Пристрій для визначення сферичних координат

1. Пристрій для визначення сферичних координат, що містить розташований в корпусі лазерний далекомір, до складу якого входить джерело лазерного випромінювання, оптичний візир, приймач відбитого лазерного випромінювання, а також 3 G01C3/04, опубл. 20.05.2008). Вузол для фотореєстрації зображення в цьому пристрої виконаний у вигляді окремого блока і має власну оптичну систему. Вузол збереження інформації інтегрований з електронним блоком обробки даних і обладнаний інтерфейсом типу USB або RS232 для вивантаження накопиченої інформації у зовнішній комп'ютер. Недоліками відомого пристрою є: • надмірна громіздкість внаслідок виконання вузла фотореєстрації зображення у вигляді окремого блока, обладнаного власною оптичною системою; • обмежений обсяг пам'яті вузла збереження інформації внаслідок виконання його інтегрованим з електронним блоком обробки даних і неможливість його оперативної заміни, що вимагає підключення пристрою до зовнішнього комп'ютера для звільнення пам'яті вузла збереження інформації; • відсутність захисту очей користувача від ураження відбитим лазерним випромінюванням. Громіздкість суттєво зменшує зручність використання відомого пристрою, обмежений обсяг пам'яті скорочує час його автономної роботи і обмежує кількість вимірювань, відсутність захисту очей користувача від відбитого лазерного випромінювання робить пристрій непридатним для роботи з об'єктами, що мають високу відбиваність світла (дзеркальні, поліровані, металеві). Задачею винаходу є підвищення безпеки користування пристроєм за рахунок виключення можливості ураження очей користувача відбитим лазерним випромінюванням, підвищення зручності користування пристроєм за рахунок зменшення його габаритних розмірів та за рахунок збільшення обсягу пам'яті вузла збереження інформації. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому пристрої для визначення сферичних координат, що містить розташований в корпусі лазерний далекомір, до складу якого входить джерело лазерного випромінювання, оптичний візир, приймач відбитого лазерного випромінювання, а також вузол фотореєстрації зображення, електронний компас, електронний блок керування і обробки даних, вузол збереження інформації, вузол відображення інформації і блок живлення, згідно з технічним рішенням, що патентується, пристрій обладнаний вузлом виявлення зовнішнього лазерного випромінювання, оптичний візир лазерного далекоміра обладнаний фільтром для захисту очей користувача від відбитого лазерного випромінювання, вузол фотореєстрації зображення пристрою інтегрований з джерелом лазерного випромінювання, а вузол збереження інформації виконаний у вигляді змінної картки пам'яті, розміщеної у окремому відсіку корпусу. Можливе виконання пристрою, в якому вузол збереження інформації обладнаний герметичною кришкою. Технічним результатом винаходу є розширення функціональних можливостей пристрою при зменшенні його масо-габаритних характеристик і підвищенні безпеки користування. Розширення функціональних можливостей разом із підвищенням техніки безпеки забезпечується обладнанням оптичного візиру захисним фільтром, який виклю 90390 4 чає можливість ураження очей користувача відбитим лазерним випромінюванням, обладнанням пристрою вузлом виявлення зовнішнього лазерного випромінювання для виявлення та попередження користувача про його опромінення зовнішнім лазерним випромінюванням, виконанням вузла збереження інформації, у вигляді змінної картки пам'яті, що дозволяє позбутися будь-яких обмежень на обсяг пам'яті вузла збереження інформації (оскільки при заповненні однієї картки пам'яті достатньо лише замінити її іншою), виконанням вузла фотореєстрації зображення інтегрованим із джерелом лазерного випромінювання, що підвищує точність вимірювань і одночасно дозволяє зменшити габаритні розміри пристрою. Крім цього, підвищується надійності захисту вузла збереження інформації внаслідок його розміщення у окремому відсіку корпусу, обладнаному герметичною кришкою. Заявлений пристрій для визначення сферичних координат ілюструється кресленнями. На Фіг.1 наведена функціональна схема пристрою, на Фіг.2 - оптична схема оптичного візира та приймача відбитого лазерного випромінювання пристрою, на Фіг.3 - оптична схема вузла фотореєстрації та джерела лазерного випромінювання пристрою. Пристрій для визначення сферичних координат складається з корпусу 1, в якому розміщений лазерний далекомір 2, вузол фотореєстрації зображення 3, електроннийкомпас 4, електронний блок керування і обробки даних 5, вузол збереження інформації 6, вузол відображення інформації 7, блок живлення 8, вузол виявлення зовнішнього лазерного випромінювання 9. В свою чергу лазерний далекомір 2 складається з джерела лазерного випромінювання 10, яким є лазерний діод, приймача відбитого лазерного випромінювання 11, яким є фотодіод, дзеркал 12 і 13, дзеркал з отворами 14, 15, оптичного візиру 16, до складу якого входять об'єктиви 17, 18, призма 19, кутомірна сітка 20, захисний фільтр 21, окуляр 22. Вузол фотореєстрації зображення 3 складається з об'єктивів 23, 24, 25, ПЗЗ-матриці 26. Вузол відображення інформації 7 містить світлодіодну матрицю 27 та окуляр 28. Електронний компас 4 виконаний у вигляді тривісного електронного пристрою для визначення азимуту та кута місця об'єкта. Вузол виявлення зовнішнього лазерного випромінювання 9 містить оптичну систему 29 та датчик лазерного випромінювання 30. Об'єктиви 17, 23 з метою запобігання пошкодженню обладнані захисними стеклами 31, 32 відповідно. Вузол збереження інформації 6 виконаний у вигляді змінної картки пам'яті (наприклад, ММС, SD тощо), розміщеної у окремому відсіку корпусу 1, обладнаному герметичною кришкою (на кресленні не зазначена). Блок живлення 8 містить акумулятори, що розташовані у окремому герметичному відсіку корпусу 1 та роз'єм 33 для підключення зовнішнього джерела живлення. 5 Електронний блок керування і обробки даних 5 призначений для керування роботою лазерного далекоміра 2, електронного компасу 4, вузла відображення інформації 7, вузла виявлення зовнішнього лазерного випромінювання 9, вузла фотореєстрації зображення 3, блока живлення 8. Корпус 1 має азотне наповнення для запобігання конденсації парів води при різкій зміні температури. Для цього на корпусі розташований штуцер для заправки (не позначений на кресленнях). Пристрій для визначення сферичних координат працює таким чином. Користувач, дивлячись крізь оптичний візир 16 і користуючись кутомірною сіткою 20, наводить пристрій на об'єкт і натискає на відповідну кнопку на корпусі 1 пристрою. При цьому вмикається джерело лазерного випромінювання (лазерний діод) 10 лазерного далекоміра 2, промінь від якого проходить крізь отвір дзеркала 14, відбивається від дзеркала 12, відбивається від дзеркала 14, проходить крізь об'єктив 23 і потрапляє на об'єкт. При цьому зображення об'єкта за допомогою об'єктивів 23, 24, 25 формується на ПЗЗ-матриці 26, обробляється у електронному блоці керування і обробки даних 5 і запам'ятовується на змінній картці пам'яті вузла збереження інформації 6. Завдяки тому, що джерело лазерного випромінювання 10 інтегровано з вузлом фотореєстрації зображення 3, підвищується точність вимірювань, оскільки на ПЗЗ-матриці 26 користувач отримує зображення саме того об'єкта, на який був наведений лазерний промінь пристрою. Відбите об'єктом лазерне випромінювання проходить крізь об'єктив 17, послідовно відбивається від дзеркал 15, 13, проходить крізь отвір дзеркала 15 і фіксується приймачем відбитого лазерного випромінювання 11 (фотодіодом). Об'єктив 18, призма 19 та окуляр 22 забезпечують можливість спостереження за об'єктом впродовж всього циклу роботи з пристроєм, а захисний фільтр 21 запобігає враженню очей спостерігача відбитим лазерним випромінюванням. В разі опромінення спостерігача стороннім лазерним випромінюванням (лазерний приціл, інший лазерний далекомір тощо), воно крізь оптичну систему 29 вузла виявлення зовнішнього лазерного випромінювання 9 потрапляє на датчик 30, що розпізнає випромінювання від найбільш відомих військових лазерних пристроїв. Сформований датчиком 30 сигнал надходить в електронний блок керування і обробки даних 5, який включає сигна 90390 6 лізацію та повідомляє спостерігача про факт опромінення. Електронний компас 4 вимріює сферичні координати об'єкта спостереження (азимут та кут нахилу) та передає їх до електронного блока керування 5 для подальшої обробки і запам'ятовування у вузлі збереження інформації 6. Електронний блок керування і обробки даних 5 обчислює відстань до об'єкта спостереження, керує роботою лазерного далекоміра 2, вузла виявлення зовнішнього лазерного випромінювання 9, блока живлення 8, вузла фотореєстрації зображення 3, вузла збереження інформації 6, здійснює взаємодію зі спостерігачем за допомогою органів керування (кнопок) та виводить через вузол відображення інформації 7 у зручному для спостерігача вигляді інформацію про здійснені вимірювання та збережену зображення об'єктів. Крім того, електронний блок керування 5 забезпечує захист від помилкового спрацьовування лазерного далекоміра 2 при потраплянні сонячного світла, світла прожекторів та ліхтарів на приймач відбитого лазерного випромінювання 11. Також електронний блок керування 5 виключає можливість несанкціонованого вмикання, переключення режимів роботи та вимикання пристрою. Вузол відображення інформації 7 призначений для відображення даних вимірювань відстані, кута місця, кількість здійснених фотореєстрацій, інформації з вузла виявлення зовнішнього лазерного випромінювання 9 та службової інформації про результати роботи усіх складових частин пристрою. Світлодіодна матриця 27 забезпечує формування зображення, а окуляр 28 зручність її перегляду користувачем. Блок живлення 8 забезпечує безперервну роботу пристрою. Акумулятори, що входять до складу блока живлення, можуть бути перезаряджені за допомогою зовнішнього джерела живлення через роз'єм 33. Вузол збереження інформації 6, що виконаний у вигляді змінної картки пам'яті, забезпечує збереження зображень об'єктів дослідження та даних вимірювань у обсязі картки пам'яті та зміну карток пам'яті при необхідності. Таким чином, знімається обмеження на кількість збереженої в пристрої інформації, оскільки при заповненні однієї картки пам'яті достатньо лише замінити її іншою. Герметична кришка запобігає механічному пошкодженню картки пам'яті та потраплянню пилу всередину корпусу 1. Захисне скло 31 і 32 запобігає пошкодженню поверхні лінз об'єктивів 17 і 23 відповідно. 7 Комп’ютерна верстка А. Рябко 90390 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