Стабилизированное тепловизионное устройство наведения

 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при разработке гиростабилизированных в пространстве тепловизионных систем наведения летательных аппаратов. Предлагаемое устройство содержит телескоп, строчно-кадровое сканирующее устройство, оптически сопряженные с приемником излучения, трехстепенный гироскоп, карданный подвес с датчиками момента и угла, электронный блок обработки сигналов изображения и управления линией визирования с усилителями привода, соединенный входом с приемником излучения, выходом с датчиками момента трехстепенного гироскопа, а усилитель привода по каждой оси карданного подвеса входом подключен к датчику угла трехстепенного гироскопа, выходом - к датчику момента по каждой оси карданного подвеса, а отличается тем, что строчно-кадровое сканирующее устройство выполнено в виде двух усеченных конических зеркальных многогранников, соединенных меньшими основаниями, установленными перпендикулярно оси их вращения, которая перпендикулярна продольной оси карданного подвеса и наклонена под углом 45 градусов относительно его поперечных осей, при этом грани одного из них, сопряженного с объективом приемника излучения, установлены под одинаковыми углами к оси его вращения, грани другого, сопряженного с телескопом, установлены с наклоном к оси вращения так, что углы наклона граней одной половины его окружного направления смещены относительно углов наклона граней другой половины его окружного направления на угловую величину, пропорциональную углу мгновенного поля зрения сканирующего устройства по ширине строки кадра, а в каждой половине окружного направления многогранника угол наклона каждой последующей грани смещен относительно предыдущего на угловую величину, пропорциональную углу мгновенного поля зрения сканирующего устройства по ширине сканирующей полосы, соответствующей длине линейки многоэлементного приемника излучения. 4 ил.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к оптико-электронным приборам, и может быть использовано при разработке гиростабилизированных в пространстве тепловизионных систем наведения летательных аппаратов.

Известна тепловизинная система [1] Это устройство разработано на базе линейки приемников SPRITE структуры, обеспечивает тепловизионное изображение, сопоставимое с телевизионными системами. Она содержит телескоп, качающееся зеркало, обеспечивающее развертку изображения по кадру, основное сферическое зеркало, вращающуюся зеркальную шестигранную призму, осуществляющую развертку изображения по строке, объектив, приемник излучения и блок обработки видеосигналов и управления сканерами разверток изображения. Грани шестигранной призмы плоские, размещены равномерно по окружности ротора и имеют нормали, перпендикулярные оси вращения ротора. Развертка изображения чересстрочная, кадр и полукадры строчно-кадровой развертки изображения формируются за большое число оборотов ротора строчного сканера.

К недостаткам этого устройства можно отнести наличие большого числа сканирующих полос, что затрудняет их стыковку и ухудшает качество изображения; наличие двух раздельных оптико-механических сканеров, один из которых высокоскоростной, обеспечивающий строчную развертку, а другой, работающий на более низкой скорости, обеспечивающий кадровую развертку, требует дополнительной оптики, дополнительного электронного устройства для согласованной работы при формировании кадра, что также увеличивает габариты и массу; большие габариты и масса устройства, отсутствие стабилизации системы в пространстве не позволяют использовать ее в малогабаритных летательных аппаратах.

Известный гироскопический самостабилизирующийся сканер видеоизображения [2] относится к приборам инфракрасной техники, в частности к стабилизированным тепловизионным устройствам наведения летательных аппаратов, наподобие крылатых ракет. Конструктивно он построен на базе трехстепенного гироскопа с наружным карданным подвесом и содержит входное окно, телескоп, строчно-кадровое сканирующее устройство, оптически сопряженное с приемником излучения, трехстепенной гироскоп, электронный блок обработки изображения и управления линией визирования, корпус, при этом последовательно соединены выход приемника излучения, электронный блок обработки изображения и управления линией визирования и моментные датчики трехстепенного гироскопа. Входное окно сканера выполнено в виде сферического обтекателя и установлено в головной части корпуса. Телескоп, строчно-кадровое сканирующее устройство, приемник излучения установлены на внутренней раме карданного подвеса трехстепенного гироскопа. Телескоп состоит из линзовых объектива и окуляра. Оптическая ось объектива телескопа совмещена с продольной осью трехстепенного гироскопа. Строчно-кадровое сканирующее устройство содержит качающееся плоское зеркало, выполняющее функцию чересстрочного сканера, многогранное сканирующее зеркало, выполняющее функцию строчно-кадрового сканера, и объектив приемника излучения. Ротор гироскопа конструктивно совмещен с многогранным сканирующим зеркалом. Оптическая ось объектива телескопа, ось вращения ротора гироскопа, а следовательно, многогранного сканирующего зеркала и продольная ось карданного подвеса гироскопа совмещены.

