SU457968A1

SU457968A1 - Photoelectric tracking system

Info

Publication number: SU457968A1
Application number: SU1930424A
Authority: SU
Inventors: Олег Михайлович Федотов; Александр Михайлович Горбань; Валерий Николаевич Андреев
Original assignee: Предприятие П/Я Х-5827
Priority date: 1973-06-08
Filing date: 1973-06-08
Publication date: 1975-01-25

Description

(54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА(54) PHOTO-ELECTRIC FOLLOWING SYSTEM

1one

Изобретение относитс к классу след щих систем с оптическими св з ми.The invention relates to a class of following optical communications systems.

Известные фотоэлектрические след щие системы , содержащие оптический блок, фоторезисторы , включенные в мостовую дифференциальную схему, преобразовательно-измерительный блок, электропривод и контрольный элемент , установленный на объекте управлени , не обеспечивают высокой точности из-за возможных уходов «нул дифференциального фотодатчика.The known photoelectric tracking systems containing an optical unit, photoresistors included in the pavement differential circuit, a conversion-measuring unit, an electric drive and a control element mounted on the control object do not provide high accuracy due to possible zero-differential photosensor drifts.

Предлагаема система отличаетс от известных тем, что в ней в преобразовательноизмерительном блоке установлены два блока фиксации центров импульсов, входами св занные - один с фотодиодной матрицей, другой - с электронным развертывающим блоком анализатора пол зрени , а выходами через блок ИЛИ, формирователь импульсов и частотный селектор - с электроприводом, что позвол ет повысить чувствительность и точность отработки угловых перемещений.The proposed system differs from the known ones in that there are two fixing centers of impulses of impulse centers in the conversion unit, the associated inputs are one with a photodiode array, the other with an electronic scanning unit of the field analyzer, and the exits through the OR block, the pulse shaper and the frequency selector - electrically driven, which allows to increase the sensitivity and accuracy of the processing of angular displacements.

На фиг. 1 представлена функциональна схема системы, на фиг. 2 - светоделительна маска.FIG. 1 is a functional diagram of the system; FIG. 2 - beam splitting mask.

В состав системы вход т следующие основные элементы: контрольный элемент 1, например зеркало, установленный на объекте управлени 2; оптический блок 3, содержащий щелевой осветитель 4, полупрозрачное зеркалоThe system includes the following main elements: a control element 1, for example a mirror, mounted on the control object 2; optical unit 3 containing a slit illuminator 4, a translucent mirror

5 и объектив 6; анализатор пол зрени 7, в состав которого вход т дискретный сканистор (пластины 8 со светоделительной маской и жгутом световодов 9), фотодиодна матрица5 and lens 6; field of view analyzer 7, which includes a discrete scanstor (plates 8 with a beam-splitting mask and a bundle of optical fibers 9), photodiode array

10 и электронный развертывающий блок 11, формирующий строчную развертку сканистора вдоль измер емой координаты о по принципу подвижного «оптического генератор импульсов 12 с частотой fr /р-2 const (fp - частота развертки, п - число разр дов счетчика электронного развертывающего блока 11); преобразовательно-измерительный блок 13, состо щий из двух блоков фиксации центров импульсов 14 и 15, логического блока10 and an electronic sweep unit 11, which forms a scanner line scan along the measured coordinate o according to the principle of a moving optical pulse generator 12 with a frequency fr / p-2 const (fp is the scanning frequency, n is the number of bits of the counter of the electronic scanning unit 11); a measuring and measuring unit 13, consisting of two blocks for fixing the centers of pulses 14 and 15, a logic unit

ИЛИ 16, формировател импульсов 17, частотного селектора 18, настроенного на частоту следовани рабочих импульсов фототока /Ф /р/ блок формировани опорного сигнала 19; электропривод 20, кинематически св занный с объектом управлени 2.OR 16, pulse generator 17, the frequency selector 18, tuned to the photocurrent frequency of the working pulses of the photocurrent / O / p / block forming the reference signal 19; electric drive 20, kinematically associated with control object 2.

