SU664399A1 - Способ автономного определени малых угло-ВыХ пЕРЕМЕщЕНий Об'ЕКТА - Google Patents

Description

Изобретение касается прецизионного обнаружения и измерения малых угловых перемещений и может быть использовано, например, в системах дальней навигации для стабилизации курса.

Известен способ использования вихревого эффекта для обнаружения медленных вращательных движений, например, корабля. Для этого используют оптическую цепь, охватывающую контур,’⁰ площадь которого достаточно велика для того, чтобы заметить визуально или фотографически вращение корабля по интерференции двух лучей, один из которых направлен'по направлению ^,5 вращения, а другой - в противоположном направлении. '

Однако такой способ имеет невысокую точность индикации угловых перемещений, а устройство для его осуществления отличается сложностью, громоздкостьюи низкой чувствительностью.

Цель изобретения - повышение точности измерения угловой скорости и уг_л ла поворота объекта.

Это достигается тем, что положение интерференционного датчика относительно осей объекта меняют при помощи сервопривода, управляемого сигналом датчика таким образом, чтобы при повороте объекта в одном направлении датчик вращался в той же плоскости и с такой же угловой скоростью, но в противоположном направлении, при этом угловую скорость объекта определяют πό скорости вращения промежуточного звена редуктора сервопривода, а угол поворота - по изменению положения датчика относительно осей объекта.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

На поворотной платформе 1 установлено оптическое, устройство 2, оптически связанное через коммутатор 3

664399 4 с экраном 4 со щелью, за которым ус- При условии ^Ю-^ЦНпатформа окатановлен фотоумножитель 5, соединенный с частотным узкополосным фильтром 6, выход которого соединен с фазовым дискриминатором 7, соединенным с ге- $ нератором 8 коммутатора 3 и с усилителем сервопривода 9, связанного с поворотной платформой 1 через исполнительный двигатель 10 с редуктором 1 1 .

Интерференционная картина на эк- ₁₀ ране 4 образуется за счет взаимодей-. ствия двух лучей: луча, прошедшего .путь от точки А до Г, и одного из'лучей, прошедших контур АБВГ или АДЕ Г.

При вращении объекта, например, по ’₁₅ часовой стрелке, луч АБВГ будет сов' падать с направлением вращения, а луч^ АДЕГ направлен в противоположную сторону. За счет коммутации лучей коммута- . тором 3 с частотой генератора 8 созда-₂₀ ется модуляция интерференционной картины на экране в случае абсолютного вращения платформы 1, т.е, вращения относительно системы отсчета,определяемой неподвижными звездами. Фототок ₂₅ фотоумножителя 5 при этом становится .периодической функцией, пропорциональной световому потоку, проходящему че‘рез щель экрана 4. Фильтр 6 выделяет ^!из этой функции гармоническую состав-з₀ ляющую частоты генератора 8. Припомощи фазового дискриминатора 7 осу......ществляется селекция сигнала по направлению вращения объекта, который

----------затем через сервоусилитель 9 вызывает 35 вращение исполнительного двигателя 10 и через редуктор 11- вращение платформы' в сторону, противоположную вращению объекта. Абсолютный угол поворота платформы ₊ ... 40

Т£[9-Дч>)-£.₂(-6)]0£, о

•где Э-Д-Ь)^- угловая скорость вращения объекта;

угловая скорость вращения 45 платформы относительно объекта.

зыв.ается стабилизированной по направлению. Определение угла поворота объекта производится по изменению положе,ния относительно объекта, а скорость вращения объекта - по скорости вращения платформы или другого ва’ла, связанного с платформой редуктором. '

Г _t

Практическая реализация предлагаемого способа позволяем повысить чувствительность и точность измерения малых угловых перемещений. Измеоение угловых скоростей порядка 0,1-0,01 ^г.^р-^а·^ час дает возможность использовать изобретение при построении систем стабилизации курса.