Датчики момента и датчики угла гироскопа размещены на корпусе сканера и соединены кинематически с осями рамок карданного подвеса гироскопа посредством тяг и кинематических пар. Приемник излучения представляет собой многоэлементную линзу, составленную из четырех блоков дискретных приемников со схемами временной задержки и суммирования сигнала. Линейка приемника излучения ориентирована в поперечном направлении по отношению к строке кадра, блок дискретных приемников ориентирован по строке. Многогранное сканирующее зеркало имеет 20 рабочих плоских зеркальных граней, расположенных на внутренней поверхности кольца ротора гироскопа. При вращении каждая грань зеркала проходит через оптическую ось объектива приемника излучения, последний подвергается оптическому сканированию по строке, грани наклонены под разным углом к оси вращения ротора гироскопа, обеспечивающими смещение строк по кадру. На один оборот ротора последовательность угловых изменений в гранях выбирается таким образом, чтобы перекрыть поле зрения по кадру. Развертка изображения чересстрочная; за каждый оборот ротора образуется полукадр путем последовательного обзора пространства линейкой приемника полосы, состоящей из четырех параллельных строк. Полукадр состоит из 20 рабочих полос, смещение поля четного полукадра относительно нечетного полукадра на ширину строки осуществляется чересстрочным сканером плоским зеркалом. Кадр формируется за два оборота ротора.

Тепловизионное устройство [2] имеет существенные недостатки: невозможность модульного исполнения функциональных устройств: телескопа, строчно-кадрового сканирующего устройства, трехстепенного гироскопа, что не позволяет повысить точностные характеристики и качество изображения; большие габариты наружного диаметра ротора не позволяют использовать его в малогабаритных летательных аппаратах; наличие двух оптико-механических устройств для формирования развертки изображения, один из которых вращается, а другой сдвигает четный полукадр относительно нечетного полукадра примерно на ширину строки, требует весьма точного согласования их при совместной работе, увеличивает габариты и массу.

Известное стабилизированное тепловизионное устройство наведения [2] принято в качестве прототипа. Оно содержит телескоп, строчно-кадровое сканирующее устройство, оптически сопряженное с приемником излучения, и трехстепенной гироскоп, выполненный в виде конструктивно самостоятельных модулей, а также карданный подвес с датчиками момента и угла, электронный блок обработки сигналов изображения и управления линией визирования, соединенный входом с приемником излучения, а выходом с моментными датчиками трехстепенного гироскопа, включающий усилители привода по каждой оси карданного подвеса, подключенные своим входом к датчику угла трехстепенного гироскопа, а выходом к датчику момента по каждой оси карданного подвеса. При этом гироскоп установлен с внешней стороны внутренней рамы карданного подвеса параллельно продольной оси внутренней рамы карданного подвеса, строчно-кадровое сканирующее устройство ориентировано в биссекторных плоскостях карданного подвеса и выполнено в виде кадрового сканера с качающимся плоским зеркалом, строчного сканера с вращающейся шестигранной зеркальной призмой, ориентированной осью вращения параллельно продольной оси карданного подвеса и оптической оси телескопа и объектива приемника излучения, а между зеркалом кадрового сканера и шестигранной зеркальной призмой строчного сканера установлены два наклонных зеркала и внеосевое сферическое зеркало, при этом строчный сканер и внеосевое сферическое зеркало расположены по разные стороны относительно продольной оси внутренней рамы карданного подвеса в одной биссекторной плоскости карданного подвеса, а кадровый сканер расположен в другой биссекторной плоскости карданного подвеса.

