RU29140U1

RU29140U1 - Optical signal simulator for testing the operation of optoelectronic tracking systems

Info

Publication number: RU29140U1
Application number: RU2002123119/20U
Authority: RU
Inventors: А.А. Солдатова; И.М. Осутин; А.Б. Меерович; Н.Н. Конюков; Я.П. Шидловский
Original assignee: Открытое акционерное общество "ЛОМО"
Priority date: 2002-09-02
Filing date: 2002-09-02
Publication date: 2003-04-27

Description

ИМИТАТОР ОПТР1ЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ФУИКВДОНИРОВАНИЯ ОПТИКОЭЛЕКТРОННЫХOPT1 SIGNAL SIMULATOR FOR CHECKING OF OPTICAL ELECTRONIC FUICQUIDATION

СЛЕДЯЩИХ СИСТЕМNEXT SYSTEMS

Предлагаемое устройство (полезная модель) относится к области электронного приборостроения и может быть использовано как для исследования опытных образцов, так и для проверки в цеховых условиях таких параметров серийных изделий оптикоэлектронных следящих систем (ОЭСС) полуактивного типа как чувствительность в условиях фоновой засветки и величина увода гироскопа при имитации полетных условий.The proposed device (utility model) relates to the field of electronic instrumentation and can be used both for researching prototypes and for testing in shop conditions such parameters of serial products of optoelectronic tracking systems (OECS) of semi-active type as sensitivity under background illumination and gyroscope drift value when simulating flight conditions.

Известны, например, ряд устройств 1, содержащие имитаторы источников оптического излучения с приводами их перемещения в поле зрения ОЭСС, различные оптические системы для формирования изображений этих источников в фокальной плоскости ОЭСС.For example, a number of devices 1 are known, containing simulators of optical radiation sources with drives for moving them in the field of view of the OECS, various optical systems for imaging these sources in the focal plane of the OECS.

Ни одно из приведенных выше устройств не позволяет имитировать фоновую засветку источника излучения (цели) и измерять параметры ОЭСС в условиях имитации полетных условий. .None of the above devices can simulate the background illumination of a radiation source (target) and measure the OECS parameters in flight simulation conditions. .

Наиболее близким по числу общих признаков является устройство 2, содержащее последовательно соединенные источник некогерентного излучения, имитатор параллельного пучка, диспергирующую призму, диафрагму, наклонное зеркало, полупрозрачную пластину, динамический стенд, аналого-цифровой преобразователь и блок регистрации и обработки результатов измерений, содержащий последовательно соединенные оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), вычислительное устройство и блок сравнения, выход которого является выходом устройства, к другому входу динамического стенда подключен привод дискретного вращения, содержащий последовательно соединенные интегратор, квантователь уровня и реверсивный двигатель постоянного тока, другой вход которого соединен с фиксатором.The closest in number of common features is device 2, which contains a series-connected incoherent radiation source, a parallel-beam simulator, a dispersing prism, an aperture, an inclined mirror, a translucent plate, a dynamic stand, an analog-to-digital converter, and a measurement data recording and processing unit containing series-connected random access memory (RAM), a computing device and a comparison unit, the output of which is the output of the device, to another in ode dynamic stand connected discrete rotational drive, comprising serially connected an integrator, a quantizer level and reversible DC motor, the other input of which is connected with a clamp.

Устройство 2 предназначено для проверки функционирования и измерения параметров многосекционных фотоприемных устройств ОЭСС полуактивного типа посредством снятия спектральных характеристик каждого отдельного элемента и определения на их основе допустимого значения интегральной пропускной способности фотоприемного устройства в целом. Таким образом, описываемое устройство (прототип) также не предназначено для проверки параметров ОЭСС .The device 2 is intended to test the functioning and measurement of the parameters of multi-sectional photodetector devices OECS semi-active type by taking the spectral characteristics of each individual element and determining on their basis the permissible value of the integral bandwidth of the photodetector device as a whole. Thus, the described device (prototype) is also not intended to check the OECS parameters.

Основной задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является достижение возможности измерения технических характеристик ОЭСС полуактивного типа в условияхThe main task to which the proposed utility model is directed is to achieve the possibility of measuring the technical characteristics of a semi-active type OECS in conditions

фоновой засветки цели и измерение величины увода гироскопа, вызванные имитацией полетных условий.background illumination of the target and measurement of the magnitude of the gyroscope drift caused by simulated flight conditions.

