CN112577443B8 (zh) | 眼镜框形状测定装置及镜片加工装置 | |
| JP4545723B2 (ja) | ヘイズ測定方法及びその装置 | |
| JP2007192552A (ja) | 分光測定装置 | |
| Babin et al. | A multimodal endoscopic approach for characterizing sea-ice optics, physics, biology and biogeochemistry at small scale | |
| RU2555216C2 (ru) | Способ измерения угловых координат солнца и реализующее его устройство | |
| RU82979U1 (ru) | Устройство для получения тепловизионного изображения | |
| CN208524843U (zh) | 一种视力检测仪 | |
| JP6929635B2 (ja) | 音響波取得装置および音響波取得装置の制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200119 |