Устройство разработано на базе линейки из восьми приемников SPRITE структуры и обеспечивает полноформатное тепловизионное изображение сканируемого пространства, сопоставимое по качеству с телевизионными системами. Развертка изображения чересстрочная, каждый полукадр формируется за восемь оборотов шестигранной зеркальной призмы, вращающейся с частотой 325 об/с, частота колебаний кадрового сканера 50 Гц. Каждое поле полукадра образуется путем последовательного просмотра линейкой приемника излучения полосы, состоящей из восьми параллельных строк. Кадр состоит из двух полукадров. Полукадр состоит из 32 рабочих полос (пачек) по восемь параллельных строк в каждой пачке при 39 номинальных, а кадр состоит из 512 рабочих строк при 624 номинальных. Частота кадров 25 Гц.

Конструкция этого прогрессивного устройства позволяет его использовать в малогабаритных летательных аппаратах, расширить круг задач, выполняемых летательным аппаратом, увеличить количество критериев, необходимых для обнаружения и распознавания объектов сканируемого пространства. Однако к числу недостатков рассматриваемого устройства можно отнести следующие: наличие в строчно-кадровом устройстве двух раздельных оптико-механических сканеров, один из которых работает на высокой скорости, обеспечивающей развертку по строке, а другой на более низкой скорости, обеспечивающей кадровую развертку, требует дополнительных устройств, необходимых для синхронизации работы сканеров, дополнительной оптики (внеосевого сферического зеркала) для переноса зрачков входа на рабочие поверхности строчного и кадрового сканеров, что существенно увеличивает габариты и массу устройства; работа электронного тракта не позволяет в полной мере решить задачу совмещения множества полос (зон) при формировании развертки изображения по кадру до требуемой точности, что влияет на качество тепловизионного изображения.

Кроме того, для решения ряда задач, выполняемых летательным аппаратом, не требуется реализация полноформатного кадра тепловизионного изображения, достаточно иметь, например, 160 рабочих строк на кадр аналогично устройству [2] Предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить габариты и массу, упростить конструкцию, повысить качество изображения за счет создания строчно-кадрового сканера в виде моноблока, реализующего чересстрочную развертку изображения за оборот моноблока, повысить качество изображения за счет уменьшения числа сканирующих полос, оптически опирающихся на линейку приемника излучения, за счет увеличения количества приемников излучения в линейке приемника излучения, уменьшить стоимость системы при одноразовом использовании ее в ряде случаев.

Для получения указанного технического результата предлагаемое стабилизированное тепловизионное устройство наведения, как и известное, содержит телескоп, строчно-кадровое сканирующее устройство, оптически сопряженные с приемником излучения, трехстепенный блок обработки сигналов изображения и управления линией визирования с усилителями привода, соединенный входом с приемником излучения, а выходом с датчиком момента трехстепенного гироскопа, а усилитель привода по каждой оси карданного подвеса входом подключен к датчику угла трехстепенного гороскопа, выходом к датчику момента по каждой оси карданного подвеса, а отличается тем, что строчно-кадровое сканирующее устройство выполнено в виде двух усеченных конических зеркальных многогранников, соединенных меньшими основаниями, установленными перпендикулярно оси их вращения, которая перпендикулярна продольной оси карданного подвеса и наклонена под углом 45 градусов относительно его поперечных осей, при этом грани одного из них, сопряженного с объективом приемника излучения, установлены под одинаковым углом к оси его вращения, грани другого, сопряженного с телескопом, установлены с наклоном к оси вращения так, что углы наклона граней одной половины его окружного направления смещены относительно углов наклона граней другой половины его окружного направления на угловую величину, пропорциональную углу мгновенного поля зрения сканирующего устройства по ширине строки кадра, а в каждой половине окружного направления многогранника угол наклона каждой последующей грани смещен относительно предыдущего на угловую величину, пропорциональную углу мгновенного поля зрения сканирующего устройства по ширине сканирующей полосы, соответствующей длине линейки многоэлементного приемника излучения.

На фиг. 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2 изображен общий вид устройства без входного окна; на фиг. 3 дан тепловизионный кадр в поле зрения телескопа; на фиг. 4 представлена схема функциональных связей, где I-I и II-II внутренняя и наружная оси рамок карданного подвеса, III-III продольная ось карданного подвеса, I'-I' и II'-II' внутренняя и наружная оси стабилизации трехстепенного гироскопа, вектор кинетического момента гироскопа, X-X оптическая ось телескопа, Y-Y и Z-Z строчная и кадровая оси координат тепловизионного кадра.

