Устройство контроля местоположения космического аппарата

 

Изобретение относится к навигационному приборостроению и контрольно-измерительной технике и может быть использовано в навигационных системах космических летательных аппаратов и в промышленности для автоматизации производственных процессов. Изобретение позволяет обеспечить независимость работы датчика от высоты полета космического летательного аппарата, повысить точность и упростить его конструкцию. Устройство содержит оптически сопряженные модулятор 1 свтового потока, объектив 2, фотоприемник 3, а также блок 4 синхронизации работы электрооптического модулятора со схемой измерения, ключи 5 и 6, дифференциальный интегратор 7, элемент НЕ 8, дифференцирующий элемент 9, элементы ИЛИ 10 и 19, элемент задержки 11, триггер 12, компараторы 13 и 14, группу триггеров 15 18. 4 ил.

Изобретение относится к навигационному приборостроению к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в навигационных системах космических летательных аппаратах и в промышленности для автоматизации производственных процессов.

Известен датчик Земли, содержащий инфракрасные термоэлементы, расположенные с заданным шагом вдоль окружности изображения Земли, чувствительные элементы, расположенные с шагом, большим диаметра изображения Солнца, четыре компаратора, четыре элемента И и элемент ИЛИ с обусловленными связями между элементами схемы.

Известен также датчик Земли, содержащий инфракрасные термодатчики, которые расположены по окружности изображения Земли, с шагом, большим диаметра сформированного изображения Солнца, восемь компараторов, восемь элементов И и элемент ИЛИ с обусловленными связями между элементами схемы.

Недостатками известных устройств являются зависимость их работы от высоты полета космического летательного аппарата, а также невысокая точность работы из-за того, что они позволяют определить лишь погрешность ориентации летательного аппарата, а информация о знаке этой погрешности не формируется.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство контроля местоположения космического аппарата с помощью электрооптического модулятора, содержащее объектив, фотоприемник, который установлен на оптической оси в фокальной плоскости объектива, компаратор, электрооптический модулятор и элемент задержки.

Недостатком этого устройства является невысокая точность работы, так как не формируется сигнал об отсутствии погрешности ориентации космического аппарата и эта информация в прототипе может быть получена только в результате дополнительного анализа сигналов на выходах фильтров.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности работы устройства.

Это достигается тем, что в известное устройство контроля местоположения космического аппарата, содержащее объектив и фотоприемник, а также электрооптический модулятор, первый компаратор и элемент задержки, при этом фотоприемник установлен на оптической оси в фокальной плоскости объектива, введены последовательно соединенные первый ключ, дифференциальный интегратор и второй компаратор, последовательно соединенные элемент НЕ, дифференцирующий элемент и первый элемент ИЛИ, а также первый, второй, третий, четвертый и пятый триггеры, второй элемент ИЛИ, второй ключ и блок синхронизации, первый выход которого соединен с первым входом первого ключа, второй выход блока синхронизации соединен с первым входом второго ключа и с входом элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом пятого триггера, первый выход которого соединен с первыми входами первого и третьего триггеров, второй выход первого триггера соединен с первыми входами второго и четвертого триггеров, вторые входы первого и второго триггеров соединены с выходами первого компаратора, вторые входы третьего и четвертого триггеров соединены с выходом второго компаратора, выходы первого, второго, третьего и четвертого триггеров соединены с первым, вторым, третьим и четвертым входами второго элемента ИЛИ соответственно, вход первого компаратора соединен с выходом дифференциального интегратора, третий и четвертый входы которого соединены с выходом элемента задержки, вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход фотоприемника соединен с вторыми входами первого и второго ключей, выход которого соединен с вторым входом дифференциального интегратора, третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока синхронизации соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами электрооптического модулятора, вторые входы первого и второго компараторов являются их опорными входами, первый вход блока синхронизации, второй вход пятого триггера, второй вход первого элемента ИЛИ и третьи входы первого, второго, третьего и четвертого триггеров являются установочными входами, выход второго элемента ИЛИ является первым информационным выходом устройства, выходы первого, второго, третьего и четвертого триггеров являются соответственно вторым, третьим, четвертым и пятым информационными выходами устройства, а второй вход блока синхронизации является входом запуска.