Claims (1)

1. Изобретение касаетс  прецизионног обнаружени  иизмерени  малых угловых перемещений и может быть использован например, в системах дальней навигации дл  стабилизации курса. Известен способ использовани  ви .. ревого эффекта дл  обнаружени  медленных вращАтельных движений, например , корабл . Дл  этого используют о тическую цепь, охватывающую контур площадь которого достаточно велика дл  того, чтобы заметить визуально или фотографически вращение корабл  по интерференции двух лучей, один из которых направленпо направлению вращени , а другой - в противоположном направлении. Однако такой способ имеет невысокую точность индикации угловых перемещений , а устройство дл  его осуществлени  отличаетс  сложностью, гр моздкостьюи низкой чувствительностью Цель изобретени  - повышение точности измерени  угловой скорости и yr-i ла поворота объекта. Это достигаетс  тем, что положение интерференционного датчика относительно осей объекта,мен ют при помощи сервопривода, управл емого сигналом датчика таким образом, чтобы при повороте объекта в одном направлении датчик вращалс  в той же плоскости и с такой же угловой скоростью, но в противоположном направлении, при этом угловую скорость объекта определ ют п6 скорости вращени  промежуточного звена редуктора сервопривода , а угол поворота - по изменению положени  датчика относительно осей объекта. На чертеже изображена функциональна  схема устройства дл  осуществлени  предлагаемого способа. На поворотной платформе I установлено оптическое, устройство 2, оптически св занное через коммутатор 3 с экраном 4 со щелью, за которым ус .тановлен фотоумножитель 5, соединенный с частотным узкополосным фильтром 6, выход которого соединен с фазовым .дискриминатором 7, соединенным с генератором 8 коммутатора 3 и с усилителем сервопривода 9, св занного с поворотной платформой 1 через исполнительный двигатель IО с редуктором 1 1 . Интерференционна  картина на экране 4 образуетс  за счет взаимодействи  двух лучей: луча, прошедшего .путь от точки А до Г, и одного излу чей, прошедших контур ЛБВГ или АДЕГ При вращении , например, по часовой стрелке, луч АББГ будет сов гтадаТь с направлением вращени ,, а луч АДЕГ направлен в противоположную сторону . За счет коммутации лучей коммутатором 3 с частотой генератора 8 созда етс  модул ци  интерференционной картины на экране в случае абсолютного вращени  платформы 1, т.е. вращени  Относительно системы (этсчета,определ екрй неподвижными звездами. Фототок фотоумножител  5 при этом становитс  .периодической функцией, пропорцйоиаль нойСббтОвому потоку, проход щему через щель экрана 4. Фильтр 6 выдел ет из этой функции гармоническую составл ющую частоты генератора 8. Припомощи фазового дискриминатора 7 осуществл етс  селекци  сигнала по направлению вращени  объекта, который затем через сервоусилитель 9 вызывае вращение исполнительного двигател  1 и через редуктор 11 - вращение платф 1 ) Сторо-ну, противоположную вра щению объекта. Абсолютный угол повор та платформы в(-ь).„(-ь)а1, где a.(-t)- углова  скоростьвращёйи  объекта; )- углова  скорость вращени  . платформы относительно объек При условии 512У:)-5(Огшатформа оказываетс  стабилизированной по направлению . Определение угла поворота объекта производитс  по изменению полохе1ШЯ относительно объекта, а скорость вращени  объекта - по скорости вращени  платформы или другого , св занного с платформой редуктором , г. I Практическа  реализаци  предлагаемого способа позвол е;т повысить чувствительность и точность измерени  малых угловых перемещений. Измерение ., - ....j-. . - - . . угловых скоростей пор дка о, 1-0.01 -2.- дает возможность использовать изобретение при .построении систем стабилизации курса. Формула изобретени  Способ автономного определени  малых угловых перемещений объекта, основанный на использовании эффекта САНЬЯКА, осуществл емого при помощи интерференционного датчика, о тличающийс  тем, что, с целью повьщ ёни  точности измерени  .угловой скорости и угла поворбта объектй, положение интерференционного датчика относительно осей объекта мен ют при помощи сервопривода, управл емого сигналом указанного датчика таким образом, чтобы при повороте объекта в одном направлении датчик вращалс  в той же-плоскости и с той же угловой скоростью. Но в противоположном направлении, при этом угловую ско7 ррсть объекта определ ют по ёкорости вращени  промежуточного звена редуктора сервопривода, а угол поворота по изменению положени  датчика от|носительно осей объекта.

   .aa.fcs«.:j