Конструкция представляет собой гиростабилизированное в пространстве тепловизионное устройство наведения, которое содержит телескоп 1, строчно-кадровое сканирующее устройство 2, оптически сопряженные с приемником излучения 3, трхестепенный гироскоп 4 с датчиками момента 5 и 6 и датчиками угла 7 и 8, карданный подвес 9, установленный в корпусе 10. На внутренней раме 11 карданного подвеса и наружной раме 12 по осям стабилизации I-I и II-II установлены датчики момента 13, 14 и датчики угла 15, 16. Строчно-кадровое сканирующее устройство 2 включает зеркальный конический многогранник 17, сопряженный с телескопом 1, грани которого установлены под разными углами к оси его вращения 0-0, зеркальный конический многогранник 18, сопряженный с объективом, грани которого наклонены к его оси вращения под углом 45 градусов, при этом объектив содержит два оптических компонента 19 и 20, между которыми установлена диафрагма мгновенного поля зрения приемника 21 и наклонные зеркала 23, 24. На общей оси вращения 0-0 многогранников жестко закреплен коммутационный диск 22 с прорезями, сопряженными с гранями и с фотоэлектрическими датчиками 26, выполненными в виде оптопар. Приемник излучения 3 снабжен предусилителем 25. На корпусе 10 размещены входное окно 27, выполненное в виде сферического мениска, электронный блок 28 с усилителями 29, 30. Электронный блок 28 соединен по линии связи с командным блоком 31 с дисплеем. Конструкция выполнена на модульном принципе. Модуль телескопа 1, строчно-кадровое сканирующее устройство 2, трехстепенный гироскоп 4 выполнены конструктивно раздельно и закреплены на внутренней раме карданного подвеса. Телескоп установлен на переднем торце внутренней рамы карданного подвеса, а строчно-кадровое устройство на заднем торце. Оптическая ось объектива и окуляра телескопа Х-Х совмещена с продольной осью карданного подвеса III-III, объектив телескопа выполнен из асферического приемного зеркала и контрзеркала, окуляр линзовый. Строчно-кадровое сканирующее устройство выполнено в виде зеркального барабана, состоящего из двух оптически сопряженных усеченных конических зеркальных многогранников 17, 18, соединенных меньшими основаниями, перпендикулярными оси вращения 0-0 барабана. Барабан установлен осью вращения перпендикулярно продольной оси карданного подвеса под углом 45 градусов относительно его поперечных осей. При этом грани одного из них 18, сопряженного с телескопом 1, установлены под разными углами наклона к оси вращения так, что углы наклона граней одной половины его окружного направления смещены относительно углов наклона граней другой половины его окружного направления на угловую величину, пропорциональную углу мгновенного поля зрения сканирующего устройства по ширине строки кадра, при этом в каждой половине окружного направления многогранника угол наклона каждой последующей грани выполнен отличающимся от предыдущего на угловую величину, пропорциональную углу мгновенного поля зрения сканирующего устройства по ширине сканирующей полосы, соответствующей длине линейки многоэлементного приемника излучения. Установка оси вращения зеркального барабана перпендикулярно продольной оси карданного подвеса под углом 45 градусов относительно поперечных осей карданного подвеса позволяет уменьшить габариты наружного диаметра корпуса устройства, уменьшить моменты инерции подвижной части рамок гиростабилизатора относительно осей карданного подвеса.

