SU1659795A1 - Photometer for scanning firmament - Google Patents
Photometer for scanning firmament Download PDFInfo
- Publication number
- SU1659795A1 SU1659795A1 SU884606914A SU4606914A SU1659795A1 SU 1659795 A1 SU1659795 A1 SU 1659795A1 SU 884606914 A SU884606914 A SU 884606914A SU 4606914 A SU4606914 A SU 4606914A SU 1659795 A1 SU1659795 A1 SU 1659795A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- optical fibers
- line
- optical
- fibers
- input
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к области геофизики и позвол ет оперативно фиксировать наличие облаков, вспышек молний, следов падающих метеоритов. Цель изобретени - повышение скорости сканировани . Фотометр содержит несколько линеек световодов , причем в каждой линейке угол между направлением нормалей к входным торцам световодов (все нормали в данной линейке параллельны между собой) и линией горизонта один и то же, но высота линии сканировани на небосводе дл каждого световода линейки различна. За счет этого обеспечиваетс измерение как азимута , так и высоты визируемого объекта. Быстрое сканирование обеспечиваетс за счет вращени входного оптического устройства и попеременной оптической св зи каждой линейки световодов с фотоприемником. 3 ил. $ (ЛThe invention relates to the field of geophysics and allows you to quickly detect the presence of clouds, lightning flashes, and traces of falling meteorites. The purpose of the invention is to increase the scanning speed. The photometer contains several lines of optical fibers, and in each line the angle between the direction of the normals to the input ends of the optical fibers (all the normals in this line are parallel to each other) and the horizon line is the same, but the height of the scanning line in the sky is different for each fiber of the line. Due to this, the measurement of both the azimuth and the height of the object being sighted is provided. Fast scanning is provided by rotating the input optical device and alternating optical communication of each fiber array with the photodetector. 3 il. $ (L
Description
Изобретение относитс к геофизике и может быть использовано дл оптического сканировани небосвода с целью скоростного измерени ркости различных пунктов всего небосвода, что, в частности, позвол ет фиксировать наличие облаков, вспышек молний, следов падающих метеоритов и т.д.The invention relates to geophysics and can be used for optical scanning of the sky for the purpose of high-speed measurement of the brightness of various points of the entire sky, which, in particular, makes it possible to detect the presence of clouds, lightning flashes, traces of falling meteorites, etc.
На фиг.1 представлена одна из линеек световодов; на фиг.2 изображена друга линейка световодов (имеюща чной угол между нормалью к входным торцам и плоскостью горизонта); на фиг.З представлено входное приемное устройство целиком.Figure 1 shows one of the lines of optical fibers; Figure 2 shows another line of optical fibers (the angle between the normal to the input ends and the plane of the horizon); FIG. 3 shows the input receiving device in its entirety.
Фотометр содержит основание 1, линейку световодов 2, входные торцы 3 световодов с установленными перед ними депол ризаторами 4, выходные торцы 5 световодов, установленные на основании 1,The photometer contains a base 1, a line of light guides 2, input ends of 3 light guides with depolators installed in front of them 4, output ends of 5 light guides mounted on base 1,
блок световодов 6, линзу 7 и приемник излучени 8.the light guide unit 6, the lens 7 and the radiation receiver 8.
