Устройство для определения угловых элементов внешнего ориентирования линии визирования съемочной аппаратуры

 

Устройство относится к оптической технике и может быть использовано в летательных аппаратах, предназначенных для съемки земной поверхности с целью картографирования. Устройство содержит корпус, установленные на нем три оптико-электронных звездных аппарата, в состав которых входит система фиксации положения оси, и зеркало перенацеливания (сканирующее зеркало) съемочной аппаратуры. В качестве отражательной плоскости систем фиксации положения оси оптико-электронных звездных аппаратов использовано зеркало перенацеливания съемочной аппаратуры, зеркальная плоскость которого взаимодействует с пучком света, направленного параллельно оптическим осям измерительных каналов систем фиксации положения оси в режиме автоколлимации, при этом зеркало перенацеливания установлено с возможностью вращения вокруг двух своих осей в пределах углов взаимодействия. Техническим результатом, обеспечиваемым данным устройством, является повышение точности картографирования за счет уменьшения погрешности определения угловых элементов внешнего ориентирования линии визирования съемочной аппаратуры. 1 ил.

Изобретение относится к оптической технике и может быть использовано в летательных аппаратах, предназначенных для съемки земной поверхности с целью картографирования.

Известно устройство для определения угловых элементов внешнего ориентирования линии визирования, предназначенное для системы ориентации искусственного спутника. Устройство содержит блок электронно-вычислительной машины, астродатчик и инерционный датчик (см. патент Японии 4-78519, М. кл. B 64 G 1/28, 1/36, G 05 D 1/08, опубликованный в реферативном журнале "Изобретения стран мира" N 10-12, 1994 г.).

Известно также устройство для определения угловых элементов внешнего ориентирования линии визирования съемочной аппаратуры.

Устройство содержит корпус, установленные на нем три оптико-электронных звездных аппарата (телескопа) с разнесенными в пространстве направлениями оптических осей, в состав которых входит система фиксации положения оси, позволяющая измерять взаимное положение оптической оси оптико-электронного звездного аппарата и нормали к элементу с отражательной плоскостью, и элементы с отражательными плоскостями, установленные на базовой плоскости съемочной аппаратуры, относительно которой положение линии визирования измеряется средствами съемочной аппаратуры (см. Дополнение к эскизному проекту системы измерения углового положения (СИУП). .. БелОМО, г.Минск, 1994 г. - прототип).

Известное устройство имеет низкую точность картографирования из-за большой погрешности определения угловых элементов линии визирования съемочной аппаратуры, возникающей из-за температурной нестабильности и остаточных деформаций конструкции, главным образом, элементов с отражательными плоскостями.

Целью настоящего изобретения является повышение точности картографирования за счет уменьшения погрешности определения угловых элементов внешнего ориентирования линии визирования съемочной аппаратуры.

Указанная цель достигается тем, что в качестве отражательной плоскости использовано зеркало перенацеливания (сканирующее зеркало) съемочной аппаратуры, зеркальная плоскость которого взаимодействует с пучком света, направленного параллельно оптическим осям измерительных каналов систем фиксации положения оси в режиме автоколлимации, при этом зеркало перенацеливания установлено с возможностью вращения вокруг двух своих осей в пределах углов взаимодействия.

На чертеже изображен общий вид устройства для определения угловых элементов внешнего ориентирования линии визирования съемочной аппаратуры.

Устройство содержит корпус 1, установленные на нем три оптико-электронных звездных аппарата 2 с разнесенными в пространстве направлениями оптических осей, в состав которых входит система фиксации положения оси 3, и зеркало перенацеливания 4 съемочной аппаратуры 5, зеркальная плоскость 6 которого взаимодействует с пучком света, направленного параллельно оптическим осям измерительных каналов 7 систем фиксации положения оси 3, при этом зеркало перенацеливания 4 установлено с возможностью вращения вокруг двух своих осей в пределах углов взаимодействия.

Устройство работает следующим образом.

Для работы устройства достаточно двух оптико-электронных звездных аппаратов 2, третий оптико-электронный звездный аппарат 2 установлен в устройство из-за возможности засветки одного из оптико-электронных звездных аппаратов 2 Солнцем или Луной.

Система фиксации положения осей 3 каждого из двух оптико-электронных звездных аппаратов 2, используемых в дальнейшем в режиме съемки съемочной аппаратуры 5, до начала режима съемки испускает пучок света по оптической оси измерительного канала 7, параллельной оптической оси самого оптико-электронного звездного аппарата 2, который попадает на зеркальную плоскость 6 зеркала перенацеливания 4, повернутого в двухстепенном кардановом подвесе съемочной аппаратуры 5 в такое положение, чтобы последовательно во времени обеспечить режим автоколлимации каждого из двух оптико-электронных звездных аппаратов 2.

На чертеже пунктиром показано положение зеркала перенацеливания 4, повернутого на угол относительно исходного положения для обеспечения взаимодействия зеркальной плоскости 6 зеркала перенацеливания 4 с пучком света, направленного параллельно оптической оси измерительного канала 7 системы фиксации положения оси 3 одного из оптико-электронных звездных аппаратов 2 в режиме автоколлимации.

Чтобы пучок света попал на зеркальную плоскость 6, оптические оси измерительных каналов 7 систем фиксации положения оси 3 каждого оптико-электронного звездного аппарата 2, закрепленного на корпусе 1, должны пересекать сферу 8, ометаемую зеркальной плоскостью 6 зеркала перенацеливания 4.

Пучок света, отражаясь от зеркала перенацеливания 4, возвращается в систему фиксации положения осей 3, обеспечивая поочередно для каждого оптико-электронного звездного аппарата 2 путем измерения взаимного положения его оптической оси и нормали к зеркальной плоскости 6 зеркала перенацеливания 4, а также путем измерения положения зеркала перенацеливания 4 в режиме автоколлимации относительно базовой плоскости, определяемой исходным положением зеркала перенацеливания 4, определение в итоге положения оптической оси каждого оптико-электронного звездного аппарата 2 относительно базовой плоскости съемочной аппаратуры 5.

Затем происходит перевод зеркала перенацеливания 4 из режима автоколлимации в режим съемки и далее осуществляется съемка земной поверхности, в процессе которой оба оптико-электронных звездных аппарата 2 одновременно обнаруживают и регистрируют звезды, по координатам которых и по результатам определенных ранее положений оптических осей оптико-электронных звездных аппаратов 2 в базовой плоскости, а также по положению зеркала перенацеливания 4 в режиме съемки определяются угловые элементы внешнего ориентирования линии визирования.

Вследствие того, что в качестве отражательных плоскостей систем фиксации положения осей оптико-электронных звездных аппаратов использована зеркальная плоскость зеркала перенацеливания съемочной аппаратуры, благодаря чему исключены элементы с отражательными плоскостями, вносящие основную составляющую в погрешность определения угловых элементов внешнего ориентирования, точность картографирования повышается.

Формула изобретения

Устройство для определения угловых элементов внешнего ориентирования линии визирования съемочной аппаратуры летательных аппаратов, содержащее корпус, установленные на нем три оптико-электронных звездных аппарата, в состав которых входит система фиксации положения оси, и зеркало перенацеливания съемочной аппаратуры, отличающееся тем, что в качестве отражательной плоскости систем фиксации положения оси оптико-электронных звездных аппаратов использовано зеркало перенацеливания съемочной аппаратуры, зеркальная плоскость которого взаимодействует с пучком света, направленного параллельно оптическим осям измерительных каналов систем фиксации положения оси в режиме автоколлимации, при этом зеркало перенацеливания установлено с возможностью вращения вокруг двух своих осей в пределах углов взаимодействия.

РИСУНКИ

Рисунок 1