Оптическая астронавигационная система

Использование: в области оптического приборостроения и для определения координат нахождения корабля по визирным звездам.

Задача: уменьшение габаритов устройства при сохранении точности измерений.

Сущность: в оптической астронавигационной системе, включающей перископ, угломерное устройство, содержащее стабилизированную визирную призму, стабилизированное основание, размещенное в кардановом подвесе, коллиматор с измерительной маркой, выверочное устройство и окуляр, расположенный в нижней части перископа, угломерное устройство размещено в нижней части перископа и дополнено двумя нестабилизированными визирными призмами, расположенными в одной вертикальной плоскости параллельно друг другу, при этом одна из визирных призм установлена в головной части перископа, а другая - перед угломерным устройством.

1 с.п. ф-лы; 1 илл.

Предполагаемая полезная модель относится к области оптического приборостроения и может быть использована для определения координат нахождения корабля по визирным звездам.

Известно астронавигационное угломерное устройство [1], содержащее визир, выполненный в виде коллиматора, размещенного на стабилизированном основании в горизонтной плоскости.

К недостаткам известного астронавигационного угломерного устройства можно отнести его большие габариты, что недопустимо, так как оно себя обнаруживает.

Известны оптические системы астронавигационных перископов со стабилизированным измерительным устройством в горизонтной системе координат. Они размещены в головной части, содержащей визирную призму, визирное и выверочное устройство, а также оптическое устройство, передающее измеряемые объекты в окулярную часть для визирования оператором.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является оптическая астронавигационная система [1], включающая перископ, угломерное устройство, выверочное устройство и окуляр, расположенный в нижней части перископа.

Угломерное устройство состоит из визирной стабилизированной призмы, вращающейся в вертикальной плоскости и поворачивающейся в горизонтальной плоскости, коллиматора с измерительной маркой, расположенной на стабилизированном основании, установленном в кардановом подвесе.

Угломерное устройство расположено в головной части перископа.

Изображение визируемого светила передается в нижнюю часть перископа в окуляр для наблюдения оператором.

Для размещения этой системы в головной части требуется увеличение габаритов до 0,8 м по диаметру и высоте, что в некоторых изделиях недопустимо, а точные угловые измерения необходимы.

Основной задачей, на решение которой направлена полезная модель, является уменьшение габаритов устройства при сохранении точности измерений.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемой оптической астронавигационной системы, которая, как и прототип, включает перископ, угломерное устройство, содержащее стабилизированную визирную призму, стабилизированное основание, размещенное в кардановом подвесе, коллиматор с измерительной маркой, выверочное устройство и окуляр, расположенный в нижней части перископа.

В отличие от прототипа угломерное устройство размещено в нижней части перископа и дополнено двумя нестабилизированными визирными призмами, расположенными в одной вертикальной плоскости параллельно друг другу, при этом одна из нестабилизированных визирных призм установлена в головной части перископа, а другая перед угломерным устройством.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что размещение угломерного устройства в нижней части перископа, а одной из дополнительных нестабилизированных визирных призм - в головной части перископа, позволило резко сократить габариты головной части без ухудшения измерительных свойств системы.

Места же в окулярной части - в нижней части перископа, для размещения угломерного устройства в горизонтальной системе координат достаточно.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 - изображен общий вид оптической астронавигационной системы.

Оптическая астронавигационная система, включает перископ, угломерное устройство, содержащее стабилизированную визирную призму 1, стабилизированное основание 2, размещенное в кардановом подвесе 3, коллиматор с измерительной маркой 4, выверочное устройство 5 и окуляр 6, расположенный в нижней части перископа.

Угломерное устройство размещено в нижней части перископа и дополнено двумя нестабилизированными визирными призмами 7 и 8, расположенными в одной вертикальной плоскости параллельно друг другу, при этом одна из визирных призм 7 установлена в головной части перископа, а другая 8 перед угломерным устройством.

Перед окуляром 6 установлены зеркало 9, светоделитель 10 и куб 11. Объективы 12 и 13 предназначены для проектирования изображения светила в окулярную часть.