Блок синхронизации данного устройства содержит генератор импульсов, первый и второй элемент И, шестой триггер, второй и третий элементы задержки, регистр сдвига, первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ-НЕ, второй и третий элементы НЕ, при этом выход генератора импульсов соединен с первыми входами регистра сдвига, первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами шестого триггера, выход которого соединен с вторыми входами первого элемента И и регистра сдвига, первый выход которого соединен с первыми входами первого и четвертого элементов ИЛИ-НЕ, второй выход регистра сдвига соединен с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ-НЕ, третий и четвертый выходы регистра сдвига соединены соответственно с входами второго и третьего элементов задержки, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно первого, второго и третьего, четвертого элементов ИЛИ-НЕ, выходы первого и третьего элементов ИЛИ-НЕ соединены соответственно с входами второго и третьего элементов НЕ, второй вход второго элемента И является входом запуска, третий вход регистра сдвига является установочным входом выходы второго и третьего элемента НЕ являются соответственно первым и вторым выходами блока синхронизации, третьим, четвертым, пятым и шестым выходами которого являются выходы соответственно первого, второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ-НЕ.

Электрооптический модулятор, входящий в состав данного устройства, выполнен в виде структуры типа конденсатора и содержит жидкий кристалл, размещенный между проводящими прозрачными электродами, на каждый из которых с внутренней стороны нанесено ориентирующее покрытие, со стороны торцовых граней жидкого кристалла проводящие прозрачные электроды разделены диэлектрическими прокладками, при этом первый проводящий прозрачный электрод выполнен из сплошной стеклянной пластины и снабжен оптическим контактом, а второй проводящий прозрачный электрод выполнен из стеклянной пластины, разделенной на четыре равные секции, образующие четыре квадрата прямоугольной системы координат, при этом секции гальванически изолированы между собой и каждая из секций также снабжена омическим контактом, каждый из которых соединен cоответственно с третьим, четвертым, пятым и шестым выходами блока синхронизации.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, где обозначены: электрооптический модулятор 1, объектив 2, фотоприемник 3, блок 4 синхронизации, первый 5 и второй 6 ключи, дифференциальный интегратор 7, элемент НЕ 8, дифференцирующий элемент 9, первый элемент ИЛИ 10, первый элемент задержки 11, пятый триггер 12, первый 13 и второй 14 компараторы, первый 15, второй 16, третий 17 и четвертый 18 триггеры, второй элемент ИЛИ 19, дифференциальный интегратор 7, в свою очередь, содержит операционный усилитель 20, первый 21 и второй 22 резисторы, первый 23 и второй 24 ключевые элементы, первый 25 и второй 26 конденсаторы.

На фиг.2 представлена структурная схема блока синхронизации, где обозначены: генератор 27 импульсов, первый 28 и второй 29 элементы И, шестой триггер 30, второй 31 и третий 32 элементы задержки, регистр 33 сдвига, первый 34, второй 35, третий 36 и четвертый 37 элементы ИЛИ-НЕ, второй 38 и третий 39 элементы НЕ, третий 40, четвертый 41, пятый 42 и шестой 43 выходы блока синхронизации, первый 44 и второй 45 выходы блока синхронизации.

На фиг.3 представлена конструкция модулятора светового потока, где обозначены: две стеклянные пластины 46, первый прозрачный электрод 47, две диэлектрические прокладки 48, ориентирующее покрытие 49, жидкий кристалл 50, второй прозрачный электрод 51 и омические контакты 52.

На фиг.4 представлены временные диаграммы работы устройства.

