Телевизионный датчик карты для систем управления подвижными объектами

О П И С А Н И Е (11) 47657 9

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 24.03.72 (21) 1762698/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.07.75. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 28.11.75 (51) М. Кл. G 06k 7/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.397.62 (088.8) (72) Автор изобретения

Е. P. Ладыженский

°: (71) Заявитель (54) ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ДАТЧИК КАРТЪ1 ДЛЯ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ ПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ

Изобретение может быть применено в системах управления подвижными объектами.

Известен телевизионный датчик карты для систем управления подвижными объектами, содержащий корпус с дуговым пазом и линейными направляющими, в которых уложена рабочая часть картографического микрофильма, осветитель, в корпусе которого, жестко соеди.ненном с корпусом датчика, последовательно установлены рефлектор, источник света, конденсор и волоконный светопровод, объектив, зеркальные отражатели, поворотную обойму с призмой, которая укреплена в подшипнике корпуса поворотную втулку с транспорантом маркера объекта в виде непрозрачного силуэта на стеклянной подложке, которая укреплена в подшипнике корпуса на оси, параллельной плоскости линейных направляющих, габаритный зеркальный отражатель, установленный в корпусе ме>кду. призмой и транспорантом маркера объекта под углом к их осям, и передающую электроннолучевую трубку (ЭЛТ), напримср видикон, с волоконной план1пайбой, которая установлена в корпусе сооспо с транспорантом маркера объекта.

Предло>кенное устройство отличается тем, что содержит качающийся визир, который укреплен между упорами в дуговом пазу корпуса на подшипниках, расположенных на общей оси с подшипником поворотной обоймы с призмой, и качающийся световод, которьш расположен над линейными направляющими корпуса, жестко соединен с качающимся визиром и выполнен в виде расположенных последова5 тельно друг за другом волоконного светопровода, первой линзы, зеркала, отражающего световой поток на поверхность картографического микрофильма, и второй линзы. Торец волоконного светопровода расположен на оси

lO качания светопровода соосно с выходным торцом светопровода осветителя. Объектив жестко закреплен внутри качающегося визира между двумя 90-градусными отражателями, один из которых установлен на пересечении

15 осей объектива и второй линзы световода и обращен к внутренней поверхности картографического микрофильма, а другой развернут по отношению к нему на 180 и установлен на пересечении осей объектива и поворотной

20 обоймы с призмой. Устройство отличается также тем, что опо содер>кнт жесткую рамку с пластинчатыми картографическими диапозитивами, которая установлена в одной плоскости с рабочей частью картографического микро25 фильма в линейных направляющих корпуса датчика.

Это позволило повысить точность и надежность устройства.

На фиг. 1 показан телевизионный датчик зо карты, общий вид в продольном разрезе через ось качающейся системы; па фиг. 2 — то жс, вид сверху при снятом осветителе.

Датчик содерхкит корпус 1 с линейными направляющими 2 и дуговым пазом 3. Осветитель 4 жестко соединен с корпусом 1 и включает источник света 5, конденсор 6, рефлектор

7 и волоконный светопровод 8. Качающийся визир 9 установлен в корпусе 1 на подшипниках 10 и ll, общая ось которых перпендикулярна плоскости направляющих 2, и включает объектив 12, который жестко соединен с развернутыми на 180 зеркаль11ыми отражателями

13 и 14, наклоненными на 45 к оси качания.

Опорный ролик 15 вращается вокруг оси 16 и жестко соединен с корпусом визира 9 перпендикулярно оси качания последнего. Зубчатый сектор 17 жестко соединен с корпусом визира 9. Шестерня 18 привода визира 9 находится в зацеплении с зубчатым сектором 17 и может вращаться в корпусе 1. Упор 19 исключает отклонение визира 9 от плоскости качания, может линейно перемещаться в корпусе визира 9 и упирается в нижнюю стенку паза