Гипотенузная поверхность призмы 7 выставлена параллельно верхней базе выверочного устройства 5, а гипотенузная поверхность призмы 8 - перпендикулярно визирной оси коллиматора 14 выверочного устройства 5.

Выверочное устройство 5 включает в себя ромб-призмы 15 и 16 и трипель-призмы 17 и 18.

Оптическая астронавигационная система работает следующим образом.

В окулярной части перископа размещается коллиматор с измерительной маркой 4 угломерного устройства, поворачивающийся вокруг вертикальной оси системы и внутренней оси карданова подвеса 3, находящегося в горизонтальной системе координат. Нижняя нестабилизированная визирная призма 8 поворачивается вокруг горизонтальной оси системы координат. Пучок света с измерительной маркой проецируется через стабилизированную визирную призму 1, в

нестабилизированную визирную призму 8, и через зеркало 9, светоделитель 10 и куб 11 направляется в окуляр 6 оператора. Верхняя нестабилизированная визирная призма 7 поворачивается синхронно с нестабилизированной визирной призмой 8 вокруг горизонтальной оси для наведения на визируемый объект, находящийся в горизонтальной системе координат. Визируемое изображение объекта проецируется через объективы 12 и 13 в светоделитель 11 и далее совместно с пучком, несущим изображение измерительной марки, в окуляр оператора. Нестабилизированная визирная призма 8 поворачивается вокруг горизонтальной оси с помощью следящей системы (на чертеже не показана) на угол, равный повороту нестабилизированной визирной призмы 7 (с учетом выверенных положений призм).

Увеличение от нестабилизированных визирных призм 7 и 8 до окуляра 6 одинаковое. В результате оператор наблюдает в окуляр 6 визируемый предмет и измерительную марку, положение которой он корректирует до точного совпадения с изображением предмета. Наблюдаемый предмет и измерительная марка при наклонах и разворотах перископа одинаково перемещаются в поле зрения системы. Гипотенузная поверхность призмы 7 выставляется параллельно верхней базе выверочного устройства 5, а гипотенузная поверхность призмы 8 - перпендикулярно визирной оси коллиматора 14 выверочного устройства 5.

Возможные наклоны верхнего узла измеряются в автоколлимационном ходе.

Нестабилизированные визирные призмы 7 и 8 выверяются от базового коллиматора 14 с помощью ромб-призм 15 и 16 и трипель-призм 17 и 18. Наблюдение отраженных пучков от гипотенузных поверхностей призм 7 и 8 оператор ведет с помощью окуляра 6, и с помощью следящих систем поворачивает призмы 7 и 8 в ортогональных плоскостях.

Измеренные наклоны относительно визирной оси базового коллиматора 14 учитываются при расчете измеряемых углов.

Предлагаемая полезная модель позволяет:

1 При минимальных габаритах головной части измерять высоты и азимуты наблюдаемых предметов.

2 Для повышения точности измерений учитывать возможные угловые рассогласования верхней и нижней призм относительной выверкой визирных призм от единой базы системы, находящейся в окулярной части.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1 А.Ю.Ишлинский. Ориентация, гироскопы и инерциальная навигация. Издательство «Наука», Москва, с.70.

2 Наука Санкт-Петербурга и морская мощь России. В 2 т.

(ISBN 5-02-024944-0). Т.2. - СПб.: 2002. сс.235-237 - прототип.

Оптическая астронавигационная система, включающая перископ, угломерное устройство, содержащее стабилизированную визирную призму, стабилизированное основание, размещенное в кардановом подвесе, коллиматор с измерительной маркой, выверочное устройство и окуляр, расположенный в нижней части перископа, отличающаяся тем, что угломерное устройство размещено в нижней части перископа и дополнено двумя нестабилизированными визирными призмами, расположенными в одной вертикальной плоскости параллельно друг другу, при этом одна из визирных призм установлена в головной части перископа, а другая - перед угломерным устройством.