Сканирующее устройство
v7@те»;
О П И C-сА:::Н. И %!
ИЗО6РЕТЕНИЯ
250254
Союа Соеетскнх
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 23. IV.1968 (№ 1236771/18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 12ХШ.1969. Бюллетень № 26
Дата опубликования о писания 15.1.1970
Кл. 21с, 46/50
МПК G ОИ
УДК 621.396.965.8 (088.8) Комитет ро делам наобретенкй н открытий лрн Совете Мннкстрое
СССР
Авторы изобретения
Г. П. Катыс и С. Е. 3дор
Институт автоматики и телемеханики (технической кибернетики) Заявитель
СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОИСТВО
Предлагаемое устройство относится к классу сканирующих устройств и систем, осуществляющих поиск точечных светящихся объектов путем просмотра исследуемого поля по определенной траектории и последующее отслеживание найденных объектов, а более точно к устройствам, производящим сканирование по спиральной траектории и слежение за зоной, содержащей объект.
Известны сканирующие устройства, содержащие передающую телевизионную трубку с двухканальной отклоняющей системой, один входной зажим которой подсоединен к перемножителю генератора гармонических колебаний непосредственно, а другой через фазовращатель, и подсоединенный к телевизионной трубке двухканальный блок запоминания.
Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем установлены соединенные последовательно логический блок с тремя входными зажимами, нагруженный на симметричный триггер, интегратор и пороговое устройство. В каждый канал отклоняющей системы включен сумматор, подсоединенный выходным зажимом к входному зажиму соответствующего канала блока запоминания, а входным зажимом — к выходному зажиму этого же блока. Первый входной зажим логического устройства подключен к выходу телевизионной трубки, второй и третий — ко входу и выходу интегратора, а выход интегратора подсоединен дополнительной параллельной связью к перемножителю.
Такое выполнение устройства позволяет повысить быстродействие в режиме поиска точечных светящихся объектов и точность в режиме слежения при одновременном снижении вероятности срыва слежения.
Блок-схема предлагаемого устройства пока10 зана на фиг, 1, где 1 — сканируемое поле, 2— объектив, 8 — передающая телевизионная трубка, 4 — отклоняющая система, 5 — сумматор, формирующий напряжения для отклонения сканирующего пятна по оси Х, б — сум15 матор, формирующий напряжения для отклонения сканирующего пятна по оси У, 7 — блок, сдвигающий фазу синусоидальнога напряжения на 90, 8 — блок перемножения, 9 — генератор синусоидального напряжения, 10—
20 интегратор, 1! — симметричный триггер, 12— пороговая схема, 18 — логический блок, 14— блок з апом ин ания.
На фиг. 2 представлена временная диаграмма напряжений Ух, Уо, U 25 блоков 5, 9, 10, 11, 12 для случая, когда на просматриваемом поле искомый объект отсутствует (индекс напряжения указывает номер блока) . На фиг. 3 представлена временная диаграм30 ма напряжений Уо, U5, Ьio, U I, Утс, U„H8 250254 Полярность иапряжеиия U>p Полярность напряжения U» Действие иад импульсом пропускается ие пропускается то же пропускается задерживается иа время то же 3 ( выходе блоков 3, 5, 10, 11, 18, 14 для случая, когда на просматриваемом поле имеется неподвижный объект. На фиг. 4 показана траектория сканирующего пятна,при обнаружении неподвижного объекта. На этой фиг. обозначено: 15 — искомый объект, 1б — круглая зона, которой ограничивается сканирование после обнаружения объекта. На фиг. 5 представлена временная диаграмма напряжений US, Ug, Ulo, выходе блоков 3, 5, 10, 11, 18, 14 для случая, когда на просматриваемом поле имеется подвижной объект. Функциональная взаимосвязь между блоками и элементами устройства видна на фиг. 1. Работа от устройства заключается в следующем. В момент включения симметричный триггер 11 принимает одно из устойчивых состояний, т. е. на его выходе появляется постоянное напряжение U». Это напряжение интегрируется интегратором 10. Линейно растущее .