Лазерна вимірювальна система з можливістю формування та обробки зображення ла

Лазерна вимірювальна система з можливістю формування та обробки зображення ЛА, що містить приймально-передавальний пристрій (ПРМПРД), вимірювальний блок, який складається з пристрою формування каналів, пристрою формування сигналів, пристроїв формування сигналів похибки, виконавчих механізмів по кутах азимуту і місця, вимірювальних каналів похилої дальності R, радіальної швидкості R', кутів азимуту і місця та кутових швидкостей ' і ', яка відрізняється тим, що після ПРМ-ПРД введено блок формування зображення. (19) (21) u201008052 (22) 29.06.2010 (24) 10.12.2010 (46) 10.12.2010, Бюл.№ 23, 2010 р. (72) КОЛОМІЙЦЕВ ОЛЕКСІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, АЛЬОШИН ГЕННАДІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, ВАСИЛЬЄВ ДМИТРО ГЕННАДІЙОВИЧ, ВОРОБЙОВ РУСЛАН ВОЛОДИМИРОВИЧ, ЗЛОТНІКОВ АНДРІЙ ЛЬВОВИЧ, КЛІВЕЦЬ СЕРГІЙ ІВАНОВИЧ, КУЖЕЛЬ ІГОР ЄВГЕНІЙОВИЧ, ОЛЬХОВІКОВ СТАНІСЛАВ ВАЛЕРІЙОВИЧ, ПРИХОДЬКО ДМИТРО ПЕТРОВИЧ, САЧУК ІГОР ІВАНОВИЧ (73) ХАРКІВСЬКИЙ УНІВЕРСИТЕТ ПОВІТРЯНИХ СИЛ ІМЕНІ ІВАНА КОЖЕДУБА 3 55451 4 Побудова ЛВС з можливістю формування та X від точки до точки. Обумовлена цим різниця фаз обробки зображення ЛА пов'язана з використанміж поляризованими компонентами, що ортогонаням синхронізованого одномодового богаточастольні, поля у картинної плоскості також змінюється тного випромінювання єдиного лазера-передавача від точки до точки. В залежності від різниці фаз у та МЧЧМВ [3]. картинній плоскості змінюється вигляд поляризації Технічний результат, який може бути отримасумарного поля сигналу, що зондує від лінійної ний при здійсненні корисної моделі полягає в стійчерез еліптичну і циркулюючу до лінійної, ортогокому кутовому автосупроводженні ЛА, високоточнальної до початкової і т.д. Період зміни вигляду ному вимірюванні похилої дальності R, радіальної поляризації визначається базою між випромінювашвидкості R', кутів азимуту і місця , кутових чами та відстанню до картинної плоскості R. Розподіл інтенсивності в реєстрованому зображенні швидкостей ' і ' у широкому діапазоні дальносЛА промодульовано по гармонійному закону з котей, починаючи з початкового моменту його ефіцієнтом модуляції, рівним значенню ступеня польоту та в разі необхідності, формуванні і оброполяризації лазерного випромінювання, що відбибці зображення ЛА. то в даній ділянці поверхні ЛА. На фіг. 1 приведена узагальнена структурна схема запропонованої лазерної вимірювальної Сигнал частот міжмодових біт м, 2 м, 3 м системи. та 6 м надходить на блок дефлекторів (БД), що На фіг. 2 приведено створення рівносигнальскладається з 4-х п'єзоелектричних дефлекторів. ного напрямку (РСН) та сканування 4-мя діаграПарціальні ДС лазерного випромінювання попарно мами спрямованості в ортогональних площинах. зустрічно сканують БД у кожній із двох ортогонаНа фіг. 3 приведено зустрічне сканування пар льних площин (фіг. 2). Проходячи через передаюпарціальних ДС у кожній із двох ортогональних чу оптику, груповий лазерний імпульсний сигнал площин. пар частот: 5, 4= м, 9, 7=2 м, 6, 3=3 м та На фіг. 4 приведено створення лазерного сиг8, 2=6 м фокусується в скануємі точки простору, налу із просторовою модуляцією поляризації. оскільки здійснюється зустрічне сканування двома Запропонована лазерна вимірювальна систепарами ДС у кожній із двох ортогональних площин ма з можливістю формування та обробці зобраі або X і У, при цьому лазерний сигнал із просження ЛА містить прийомо-передавач, вимірюваторовою модуляцією поляризації (на несучих часльний блок, який складається з пристрою тотах n1 та n2) - проходить вдовж РСН (фіг. 2). формування каналів, пристрою формування сигЗустрічне сканування пар парціальних ДС у налів, пристроїв формування сигналів похибки, кожній із двох ортогональних площин (фіг. 2, 3), виконуючих механізмів по кутах азимуту і місця, приводить до зрушення огинаючих періодів пачок вимірювальних каналів похилої дальності R, радіімпульсів частот міжмодових біт за один повний альної швидкості R', кутів азимуту і місця , купрохід ДС лазерного випромінювання у прямому і тових швидкостей ' і ' та блока формування зозворотному напрямку сканування (похибки по кубраження. тах), а також до зміни тривалостей огинаючих паРобота лазерної вимірювальної системи з мочок імпульсів частот міжмодових біт