RU2695280C1 - Устройство для управления лазерным лучом - Google Patents
Устройство для управления лазерным лучом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2695280C1 RU2695280C1 RU2018138992A RU2018138992A RU2695280C1 RU 2695280 C1 RU2695280 C1 RU 2695280C1 RU 2018138992 A RU2018138992 A RU 2018138992A RU 2018138992 A RU2018138992 A RU 2018138992A RU 2695280 C1 RU2695280 C1 RU 2695280C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser beam
- platform
- movement
- mirror
- electromagnets
- Prior art date
Links
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
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области управления перемещением лазерного луча в пространстве, способам сканирования и слежения, и может быть использовано для навигации космических аппаратов (КА). Заявленное устройство содержит платформу с зеркалом и поворотным механизмом, проводник электрического тока, выполненный в виде кольцевых витков по периметру платформы, систему электромагнитов и механический привод. Управление лазерным лучом осуществляется управляющим током кольцевых витков и электромагнитов и механическим приводом для поворота платформы с зеркалом относительно ее центра тяжести для перемещения лазерного луча в заданную область космического пространства в телесных углах более 2π. Технический результат – расширение пределов регулировки направления лазерного луча при сохранении высокой оперативности перемещения лазерного луча в телесных углах более 2π.
Description
Изобретение относится к области управления перемещением лазерного луча в пространстве, способам сканирования и слежения и может быть использовано для навигации космических аппаратов (КА).
Известно защищенное патентом изобретение - аналог: патент №2506547, заявка 2012140350/28 МПК G01J 1/44, 2012 год «Приемник импульсных оптических сигналов» (Вильнер В.Г., Волобуев В.Г., Почтарев В.Л., Рябокуль Б.К.). Изобретение относится к технике приема импульсного оптического излучения, преимущественно к приемникам импульсных лазерных дальномеров и подобных устройств для измерения временных интервалов между оптическими импульсами. Приемник импульсных оптических сигналов, содержащий фотоприемник с источником смещения и нагрузкой, подключенной к усилителю, усилитель выполнен в виде двух транзисторных повторителей с общей нагрузкой, вход одного из повторителей подключен к нагрузке фотоприемника, а вход второго повторителя имеет возможность подключения к внешнему источнику сигнала, причем параллельно входам транзисторных повторителей введены ключи, связанные с коммутатором, управляющим их замыканием и размыканием в противофазе. Технический результат заключается в повышении точности временной привязки принятого сигнала и, соответственно, высокой точности измерений с помощью приборов, в которых используется такой приемник. Недостатком изобретения является невозможность его использования при больших расстояниях между космическими аппаратами, поскольку регистрируются отраженные сигналы лазерного излучения.
Известно заявленное изобретение - аналог: патент №2619168, от 12.05.2017, заявка №2015152105, МПК B64G 3/00, 2015 год, «Способ определения направления на активный объект, преднамеренно сближающийся с космическим аппаратом» (Яковлев М.В., Яковлева Т.М., Яковлев Д.М.), согласно которому принимают сигналы, излучаемые приближающимся активным объектом, измеряют амплитуду и выполняют обработку принимаемых сигналов. Для приема сигналов применяют детекторы плоской формы. Детекторы располагают на поверхности сферической оболочки ортогонально радиус-вектору из центра сферической оболочки к точке касания с детектором. Внутри сферической оболочки помещают материал - поглотитель излучения. Направление на активный приближающийся объект определяют по радиус-вектору, направленному на детектор с максимальной амплитудой регистрируемого сигнала. Недостатком способа является отсутствие излучающих элементов, что исключает возможность его использования в качестве сканирующего устройства.
