сканирующим зеркалом. Управляющий сигнал с фазового детектора (разложенный по двум каналам управления) подается на сервоклапаны гидропривода, совмещающего оптическую ось координатора с направлением на объект.

Сигналы постоянного тока, пропорциональные угловому положению-сопровождаемого объекта, выдаются прецизиоными потенциометрами, питаемыми стабилизированным.напряжением. Точность определения угловых координат объекта при работе в средней области зоны обзора 0,005°; при отклонении оси координатора на 90° от среднего положения максимальная ошибка не превышает 0,1°. При отношении сигнал/шум, большем двух, максимальная скорость автоматического сопровождения в пределах углов обзора ±45° составляет 10 град/с. Объем, занимаемый координатором, 0,2 м^.

Гидравлический привод использован также в следящем координаторе фирмы Вестингауз . Он состоит из платформы с координатором, перемещаемой в двух плоскостях гидродвигателями, электронно-лучевого индикатора, усилителя и пульта управления.

Платформа с координатором и приводом имеет диаметр 152,4 мм и массу 4,5 кг. Для максимального сокращения массы, габаритных размеров координатора и обеспечения высоких скоростей слежения использованы миниатюр-

Рис. 5.78. Функциональная схема следящего координатора с гидравлическим приводом: У - двигатель и генератор опорного напряжения; 2, 5- вторичное и первичное зеркала; 4 - приемник излучения , 5 - усилитель фототока; 6 - Ограничитель; 7 - дискриминатор; 8 - фазовый детектор; 9 - гидропривод

ные вращательные гидродвигателн, осуществляющие поворот подвижной части координатора. Каждый из двух гидродвигателей имеет диаметр 32 мм, массу 115 г и давление гидросмеси 700 Па. При использовании в данном устройстве в качестве исполнительных двигателей электродвигателей каждый из-них имел бы диаметр 45 мм, длину 85 мм и массу 675 г.

В координаторе применена зеркальная оптическая система с фокусным-, расстоянием 91,4 мм. Первичное зеркало имеет диаметр 109,2 мм при свободной площади входного отверстия 55 см. Предварительный усилитель фототока собран на полупроводниковых элементах и для уменьшения шумов смонтирован в непосредственной близости от приемника излучения на цилиндрической поверхности его корпуса.

В конструкцию координатора входит криостат, обеспечивающий охлаждение приемника лучистой энергии. Газообразный хладагент (азот) вводят в приемник через специальное шарнирное сочленение, исключающее необхо димость применения гибких трубок.

Данные оптико-электронных узлов инфракрасных координаторов иностранного производства приведены в табл. 5.2.

Глава 6

НАВИГАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ

1. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ

Движение кораблей и полеты летательных аппаратов связаны с задачами навигации и пространственной ориентации. Для решения этих задач созданы автономные бортовые и наземные системы, в состав которых входят, в частности, инфракрасные приборы. К числу инфракрасных навигационных приборов и устройств относят;

теплопеленгаторы, предназначенные для обнаружения и пеленгации теплоизлучающих объектов и предупреждения столкновения с ними кораблей и летательных аппаратов;

построители местной вертикали, обеспечивающие стабилизацию космических летательных аппаратов;

астроориентаторы и астроинерциальные системы, предназначенные для ориентации летательных аппаратов по отдельным звездам и по звездному полю и для обеспечения коррекции инерциальных навигационных систем;

корреляционные навигационные устройства, служащие для определения положения движущихся объектов и для измерения некоторых параметров движения.

X ТЕПЛОПЕЛЕНГАТОРЫ

Теплопеленгаторы служат для обнаружения и пеленгации объектов по их собственному тепловому излучению. Местоположение объекта в пространстве определяют цо светящейся отметке на экране индикатора, или фиксируют в виде электрических сигналов, пропорциональных угловым кобрдинатам. Визуализация обнаруженного объекта в задачу теплопеленгатора не входит.