Система работает следующим образом. Световой поток от щелевого осветител 4, отраженный от полупрозрачного зеркала 5, выходит параллельным пучком из объектива 6, облуча контрольный элемент 1. Отраженный от контрольного элемента световой поток фокусируетс объективом 6 в узкий световой индекс (марку «М) в плоскости светоделительной маски 8 анализатора пол зрени 7.The system works as follows. The light flux from the slit illuminator 4, reflected from the semitransparent mirror 5, comes out in parallel from the lens 6, irradiating the control element 1. The light flux reflected from the control element is focused by the lens 6 into a narrow light index (mark "M) in the plane of the beam-splitting mask 8 of the floor analyzer eyesight 7.

Электронный развертывающий блок 11 анализатора 7 формирует строчную развертку вдоль измер емой координаты X по принципу подвижного «оптического окна. Перед каждым циклом развертки происходит перевод анализатора 7 в исходное состо ние, что сопровождаетс выдачей базовых импульсов, следующих с частотой fe fp.The electronic sweep unit 11 of the analyzer 7 generates a horizontal scan along the measured X coordinate according to the principle of a moving optical window. Before each sweep cycle, the analyzer 7 is brought to its initial state, which is accompanied by the output of basic pulses, which follow at a frequency of fe fp.

При по влении угла рассогласовани в след щей системе автоколлимационный индекс «М (см. фиг. 2) смещаетс относительно центра пластины 8 в ту или иную сторону в зависимости от знака угла рассогласовани , что приводит к временному сдвигу последовательности импульсов фототока относительно базовых импульсов. Нарушение временной симметрии в суммарной последовательности импульсов выдел етс блоками фиксации центров импульсов 14, 15 и логическим блоком ИЛИ 16 и приводит к по влению в спектре сигнала гармонической составл ющей частоты /5 ф, выдел емой частотным селектором 18 и подаваемой на управл ющую обмотку электропривода 20.When a misalignment angle appears in the tracking system, the autocollimation index M (see Fig. 2) shifts relative to the center of the plate 8 to one side or the other, depending on the sign of the mismatch angle, which leads to a temporary shift of the sequence of photocurrent pulses relative to the base pulses. The violation of the time symmetry in the total pulse sequence is highlighted by the pulse center fixing blocks 14, 15 and the OR 16 logic unit and results in the appearance of a harmonic component of the frequency / 5f in the signal spectrum, separated by the frequency selector 18 and applied to the control winding of the electric drive .

OjioDHQg напр жение, задаваемое генератоpoM lz , с блока формировани опорного сигнмй-J .9 подаетс на обмотку возбуждени OjioDHQg the voltage, given by generator M lz, from the reference signal formation unit J. 9 is fed to the field winding

элей Р&привода 20, который начинает разворачивать объект 2 в сторону уменьщени угла рассогласовани со скоростью, пропорциональной величине угла рассогласовани .ale P & drive 20, which begins to turn the object 2 in the direction of decreasing the mismatch angle with a speed proportional to the mismatch angle.

Предмет изобретени Subject invention

Фотоэлектрическа след ща система, содержаща оптический блок, анализатор пол зрени с дискретным сканистором, фотодиодной матрицей и электронным развертывающим блоком, преобразовательно-измерительный блок, контрольный элемент, установленный на объекте управлени , и генератор импульсов, св занный с электронным развертывающимA photoelectric trail system comprising an optical unit, a field analyzer with a discrete scanner, a photodiode array and an electronic scanning unit, a conversion-measuring unit, a control element mounted on the control object, and a pulse generator associated with the electronic scanning unit

блоком и через блок формировани опорного сигнала с электроприводом, отличающа с тем, что, с целью повышени чувствительности и точности, в ней в преобразовательноизмерительном блоке установлены последовательно соединенные первый блок фиксации центров импульсов, подключенный к диодной матрице, логический блок ИЛИ, формирователь импульсов и селектор, соединенный с электроприводом, а также подключенный коa block and through a motorized signal shaping unit, characterized in that, in order to increase sensitivity and accuracy, the first pulse center fixing unit connected in series to the diode array, the OR logic unit, the pulse driver and the selector are installed in it in the conversion unit connected to the electric drive and also connected to

второму входу логического блока ИЛИ второй блок фиксации центров импульсов, св занный с выходом электронного развертывающего блока.the second input of the logical block OR the second block of fixing the centers of the pulses associated with the output of the electronic scanning unit.