Приемник излучения представляет собой линейку многоэлементного приемника излучения. Линейка приемника излучения ориентирована перпендикулярно направлению сканирования по строке. Приемник излучения снабжен блоком предварительного усиления 25. Топология линейки передатчика излучения представляет собой линейку из 16 фоточувствительных элементов (приемников излучения) размером, например, 0,05 мм х 0,05 мм, размещенных в один ряд с зазором между нами, равным размеру самого элемента. Построчный обзор в кадре осуществляется сканирующим устройством мгновенными полями зрения, опирающимися на фоточувствительные элементы линейки приемника излучения. Телескоп формирует поле зрения устройства в пространстве предметов. Чересстрочное смещение полукадров осуществляется симметрично относительно зазора между фоточувствительными элементами, что важно, так как в ряде случаев для повышения качества изображения зазор между фоточувствительными элементами линейки приемника излучения делается несколько меньше, чем размер фоточувствительного элемента, определяющий размер ширины строки. Объектив приемника излучения выполнен из двух линзовых компонентов: первый 19 установлен перед многогранником 18 с постоянным углом наклона граней к оси вращения зеркального барабана, второй 20 установлен перед приемником излучения. Между компонентами сформировано промежуточное изображение линейки приемника излучения, в плоскости которого установлена диафрагма мгновенного поля зрения приемника 21. Коммутационный диск 22 с прорезями жестко закреплен на оси вращения 0-0 барабана, ориентирован относительно граней многогранника 18 и сопряжен с фотоэлектрическими датчиками 26, предназначенными для выдачи сигналов маркировки граней и формирования синхросигналов для устройства обработки сигналов видеоизображения. Наклонные зеркала 23, 24, установленные в объективе, изменяют ход оптических лучей. Входной зрачок объектива приемника и выходной зрачок телескопа совмещены и размещены между гранями обоих многогранников в плоскости совмещенных малых оснований многогранников, перпендикулярной оси вращения барабана. Трехстепенной гироскоп установлен с внешней стороны внутренней рамы карданного подвеса и выполнен малогабаритным, высокоточным. Вектор кинетического момента установлен параллельно продольной оси карданного подвеса; на осях стабилизации I'-I' и II'-II' установлены датчики момента 5, 6 и датчики угла 7, 8. Оси стабилизации трехстепенного гироскопа и поперечные оси карданного подвеса параллельны соответственно; центр карданного подвеса лежит на продольной оси корпуса 10, выполненного в виде цилиндра. Оси стабилизации и оси координат кадра установлены под углом 45 градусов друг к другу (фиг.2). Строки кадра направлены параллельно оси Y-Y.

Оптическая система устройства передает ИК-излучение пространства предметов, сформированного телескопом и объективом приемника излучения, в плоскость расположения чувствительных элементов приемника излучения и обеспечивает построчный обзор пространства предметов мгновенными полями зрения, опирающимися на элементы приемника излучения. Энергия ИК-излучения наблюдаемой картины пространства предметов в виде широких параллельных пучков лучей входит через выходное окно, являющееся аэродинамическим обтекателем, в объектив телескопа, формирующий поле зрения устройства в пространстве предметов, и выходит из окуляра телескопа узкими параллельными пучками ИК-энергии, сформированными в угловом поле зрения в вынесенном выходном зрачке телескопа. На пути пучков лучей, выходящих из телескопа, расположены зеркальные пирамиды, выполненные в виде двугранных отражателей, составленных из пар зеркал для каждой сканирующей полосы в кадре. В результате вращения зеркального барабана приемник излучения поочередно воспринимает сигналы от всех сканирующих полос в поле зрения кадра. Развертка изображения кадра чересстрочная как в телевизионном стандарте, частота кадров 25 Гц. Частота вращения зеркального барабана строчно-кадрового сканирующего устройства 25 Гц. В качестве сканирующего элемента служит моноблок из двух 12-гранных конических усеченных призм.

Кадр формируется за один оборот барабана, каждый полукадр за половину оборота барабана, частота полукадров 50 Гц. Каждое поле полукадра образуется путем последовательного просмотра линейкой приемника излучения полосы, состоящей из 16 параллельных строк. Каждая половина сканируется парой граней, образующих двугранный угол. Полукадр состоит из 6 рабочих полос по 16 параллельных строк в каждой полосе; число строк в полукадре 96, в кадре 192, т. е. три активных TV-строки на ИК-строку. Первый полукадр из нечетных строк воспроизводится за время 50 с первой половиной граней окружного направления многогранников барабана, второй полукадр из четных строк воспроизводится за остальные 50 с второй половиной граней окружного направления многогранников барабана, при этом поле четного полукадра сдвинуто по кадру относительно поля нечетного полукадра примерно на угловую величину толщины строки.