Известно защищенное патентом изобретение - аналог: патент №2369887, МПК G02B 26/10, 2008 год «Лазерное сканирующее устройство» (Калюжный Д.М.), согласно которому предложено лазерное сканирующее устройство, которое включает направленный источник излучения, установленный напротив зеркала, закрепленного на четырехлучевой крестовине, и систему управления зеркалом, собранные в корпусе, причем система отклонения луча дополнительно снабжена четырьмя направляющими стержнями, закрепленными по одному на каждой из четырех оконечностей крестовины. Каждый направляющий стержень соединен с крестовиной при помощи шарнира, имеющего четыре степени свободы. Направляющие стержни имеют на своей внешней поверхности винтовую нарезку, с помощью которой закреплены в неподвижных резьбовых втулках с аналогичной внутренней нарезкой и имеют возможность перемещаться возвратно-поступательно при вращении в ту или иную сторону. А в качестве управляющих элементов используются электродвигатели, вращающие направляющие стержни. Технический результат - повышение точности и изменение функциональных возможностей для получения сложных траекторий перемещения лазерного луча. Недостатком изобретения является низкая скорость перемещения лазерного луча, что связано с необходимостью механического перемещения крестовины с зеркалом, отражающим лазерное излучение.
Известно защищенное патентом изобретение - прототип: патент №2639609, МПК G02B 26/10, G05D 1/00, 2017 год «Способ управления лазерным лучом» (Яковлев М.В., Яковлева Т.М., Яковлев Д.М.), согласно которому в магнитное поле помещают платформу с зеркалом на одной стороне, проводником электрического тока и поворотным механизмом на противоположной стороне, причем проводник электрического тока выполняют в виде кольцевых витков, расположенных по периметру платформы, поворотный механизм устанавливают в центре тяжести платформы, магнитное поле формируют системой электромагнитов, ток кольцевых витков и электромагнитов регулируют из условия отражения лазерного луча от зеркала в заданном направлении. Недостаток изобретения заключается в том, что оно не позволяет осуществлять управление лазерным лучом в пределах больших телесных углов (более 2π стерадиан).
Целью предполагаемого изобретения является расширение пределов регулировки направления лазерного луча при сохранении высокой оперативности перемещения лазерного луча в телесных углах более 2π.
Указанная цель достигается в заявляемом способе управления лазерным лучом, согласно которому управляют направлением лазерного луча за счет поворота расположенной в магнитном поле платформы с зеркалом на одной стороне, проводником электрического тока и поворотным механизмом на противоположной стороне, проводник электрического тока выполняют в виде кольцевых витков, расположенных по периметру платформы, поворотный механизм устанавливают в центре тяжести платформы, магнитное поле формируют системой электромагнитов, ток кольцевых витков и электромагнитов регулируют из условия направления лазерного луча в заданную область космического пространства, причем опору поворотного механизма и систему электромагнитов жестко монтируют на внутренней поверхности с геометрическим центром, совпадающим с центром тяжести платформы, а на внешней поверхности сферической оболочки располагают механический привод, обеспечивающий ее перемещение вокруг геометрического центра по углу места и азимуту.
Обоснование реализуемости заявляемого способа заключается в следующем. При любом положении сегмента сферической оболочки с геометрическим центром, совпадающим с центром тяжести платформы, сохраняется относительное расположение отклоняющих электромагнитов и поворотной платформы с отражающим зеркалом. Следовательно, сохраняются все настройки системы при работе в пределах телесного угла, соответствующего отклонению лазерного луча в исходном положении устройства. При этом действие лазерного луча переносится в другую область пространства, и тем самым расширяются пределы регулировки направления лазерного луча при сохранении высокой оперативности перемещения лазерного луча в телесном угле, соответствующем исходному положению устройства.
Таким образом, техническая возможность реализации заявляемого способа управления лазерным лучом не вызывает сомнений.
