Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Мирошников М.М. -> "Теоретические основы оптико-электронных приборов" -> 24

Теоретические основы оптико-электронных приборов - Мирошников М.М.

Мирошников М.М. Теоретические основы оптико-электронных приборов — Л.: Машиностроение, 1977. — 600 c.
Скачать (прямая ссылка): teoriticheskieosnovi1977.djvu
Предыдущая << 1 .. 18 19 20 21 22 23 < 24 > 25 26 27 28 29 30 .. 180 >> Следующая

2.3. Скорость сканирования и минимальная длительность импульса
Основные соотношения, определяющие параметры сканирующей аппаратуры, могут быть получены из условия отсутствия пропусков при сканировании.
Один элемент приемника излучения, имеющий угловой размер вдоль направления полета (по кадру) б^, образует при сканировании на поверхности Земли полосу, ширина которой в центре поля обзора равна
У =ЬУН.
Ширина полосы, сканируемой М элементами, угловые расстояния между которыми равны (рис. 57), будет
У и - (бв + 6ду) НМ = Ьу+АуНМ,
Г^е = У'
Время, в течение которого эта полоса сканируется одной гранью зеркала (период строки),
Тс — фщах/® ~ ФсД'П®)*
Здесь о — угловая скорость вращения сканирующего луча, о) = рсо3 = p2nf3 = p2nnj60t
73
М элементов
где cOj — угловая скорость вращения зеркала. Отсюда
Тс = Фс/(*И = (60/Пз) [фс/(2л)] 11/(1]/?)].
Так как фс = ц 2nl(Nlp), то Тс = (60In3) (UN).
Расстояние, пролетаемое самолетом за время Тс,
Yc = VTC = (60/na) (V/N).
Линейная величина пропуска Д =.
- - У и = (60/Пз) СV/N) - бу+АуНМ.
Линейная величина пропуска за один оборот N -1 ранного зеркала
Аг = NA = (60/пЛ) V - Ьу+ьу HMN.
Так как за один оборот зеркала сканируется полоса шириной
В = ду+ьу HMN,
то относительная величина пропуска (относительное число потерянных строк)
q = Д JB = (60/я3) {VIН) (\/by+&yMN) — 1.
Условие отсутствия пропусков Д < 0, т. е. (60ln3) (VIN) <6 у+Ау НМ, откуда
п3 > {VIН) (60/6^ NM).
Рис. 57. Схема расположения чувствительных площадок приемника излучения (размеры приведены к плоскости предметов, т. е. к поверхности Земли)
Время, в течение которого «точечный» объект визируется одним элементом приемника (время сканирования одного элемента, определяющее минимальную длительность импульса т), равно
т —bjo) = [бА./(2лр)] (60//г3),
откуда
п3 = [Ьх/(2пр)] (60/т).
Сравнивая уравнения для п3, найдем
2п
или
(Njp) М Н N М 6й
р 2л {V/И)
где 6 — Ьхду+Ау — среднее геометрическое мгновенное поле зрения оптической системы.
В случае картографирования с малых высот примем V = = 300 м/с; Н = 300 м. Если т = 20 • 10-6 с; Nip = 3, то
б = 6,5.10-8//М.
74
При м = 1 б = 6,5- 1СГ3 #=« 22'. Если 6=3 10~3 (у =1 м), необходимо иметь приемник с числом элементов М _= 5.
10 В случае картографирования с больших высот примем V = 1000 м/с; Н = 30 000 м. При тех же условиях имеем
6= 1,2-10“3 l/'Ж.
Для М =1 6 =1,210-3~4\
Скорость вращения сканирующего зеркала в первом случае ^прИ м =1 и 6 =_ 6,5 ¦ 10_3) равна
а при
V 60 , 60 Q1 _i
Пз~~ Н 6MN 6,5-10"3 3-1 — 31(,0мин *
М^5иб =3-10"8
«з = 1 “ 1350 мин_1*
Во втором случае
1,2.|0°».3.| ~600 мин'1-
Поле обзора в обоих случаях при rj = 0,75 равно Ф =r]360i(Nlp) = 0,75 ¦ 360/3 =90°.
2.4. Быстродействие коммутатора
В процессе сканирования поля обзора приемник излучения вырабатывает электрический сигнал, форма которого соответствует закону распределения яркости объектов наблюдения и фонов в направлении сканирования. При использовании многоэлементного приемника информация о распределении яркости, содержащаяся в сигнале, вырабатываемая каждым его элементом, передается к индикатору не непрерывно, а лишь в те моменты времени, когда происходит замыкание соответствующего ключа коммутатора. Очевидно, что это замыкание должно происходить достаточно часто, чтобы не допустить потери информации о быстрых изменениях сигнала, но не чаще, чем это необходимо, во избежание передачи избыточной информации.
Замена непрерывного сигнала совокупностью дискретных значений, эквивалентных ему по информационному содержанию (дискретизация сигнала), основывается на теореме отсчетов (теорема акад. В. А. Котельникова), которая может быть сформулирована следующим образом: если функция S (t) не содержит частот выше fm, то она полностью определяется последователь-костью своих значений в моменты, отстоящие друг от друга на величину 0,5fm (рис. 58).
Аеорема В. А. Котельникова базируется на том, что функция е может существенно изменить своего значения за время,
75
меньшее, чем половина периода наивысшей частоты, т. е. за время 0,5frn.
Значение функции S (t) в моменты времени, отстоящие друг от друга на 0,5fm, называют выборками сигнала.
Если длительность сигнала S (t) конечна и равна Т, а полоса частот, соответствующих этому сигналу, по-прежнему ограничена частотой fm (ограничение полосы частот в спектре сигнала соответствует наличию его значений за пределами времени Т
до оо, но эти значения могут быть весьма малы), то число выборок, которое необходимо для полного задания сигнала, очевидно равно
N = T/At + 1,
где At = 0,5fm, а единица появилась в связи с необходимостью задания сигнала не только в момент его появления (t = 0), но и исчезновения (/ = Т).
Следовательно,
N = 2fmT + 1,
если Т/At =2frnT >1, то N —2fmT.
Наивысшая возможная частота в спектре сигнала, вырабатываемого каждым элементом приемника излучения, определяется формой и длительностью импульса, получаемого при наличии в поле зрения точечной цели.
Известно, что при грубых оценках принято считать, что произведение длительности сигнала на ширину его спектра близко к единице
Предыдущая << 1 .. 18 19 20 21 22 23 < 24 > 25 26 27 28 29 30 .. 180 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed