Теория и расчет оптико-электронных приборов - Якушенков Ю.Г.
ISBN 5-88439-035-1
Скачать (прямая ссылка):
с с о о і о
ния, составляет соответственно 10 ...10 , 10 ...10 , 10 ...10 импульсов в секунду с 1 см2 площади фотокатода. Повышение усиления за счет увеличения нагрузки приводит к росту постоянной времени цепи приемника, что ухудшает временное разрешение импульсов. Повысить чувствительность ФЭУ, увеличивая питающее напряжение, также обычно не удается, так как при этом возрастает уровень шумов схемы.
Другими причинами, ограничивающими временное разрешение счетчика, являются флуктуации времени пролета электронов, кру-
386 Глава 12. Краткая классификация основных методов приема оптических сигналов
тизны фронта и формы импульсов. Разброс времени пролета в ФЭУ со скрещенными полями и в микроканальных ФЭУ составляет десятки пикосекунд.
Контрольные вопросы
1. При каких видах демодуляции можно осуществить гетеродинный метод приема?
2. В каких звеньях ОЭП можно реализовать гетеродинирование?
3. Перечислите основные условия осуществления гетеродинного метода приема.
4. Что нужно сделать, чтобы обеспечить гомодинный прием?
5. Где в практике ОЭП используется гомодинный прием?
6. Что ограничивает чувствительность и максимальное значение отношения сигнал/шум при гетеродинном методе приема? Как оценить количественно эти ограничения?
7. Каковы достоинства и недостатки основных методов приема сигналов, применяемых в ОЭП (прямого, гетеродинного, динамического)? Ю.Г. Якушенков. Теория и расчет оптико-электронных приборов
Глава 13. АДАПТАЦИЯ В ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРАХ
13.1. Общие сведения о применении адаптации в оптико-электронных приборах
Адаптацией называется процесс целенаправленного изменения параметров и структуры всего прибора или отдельных его звеньев по мере поступления текущей информации об изменениях параметров входных сигналов, среды и самого прибора, имеющий целью оптимизировать один или несколько критериев качества прибора. Чаще всего под адаптацией подразумевают самонастройку, т.et автоматическое изменение каких-либо параметров ОЭП, совершаемое в реальном масштабе времени. Однако под данное выше определение подходит и процесс неавтоматической подстройки параметров прибора, осуществляемый человеком-оператором.
Хорошо известны процессы адаптации (самонастройки) в живой природе, например адаптация и аккомодация человеческого глаза. Во многих ОЭП необходимость адаптации вызывается широким диапазоном изменения внешних воздействий на прибор, нестабильностью параметров отдельных узлов прибора при изменении условий их эксплуатации и во времени, большим динамическим диапазоном входных сигналов, а также многофункциональностью ряда ОЭП и другими факторами, приводящими порой к противоречивым требованиям к отдельным параметрам или структуре прибора в целом. Например, для обеспечения максимальной дальности действии ОЭП целесообразно иметь минимальным его порог чувствительности. Однако, прибор не всегда должен работать на максимальных дальностях, поэтому для повышения его помехозащищённости необходимо изменять порог чувствитель-
388 Глава 13. Адаптация в оптико-электронных приборах
ности в зависимости от конкретных условии, в частности, от расстояния до наблюдаемого объекта. Загрубление порога позволяет повысить помехозащищенность ОЭП.
Исходя из данного выше определения, обобщенную структурную схему адаптивного ОЭП, работающего пассивным методом (рис. 13.1), можно представить состоящей из оптико-электронной системы 1, выполняющей основную задачу, стоящую перед прибором; устройства контроля параметров входного сигнала и помех, собственных параметров прибора и условий его работы 2; блока обработки информации (блока логики) 3, вырабатывающего управляющие сигналы по заранее заданному (жесткому) или выбираемому в процессе работы ОЭП (гибкому) алгоритму в соответствии с информацией, получаемой извне и от самого прибора 1; и исполнительного устройства 4. В случае работы ОЭП активным методом на вход устройства 2 может поступать информация от передающей системы или отдельных ее узлов, например от источника излучения, а исполнительное устройство может воздействовать на параметры передающей системы.
Входной сигнал и помехи
Окружающая среда
Рис.13.1. Структурная схема адаптивного ОЭП
Процесс адаптации может осуществляться непрерывно все время работы ОЭП, а также и с определенной периодичностью, например путем периодической калибровки прибора или отдельных его узлов.
В ряде ОЭП блок 2 контролирует не всю совокупность отмеченных выше воздействий и факторов, а лишь некоторые из них, например температуру окружающей среды. Зная функции влияния (зависимости параметров прибора и его узлов от внешних факторов, времени и т.д.), можно заранее составить достаточно жесткий алгоритм управления блоком 4 и изменять таким образом выходные параметры прибора, например уровень выходного сигнала, крутизну статической характеристики и т.п. В качестве блока 3 в современных ОЭП всё чаще используют микропроцессоры.
Различают несколько уровней адаптации. Первый уровень — это параметрическая адаптация, которая ведется за счет изменения параметров отдельных звеньев прибора. Второй уровень — это структурная адаптация, когда осуществляется изменение структуры при-
