RU27864U1

RU27864U1 - Активная система наблюдения для транспортных средств

Info

Publication number: RU27864U1
Application number: RU2002124372/20U
Authority: RU
Inventors: В.С. Белоусов; В.П. Тарасенко; Г.Г. Матвиенко; В.В. Белов; Б.Д. Борисов; И.Н. Пустынский; чий И.М. Кур; И.М. Курячий
Original assignee: ЗАО "Научно-производственное предприятие "Развитие"
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2003-02-20

Description

Активная система наблюдения для транспортных средств.

Полезная модель - относится к системам наблюдения, предназначенным для улучшения визуального обнаружения и идентификации водителем объектов на автомобильных трассах в условиях плохой видимости и в тёмное время суток, и может быть использована для улучшения наблюдений в различных областях хозяйственной деятельности.

Известна активная система наблюдения (1), содержащая импульсный полупроводниковый лазер, объектив формирования пучка подсветки, электронно-оптический преобразователь с электронным затвором, приёмный объектив, блок регулируемой задержки. В момент посылки импульса в сторону объекта, затвор запирает электронно-оптический преобразователь и открывает его только по истечении времени, установленном в блоке задержки. За время задержки импульс света лазера проходит расстояние до объекта, отражается от него и попадает в приёмный объектив. Наблюдатель видит изображение на экране электронно-оптического преобразователя при этом замутнённые слои атмосферы на пути

, ,-i)j;yfo-.; .2, v:i.;i -Zx ;.t -:3., --т,: г.

MKH iGOlS 17/88 jjjj

следования лазерного импульса не вызывают обратной засветки, ослепляющей наблюдателя, так как в это время прибор остаётся закрытым. Рассмотренная активная система наблюдения имеет малую дальность действия и малопригодна для работы в условиях плохой видимости на трассах. Ближайшей из известных является активная система наблюдения (2), содержащая приёмный объектив, сменный узкополосный оптический фильтр, установленный перед фотокатодом электронно-оптического преобразователя с микроканальной пластиной. Причем изображение с экрана электронно-оптического преобразователя посредством объектива передаётся на матрицу телевизионной ПЗС камеры с которой сигнал поступает на телевизионный монитор для визуализации изображения. Кроме этого, данная система содержит два импульсных полупроводниковых лазера с ооъективами, формирующими световые пучки подсветки, двух блоков регулируемой задержки, задающего генератора импульсов, двух блоков деления частоты, двух ждущих генераторов. При этом роль электронного затвора выполняет микроканальная пластина электронно-оптического преобразователя. Для управления напряжением на микроканальной пластине используется блок

формирования стробирующих импульсов, с помощью которого напряжение с микроканальной пластины либо сбрасывается, тем самым закрывая электронно-оптический преобразователь, либо возникает, открывая его. Применение двух лазеров создаёт условия для одновременного освещения двух участков трассы с различным пространственным удалением от наблюдателя, т.е. дальнего и ближнего света. Это достигается использованием разных по времени задержек, повышенной частоты посылки лазерных импульсов и увеличением длительности импульсов, стробирующих электронно-оптический преобразователь для удалённых участков трассы, а для ближних её участков - понижением частоты посылки лазерных импульсов и уменьщением длительности стробирующих импульсов.

Данная активная система наблюдения и.меет более приемлемые характеристики для наблюдений на трассе, но всё же в условиях замутнённой атмосферы сё эффективность недостаточна. Кроме того, применение двух лазеров и использование микроканальной пластины в качестве электронного затвора усложняет практическое применение такой системы наблюдения.

Задачей, которую рещает заявляемая активная система наблюдения, является улучшение помехозащищённости наблюдений

ШДг/1

в условиях повышенной замутнённости атмосферы на трассе и, как следствие, повышение эффективности наблюдений.

Поставленная задача решается тем, что предлагаемая активная система наблюдения, как и известная содержит узкополосный оптический фильтр, приёмный объектив, электронно-оптический преобразователь с микроканальной пластиной, объектив для

переноса изображения с экрана электронно-оптического

преобразователя на матрицу телевизионной ПЗС-камеры, монитор. В отличие от известной активной системы наблюдения, в данной системе используется один полупроводниковый лазер с коротким оптическим импульсом и объективо.м для формирования пучка оптической подсветки, а стробирование электронно-оптического преобразователя проводится путём импульсной подачи и снятия напряжения на фотокатоде с длительностью равной длительности лазерного импульса. Для получения более качественного изображения по полю зрения системы наблюдения узкогюлисный фильтр устанавливается перед объективо.м. В отличие от известной, в данной активной системе для одновременного наблюдения ближних и дальних участков трассы испоьзуется быстрое сканирование управляемой задержкой импульсов строба электронно-оптического преобразователя и управление задержкой импульсов запуска лазера. Причем, скорость сканирования задержки

.

определяется заданной длиной трассы и осуществляется внутри временного интервала телевизионного полукадра. Количество циклов сканирования может быть увеличено или уменьшено через регулируемый блок повторения циклов в зависимости от видимости на трассе и скорости движения транспортного средства. Кроме этого, первичная синхронизация процессов запуска лазера и стробирования электронно-оптического преобразователя проводится через блоки регулируемых задержек посредством кадрового синхроимпульса, формируемых штатны.м синхрогенератором телевизионной ПЗС-камеры.

На фиг. 1 показана функциональная схема заявляемой активной системы наблюдения для транспортных средств.

