Расчет видимости звезд и далеких огней - Забелина И.А.
Скачать (прямая ссылка):
7 Задать допуск на диаметр аберрационного пятна рассеяния и определить для него и заданной яркости фона пороговый блеск в пространстве изображения прибора Яр Яр из рис. 54 См. п. 19
8 Рассчитать эффективность прибора N0 нли Np, р в центре поля зрения нли в зависимости от полевого угла Р/ N о = Я0/Яи; — ЕрУ/Ер, 3 (Ян из рис. 50) См. п. 18, 19
9 Выбрать в зависимости от яркости фона одну из формул для расчета оптических характеристик N0 = Г2(^бТ)1-«; Np = Г2 cos р (брт)1-л, где /ер = /г^Фр (п — из табл. 26) См. п. 18 См. п. 26
10 Определить нз формул эффективности оптические характеристики Г, Р,-, т, d, <рр, задаваясь некоторыми из них сообразно с конструктивными особенностями прибора Формулы (124), (138) См. п. 18
173
7. Пусть диаметр аберрационного пятна рассеяния на краю поля зрения р = 30', тогда из рис. 54 для яркости фона В < 10'4 кд/м2 Ер — 2-10"8 лк.
8. Требуемая эффективность визира для наблюдения огня с заданными характеристиками
Ар = ЕрЯ/Ер,$ = 2- lO"8-1/0,5- lO’8 = 4.
9. Для яркости фона В = 1-10"^ кд/м2, л = 0 и ся 1 • 10~8
= Г2 cos $k2dk&(ppT; — 4.
10. Из конструктивных соображений и удобства наблюдения возьмем фр = = 1, kd — 1 и k6 — 1, р,- = 20° и допустим, что 0,5 с. Тогда
Г = "\f fe3VPpcos Рт ~ \/~ 0,94-0,5 ~ ^8’5 ~ 2,7'
Таким образом, при выбранных оптических характеристиках достаточно
х
взять увеличение внзира Г= 2,7, чтобы обнаружить ахроматический проблесковый огонь силой света 100 св на расстоянии 20 км в заданных световых и метеоусловиях.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Создание современных визуальных оптических приборов, предназначенных для наблюдения звезд и далеких огней или для измерения нх координат, представляет собой достаточно сложную техническую задачу и требует проработки большого круга, взаимосвязанных вопросов из области оптнки, светотехники, точной механики, инженерной психологии и целого ряда других областей современной науки н техники. При проектировании таких приборов должны быть учтены все особенности их эксплуатации и по возможности обеспечены тактикотехнические требования.
В большинстве визуальных приборов указанного назначения основными требованиями являются точность измерения координат пеленгуемых звезд или далеких огней и их видимость. Одновременное выполнение того и другого требований трудно достижимо. Например, для обеспечения точности ориентации по звездам или решения задач опознавания звездного неба необходимо рассчитать оптическую систему с большим полем зрения. Известно, что широкоугольные системы при больших полевых углах обладают значительными аберрациями и плохим качеством изображения. Большой диаметр аберрационного пятна рассеяния вызывает существенное ухудшение видимости звезд особенно в условиях интенсивных боковых засветок. Таким образом, разумно подходя к проектированию прибора, обычно отдают предпочтение выполнению того требования, которое наиболее важно в решении данной конкретной задачи.
С точки зрения видимости звезд и других точечных самосветящихся объектов визуальный оптический прибор характеризуют эффективностью, т. е. тем улучшением или ухудшением пороговой видимости, которое возникает при наблюдении через прибор по отношению к наблюдению невооруженным глазом. Эффективность прибора является функцией таких оптических харктеристик, как видимое увеличение, светопропускание, виньетирование, диаметр зрачка выхода, размеры аберрационного пятна рассеяния и полевой угол. Степень влияния оптических характеристик различна в зависимости от световых условий наблюдения: видимое увеличение влияет все сильнее с возрастанием яркости фона, тогда как светопропускание и диаметр зрачка выхода наибольшее влияние оказывает в условиях ночи; размеры аберрационного пятна рассеяния наиболее сильно сказываются при дневных и сумеречных яркостях фона, а в ночных условиях до определенных предметов они вообще не оказывают заметного влияния на видимость точечных источников света. Это позволяет для иочных приборов задавать менее жесткий допуск на размеры аберрационного пятна.
Для приборов с ЭОПом важной оптической характеристикой является фокусное расстояние объектива, которое при возрастании яркости фона дает выигрыш в видимости звезд тем более значительной, чем больше фокусное расстояние у объектива оптической системы прибора.' Поэтому для улучшения видимости звезд при наблюдении через зрительную трубу с ЭОПом следует по возможности брать объективы с большими фокусными расстояниями.
Эффективность прибора определяет пороговые условия наблюдения, когда за критерий оценки видимости приняты пороговый'блеск и пороговая звездная
175
величина объекта наблюдения. Для уверенного обнаружения звезды или любого другого точечного источника в расчетные значения пороговой звездной величины вводится поправка, определяемая так называемым коэффициентом поиска, величина которого зависит от яркости фона, времени наблюдения, окулярного поля зрения прибора, если источник одиночный. При обнаружении звезды в созвездии коэффициент поиска берется обычно равным 4,0, а соответствующая ему поправка
т