З,корпуса 1 через нажимной ролик 20 поддавленисм пружины 21. Качающийся световод 22 жестко соединен с качающимся визиром 9 и включает волоконный светопровод 23, входной торец которого находится на оси качания в непосредственной близости от выходного торца светопровода 8 осветителя 4, а также линзы 24, 25 и зеркало 26, причем линза 25 и зеркало 26 находятся против отражателя 14 визира 9. Призма 27 для ориентации изображения, работает в сходящемся пучке лучей (например, типа Пехана), связана с корпусом 1 посредством обоймы 28 с зубчатым венцом и подшипника 29 таким образом, что ось вращения призмы совпадает с ее оптической осью и осью качания визира 9. Габаритный зеркальный отражатель 30 изменяет í" ïðàâëåíèå оптической оси. Транспарант 31 маркера объек;а выполнен в виде непрозрачного силуэта на стеклянной подложке и связан с корпусом 1 посредством втулки 32 с зубчатым ьенцом и подшипника 33. Передающая ЭЛТ 3-1, например видикон с волоконной планнайбой 35, неподвихкно установлен в соединенном с корпусом 1 экране 36 сооспо с транспарантом 31, причем у внутренней поверхности планшайбы

35 находится светочувствительная мишень 37, а наружная поверхность планшайбы расположена в непосредственной близости от транспаранта 31. Комплект микрокарт выполнен в виде комбинации картографического микрофильма 38 на бобинах 39, 40 и пластинчатых картографи !сскнх диапозитивов в жесткой ра I K0

41, причем рамка 41 и раоочая часть микрофильма 38 за кадровым окном 42 находятся в линейных направляющих 2 корпуса 1.

Устройство содержит также сервоприводы для поворота качающсйся системы, включающей визир 9 и .световод 22, призму 27, транс-арант 31, н линейного перемещения микрокарт.

Расположение и параметры оптических эле5

3О

l)g

65 ментов устройства, находящихся между плоскостью микрокарт и передающей ЭЛТ, удовлетворяют условию оптического сопряжения плоскости микрокарт, совпадающей с плоскостью направляющих 2, с плоскостью мишени

37 ЭЛТ 34.

Устройство работает следующим образом.

При любом положении качающейся системы излучение источника света 5 концентрируется конденсором 6 и поступает в волоконный светопровод 8. Последний направляет свет через небольшой зазор во входной торец волоконного светопровода 23 качающегося световода 22. Линза 24 и зеркало 26 передают свет, прошедший светопровод 28, в линзу 25. Последняя направляет свет на рабочий участок микрокарты, расположенной на микрофильме

38 или пластинчатом диапозитиве в рамке 41.

Так как линза 25 постоянно находится против отражателя 14 качающегося визира 9, пучок света от рабочего участка микрокарты проходит в визир и направляется отражателем 14 к объективу 12 по ccÿ последнего. Диаметр светопровода 23 и оптические силы линз 24 и 26 выбраны таким образом, что весь пучок света попадает в зрачок объектива 12. После объектива свет падает на отражатель 13 и, изменив направление на 90, направляется по оси качающейся системы к поворотной призме 27.

Прошедшей призму пучок направляется габаритным отражателем 30 через поворотный транспарант 31 на мишень 37 ЭЛТ 34. H÷ мишени 37 строится оптическое изображение рабочего участка микрокарты с наложенным на него теневым изображением маркера объекта с транспаранта 31. Поскольку расстояние между плоскостями транспаранта и мишени мало по сравнению с оптическим отрезком от обьектива 12 до транспаранта 31, теневое изображение маркера на мишени будет достаточно четким независимо от конструкции ЭЛТ.

Однако за счет применения ЭЛТ с волоконной планшайбой 35 четкость изобрахкения маркера практически уравнивается с четкостью картографичсского изобрахкения.