за неповний жливістю формування та обробці зображення ЛА прохід ДС лазерного випромінювання у прямому полягає в наступному. У ПРМ-ПРД із синхронізоабо зворотному напрямку сканування відбитого ваного одномодового багаточастотного спектра сигналу від ЛА (похибки по кутовим швидкостям), 3+ випромінювання YAG:Nd - лазера (або лазера з який приймається ПРМ-ПРД. ПФК розподіляє сигбільш кращими характеристиками) за допомогою нали похибок по вимірювальним каналам. модифікованого селектора подовжніх мод (МСПМ) Зустрічне сканування пар парціальних ДС ла[4] виділяються необхідні пари частот та окремі зерного випромінювання у кожній із двох ортогонесучі частоти для створення: нальних площин (фіг. 3) дозволяє вимірювати як - рівносигнального напрямку на основі формупохилу дальність до ЛА по запізнюванню частот вання сумарної ДС, завдяки 4-х парціальних діагміжмодових біт каналом R, так і його радіальну рам спрямованості, які частково перетинаються за швидкість допплерівським методом каналом R', умови використання різницевих частот міжмодооскільки найкращий режим сканування - при напіввих біт (фіг. 2, 3): перекритті ДС лазерного випромінювання (фіг. 2). 54= 5- 4= м, 97= 9- 7=2 м, 63= 6У ПФС сигнали, які отримані від зустрічного сканування пар парціальних ДС лазерного випро3=3 м, 82= 8- 2=6 м; - лазерного сигналу із просторовою модуляцімінювання у кожній із двох ортогональних площин, єю поляризації, за умови використання сигналу з перетворюються завдяки зрушенням огинаючих подовжньої моди (одній з несучих частот n) (фіг. періодів пачок імпульсів частот міжмодових біт у 4). сигнали кутів азимуту і місця та, завдяки зруЗа допомогою МСПМ та БФЗ створюється лашенням напівперіодів (тривалостей) огинаючих зерний сигнал із просторовою модуляцією полярипачок імпульсів частот міжмодових біт за один зації шляхом розведення лазерного випромінюпрохід ДС лазерного випромінювання в одному вання (несучої частоти n) на два променя ( n1, n2) напрямку сканування (прямому або зворотному), у з поворотом плоскості поляризації на кут 90° в сигнали кутової (тангенціальної) складової швидодному з них (фіг. 4). Випромінювання апертури кості ЛА у каналі вимірювання кутових швидкоспершого і другого каналів в апертурної плоскості тей. За зрушеннями огинаючих періодів пачок імu0v рознесені на відстані . Різниця ходу пучків до пульсів частот міжмодових біт у пристроях формукартинної плоскості ЛА Х0У змінюється вдовж осі 5 55451 6 вання сигналів похибки (ПФСП - по кутах азимуту 1. Рондин Ю.П., Коломийцев А.В. Система автоматического сопровождения объекта по направі місця ), формуються сигнали похибки по кутолению на многомодовых лазерах. // Информацивих координатах, що корегуються прогнозованими онные системы. Вып. - 1(5). - X.: НАНУ, ПАНИ, динамічними похибками, які через виконавчі мехаХВУ. - 1997. - С. 35-39. нізми (ВМ - по кутах азимуту і місця ) розверта2. Патент України на корисну модель № 23214, ють ПРМ-ПРД таким чином, щоб РСН постійно Україна, МПК G01S17/42, G01S17/66. Лазерна проходив через ЛА. інформаційно-вимірювальна система. / О.В. КолоПри відбитті лазерного сигналу із просторовою мійцев - № u200700043; Заяв. 02.01.2007; опубл. модуляцією поляризації, що зондує, від поверхні 10.05.2007; Бюл. № 6 - 6 с. ЛА змінюються амплітудні і фазові співвідношення 3. Деклараційний патент України на винахід № між ортогонально поляризаційними компонентами, 65099А, Україна, МПК G01S17/42, G01S17/66. Мопараметри їх поляризаційні і, відповідно, комплекдернізований частотно-часовий метод вимірювансні коефіцієнти когерентності відбитого поля. Проня параметрів руху літальних апаратів. / О.В. Косторовий розподіл поляризаційних характеристик ломійцев - № 2003054908; Заяв. 15.03.2004; такого відбитого сигналу несе також інформацію Опубл. 15.03.2004; Бюл. № 3 - 4 с. по зміні контрасту модуляційної структури зобра4. Патент України на корисну модель № 43725, ження про типи матеріалів у складі поверхні ЛА, їх Україна, МПК Н04Q1/453. Модифікований селекхарактеристики і тощо. Тому у БФЗ здійснюється тор подовжніх мод. / О.В. Коломійцев, Г.В. Альополяризаційна обробка поля, що приймається. шин, В.В. Бєлімов та ін. - № u200903693; Заяв. Джерела інформації: 15.04.2009; Опубл. 25.08.2009; Бюл. № 16. - 6 с. 7 Комп’ютерна верстка В. Мацело 55451 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601