Для достижения поставленной задачи, в устройство, выбранное в качестве прототипа, содержащее последовательно соединенные источник некогерентного излучения, имитатор параллельного пучка, диафрагму и наклонное зеркало, дополнительно введены дополнительный имитатор параллельного пучка, последовательно соединенные спектральный фильтр, нейтральный фильтр, система фотометрических клиньев, объектив и источник фоновой засветки, последовательно соединенные источник когерентного излучения, телескопическая система, дополнительный объектив, выход которого соединен с входом наклонного зеркала, последовательно соединенные пульт управления и привод системы фотометрических клиньев, выход которого соединен с управляющим входом системы фотометрических клиньев, а другой выход пульта управления соединен с управляющим входом источника фоновой засветки, последовательно соединенные система наклонных зеркал и экран с измерительной шкалой, при этом выход источника фоновой засветки через диафрагму соединен с входом дополнительного имитатора параллельного пучка.To achieve this objective, an additional parallel beam simulator, a series-connected spectral filter, a neutral filter, a system of photometric wedges, a lens and source of background illumination, series-connected source of coherent radiation, telescopic system, additional lens c, the output of which is connected to the input of the inclined mirror, the control panel and the drive of the photometric wedge system are connected in series, the output of which is connected to the control input of the photometric wedge system, and the other output of the control panel is connected to the control input of the background illumination source, the inclined mirror system and the screen are connected in series with a measuring scale, while the output of the source of background illumination through the diaphragm is connected to the input of an additional simulator of a parallel beam.

Выполнение технической задачи, поставленной при создании предлагаемого устройства (полезной модели), стало возможным благодаря следующему. С помощью введенных спектрального фильтра.The implementation of the technical task set when creating the proposed device (utility model), was made possible thanks to the following. Using the entered spectral filter.

нейтрального фильтра, системы фотометрических клиньев с приводом, объектива, источника фоновой засветки и дополнительного имитатора параллельного пучка формируется точечное изображение цели и размерное изображение фона.a neutral filter, a system of photometric wedges with a drive, a lens, a source of background illumination and an additional simulator of a parallel beam, a point image of the target and a dimensional image of the background are formed.

С помощью введенных источника когерентного излучения, телескопической системы, дополнительного объектива, системы наклонных зеркал и экрана с измерительной шкалой осуществляется измерение величины увода гироскопа при имитации полетных условий.Using the introduced coherent radiation source, a telescopic system, an additional lens, a system of inclined mirrors and a screen with a measuring scale, the magnitude of the gyroscope drift is measured while simulating flight conditions.

Таким образом, совокупность указанных выше признаков позволяет решить поставленную техническую задачу - возможность проверки чувствительности ОЭСС полуактивного типа в условиях фоновой засветки цели и измерение величины увода гироскопа, вызванные имитацией полетных условий.Thus, the combination of the above features allows us to solve the technical problem - the ability to test the sensitivity of the OECS semi-active type in the background illumination of the target and measuring the magnitude of the gyroscope drift caused by simulated flight conditions.

На фиг. 1 представлена блок-схема имитатора оптических сигналов для проверки функционирования оптикоэлектронных следящих систем.In FIG. 1 shows a block diagram of an optical signal simulator for testing the operation of optoelectronic tracking systems.

Имитатор оптических сигналов содержит последовательно соединенные источник некогерентного излучения 1, имитатор параллельного пучка 2, спектральный фильтр 3, нейтральный фильтр 4, систему фотометрических клиньев 5, объектив 6, источник фоновой засветки 7, диафрагму 8 и дополнительный имитатор параллельного пучка 9, последовательно соединенные источник когерентного излучения 10, телескопическую систему 11, дополнительный объектив 12 иThe optical signal simulator contains a serially connected incoherent radiation source 1, a parallel beam simulator 2, a spectral filter 3, a neutral filter 4, a system of photometric wedges 5, a lens 6, a background light source 7, an aperture 8, and an additional parallel beam simulator 9, connected in series with a coherent source radiation 10, telescopic system 11, additional lens 12 and

наклонное зеркало 13, носледовательно соединенные систему наклонных зеркал 14 и экран 15 с измерительной шкалой, последовательно соединенные нульт управления 16 и привод 17, выход которого соединен с управляющим входом системы фотометрических клиньев 5, другой выход пульта управления 16 соединен с управляющим входом источника фоновой засветки 7.an inclined mirror 13, subsequently connected to a system of inclined mirrors 14 and a screen 15 with a measuring scale, serially connected control unit 16 and a drive 17, the output of which is connected to the control input of the system of photometric wedges 5, the other output of the control panel 16 is connected to the control input of the background light source 7 .

Имитатор оптических сигналов работает следующим образом.The optical signal simulator operates as follows.