В рассматриваемом устройстве операции выбора микрокарты, начальной установки изображения и имитации перемещения ооъекта выполняются аналогично (см. фиг. 2). Выбор микрокарты из числа находящихся на микрофильме 38 или пластинчатых диапозитивов в рамке 41 осуществляется в результате быстрой переброски качающейся системы из зоны кадрового окна 42 в зону рамки 41 (илн н; оборот) при одновременном быстром линейном перемещении рамки 41 (или быстрой транспортировке микрофильма 38) в направляющих 2. Затем качающаяся система и мик.рокарта но команде управляющего вычислителя быстро устанавливаются в такое начальное положение, при котором картографическое изображение места объекта на мишени ЭЛТ совмещается с изображением маркера объекта. Последующая имитация перемещения объекта в пределах района, соответствующего вы476579

50 бранной микрокарте, осуществляется также за счет поворота качающейся системы и линейного перемещения носителя микрокарты. На этой стадии указанные движения задаются управляющим вычислителем в соответствии с величинами составляющих скорости объекта в масштабе микрокарты и имеют плавный характерр.

Строгое постоянство длин оптических отрезков изображающей части системы при повороте качающегося визира обеспечивается как общим построением оптико-кинематической схемы устройства, так и конструктивными средствами, исключающими вибрацию консоли корпуса визира 9. Для исключения вибрации опорный ролик 12 визира 9 непрерывно контактирует с верхней стенкой дугового паза 3 под действием вертикальной силы, создаваемой сжатой пружиной 21 через упор 19 и нажимной ролик 20. При повороте качающейся системы ролики 15 и 20 обкатывают соответственно верхнюю и нижнюю стенки дугового паза 3, что не требует существенного увеличения момента, передаваемого от сервопривода к качающейся системе через шестерню 18 и зубчатый сектор 17.

Угловое положение картографического изображения на мишени 37 определяется заданным углом поворота призмы 27, а угловое положение маркера — заданным углом поворота транспаранта 31. Это позволяет реализовать методику индикации как с ориентацией карты в направлении движения объекта, так и со стандартной ориентацией карты на север при постоянном направлении развертки ЭЛТ.

Изображение, сформированное на мишени

ЭЛТ, известным образом подвергается поэлементному разложению и преобразуется в видеосигнал. На поднесущих частотах видеосигнала может известным образом передаваться цветовая информация карты, если вплотную к световолоконной планшайбе 35 установлен светофильтр с чередующимися полосами различных первичных цветов.

Предмет изобретения

1. Телевизионный датчик карты для систем управления подвижными объектами, содержащий корпус с дуговым пазом и линейными направляющими, в которых уложена рабочая

З5

40 часть картографического микрофильма, осветитель, в корпусе которого, жестко соединенном с корпусом датчика, последовательно установлены рефлектор, источник света, конденсор и волоконный светопровод, объектив, зеркальные отражатели, поворотную обойму. с призмой, которая укреплена в подшипнике корпуса, поворотную втулку с транспарантом маркера объекта в виде непрозрачного силуэта на стеклянной подложке, которая укреплена в подшипнике корпуса на оси, параллельной плоскости линейных направляющих, габаритный зеркальный отражатель, установленный в корпусе между призмой и транспарантом маркера объекта под углом к их осям, и передающую электроннолучевую трубку (ЭЛТ), например видикон, с волоконной планшайбой, которая установлена в корпусе соосно с транспарантом маркера объекта, отлич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и надежности, он содержит качающийся визир, который укреплен между упорами в дуговом пазу корпуса на подшипниках, расположенных на общей оси с подшипником поворотной обоймы с призмой, и качающийся световод, который расположен над линейными направляющими корпуса, жестко соединен с качающимся визиром и выполнен в виде расположенных последовательно друг за другом волоконного светопровода, первой линзы, зеркала, отражающего световой поток на поверхность картографического микрофильма, и второй линзы; торец волоконного светопровода расположен на оси качания светопровода соосно с выходным торцом светопровода осветителя; объектив жестко закреплен внутри качающегося визира между двумя 90-градусными отражателями, один из которых установлен на пересечении осей объектива и второй линзы световода и обращен к внутренней поверхности картографического микрофильма, а другой развернут по отношению к нему на 180 и установлен на пересечении осей ооъектива и поворотной обоймы с призмой.

2. Датчик карты по и. 1, отличающийс я тем, что 011 содержит жестку10 рамку с пластинчатыми картографическими диапозитивами, которая установлена в одной плоскости с рабочей частью картографического микрофильма в отдельных линейных направляющих корпуса датчика.