Дифференциальный интегратор 7 может быть построен по стандартной схеме на интегральном операционном усилителе.

Компараторы 13 и 14 строятся по стандартной схеме на ИМС, например, типа К521 СА2. Также на ИМС, например, типа К564, могут быть реализованы все логические элементы устройства. В качестве фотоприемника 3 может быть использован фотодиод.

Для придания жидкому кристаллу определенной исходной ориентации (пропускание светового потока жидким кристаллом при отсутствии напряжения на прозрачных элементах и рассеивание светового потока при наличии напряжения) на прозрачные электроды наносятся ориентирующие покрытия 49.

В качестве объектива 2 может быть использован стандартный объектив, применяемый для работы на борту космического летательного аппарата.

Устройство работает следующим образом.

В основу принципа действия устройства положен эффект сведения параллельного пучка света, проходящего через объектив, в фокусе объектива. Известно, что в зависимости от высоты полета космического летательного аппарата угловые размеры изображения Земли, наблюдаемой с помощью оптического прибора на борту космического летательного аппарата, изменяются. Если при запуске космического летательного аппарата заранее определена высота полета (максимальное и минимальное удаление от поверхности Земли), то угловые размеры Земли на этой высоте также могут быть заранее определены (минимальный и максимальный диаметры изображения) при этом параллельный пучок света (длина волы 0,76-1,0 мкм ИК область спектра), несущий информацию о площади поверхности Земли, последовательно проходит через электрооптический модулятор 1, объектив 2 и фокусируется на поверхности фотоприемника 3. Величина фототока, генерируемого фотоприемником 3, пропорциональна величине светового потока, который, в свою очередь, пропорционален площади поверхности Земли, наблюдаемой с борта летательного аппарата. При этом считается, что летательный аппарат ориентирован правильно, если оптическая ось объектива 2 направлена на геометрический центр тяжести наблюдаемой поверхности Земли, то в этом случае площади участков поверхности изображения Земли, находящихся в каждом из четырех квадрантов I-IV декартовой системы координат, центр которой совпадает с оптическим центром объектива, равны между собой.

Пусть, например, в результате каких-либо причин ориентация космического летательного аппарата изменилась так, что геометрический центр тяжести видимой поверхности изображения Земли находится во втором квадранте декартовой системы координат (фиг.3). При этом считается, что угловые размеры (диаметр) видимой поверхности Земли при минимальном удалении летательного аппарата от поверхности Земли меньше размеров первого прозрачного электрода 47 модулятора 1 светового потока (фиг.3).

Устройство работает в ждущем режиме. Для его запуска сначала на установочный вход в момент времени t₁ (фиг.4) подается единичный импульс, который поступает на входы установки всех триггеров схемы, а через первый элемент ИЛИ 10 и первый элемент задержки 11 поступает также на управляющие входы ключевых элементов 23 и 24, которые на короткое время шунтируют конденсаторы 25 и 26, разряжая их. Затем в момент времени t₂ на вход запуска устройства подается сигнал логической единицы (высокий уровень напряжения) длительностью, равной Т, где < Т < 2 период следования импульсов на выходе генератора 27 импульсов. При появлении на выходе генератора 27 импульсов очередного импульса на выходе второго элемента И 29 также появляется импульс, который поступает на вход установки единицы шестого триггера 30, и на его прямом выходе устанавливается сигнал логический единицы, которая поступает на информационный вход регистра 33 сдвига. В момент времени t₃ с появлением на выходе генератора 27 импульсов очередного импульса на первом выходе регистра 33 сдвига устанавливается сигнал логической единицы, так как единичный импульс поступает на вход синхронизации регистра 33, на информационный вход которого поступает единичный сигнал с выхода шестого триггера 30. Затем шестой триггер 30 сбрасывается, так как на его вход сброса поступает единичный импульс по цепи: выход генератора 27 импульсов, второй вход первого элемента И 28 и выход элемента И 28. На выходах первого 34 и четвертого 37 элементов ИЛИ-НЕ группы устанавливаются сигналы логического нуля, которые подаются на омические контакты тех секций первого прозрачного электрода 47, которые соединены соответственно с третьим 40 и шестым 43 выходами управления блока 4 синхронизации. При этом жидкий кристалл 50, находящийся между этими секциями и вторым прозрачным электродом 51, пропускает световой поток, а жидкий кристалл 50, находящийся между двумя другими секциями первого прозрачного электрода 47 и вторым прозрачным электродом 51, не пропускает световой поток. Таким образом, параллельный пучок света проходит через первый I и второй II квадранты электрооптического модулятора 1 и фокусируется объективом 2 на фотоприемнике 3. Величина тока, генерируемого фотоприемником 3, пропорциональна величине фокусируемого светового потока, т.е. пропорциональна сумме площадей той части наблюдаемой поверхности Земли, световой поток от которой проходит через первый I и второй II квадранты модулятора 1. Так как на выходе 44 второго элемента НЕ 38 устанавливается сигнал логической единицы, который поступает на вход управления первого ключа 5, поэтому аналоговый сигнал с его входа подается на первый вход дифференциального интегратора 7.