напряжение Ulo перемножается в блоке 8 на синусоидальное напряжения Uo, имеющее лостоянную частоту и постоянную амплитуду. Напряжение на выходе блока 8 является синусоидальным с линейно растущей амплитудой, Оно через блок 7 и сумматоры 5, б подается на отклоняющую систему 4 и обеспечивает сканирование по спиральной траектории постоянного шага с центром развертки,,находящимся в точке Х=О, Y=O в случае, если на вторые входы сумматоров напряжения не поступают. Режим работы устройства при отсутствии искомого объекта на поле виден из фиг. 2. Сканирование по возрастающей спирали продолжается до тех пор, пока абсолютная величина напряжения У«не достигнет некоторого значения Г«, определяемого размером исследуемого поля. При lU> Таким образом, при отсутствии объекта устройство будет производить многократное сканирование всего поля по спиральной траектории с центром в точке Х=О, Y=O.,, 9 . случае обнаружения объекта на выходе передающей телевизионной трубки 3 появляетcsi ймпульс U3, который поступает на вход ло,гического блока И. На этот же блок подаются напряжения U» с триггера 11 и U«с интегратрра 10. Блок 18 производит обработку ймлульса Оз в зависимости от полярностей Hd пряжений U« и 0» по следующему алгоритму. При этом, если в течение, времени т поступает новый импульс U3, то обработке подвергается этот импульс, а первоначально задерживаемый импульс не пропускается. Таиим образом, если обнаружение произойдет при движении сканирующего пятна по воз растающей спирали, то импульс пропускается,происходит переброс триггера и сканирование продолжается по убывающей спирали. Если же обнаружение произойдет при движении сканирующего пятна по убывающей спирали, то импульс не пропускается и скани рование продолжается по этой же спирали. При обнаружении объекта в тот момент, когда его положение совпадает с центром спи рали, сканирование ограничивается небольшой круглой зоной, размер которой зависит от времени варежки импульса т. Блок запоминания 14 в момент появления импульса на выходе передающей телевизионной трубки 3 запоминает значения напряжений Ug и Uo, соответствующих декартовым координатам обнаруженного объекта Х и Y. Запомненные напряжения Ул u Uy остаются на выходе блока 14 до тех пор,,пока с трубки 8 не поступит новый импульс, приводящий к запоминанию новых координат объекта, Напряжения Ух, Uyc выхода блока 14 подаются на входы сумматоров 5 и б. Это обеспечивает совмещение найденного объекта с центром развертки. Такое совмещение позволяет уменьшить вероятность срыва слежения за;счет того, что малая линейная скоростьсканирующего пятна вблизи центра развертки повышает отношение сигнала к шуму на выходе передающей телевизионной трубки 3. Если найденный объект является неподвижным (см. фиг. 3 и 4), то, после обнаружения объекта 15 и совмещения с ним центра развертки, сканирование ограничивается малым кругом 1б (см. фиг. 4). При перемещении объекта по сканируемому полю (см. фиг. 5) показаны напряжения на выходе блоков 8, 5, 10, 11, И, 14 в случае, когда объект перемещается в сторону оппической оси устройства и остается на этой оси, после каждого нового обнаружения происходит совмещение центра развертки и объекта. Алгоритм, заложенный в логический блок 18, обеспечивает автоматическое слежение за объектом при любом его перемещении. При этом максимально возможная скорость объекта на250254 кладывает соответствующие ограничения на шаг спирали, угловую скорость сканирующего пятна, его размер. Предмет изобретения Сканирующее устройство, содержащее передающую телевизионную трубку с двухканальной отклоняющей системой, один входной зажим которой подсоединен к перемножителю генератора гармонических колебаний непосредственно, а другой через фазовращатель, и .подсоединенный к телевизионной трубке двухканальный блок запоминания, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства в режиме поиска точечных светящихся объектов и повышения точности в режиме слежения при одновременном снижении вероятности срыва слежения, в нем установлены соединенные последовательно логический блок с тре5 мя входами, нагруженный на симметричный триггер, интегратор и пороговое устройство, а в каждый канал отклоняющей системы включен сумматор, подсоединенный выходом ко входу соответствующего канала блока запоминания, 10 а вход сумматора подсоединен к выходу этого же блока, причем первый вход логического устройства подключен к выходу телевизионной трубки, второй и третий входы подключены ко входу и выходу интегратора, а выход интегра15 тора подсоединен дополнительной параллельной связью к перемножителю. 250254 Фиг. 5 Составитель И. Н. Шувалова Редактор Э. Н. Шибаева Техред Т. П. Курнлко Корректоры: В. Петрова и А. Абрамова Заказ 3636/4 Тираж 480 .Подписное ЦЬИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2