Выход приемника излучения подключен к электронному блоку обработки сигналов видеоизображения и управления линией визирования устройства в пространстве предметов.

Основные функциональные связи устройства представлены на фиг. 4. В функции электронного блока 28 входят обработка сигналов изображения при обеспечении в основном качества изображения, динамического диапазона, максимального коэффициента минимально разрешаемой разности температур, преобразование параллельного потока информации, снимаемой с линейки приемника излучения, в последовательный стандартный TV-сигнал, необходимый для работы электронных схем устройства и передачи по линии связи информации, несущей тепловизионное изображение на телевизионный экран бортовой командной системы наведения. Электронный блок включает в себя электронные схемы управления вращением зеркального барабана строчно-кадрового сканирующего устройства. Электронный блок включает в свой состав в основном следующие устройства управления линией визирования: вычислитель углов рассогласования, усилители привода трехстепенного гироскопа по каждой оси стабилизации, усилители привода карданного подвеса по каждой оси стабилизации.

Предлагаемое устройство работает в двух режимах: арретира и слежения. В режиме арретира устройство выставлено в режиме слежения при нулевом пеленге. Наведение на объект производится по тепловизионному изображению, выведенному по линии связи в виде стандартного TV-сигнала на телевизионный экран бортовой командной системы 31.

В полете оси управления летательным аппаратом, оси управления трехстепенного гироскопа и карданного подвеса расположены по схеме ИКС, оси координат тепловизионного кадра устройства расположены по схеме ПЛЮС строка тепловизионного кадра по оси Y-Y вертикальна. Обнаружение, распознавание объектов и наведение на объект, как и в прототипе, может производиться в комплексе с бортовой командной системой, т.е. в режиме командного управления летательным аппаратом по линии связи с помощью тепловизионного изображения объекта на телевизионном аппарате бортовой командной системы. Оператор выводит летательный аппарат в район нахождения объекта до появления телевизионного изображения на телевизионном экране в центре поле зрения устройства, после чего дает команду устройству на захват объекта и переход на автосопровождение за объектом. В режиме автоматического слежения электронный блок обработки изображения и управления линией визирования 28 формирует электрические сигналы, пропорциональные проекциям угла рассогласования на оси Y-Y и Z-Z кадра между линией визирования и оптической осью; эти сигналы усиливаются, преобразуются в токи управления и по осям I'-I' и II'-II' трехстепенного гироскопа и через измерительные сопротивления по каждой оси управления подаются в обмотки моментных датчиков 5, 6 трехстепенного гироскопа. С измерительных сопротивлений снимаются электрические сигналы и , пропорциональные угловой скорости линии визирования. Под действием управляющих моментов датчиков 5, 6 гироскоп прецессирует вектором кинетического момента в сторону обнуления углов рассогласования, а вслед за гироскопом по сигналам датчиков углов 7, 8 трехстепенного гироскопа, усиливаемых по току усилителями приводов 29, 30 карданного подвеса и подаваемых в обмотки датчиков момента 13, 14 карданного подвеса по каждой оси, после чего происходит подслеживание оптической системы устройства в направлении прецессирующего гироскопа, в направлении обнуления угла рассогласования, обнуляя при этом подслеживании углы датчиков углов 7, 8 трехстепенного гироскопа, при этом происходит удержание изображения в автоматическом режиме в центре сканируемого поля зрения. С датчиков углов 15, 16 по каждой оси карданного подвеса снимаются электрические сигналы и , пропорциональные углам пеленга наблюдаемого объекта. Электрические сигналы и подаются в контур управления летательного аппарата для автоматического наведения его на объект. Работа предлагаемого устройства в комплексе с бортовой командной системой, с линией связи является иллюстрацией одного из возможных применений изобретения.

Следует отметить, что предлагаемое устройство может быть использовано при разработке в ультрафиолетовом, видимом спектральных диапазонах; в предлагаемом устройстве могут быть установлены гироскопы других видов.

Указанная совокупность признаков подтверждает, что предлагаемое изобретение отличается от прототипа выполнением строчно-кадрового сканирующего устройства, его ориентацией, выполнением приемника излучения и новыми связями, что соответствуют критерию "новизна".