Claims (1)
- Устройство для управления лазерным лучом, содержащее платформу, в центре тяжести которой установлено зеркало, имеющее поворотный механизм, проводник электрического тока, выполненный в виде кольцевых витков, расположенных по периметру платформы, и систему электромагнитов, размещенную на внутренней поверхности платформы, формирующих управляющий ток в проводнике, отличающееся тем, что платформа выполнена с возможностью ее поворота вместе с установленным на ней зеркалом вокруг оси, проходящей через центр ее тяжести и перпендикулярной наружной поверхности в пределах значений телесных углов больших 2π, имеет механический привод, размещенный на внутренней поверхности платформы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138992A RU2695280C1 (ru) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | Устройство для управления лазерным лучом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138992A RU2695280C1 (ru) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | Устройство для управления лазерным лучом |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2695280C1 true RU2695280C1 (ru) | 2019-07-22 |
Family
ID=67512287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018138992A RU2695280C1 (ru) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | Устройство для управления лазерным лучом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2695280C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2726658A1 (fr) * | 1994-11-04 | 1996-05-10 | Laserdot | Procede et dispositif pour determiner la position relative d'un objet par rapport a un point de reference |
US20010000130A1 (en) * | 1998-03-26 | 2001-04-05 | Kazuhiko Aoki | Laser pointing apparatus and on-fulcrum movement drive apparatus |
DE102008005585A1 (de) * | 2008-01-22 | 2009-07-30 | Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Ermittlung der Rollwinkellage eines Flugkörpers |
WO2017146811A1 (en) * | 2016-02-22 | 2017-08-31 | Raytheon Company | Reaction compensated steerable platform |
RU2639609C2 (ru) * | 2016-04-05 | 2017-12-21 | Михаил Викторович Яковлев | Способ управления лазерным лучом |
RU2668647C1 (ru) * | 2017-09-21 | 2018-10-02 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Оптическая система наведения |
RU2676999C1 (ru) * | 2018-02-21 | 2019-01-14 | Михаил Викторович Яковлев | Способ определения направления на космический объект |
-
2018
- 2018-11-06 RU RU2018138992A patent/RU2695280C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2726658A1 (fr) * | 1994-11-04 | 1996-05-10 | Laserdot | Procede et dispositif pour determiner la position relative d'un objet par rapport a un point de reference |
US20010000130A1 (en) * | 1998-03-26 | 2001-04-05 | Kazuhiko Aoki | Laser pointing apparatus and on-fulcrum movement drive apparatus |
DE102008005585A1 (de) * | 2008-01-22 | 2009-07-30 | Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Ermittlung der Rollwinkellage eines Flugkörpers |
WO2017146811A1 (en) * | 2016-02-22 | 2017-08-31 | Raytheon Company | Reaction compensated steerable platform |
RU2639609C2 (ru) * | 2016-04-05 | 2017-12-21 | Михаил Викторович Яковлев | Способ управления лазерным лучом |
RU2668647C1 (ru) * | 2017-09-21 | 2018-10-02 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Оптическая система наведения |
RU2676999C1 (ru) * | 2018-02-21 | 2019-01-14 | Михаил Викторович Яковлев | Способ определения направления на космический объект |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20230305157A1 (en) | Laser scanner | |
US8752969B1 (en) | Method of operating a fast scanning mirror | |
US8203702B1 (en) | Optical system | |
US7292319B1 (en) | Optical tracking device employing a three-axis gimbal | |
KR101681012B1 (ko) | 반사체들의 위치를 결정하기 위한 근접선형 구동 시스템들 | |
JP2020508457A (ja) | センサーシステム及びその方法 | |
RU2676999C1 (ru) | Способ определения направления на космический объект | |
US6198564B1 (en) | Optical scanning system | |
US4626063A (en) | Control of rotating mirrors | |
US4883348A (en) | Wide field optical system | |
US2999161A (en) | Method of and means for horizon stabilization | |
RU2695280C1 (ru) | Устройство для управления лазерным лучом | |
RU2694129C1 (ru) | Устройство для управления процессом сканирования лазерным лучом | |
JP6296271B2 (ja) | 計測システム、及び計測方法 | |
US11709232B2 (en) | Laser scanning device and laser radar | |
US5107369A (en) | Wide field multi-mode telescope | |
US4270048A (en) | Apparatus for determining the angle of incident electromagnetic radiation | |
US20200386863A1 (en) | Sensor apparatus for detecting an object | |
RU2716610C1 (ru) | Способ сопровождения космического объекта лазерным лучом | |
RU2720856C1 (ru) | Способ определения направления лазерного луча на космический аппарат, принимающий сигналы лазерной космической связи | |
RU2706844C1 (ru) | Способ определения направления на космический объект | |
US20190120941A1 (en) | Arrangement of light sources and detectors in a lidar system | |
KR101924266B1 (ko) | 라이다 장치 | |
US4675688A (en) | Rate sensor with coaxially mounted scanning antenna | |
RU2678256C1 (ru) | Способ засветки оптико-электронных приборов малогабаритных беспилотных летательных аппаратов |