Теоретические основы оптико-электронных приборов - Мирошников М.М.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 165. Растр для широтноимпульсной модуляции
для управления по азимуту — оси х, разность времен наличия сигнала
176
Для того чтобы получить сведения не только о радиус-векторе, Но и о полярном угле изображения цели, фигурный вырез делается в одном квадранте (рис. 167). При этом синхронно с растром Р со скоростью яр вращается квадрантный переключатель /С/7, выполняющий роль разделительного устройства. За один оборот растра переключатель попеременно подключает выход усилителя фототока к одному из четырех сегментов, соответствующих положению фигурного выреза растра в том или ином квадранте. Этим достигается распределение импульсов по двум каналам управления: канал курса (азимута) — вправо (+х) или влево (—х), канал тангажа (высоты) — вверх (+у) или вниз (—у).
Профиль фигурного выреза растра может обеспечить различную зависимость длительности импульса от величины угла рассогласования (радиус-вектора). Для обеспечения линейной зависимости а = np/(2R) необходимо обеспечить условие р = R х Х(1 — 4|3/л), которое легко получить из схемы, представленной на рис. 167.
Двухкоординатный фазоширотноимпульсный растр представлен на рис. 168.
При каждом обороте растра вырабатывается один опорный импульс. Интервал времени между опорным импульсом и передним фронтом импульса от изображения дели пропорционален полярному углу ф. Длительность импульса является мерой радиального смещения изображения а = const-р.
Граница между прозрачной и непрозрачной частями растра выполнена по спирали Архимеда.
В последнее время, главным образом в связи с решением задач автоматической астронавигации, появился новый вид импульсной модуляции, связанный с делением сигнала на дискретные Уровни и получивший название импульсно-кодовой модуляции. Модулирующий растр в этом случае устроен таким образом, что поток излучения цели в зависимости от ее положения в поле зрения либо полностью задерживается, либо полностью пропускается к приемнику излучения. Соответственно сигнал принимается либо за 0, либо за 1. Информация о положении цели, выданная в такой форме, может непосредственно вводиться в вычислительное устройство. В большинстве случаев для получения информации по двум координатам необходимы две системы с импульснокодовой модуляцией и взаимно перпендикулярным расположением осей.
о)
Ф(г)‘
t
Рис. 166. Зависимость модулированного потока излучения от времени у растра для ШИМ: а — изображение цели вблизи
центра; б — изображение цели на краю растра
177
i
т Г > \
Ш
off Ус
Рис. 167. Растр с фигурным вырезом в одном квадранте для ШИМ:
Р — растр; КП — квадрантный переключатель; Об — объектив; К — конденсор; Пр — приемник; Ус — усилитель фототока
Рис. 168. Двухкоординатный фазоширотноимпульсный растр
178
Принципиальная схема однокоординатной импульсно-кодовой системы приведена на рис. 169. Схема работает следующим образом- С помощью вращающегося зеркала или многогранного зеркального барабана, вращающегося перед объективом, изображение точечной цели перемещается в картинной плоскости, где находится растрко-дирующая маска с отверстиями, расположенными так, | что, перемещаясь по маске, | поток излучения от цели ко- t дируется двоичным кодом или кодом Грея. Этот код характеризует положение цели в направлении, перпендикулярном сканированию.
Системы с импульсной модуляцией часто включают в себя различные многоэлементные приемники. Отдельные площадки приемника могут располагаться в виде симметричного креста, линейного ряда либо другим образом, а изображение цели перемещается в плоскости установки приемников по заранее заданному закону за счет сканирования. В подобных системах растры используются как прерыватели потока излучения с целью пространственной фильтрации и увеличения помехозащищенности от протяженных элементов фона.
Рис. 169. Однокоординатный импульсно-кодовый растр:
1 — траектория движения изображения цели;
2 — дорожки с отверстиями на кодирующей маске; Р — растр; 3 — вращающееся зеркало; Об — объектив; К — конденсор; Пр — приемник
Глава 8
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ РАСТРОМ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ В ФУНКЦИЮ ВРЕМЕНИ
§ 1. СТРУКТУРА И СПЕКТР МОДУЛИРОВАННОГО ПОТОКА
ИЗЛУЧЕНИЯ
В общем случае оптическая система с растровым анализатором состоит из объектива Об, который создает изображение поля излучения в плоскости диафрагмы поля Дп, растра Р, движущегося через диафрагму, и приемника Пр, воспринимающего излучение, прошедшее через диафрагму (рис. 170). Конденсор К обеспечи-ает равномерное освещение чувствительной площадки приемника, Роецируя на нее входной зрачок объектива.
179
При наблюдении сквозь диафрагму можно увидеть движущиеся части растра, которые появляются с периодической последовательностью.
Положение некоторой точки в плоскости диафрагмы может быть задано в прямоугольных или полярных координатах.
Обозначим обобщенные координаты точки, лежащей в плоскости диафрагмы через z, т. е. в прямоугольных координатах г = = (х, у), а в полярных координатах г = (р, ф).
Освещенность изображения в рассматриваемой точке равна Е (г, t), причем зависимость от времени возникает главным образом при сканировании поля излучения. Если сканирование отсутствует, то освещенность изображения зависит от времени только