Активная система наблюдения для транспортных средств содержит (фиг. 1) узкополосный оптический фильтр 1, приёмный объектив 2, электронно-оптический преобразователь с микроканальной пластиной 3, объектив 4 для переноса изображения с экрана электронно-оптического преобразователя на .матрицу телевизионной ПЗС-камеры 5, телевизионный монитор 6. В состав системы также входит формирователь стробирующих импульсов электронно-оптического преобразователя 7, блок регулируемой задержки стробирующих импульсов 8, регулируемый ждущий генератор пачек запускающих импульсов 9. При этом генератор 9

связан с блоком задержки импульсов запуска лазера 10, а блок сканирования задержки стробирующих импульсов 11 связан с блоком задержки 8 и блоком формирования циклов сканирования задержки 12. В составе системы также находится объектив формирования пучка подсветки 13, лазерный полупроводниковый излучатель 14, блок накачки лазера 15 и блок 16 управления

частотой импульсов в пачке и частотой и длительностью циклов

сканирования задержки стробирующих импульсов. При этом блок 16 связан с ждущим генератором пачек импульсов 9 и блоком циклов сканирования задержки 12.

Активная система наблюдения для транспортных средств работает следующим образом (фиг. 1). Сформированное объективом 13 импульсное оптическое излучение лазера 14, освещает объект на трассе. Причем, запуск лазера осуществляется штатным кадровым синхроимпульсом телевизионной ПЗС-камеры 5 через ждущий генератор пачек импульсов 9, задержку 10 к блок накачки 15. Одновременно генератор 9 через задержку 8 запускает генератор стробирующих импульсов электронно-оптического преобразователя. Импульсы генератора 7 подаются на фотокатод электроннооптического преобразователя 3 в момент прихода импульсного отраженного оптического сигнала от объекта и открывают его. Отраженное излучение проходит через узкополосный оптический

фильтр 1. Объектив 2 формирует на фотокатоде электроннооптического преобразователя изображение объекта, которое на период действия стробирующего импульса, возникает на выходном экране преобразователя. С помощью объектива 4 изображение с экрана преобразователя переносится на матрицу телевизионной ПЗС-камеры 5 и визуализируется на мониторе 6.

Для просмотра всей трассы синхронизованный блоком 9 блок сканирования задержки стробирующих импульсов 11 пропускает последовательность импульсов на запуск генератора строба смещенных по времени задержки от минимально заданной до максимальной, определяемой длиной просматриваемой трассы. Процесс просмотра трассы осуществляется внутри временного интервала телевизионного полукадра. Параметры сканирования устанавливаются блоком 16, связанны.м с блоком 9, и через блок формирователя циклов сканирования задержки 12 с блоком сканирования задержки 11. С помощью такой связи осуществляется управление частотой импульсов в пачке, а также частотой и длительностью циклов сканирования задержки стробирующих импульсов в зависимости от ситуации на трассе. При сильных замутнениях атмосферы число циклов сканирования за время полукадра увеличивается. Использование импульсного режима подсветки объекта короткими импульсами и синхронным приёмом

равным по времени импульсам подсветки, позволяет уменьшить фоновые засветки, вызванные как обратным рассеянием в атмосфере, так и светом встречных фар, в число раз кратное скважности работы прибора.

Литература принятая во внимание

1.Орлов В.А. Лазеры в военной технике. М.: Воениздат, 1976. 1 74 с.

2.Волков В.Г. Телевизионные приборы вождения транспорта в сложных условиях видимости. // Техника кино и телевидения. 2001. №5. с. 31-34.

Директор РШП Развитие

B.C. Белоусов

Claims

Активная система наблюдения для транспортных средств, содержащая приемный объектив, сменный узкополосный оптический фильтр, установленный перед фотокатодом электронно-оптического преобразователя с микроканальной пластиной, объектив для переноса изображения с экрана электронно-оптического преобразователя на матрицу телевизионной ПЗС-камеры, электрически связанной с телевизионным монитором, визуализирующим изображения; по крайней мере один формирователь стробирующих импульсов, выходное импульсное напряжение которого подается на микроканальную пластину электронно-оптического преобразователя, выполняющую роль электронного затвора; два импульсных полупроводниковых лазера с блоками накачки и объективами, формирующими световые пучки подсветки, для одновременного освещения двух участков трассы с различным пространственным удалением от наблюдателя, связанных с задающим генератором импульсов через два ждущих генератора и два блока регулируемых задержек, причем каждый из них: ждущий генератор и блок накачки полупроводникового лазера для освещения ближних участков трассы соединены через блоки деления частоты с целью снижения мощности подсветки; дальние участки трассы освещаются вторым полупроводниковым лазером с частотой, определяемой задающим генератором импульсов, причем электронно-оптический преобразователь открывается длинным импульсом стробирующего генератора, что позволяет наблюдать сразу всю заданную длину трассы; для ближнего участка трассы длительность стробирующего импульса близка к длительности импульса подсветки и, в итоге, на мониторе видны сразу два участка трассы, отличающаяся тем, что в ней используется один полупроводниковый лазер с коротким импульсом, а стробирование электронно-оптического преобразователя проводится пачками импульсов заданной частоты с длительностью одного импульса, равного по длительности оптическому лазерному импульсу, путем подачи его на фотокатод электронно-оптического преобразователя; кроме этого, для одновременного наблюдения ближних и дальних участков трассы используется быстрое сканирование управляемой задержкой импульсов строба электронно-оптического преобразователя, причем скорость сканирования задержки определяется заданной длиной трассы и осуществляется внутри временного интервала телевизионного полукадра, а количество циклов сканирования меняется через регулируемый блок повторения циклов в зависимости от видимости на трассе и скорости движения транспортного средства, при этом первичная синхронизация процессов запуска лазера и стробирования электронно-оптического преобразователя производится через ждущий генератор пачек и блоки регулируемых задержек посредством кадрового синхроимпульса от синхрогенератора телевизионной камеры.