Теоретические основы оптико-электронных приборов - Мирошников М.М.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 13G. Комбинированный фазовый и ампли-гудно-частотный растровый анализатор:
1 — непрозрачные полосы; 2 — прозрачные полосы, пропускание которых меняется по синусоидальному закону
В случае применения амплитудно-частотного анализатора со скрещивающимися осями (рис. 135) разделительная линия становится прямой и ошибка в определении координат, связанная с зависимостью сигнала рассогласования в одной плоскости от перемещения изображения цели в другой плоскости, здесь отсутствует. Однако анализатор такого типа не дает сведений об изменении координат цели в двух плоскостях и его необходимо использовать совместно с анализаторами других типов, например с анализатором, дающим фазовую модуляцию (рис. 136). В этом случае пропускание прозрачных промежутков двухчастотного растра изменяется ио синусоидальному закону. Рис. 137. Многоступенчатый
Многоступенчатый растр для ампли- растр для амплитудно-частот-J г г <“> ной модуляции
‘удно-частотнои модуляции изображен на рис. 137. Он состоит из кольцевых
зон, имеющих разное число прозрачных и непрозрачных полос. В данном случае частота модуляции удваивается при каждом переходе от внутренней кольцевой зоны к внешней.
§ 6. ИМПУЛЬСНО-ЧАСТОТНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
Импульсно-чаититный растровый анализатор модулирует излучение цели так, что изменение частоты модулированного сигнала пРеделяет знак угла рассогласования, а изменение длительности 0дуляции потока излучения с той или иной частотой определяет
157
величину угла рассогласования. Этим обеспечивается кодирование информации о положении цели в поле зрения.
Импульсно-частотный растровый анализатор с неограниченной зоной линейности эксцентрического типа изображен на рис. 138. В этом растре линия раздела серий полос различной частоты представляет собой спираль Архимеда. При вращении диска с постоянной скоростью поток излучения попеременно модулируется с частотами fx и /2. Соотношение между длительностью модуляции
Рис. 138. Импульсно-частотный растровый анализатор с неограниченной зоной линейности: а — односекторный; б — двухсекторный;
А — нейтральная окружность — траектория относительного перемещения изображений цели, находящейся в центре поля
с той или иной частотой зависит от положения изображения цели. Если изображение цели совпадает с центром рабочей части растра (точка Ох), то поток излучения модулируется частотами и /2 равные промежутки времени. При смещении изображения цели время модуляции потока излучения различными частотами изменяется. В односекторном растре (рис. 138, а) изменение частоты происходит один раз в течение одного оборота диска, в двухсекторном растре (рис. 138, б) — два раза.
Обозначим через tx и t2 промежутки времени, в течение которых осуществляется модуляция с частотами /\ и /2 соответственно. Найдем зависимость коэффициента
"П — (^2 ^i)'(^i ^г)»
называемого коэффициентом команды, от угла отклонения изображения цели вдоль оси у. I
Для этого рассмотрим чертеж, представленный на рис. 139. Введем обозначения: г — радиус-вектор спирали, соответствующий углу а; г0 — радиус-вектор, соответствующий углу а = 2я; R0 — радиус-вектор, соответствующий углу а = 0; ру — расстояние между центром изображения цели и центром поля зрения
158
(точкой Oi); R - расстояние между центром модулирующего диска (О) и центром поля зрения (Oj).
Тогда можно найти:
г = R0 - (Я о — г0)а/(2я); R = 0,5 (г0 + Rо);
Ру = г R = R0 {R0 — г о) а/(2 л) —
— 0,5 (Я о + г о) = 0,5 {R0 — г0) (1 — а/л).
Так как при равномерном вращении диска tx = /га; ^ (2jt — — а), то г| = [—а + (2л а)]/(а +
+ 2л — а) = -а/л + 1,
или
Ц =- 2ру/(Яо — Го).
Здесь ру = / фу, где f — фо кусное расстояние объектива;
— угловая координата цели по оси у, следовательно,
ц = 2F%/((R0 — r0),
т. е. коэффициент команды пропорционален угловой координате цели.
При перемещении изображе- рис J39. Принципиальная схема од-
ния цели ВДОЛЬ оси х относи- носекторного импульсно-частотного тельная длительность модуля- растра
ции изображения цели частотамии /2 меняется незначительно, так как при большом диаметре диска ось х в пределах поля зрения практически совпадает с нейтральной окружностью.
Для полного исключения этой зависимости могут использоваться растры со скрещивающимися осями, когда модулирующие полосы нанесены на поверхности вращающегося барабана (рис. 140, а).
Так же, как и в предыдущем случае, частота повторения импульсов той или иной частоты модуляции может быть повышена за счет применения двухсекторного рисунка растра (рис. 140, б).
Разделение частот модуляции осуществляется в электронном тракте прибора с помощью фильтров, настроенных на эти частоты. На выходе фильтров образуются импульсы, постоянная составляющая которых, выделяемая после детектирования, пропорциональна Их Длительности (рис. 141). Так осуществляется декодирование Информации.
159
Временные графики напряжений в схеме с импульсно-частотным растром представлены на рис. 142 Напряжение на выходе усилителя иус содержит составляющие двух частот, которые следуют друг за другом с периодом повторения