Изндрашение цели на краю тля зрения

Изображение иеяи на оптической оси

Рис. 6.1. Принципиальная схема теплопеленгатора без сканирования (а), индикатор (б) и диафрагма с вырезом (е): / - зеркальный объектив (/об = 640 мм); 2- двигатель привода диафрагмы; 3 - двигатель привода модулирующего диска; 4 - модулирующий диск; 5 - кондеисор типа зеркальная ловушка ; 6 - приемник излучения; 7 -. усилитель фототока; 8 - неоновая лампа; 9 - диафрагма с вырезом.

Кроме решения задач навигации кораблей и летательных аппаратов, теплопеленгаторы применяют для предупреждения столкновений кораблей а^море и самолетов в воздухе, а также для наблюдения за движением кораб* лей при входе в гавани и для обнаружения посадочных полос на аэродромах.

Различают теплопеленгаторы без сканирования и со сканированием. Принципиальная схема теплопеленгапюра без сканирования показана на рис. 6.1, а. Зеркальный объектив создает изображение теплоизлучающего объекта (самолета) в плоскости непрозрачной диафрагмы с вырезом, вращаемой с частотой 20 Гц. Перед диафрагмой установлен вращающийся диск с отверстиями, модулирующий излучение с частотой 800 Гц. Излучение от объекта,

прошедшее диафрагму, собирается конденсором на чувствительную площадку приемника излучения - охланадаемого углекислотой фоторезистора на основе PbS. Сигнал усиливается резонансным усилителем (коэффициент усиления 10, полоса пропускания 200 Гц, резонансная частота 800 Гц) и подается на неоновую лампу, вращающуюся синхронно с диафрагмой.

В том случае, когда изображение объекта проектируется на край диафрагмы с вырезом (рис. 6.1, в), излучение от цели попадает на приемник лишь в моменты времени, соответствующие пересечению изоб- / ражения цели вырезом диафрагмы. Неоновая лампа прн этом светится в предег лах некоторой дуги окружности (рис. 6.1, б), в тече-

Рис. 6.2. Общий вид теплопеленгатора:

1 - зеркальный объектив; 2 - модулятор; 3, 6 - индикаторы; 4, S - штурвалы для установки по азимуту и по высоте

ние времени, пока поступа- ет сигнал с приемника. Ско- Р рость вращения диафрагмы и - лампы подбирают так, чтобы глаз наблюдателя видел лампу светящейся непрерывно. Для этого .она должна зажигаться не реже 12-15 раз в секунду.

При повороте оптической осн зеркального объектива так, чтобы изображение объекта перемещалось к центру поля зрения, увеличивается время, в течение которого изображение объекта не закрывается диафрагмой; соответственно увеличивается дуга, в пределах которой видна светящаяся неоновая лампа. Когда ось теплопеленгатора направлена точно на объект, лампа светится непрерывно, и светящийся круг виден без разрывов.

Общий вид теплопеленгатора изображен на рис. 6.2. Он имеет дальность действия по самолету 20 км при ясной погоде ночью при точности пеленгации

6 угл. мин.

Для уменьшения влияния фона и повышения дальности действия теплопеленгатора необходимо применять систему сканирования, которая обеспечивает просмотр заданной области пространства последовательным перемещением по определенному закону малого мгновенного угла зрения. В этом случае на приемник излучения проектируется малая область пространства, и размеры его чувствительной площадки могут быть выбраны минимальными.

Функциональная схема теп-/юпеленгатора со сканированием изображена на рис. 6.3. Основными его элементами являются: объектив, фокусирующий тепловое излучение объекта на чувствительную площадку приемника, система сканирования, осуществляющая последовательный обзор пространства малым телесным углом со, приемник излучения, усилитель фототока, элементы синхронизации, обеспечивающие развертку на экране индикатора, идентичную перемещению оптической оси при сканировании пространства, индикаторное устройство, блоки питания и управления.

Рис. 6.3. Функциональная схема теплопеленгатора со сканированием:

/ - приемник излучения; 2 - объеКтив; 3 - система сканирования; 4 - элементы сннхрониза-11ии; 5 - индикаторное устройство; € - блоки питания и управления; 7 - усилитель фототока