Источник некогерентного излучения 1, имитирзпющий излучение цели, представляет собой светодиод с накачкой, например, типа ПГС-11м, тело свечения которого находится в фокальной плоскости имитатора параллельного пучка 2. Спектральный фильтр 3 ограничивает спектр ПГС-Пм, приближая его к спектру цели. Нейтральный фильтр 4 и система фотометрических клиньев 5 позволяют как дискретно, так и плавно изменять мощность излучения от источника некогерентного излучения 1. Объектив 6 строит промежуточное изображение цели в фокальной плоскости дополнительного имитатора параллельного пучка 9. Источник фоновой засветки 7 представляет собой экраны из «молочного стекла, подсвеченные лампами накаливания типа КГМ-12-100, установленные также в фокальной плоскости дополнительного имитатора параллельного пучка 9.The incoherent radiation source 1, simulating target radiation, is an LED pumped, for example, type PGS-11m, whose luminescence body is located in the focal plane of the parallel beam simulator 2. Spectral filter 3 limits the spectrum of PGS-PM, bringing it closer to the spectrum of the target. The neutral filter 4 and the system of photometric wedges 5 allow both discrete and smoothly change the radiation power from the source of incoherent radiation 1. Lens 6 builds an intermediate image of the target in the focal plane of an additional simulator of parallel beam 9. The source of background illumination 7 is a screen made of "milk glass illuminated by incandescent lamps of the type KGM-12-100, also installed in the focal plane of an additional simulator of parallel beam 9.

с помощью системы фотометрических клиньев 5 и диафрагмы 8 можно реализовывать различные геометрические и энергетические характеристики цели и фоновой засветки.Using the system of photometric wedges 5 and aperture 8, it is possible to realize various geometric and energy characteristics of the target and background illumination.

Таким образом, дополнительный имитатор параллельного пучка 9 формирует в плоскости фотоприемника ОЭСС точечное изображение цели и размерное изображение фона.Thus, an additional simulator of parallel beam 9 forms a point image of the target and a dimensional image of the background in the plane of the OECS photodetector.

В качестве источника когерентного излучения 10 используется газовой лазер типа ЛГН-207А, формирующий когерентное излучение с малой расходимостью видимого диапазона. Телескопическая система 11 уменьшает величину расхождения лазерного излучения, дополнительный объектив 12 фокусирует излучение, направленное с помощью наклонного зеркала 13 на торец гироскопа ОЭСС, отраженное от него и прошедшее через систему наклонных зеркал 14, обеспечивающих необходимую длину хода луча для требуемой точности измерения отклонения оси гироскопа, в плоскости экрана 15. Сетка экрана 15 представляет собой систему концентрических фигур, форма которых описывается уравнением эллипса, у которого малая полуось «А пропорциональна «а, а большая полуось «В пропорциональна «Р.As a source of coherent radiation 10, a gas laser of the LGN-207A type is used, which generates coherent radiation with a small divergence of the visible range. The telescopic system 11 reduces the divergence of the laser radiation, an additional lens 12 focuses the radiation directed with the help of an inclined mirror 13 onto the end face of the OECS gyroscope, reflected from it and transmitted through the system of inclined mirrors 14, providing the necessary beam path for the required accuracy of measuring the deviation of the gyroscope axis, in the plane of the screen 15. The grid of the screen 15 is a system of concentric figures, the shape of which is described by the equation of the ellipse, in which the minor axis “A is proportional "And, as semi-major axis" in a proportionally "R.

где а - угол отклонения луча в плоскости экрана по вертикали; Р - угол отклонения луча в плоскости экрана по горизонтали. sin а 8т2фсо8 i, sin Р sin29, где i - угол падения луча лазера на торец ротора гироскопа где ф - угол поворота торца ротора гироскопа.where a is the beam deflection angle in the plane of the screen vertically; P is the angle of deviation of the beam in the horizontal plane of the screen. sin a 8t2fso8 i, sin P sin29, where i is the angle of incidence of the laser beam at the end of the gyro rotor, where f is the angle of rotation of the end of the gyro rotor.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ НСТОЧНИКНUSED SOURCE

1.H.E.Meisinger «Моделирование ИК-систем, Ргос. IRE, 1952, 47,19.1.H.E.Meisinger “Modeling IR Systems, Proc. IRE, 1952, 47.19.

2.Российская Федерация, свидетельство на полезную модель N 12248 МПК: G01M11/00, 1999 г. - прототип.2. The Russian Federation, certificate for utility model N 12248 IPC: G01M11 / 00, 1999 - prototype.

Claims

An optical signal simulator for checking the operation of optoelectronic tracking systems, containing a sequentially connected incoherent radiation source, a parallel beam simulator, a diaphragm and an inclined mirror, characterized in that an additional parallel beam simulator, a spectral filter, a neutral filter, a system of photometric wedges are connected in series, a lens and a source of background illumination, series-connected source of coherent radiation, a telescopic system a secondary lens, the output of which is connected to the input of the inclined mirror, the control panel and the drive of the photometric wedge system connected in series, the output of which is connected to the control input of the photometric wedge system, and the other output of the control panel is connected to the control input of the backlight source, the inclined system is connected in series mirrors and a screen with a measuring scale, while the output of the background illumination source through the diaphragm is connected to the input of an additional parallel simulator beam.