Сигнал на выходе интегратора 7 равен U₇= (U₆-U₅)dt где R₂₁ величина резистора 21 (R₂₁=R₂₂); С₂₅ величина конденсатора 25 (С₂₅ С₂₆); U₅ величина сигнала на выходе первого ключа 5; U₆ величина сигнала на выходе второго ключа 6.

С выхода интегратора 7 аналоговый сигнал поступает на информационные входы первого 13 и второго 14 компараторов. Если величина сигнала на выходе интегратора 7 больше величины U_оп порога срабатывания соответствующего компаратора (первый компаратор 13 срабатывает при величине U₇ > 0, а второй компаратор 14 срабатывает при величине U₇ < 0, где 2U_оп ширина зоны нечувствительности срабатывания компараторов 13 и 14), то на выходе сработавшего компаратора появляется сигнал логической единицы, а в противном случае на выходе компараторов 13 и 14 удерживается сигнал логического нуля.

В момент времени t₄ с появлением на выходе генератора 27 импульсов очередного импульса сигнал логической единицы сдвигается из первого разряда регистра 33 сдвига во второй разряд, а на выходе первого разряда регистра устанавливается сигнал логического нуля. На выходах второго 35 и третьего 36 элементов ИЛИ-НЕ и второго элемента НЕ 38 устанавливается сигнал логического нуля, а на выходах первого 34 и четвертого 37 элементов ИЛИ-НЕ и третьего элемента НЕ 39 устанавливается сигнал логической единицы. Поэтому жидкий кристалл 50, находящийся под секциями первого прозрачного электрода 47, подключенными к четвертому 41 и пятому 42 выходам управления модулятором блока 4 синхронизации, пропускает световой поток, а жидкий кристалл 50, находящийся под секциями первого прозрачного электрода 47, подключенными к третьему 40 и шестому 43 выходам управления модулятором синхронизации блока 4, не пропускает световой поток. В этом случае величина тока, генерируемого фотоприемником 3, пропорциональна сумме площадей наблюдаемой поверхности Земли, находящихся в третьем III и четвертом IV квадрантах.