На фиг.З узлы входного оптического устройства дл нагл дности разделены. Верх- ний узел состоит из групп жестких, наклоненных под углом к горизонту своими концами световодов, Наклон этот мен етс от одной группы к другой в диапазоне углов к горизонту от 0 до 90°. На фиг.1 показана одна из таких групп, концы которых расположены горизонтально (0° к горизонту); на фиг.2 - друга группа - концами под углом 45° к горизонту; на фиг.З изображено несколько групп, в каждой из которых концы имеют свой одинаковый наклон. Чтобы не загромождать фигуру 3, на ней показаны не все световоды данной группы, а лишь один, Положение других световодов символически изображео кружками, идущими вдоль диаметров круга основани . Верхний узелIn FIG. 3, the nodes of the input optical device are separated for clarity. The upper node consists of groups of rigid, inclined fibers with their ends at an angle to the horizon. This inclination varies from one group to another in the range of angles to the horizon from 0 to 90 °. Figure 1 shows one of these groups, the ends of which are located horizontally (0 ° to the horizon); 2 - another group - ends at an angle of 45 ° to the horizon; Fig. 3 shows several groups, in each of which the ends have their own inclination. In order not to clutter figure 3, not all the fibers of this group are shown, but only one. The position of the other fibers is symbolically depicted by circles running along the diameters of the base circle. Top knot
С/1C / 1
юYu
XJXj
Ч)H)
елate
состоит из плоского основани 1 цилиндрической формы, которое пронизано проход щими сквозь него и жестко закрепленными с ним линейками световодов 2. Вблизи входных торцов 3 каждого световода установлены депол ризаторы 4. Депол ризатор необходим потому, что свет, например, дневного безоблачного неба, пол ризован. Из-за пол ризации света в самом световоде это может привести к существенным и трудно учитываемым погрешност м. При помощи депол ризатора эти погрешности -исключаютс . Длина и диаметр трубки определ ют угол раствора прибора, Выходные торцы 5 световодов расположены в нижней плоскости основани . Аналогичны по структуре и все другие линейки световодов, изображенные на фиг.1,2 и 3. Отличаютс они лишь длиной и наклоном. Выходные торцы линеек расположены центрами вдолб пр мых линий - диаметров кругов оснований (фиг.З). Угловое рассто ние между соседними диаметрами, соответствующими этим линейкам, равно 360°/п, где п - число линеек . Наклон к горизонту от одной группы к другой мен етс равномерно с угловым шагом 180°/(п-1), что сно из фиг.З, Блок световодов 6 состоит из монолитного цилиндра (фиг.З) с жестко монтированными в него световодами . Входные и выходные торцы этих световодов лежат в плоскости оснований цилиндра; оси световодов лежат в одной плоскости по диаметру цилиндра. Под блоком световодов б расположена собирающа линза 7 и ее фокусе - приемник излучени 8 (фиг.1). Диаметры торцов всех световодов верхнего и нижнего узлов одинаковы. Вращение узлов вокруг вертикальной оси осуществл етс зубчатыми колесами, приводом или иными известными способами .consists of a flat cylindrical base 1, which is penetrated by light guides 2 that are rigidly fixed to it and passing through it, and depolarizers 4 are installed near the inlet ends 3 of each fiber. The depolarizer is necessary because light, for example, a daytime cloudless sky, is polarized . Due to the polarization of light in the fiber itself, this can lead to significant and difficult to take into account errors. With the help of a depolarizer, these errors are eliminated. The length and diameter of the tube determine the angle of the instrument solution. The output ends of the 5 optical fibers are located in the lower plane of the base. All other fiber optic lines shown in Figs. 1,2 and 3 are similar in structure. They differ only in length and inclination. The output ends of the rulers are located by centers of long straight lines — diameters of base circles (FIG. 3). The angular distance between adjacent diameters corresponding to these rulers is 360 ° / n, where n is the number of rulers. The inclination to the horizon from one group to another varies uniformly with an angular pitch of 180 ° / (p-1), which is clear from FIG. 3. The block of light guides 6 consists of a monolithic cylinder (FIG. 3) with optical fibers rigidly mounted into it. The input and output ends of these fibers lie in the plane of the bases of the cylinder; the axis of the optical fibers lie in the same plane along the diameter of the cylinder. A collecting lens 7 is located under the unit of light guides b and its focus is radiation receiver 8 (Fig. 1). The diameters of the ends of all optical fibers of the upper and lower nodes are the same. The rotation of the nodes around the vertical axis is carried out by gear wheels, driven or by other known methods.
Дл по снени работы устройства выберем систему координат сферической. Азимут А будем отсчитывать от вертикальной плоскости горизонта. Наклон световодов различных групп характеризуетс , таким образом, различными высотами Н. Азимут измер емых пунктов А определ етс поворотом блока световодов 6 вертикально ориентированных световодов.To clarify the operation of the device, we choose a spherical coordinate system. Azimuth A will be counted from the vertical plane of the horizon. The inclination of the fibers of different groups is characterized, therefore, by different heights of H. The azimuth of the measured points A is determined by the rotation of the block of fibers 6 vertically oriented fibers.
