Теоретические основы оптико-электронных приборов - Мирошников М.М.
Скачать (прямая ссылка):
153
Пластина помещается в плоскости изображения, создаваемого объективом так, что оптическая ось объектива проходит через линию раздела концентрических поясов растра и определяет центр поля зрения прибора.
Если изображение цели смещено от центра поля зрения, то лучистый поток модулируется с той или иной частотой в зависи-
о)
Разделительная линия
Рис. 132. Амплитудно-частотный растровый анализатор с ограниченной зоной линейности эксцентрического типа: а — рисунок растра; б — принципиальная схема использования растра; в — угловая характеристика
мости от того, в каком из двух поясов растра оно находится. Если изображение цели расположено в центре поля зрения, то одна часть изображения модулируется с одной частотой, а другая часть — с другой.
Частоты модуляции определяются скоростью вращения растра п, с-1 и числом непрозрачных (или прозрачных) полос в каждом поясе Ni и N2, т. е. ft = Nгп\ f2 = N2n.
154
Приемник излучения, установленный за растром, воспринимает модулированное излучение цели и вырабатывает электрический сигнал, частота которого зависит от того, по какую сто-noHV от разделительной линии находится изображение цели. Этот сигнал усиливается усилителем, на выходе которого имеются два электрических фильтра, настроенных на частоты модуляции, которые обеспечивают декодирование информации (рис. 132, б).
Если изображение цели находится в центре поля зрения, то напряжения на выходе фильтров Uft и щя одинаковы (при условии равенства коэффициентов усиления схемы для сигналов с частотами модуляции fx и f2). При смещении изображения цели Б ту или другую сторону от центра поля зрения напряжение на выходе одного из фильтров увеличивается, а другого — уменьшается до тех пор, пока изображение цели полностью не переместится на один из поясов растра. В этом случае напряжение на выходе одного из фильтров достигает максимума, а на выходе другого становится равным нулю.
Сигнал, поступающий с выхода каждого фильтра, обычно подвергается выпрямлению с помощью амплитудного детектора, а напряжения постоянного тока uAl и иД2, образующиеся на выходе одного и второго детектора, вычитаются и суммируются.
Разность напряжений ивых пропорциональна разности потоков излучения от цели, падающих на один и второй модулирующие поясы растра. Она изменяется в зависимости от положения изображения цели, причем вблизи центра поля зрения закон изменения зависит от характера распределения энергии в изображении цели (рис. 132, е). На краях поля зрения (вне зоны линейности ±aJ2) разность напряжений достигает максимального значения wmax.
Сумма напряжений не зависит от положения цели, она пропорциональна общей энергии, заключенной в изображении. Это обстоятельство можно использовать для построения системы АРУ, которая позволяет сохранить характер зависимости разности напряжений от угла рассогласования при изменении величины потока излучения, падающего на приемник.
При перемещении изображения цели вдоль разделительной линии растра изменения частоты модуляции потока излучения не происходит. Однако за счет кривизны линии раздела последняя совпадает с осью у только в центре поля зрения и, следовательно, при перемещении изображения цели вдоль оси у имеет место ошибка в определении координат, зависящая от диаметра диска Растра и размера поля зрения. Избежать этой ошибки можно Двумя путями: 1) использовать растр только в схеме следящей системы; 2) применить анализатор со скрещивающимися осями.
В первом случае любое отклонение изображения цели от цен-тРа„ поля зрения вызывает сигнал рассогласования, воздействующий на изображение цели так, что оно приводится в центр поля Рения, где сигнал рассогласования равен нулю. Если необхо-
155
димо, чтобы растр обеспечивал реакцию на изменение составляющих угла рассогласования в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, можно использовать две оптические системы со своими приемниками излучения, расположенные так, что центры их полей зрения смещены вдоль средней линии растра на 90° (рис. 133). В этом случае при смещении изображения цели
Система!
Сис-
'темаД
Рис. 133. Расположение полей зрения на амплитудпо-частотиом растре с двумя оптическими системами
Рис. 134. Расположение амплитудно-частотных растров в системе с одним объек тивом
по оси у возникает сигнал рассогласования в системе /, а при смещении по оси х — в системе II. Можно также применить одну оптическую систему и один приемник излучения, но два растра, располо-
Рис. 135. Амплитудно-часготный растр со скрещивающимися осями
женных так, что их средние линии пересекают центр поля зрения под у1лом 90°. Рисунок растра при этом становится сложным, так как, когда изображение цели пересекается модулирующими полосами одного диска, второй диск в модуляции потока излучения не должен участвовать либо число модулирующих полос в концентрических поясах обоих дисков должно быть различным, чтобы по частоте тока в цепи приемника излучения можно было судить о наличии угла рассогласования в двух плоскостях. При-
150
мер реализации подобной системы приведен на рис. 134. Такие системы по существу не являются системами с непрерывной модуляцией. Их можно скорее отнести к системам смешанного типа.