Если, например, центр изображения Земли находится во втором квадранте II то, очевидно, в этом случае площадь изображения Земли, находящейся в первом I и втором II квадрантах, будет больше площади изображения Земли, находящейся в третьем III и четвертом IV квадрантах т.е. при этом U₅ > U₆. Поэтому в момент времени t₅ с появлением на выходе генератора 27 импульсов очередного импульса сигнал логической единицы сдвигается из второго разряда регистра 33 сдвига в третий разряд. На выходах всех элементов ИЛИ-НЕ 34-37 устанавливается сигнал логической единицы, а на выходах второго 38 и третьего 39 элементов НЕ устанавливается сигнал логического нуля, поэтому ключи 5 и 6 закрыты и аналоговый сигнал с выхода фотоприемника 3 на входы дифференциального интегратора 7 не поступает. При перепаде сигнала на выходе первого элемента НЕ 8 из уровня логического нуля в уровень логической единицы пятый триггер 12 перебрасывается, и на его прямом выходе возникает перепад сигнала из уровня логического нуля и уровень логической единицы и поэтому в момент перепада в третий триггер 17 записывается логическая единица, так как на его информационный вход подается сигнал логической единицы с выхода второго компаратора 14. Сигнал логической единицы также появляется на выходе второго элемента ИЛИ 19, что означает наличие погрешности в ориентации космического летательного аппарата. Наличие сигнала логической единицы на выходе третьего триггера 17 группы дает информацию о знаке погрешности ориентации, т.е. центр изображения Земли находится выше оси координат Х-Х. При появлении импульса на выходе первого элемента задержки 11, ключевые элементы 23 и 24 шунтируют конденсаторы 25 и 26 и разряжают их. Поэтому на выходах дифференциального интегратора 7 и компараторов 13 и 14 устанавливаются сигналы логического нуля (низкого уровня напряжения).

Время задержки сигнала первым элементом задержки 11 должно быть равно Т₁₁, где Т_о < Т₁₁ < Т₃₁; Т_о промежуток времени от момента срабатывания модулятора 1 светового потока (т.е. когда на все секторы первого прозрачного электрода 47 подан высокий потенциал и световой поток модулятором 1 рассеивается) до момента переключения триггеров 15 17, а Т₃₁ < ; Т₃₁ время задержки передачи сигнала вторым элементом задержки 31. При этом время задержки передачи сигнала вторым элементом задержки 31 равно времени задержки третьего элемента задержки 32. Так как промежуток времени Т_о < < , на фиг.4 _То не показан.

В момент времени t₆ на выходе второго элемента задержки 31 появляется сигнал логической единицы, а на выходах первого 34 и второго 35 элементов ИЛИ-НЕ устанавливается сигнал логического 0. Первый ключ 5 открывается и аналоговый сигнал, пропорциональный площади изображения Земли, световой поток от которой проходит через первый I и четвертый IV квадранты первого прозрачного электрода 47, с выхода фотоприемника 3 поступает на первый вход дифференциального интегратора 7, на выходе которого сигнал начинает нарастать и при достижении порога срабатывания второго компаратора 14 на выходе последнего устанавливается сигнал логической единицы. Появление очередного импульса на выходе генератора 27 импульсов приводит к сдвигу логической единицы из третьего разряда регистра 33 сдвига в четвертый разряд, откуда сигнал логической единицы поступает на вход третьего элемента задержки 32, на выходе которого в момент t₇ появляется сигнал логической единицы. Поэтому на выходах третьего 36 и четвертого 37 элементов ИЛИ-НЕ устанавливается сигнал логического нуля, а на выходах первого 34 и второго 35 элементов ИЛИ-НЕ и третьего элемента НЕ 39 устанавливается сигнал логической единицы. Жидкий кристалл 50, находящийся под секциями первого прозрачного электрода 47, подключенными к третьему 42 и четвертому 43 выходам управления модулятором синхронизации блока 4, пропускает световой поток, т.е. на второй вход дифференциального интегратора 7 с выхода второго ключа 6 поступает аналоговый сигнал, пропорциональный сумме площадей наблюдаемой поверхности Земли, находящихся во втором и третьем квадрантах. Сигнал на выходе интегратора 7 уменьшается и в определенные моменты времени на выходе второго компаратора 14 устанавливается сигнал логического нуля, а первый компаратор 13 срабатывает и на его выходе устанавливается сигнал логической единицы, если центр изображения Земли находится во втором квадранте модулятора 1 светового потока.

Появление очередного импульса на выходе генератора 27 импульсов приводит к обнулению всех разрядов регистра 33 сдвига, поэтому в момент времени t₈ на выходах всех элементов ИЛИ-НЕ 34-37 устанавливается сигнал логической единицы, а на выходах второго 33 и третьего 39 элементов НE устанавливается сигнал логического нуля, поэтому ключи 5 и 6 закрыты и аналоговый сигнал с выхода фотоприемника 3 на входы дифференциального интегратора 7 не поступает. При перепаде сигнала на выходе первого элемента НЕ 8 из уровня логического нуля в уровень логической единицы пятый триггер 12 перебрасывается и на его инверсном выходе возникает перепад сигнала из уровня логического нуля в уровень логической единицы, поэтому в момент времени t₈ во второй триггер 16 записывается логическая единица, так как на его информационный вход подается сигнал логической единицы с выхода первого компаратора 13. Наличие сигнала логической единицы на выходе второго триггера 16 означает, что центр изображения Земли находится левее оси координат Y-Y. При появлении импульса на выходе первого элемента задержки 11 ключевые элементы 23 и 24 шунтируют конденсаторы 25 и 26 и разряжают их. Поэтому на выходах дифференциального интегратора 7 и компараторов 13 и 14 устанавливаются сигналы логического нуля.

На этом устройство завершает свою работу.

Если в момент времени t₅ сигнал логической единицы устанавливается на выходе первого триггера 15, это означает, что центр изображения Земли находится ниже оси координат Х-Х, а если сигнал логической единицы на прямых выходах первого 15 и третьего 17 триггеров не устанавливается, то это означает, что центр изображения Земли находится на оси координат Х-Х.

Аналогично, появление сигнала логической единицы в момент времени t₈ на выходе четвертого триггера 18 означает, что центр изображения Земли находится правее оси координат Y-Y, если сигнал логической единицы на прямых выходах второго 16 и четвеpтого 18 триггеров не устанавливается, то это означает, что центр изображения Земли находится на оси координат Y-Y. Очевидно, что наличие сигналов логического нуля в момент времени t₈ на выходах всех триггеров 15 18 указывает на правильную ориентацию относительно Земли космического летательного аппарата, т.е. центр изображения Земли находится в центре осей координат.

Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с прототипом является увеличение точности работы, так как в прототипе не формируется сигнал об отсутствии погрешности ориентации космического аппарата и эта информация в прототипе может быть получена только в результате дополнительного анализа сигналов на выходах фильтров, а в предлагаемом изобретении указанный сигнал формируется на выходе второго элемента ИЛИ 19. В прототипе ошибка ориентации и ее знак характеризуются с помощью импульсного сигнала, формируемого на выходе двух фильтров, т.е. на выходе каждого из фильтров формируется один сигнал, несущий информацию о погрешности ориентации одновременно по двум направлениям (север-юг или запад-восток), что вызывает неоднозначность информации при анализе сигналов, так как для получения информации о наличии погрешности ориентации в определенном направлении необходимо для каждого направления формировать один импульсный сигнал. Это необходимо в том случае, когда центр изображения Земли, например, совпадает с одной из осей Х-Х или Y-Y, т. е. отсутствует погрешность ориентации относительно оси, например Х-Х, а относительно оси Y-Y погрешность есть. Поэтому в данном устройстве введена группа триггеров 15 18, наличие которых исключает неоднозначность информации при анализе сигналов на выходе устройства и тем самым повышает точность его работы, т.е. уровень сигнала на выходе соответствующего триггера 15 18 характеризует погрешность ориентации в одном из направлений. Кроме того, точность определения погрешности ориентации существенно возрастает в предлагаемом устройстве по сравнению с прототипом благодаря использованию интегродифференциального метода измерения и введения дифференциального интегратора 7, т.е. формирование сигнала о погрешности ориентации осуществляется по совокупности результатов измерений в определенном временном интервале, их накоплению и последующему сравнению, а в прототипе же погрешность ориентации определяется по единичным измерениям, точность которых существенно зависит от наличия различных помех.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА, содержащее объектив и фотоприемник, а также электрооптический модулятор, первый компаратор и элемент задержки, при этом фотоприемник установлен на оптической оси в фокальной плоскости объектива, отличающееся тем, что введены последовательно соединенные первый ключ, дифференциальный интегратор и второй компаратор, последовательно соединенные элемент НЕ, дифференцирующий элемент и первый элемент ИЛИ, а также первый, второй, третий, четвертый и пятый триггеры, второй элемент ИЛИ, второй ключ и блок синхронизации, первый выход которого соединен с первым входом первого ключа, второй выход блока синхронизации соединен с первым входом второго ключа и входом элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом пятого триггера, первый выход которого соединен с первыми входами первого и третьего триггеров, второй выход первого триггера соединен с первыми входами второго и четвертого триггеров, вторые входы первого и второго триггеров соединены с выходом первого компаратора, вторые входы третьего и четвертого триггеров соединены с выходом второго компаратора, выходы первого, второго, третьего и четвертого триггеров соединены с первым, вторым, третьим и четвертым входами второго элемента ИЛИ соответственно, вход первого компартора соединен с выходом дифференциального интегратора, третий и четвертый входы которого соединены с выходом элемента задержки, вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход фотоприемника соединен с вторыми входами первого и второго ключей, выход которого соединен с вторым входом дифференциального интегратора, третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока синхронизации соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами электрооптического модулятора, вторые входы первого и второго компараторов являются их опорными входами, первый вход блока синхронизации, второй вход пятого триггера, второй вход первого элемента ИЛИ и третьи входы первого, второго, третьего и четвертого триггеров являются установочными входами, выход второго элемента ИЛИ является первым информационным выходом устройства, выходы первого, второго, третьего триггеров являются соответственно вторым, третьим, четвертым и пятым информационными выходами устройства, а второй вход блока синхронизации является входом запуска.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок синхронизации содержит генератор импульсов, первый и второй элементы И, шестой триггер, второй и третий элементы задержки, регистр сдвига, первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ НЕ, второй и третий элементы НЕ, при этом выход генератора импульсов соединен с первыми входами регистра сдвига, первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами шестого триггера, выход которого соединен с вторыми входами первого элемента И и регистра сдвига, первый выход которого соединен с первыми входами первого и четвертого элементов ИЛИ НЕ, второй выход регистра сдвига соединен с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ НЕ, третий и четвертый выходы регистра сдвига соединены соответственно с входами второго и третьего элементов задержки, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно первого, второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ НЕ, выходы первого и третьего элементов ИЛИ НЕ соединены соответственно с входами второго и третьего элементов НЕ, второй вход второго элемента И является входом запуска, третий вход регистра сдвига является установочным входом, выходы второго и третьего элементов НЕ являются соответственно первым и вторым выходами блока синхронизации, третьим, четвертым, пятым и шестым выходами которого являются выходы соответственно первого, второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ НЕ.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электрооптический модулятор выполнен в виде структуры типа конденсатора и содержит жидкий кристалл, размещенный между проводящими прозрачными электродами, на каждый из которых с внутренней стороны нанесено ориентирующее покрытие, со стороны торцевых граней жидкого кристалла проводящие прозрачные электроды разделены диэлектрическими прокладками, при этом первый проводящий прозрачный электрод выполнен из сплошной стеклянной пластины и снабжен оптическим контактом, а второй проводящий прозрачный электрод выполнен из стеклянной пластины, разделенной на четыре равные секции, образующие четыре квадранта прямоугольной системы координат, при этом секции гальванически изолированы между собой и каждая из секций также снабжена омическим контактом, каждый из которых соединен соответственно с третьим, четвертым, пятым и шестым выходами блока синхронизации.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4