При неподвижном положении блока 6 в плоскости чертежа и вращении верхней части устройства с линейками наклонных световодов свет от небосвода последовательно поступает от пунктов небосвода с разной высоты, т.е. свет последовательно на каждую группу световодов поступит от пунктов небосвода с высотой О, Hi, H2, Нз,. ., 90° - число этих пунктов равно числу линеек световодов . При этом азимут этих пунктов равен либо нулю, либо 180°, так как блок вертикальных световодов, как предполагалось, неподвижен. Таким образов, в данном случае свет поступит от пунктов небосвода, лежащих на разной высоте над горизонтом, но при двух азимутах - 0° и 180°. Рассмотрим ход лучей при данном Н и А. Если выходные торцы данной группы наклонных световодов установлены так, что их центры наход т0 с на одной вертикальной оси с центрами соответствующих входных торцов блока 6 (попарно), то свет от небосвода попадает через депол ризатор 4 и далее по световоду через линзу 7 на приемник 8. Пример ходаWhen the block 6 is stationary in the drawing plane and the upper part of the device rotates with lines of inclined light guides, the light from the sky is successively supplied from the sky points from different heights, i.e. light successively on each group of light guides will come from points of the sky with a height of O, Hi, H2, Nz ,. ., 90 ° - the number of these points is equal to the number of lines of optical fibers. In this case, the azimuth of these points is equal to either zero or 180 °, since the block of vertical light guides was supposed to be fixed. Thus, in this case, the light comes from the points of the sky, lying at different heights above the horizon, but with two azimuths - 0 ° and 180 °. Consider the path of the rays at a given H and A. If the output ends of this group of inclined light guides are installed so that their centers are t0 s on the same vertical axis with the centers of the respective input ends of block 6 (in pairs), the light from the sky passes through depolarizer 4 and further along the light guide through the lens 7 to the receiver 8. Example of a stroke
5 луча схематически показан на фиг.2. Очевидно , что таким же образом функционируют и остальные световоды, и свет в данной группе воспринимаетс ими всеми в одинаковых координатах Н и А. В итоге общий5 beam is schematically shown in figure 2. It is obvious that the other fibers also function in the same way, and the light in this group is perceived by them all in the same coordinates H and A. As a result, the total
0 поток от всех световодов группы будет соответственно большим, чем от одного. При вращении можно, таким образом, по поступающему на приемник сигналу получить данные от интенсивности небосвода при0 the flux from all fibers of the group will be correspondingly greater than from one. During the rotation, it is possible, therefore, to receive data from the intensity of the sky at the incoming signal to the receiver.
5 разных высотах от 0 до 90° и при азимутах А 0°и 180°.5 different heights from 0 to 90 ° and at azimuths A 0 ° and 180 °.
Дл того, чтобы измерить дл тех же высот интенсивность при других азимутах, необходимо повернуть блок вертикальныхIn order to measure the intensity for the same altitudes at different azimuths, it is necessary to rotate the vertical block
0 световодов на соответствующий угол. Процесс аналогичен предыдущему. В итоге могут быть получены данные об интенсивности различных пунктов небосвода с разными азимутами и высотами.0 light guides on the corresponding angle. The process is similar to the previous one. As a result, data can be obtained on the intensity of different points of the sky with different azimuths and heights.