Проведенный анализ известных технических решений в данной области техники показал, что заявляемое устройство позволяет
уменьшить габариты, массу, упростить конструкцию,
создать моноблок, реализующий чересстрочную развертку изображения за оборот моноблока,
повысить качество изображения за счет создания моноблока и уменьшения числа сканирующих полос,
создать конструкцию гиростабилизированного, сканирующего пространство предметов, следящего устройства наведения со сканером в виде двух усеченных конических зеркальных многогранников, построенного и установленного в карданном подвесе определенным образом.

Известные изобретения, в которых строчно-кадровое сканирующее устройство выполнено в виде двух усеченных конических зеркальных многогранников, соединенных меньшими основаниями, грани одного из них установлены под одинаковыми углами к оси вращения, а другого, ближайшего к телескопу, установлены к оси вращения многогранников под углами, отличающимися друг от друга на величину, зависящую только от линейного размера длины линейки приемника излучения, не имеют элементов стабилизации в пространстве предметов и элементов стандартной телевизионной чересстрочной развертки изображения, в связи с чем использовать их в предлагаемом устройстве по своему прямому назначению невозможно. Из сказанного вытекает, что предлагаемый объект не следует явным образом из уровня техники, следовательно, соответствует критерию "изобретательский уровень".

Изложенный пример конкретного выполнения заявленного объекта является доказательством критерия "промышленная применимость".

Преимуществами предлагаемого изобретения являются качественный эффект, заключающийся в повышении качества изображения за счет уменьшения числа сканирующих полос, выполнения сканера в виде моноблока, реализующего чересстрочную развертку изображения за один оборот моноблока, меньшие габариты и масса и упрощенная конструкция.

Источники информации.

1. П.А. Богомолов и др. Приемные устройства ИК-систем. М. Радио и связь, 1987 г.

2. Патент Англии N 1539681 по заявке N 34661/78 от 19.08.76 г.

Формула изобретения

Стабилизированное телевизионное устройство наведения, содержащее входное окно, телескоп, строчно-кадровое сканирующее устройство, оптически сопряженные с многоэлементным приемником излучения, трехстепенный гироскоп, электронный блок обработки изображения и управления линией визирования и корпус, при этом выход многоэлементного приемника излучения через электронный блок обработки изображения и управления линией визирования подсоединен к моментным датчикам трехстепенного гироскопа, отличающееся тем, что в него введен карданный подвес, выполненный с датчиками момента и датчиками угла по каждой оси, и усилитель привода по каждой оси карданного подвеса, подключенный своим входом к датчику угла трехстепенного гироскопа, а выходом к датчику момента по каждой оси карданного подвеса, выполненного с датчиками момента и датчиками угла по каждой оси, а телескоп, строчно-кадровое сканирующее устройство и трехстепенный гироскоп выполнены в виде конструктивно-самостоятельных модулей, при этом трехстепенный гироскоп установлен с внешней стороны внутренней рамы карданного подвеса, выполненного с датчиками момента и датчиками угла по каждой оси, параллельно продольной оси внутренней рамы введенного карданного подвеса, строчно-кадровое сканирующее устройство выполнено в виде двух усеченных зеркальных многогранников, соединенных меньшими основаниями, установленными перпендикулярно оси их вращения, которая перпендикулярна продольной оси карданного подвеса и наклонена под углом 45^o относительно его поперечных осей, оптическое сопряжение строчно-кадрового сканирующего устройства с многоэлементным приемником излучения осуществляется за счет сопряжения объектива многоэлементного приемника излучения с одним из зеркальных многогранников, грани которого установлены под одинаковым углом к оси вращения, грани другого, сопряженного с телескопом, установлены с наклоном к оси вращения так, что углы наклона граней одной половины его окружного направления смещены относительно граней другой половины его окружного направления на угловую величину, пропорциональную углу мгновенного поля зрения строчно-кадрового сканирующего устройства по ширине строки кадра, а в каждой половине окружного направления зеркального многогранника, угол наклона каждой последующей грани смещен относительно предыдущего на угловую величину, пропорциональную углу мгновенного поля зрения строчно-кадрового сканирующего устройства по ширине сканирующей полосы, соответствующей длине линейки многоэлементного приемника излучения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4