Теоретические основы оптико-электронных приборов - Мирошников М.М.
Скачать (прямая ссылка):
В ряде случаев не представляется возможным осуществить жесткую синхронизацию записывающего и сканирующего лучей. Это имеет место, например, при воспроизведении изображения па экране электроннолучевой трубки, где развертка осуществляется генератором пилообразного напряжения, синхронизируемого датчиками опорных сигналов, связанными со сканирующим зеркалом. Как уже отмечалось выше, поскольку при этом в системе записи расстояние между строками постоянно, то изображение объекта будет геометрически искажено. В случае особой надобности эти искажения могут быть скорректированы таким выбором профилей кулачков механизма сканирования, чтобы скорость движения визирного луча была постоянна.
Следует отметить, что точность профиля кулачков механизма сканирования должна быть очень высокой. Зададимся, например, условием, обеспечивающим изменение скорости движения визирного луча от одного элемента разложения к другому не более чем на ±10%, и пусть при этом приращение радиуса кулачка составляет 15 мм на всю строку. Если в строке содержится 200 элементов разложения, то приращение радиуса кулачка на один элемент разложения составит 0,075 мм. Следовательно, для выполнения поставленного условия приращения радиуса кулачка на один элемент разложения должны отличаться от расчетных не более чем на ±0,0075 мм. Поскольку на равномерность движения
Рис. 48. Принципиальная схема сканирования и записи изображения в камере Барнса
3 М. М. Мирошников
G5
визирного луча влияют и другие детали конструкции (подшипники за счет люфта и т. д.), точность, с которой необходимо изготовить кулачок, должна быть еще повышена.
§ 2. СКАНИРОВАНИЕ МНОГОГРАННЫМИ ВРАЩАЮЩИМИСЯ ЗЕРКАЛАМИ В ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЕ ДЛЯ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ И ОБЗОРА МЕСТНОСТИ
2.1. Принцип действия аппаратуры
В оптнко-электронной аппаратуре, предназначенной для картографирования и обзора местности с самолета (рис. 49), одним из основных элементов является многогранное зеркало, которое вращается вокруг оси 00, совпадающей с направлением полета. Вращающееся зеркало осуществляет сканирование земной поверхности поперек направления полета. Собственное движение самолета обеспечивает сканирование вдоль направления полета. Излучение от элементов земной поверхности отбрасывается плоскими зеркалами (на рис. 5U отдельными гранями зеркала 3) на вогнутое зеркало — объектив Об, проецирующий изображение элемента местности на чувствительную площадку приемника излучения Пр. При вращении многогранного зеркала визируются различные участки местности и ноток излучения, падающий на приемник, изменяется. Это изменение преобразуется в переменный электрический сигнал, пропорциональный разности излучений двух соседних участков местности.
Сигнал усиливается усилителем Ус и управляет яркостью луча индикатора — электроннолучевой трубки И, в то время как развертка вдоль горизонтальных строк производится синхронно с вращением зеркала (например, генератором пилообразного напряжения ГС, возбуждаемого индукционным датчиком ИД — генератором импульсов синхронизации строк), а перемещение строк по вертикали осуществляется согласованно со скоростью и высотой полета самолета генератором кадровой развертки /7(.
Рис. 49. Схема сканирования для картографирования и обзора местности с самолета
66
м
~^пг
Об
ГК
1
ГС
-Л.
Вследствие этого на экране индикатора возникает карта част к а местности, на которой более сильно излучающие участки Местности представляются светлыми пятнами. Эта карта может фотографироваться с экрана индикатора на киноленту, записываться на электрохимическую бумагу или магнитную ленту либо по радиоканалу передаваться на землю.
Внешний вид ИК-апиара-туры для картографирования и обзора местности с самолета представлен на рис. 51. На рис. 52 приведены примеры полученных с помощью такой аппаратуры фотографий бассейна реки (а, б, в), лесного пожара (г, е), месторождения термальных вод (5, ж) и кратера вулкана Авача на Камчатке (з, и).
В качестве сканирующего зеркала в аппаратуре для
картографирования и обзора местности с самолета может использоваться вращающаяся /У-гранная призма (рис. 53) или усеченная
Передатчик
Рис. 50. Принципиальная схема аппаратуры для картографирования и обзора местности с самолета
Рис. 51. Аппаратура для картографирования и обзора местности с самолета
Игранная пирамида (рис. 54). В первом случае ось вращения сканирующего зеркала перпендикулярна, а во втором — параллельна оптической оси объектива. Искажение формы растра при
3*
67
Рис. 52. Тепловые и обычные фотографии: а — бассейн реки, видимая область в — бассейн реки, 3,2—5,3 мкм, 21 ч 05 мин; г — лесной пожар, 3,6—5,3 мкм, е — лесной пожар, 1,8—5,3 мкм, масштаб 1 : 1000; ж— многочисленные
кратер вулкана, 3,2—
68
спектра; б — бассейн реки, спектральный диапазон 3,2—5,3 мкм, 18 ч 35 мин., масштаб 1 : 15 ООО; д — теплый ручей (белый), впадающий в холодную речку; источники теплых' вод; з — кратер вулкана, видимая область спектра; и 5,3 мкм, 15 ч 00 мин. ’
69
Рис. 53. Сканирующее зеркало в виде Рис. 54. Сканирующее зеркало в виде