5Очевидно также, что оценку интенсивности следует производить по максимуму отсчетов сигнала, который наступает, когда выполн етс указанное выше условие попарного расположени вдоль общей оси5It is also clear that the intensity should be estimated from the maximum of the signal samples, which occurs when the above condition for pairwise arrangement is fulfilled along the common axis
0 центров торцов соответствующих световодов ,0 centers of the ends of the respective optical fibers,
Дл того, чтобы на прибор не попадало пр мое солнечное излучение, перед ним может быть установлен экран-затенитель, какIn order to prevent direct sunlight from reaching the device, a shading screen can be installed in front of it, like
5 это делаетс в известных антинометриче- ских приборах. Скорость вращени узлов ограничена лишь инерционностью регистрирующих приборов, записывающих устройств и при их малой инерционности5, this is done in known antinometric instruments. The speed of rotation of the nodes is limited only by the inertia of the recording devices, recording devices and with their small inertia
0 может быть весьма высокой. По вление на небосводе быстроисчезающих объектов повышенной ркости (молнии, след от метеоритов ) может быть зафиксировано с большой оперативностью.0 can be quite high. The appearance in the sky of rapidly vanishing objects of increased brightness (lightning, a trace from meteorites) can be fixed with great speed.
5 Преимущества предлагаемого устройства следующие: возможность скоростного сканировани множества пунктов небосвода; высока чувствительность, ибо потоки поступают на множество световодов данной секции; высокое угловое разрешение5 The advantages of the proposed device are as follows: the possibility of high-speed scanning of many points of the sky; high sensitivity, because the streams arrive at a number of fibers in this section; high angular resolution
(малые углы раствора), так как диаметры отдельных световодов могут быть выбраны весьма малой величины; надежность работы устройства - монолитные вращающиес блоки световодов в механическом отноше- нии обладают высокой прочностью и поэтому позвол ют успешно осуществл ть скростное вращение узлов; снижение погрешностей , св занных с пол ризацией света неба.(small angles of solution), since the diameters of the individual fibers can be chosen of very small size; reliability of the device operation - monolithic rotating blocks of optical fibers mechanically possess high strength and, therefore, allow successful rotation of the nodes; reduction of errors associated with the polarization of sky light.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884606914A SU1659795A1 (en) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | Photometer for scanning firmament |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884606914A SU1659795A1 (en) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | Photometer for scanning firmament |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1659795A1 true SU1659795A1 (en) | 1991-06-30 |
Family
ID=21410054
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884606914A SU1659795A1 (en) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | Photometer for scanning firmament |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1659795A1 (en) |
-
1988
- 1988-11-21 SU SU884606914A patent/SU1659795A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
П сковска -Фесенкова Е.В. Исследование рассе ни света в атмосфере, - М.: Изд- воАН СССР, 1957, с. 19-21. Лившиц Г.Ш. Рассе ние света в атмосфере. -Алма-Ата: Наука, 1965, с.21-24. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4486095A (en) | Movement measuring apparatus and landmarks for use therewith | |
US5137353A (en) | Angular displacement measuring device | |
CN102854149A (en) | Measuring apparatus for continuous spectrum bidirectional scattering distribution function | |
US3072798A (en) | Photoelectric device | |
EP0062642B1 (en) | Movement measuring apparatus and landmarks for use therewith | |
US3924954A (en) | Heliograph | |
SU1659795A1 (en) | Photometer for scanning firmament | |
US4332090A (en) | Directional two axis optical inclinometer | |
US3813169A (en) | Device for determining position and focus of an optical member | |
US3471936A (en) | Apparatus for measuring the spherical coordinates of a luminous point | |
US5587787A (en) | Process for measuring relative angles | |
JP2001201369A (en) | Photoelectron system | |
SU953457A1 (en) | Optical electronic measuring device | |
SU823273A1 (en) | Optical electronic gage | |
RU2116618C1 (en) | Angle meter | |
SU953609A1 (en) | Crystal gravimeter | |
CN2246294Y (en) | Angle distribution measuring device for scattered light | |
SU1408211A1 (en) | Device for checking parameters of thread | |
SU1499121A1 (en) | Optronic device for measuring angles | |
SU1146547A1 (en) | Device for measuring displacements | |
SU365559A1 (en) | PHOTOELECTRIC MEASURING DEVICE | |
SU1688165A1 (en) | Device for determining shaft rotation parameters | |
SU539288A1 (en) | Opto-electronic measuring device | |
RU2073202C1 (en) | Reading system and its versions | |
SU1281952A1 (en) | Device for measuring lens spectral transmittance factor |