в теплопеленгаторах применяют еистемы обзора пассивного типа, которые просматривают пространство по заранее заданной неизменной программе. Возможно применение систем активного типа с самонастраивающейся программой просмотра, которая должна быть оптимальной для поиска зоны, имеющей определенные параметры.

Ввиду того, что объект может находиться в различных участках пространства, большое значение имеет выбор последовательности съема информа-

Рис. 6.4. Механизм сканирования теплопеленгатора Киль-4 (а) и траектория движения оптической оси объектива (б):

/ - приемник излучения; 2 - зеркальный объектив; 3, 5, 7, 8, 10, lit 12 - шестерни планетарной передачи; 4, Sпотенциометры; 6 - электродвигатель

ЦИИ. Если существует некоторая закономерность появления объекта в определенной зоне пространства, то система обзора должна осуществлять просмотр с большей подробностью тех областей, в которых вероятность появления объекта велика, и с меньшей подробностью областей, в которых вероятность появления объекта мала.

Существует большое разнообразие систем для обзора пространства [46, 59, 78]. В теплопеленгаторах со сканированием наибольшее распространение получили простые по конструкции оптико-механические системы с вращающимися объективами и сканирующими зеркалами. Основные недостатки ётих систем: малые значения допустимых скоростей движения сканирующих элементов, ограниченный срок службы и снижение точности с увеличением длительности эксплуатации.

Vcosui,t Ucosuit

Рассмотрим для примера теплопеленгатор с циклоидальной траекторией сканирования оптической оси. Механизм сканирования включает в себя планетарную зубчатую передачу, состоящую из двух систем шестерен: 5-7-И- 12 н 5-7-8-10-3 (рнс. 6.4, а). При помощи этой передачи электродвигатель приводит в движение параболическое зеркало. Ось вращения зеркала РВ образует угол = 5° с оптической осью РА и наклонена к оси пеленгатора FC на угол 2 = oi == 5°. При работе электродвигателя оптическая ось зеркала совершает сложное движение, вращаясь вокруг оси FB с угловой скоростью щ и перемещаясь одновременно с ней относительно оси FC со скоростью СОг- В результате сложения этих движений проекция оптической осн описывает в плоскости, перпендикулярной оси теплопеленгатора, эпициклоиду (рис. 6.4, б). Так осуществляется обзор пространства мгновенным углом зрения. Общее поле обзора за период определяется углами Oj и 2.

В тот момент, когда объект оказы-

вается на оптической осн, излучение фокусируется зеркальным объективом на чувствительную площадку приемника. В цепи последнего возникает импульс фототока, который усиливают н подают на управляющий электрод кинескопа, в результате чего на экране высвечивается точка. Положение точки относительно центра экрана соответствует положению объекта относительно оси пеленгатора. Достигается это синхронизацией движений зеркального объектива и электрон-

. ного луча. Для этого на механизме сканирования устанавливают два синус-но-косинусных потенциометр ическнх датчика, движки которых вращаются с разными скоростями щ и С02- Напряжения, снимаемые с датчиков,- {/sin Ucosoit и Usin(i>2t, Ucosvit (где U - напряжение питания потенциометров) суммируют

Uy = {/(sintof sintO20.

Uz = {/(costOi< + созШгО

и подают на отклоняющие пластины кинескопа. Под действием напряжений Uy н Uz траектория движения электронного луча идентична траектории оптической оси зеркала (рис. 6.5).

Конструктивные параметры теплопеленгатора: диаметр зеркального объектива 250 мм, фокусное расстояние 150 мм, мгновенный угол зрения 1°, полный угол зрения Уу - Уг= 20°, размер чувствительной площадки приемника излучения 5X5 мм, тип приемника - сернисто-свинцовый фоторезнс-тор, охлаждаемый твердой углекислотой (до -78° С), точность пеленгации ±1°; масса прибора около 59 кг [59].

Для проверки работоспособности теплопеленгатора предусмотрен коллиматор, состоящий нз лампы накаливания, матового стекла, диафрагмы и объектива. Пучок параллельных лучей, создаваемых коллиматором, направляют на зеркальный объектив н фокусируют на приемнике излучения. Напряжение, подаваемое на лампу, подбирают так, что сигнал от коллиматора равен пороговому сигналу прибора.

Чтобы уменьшить время обзора полного угла зрения (в рассмотренном теплопеленгаторе оно составляло 0,5 с), сконструирован теплопеленгатор с многоэлементным (линейным) приемником излучения, заменяющим развертку по одной координате. Развертка по второй координате осуществляется зеркалом (рнс. 6.6).

Излучение от рассматриваемого объекта падает на плоское сканирующее зеркало, отражаясь от которого попадает иа зеркальный объектив, который

Рис. 6.5. К пояснению образования развертки на экране индикатора

фокусирует излучение на модулирующую сетку, расположенную перед приемником излучения. Выходные сигналы с чувствительных элементов приемника поступают в накопительные фильтры Ф1-ФЗО. При помощи вращающегося коммутатора / сигналы с фильтров подаются в усилители 3, 4. После ограничения амплитуды импульс от объекта (изображение которого в некоторый момент времени находится на том или ином чувствительном элементе) попадает иа управляющий электрод кинескопа. К отклоняющим пластинам кинескопа подводят напряжение Uz с датчика поворота сканирующего зеркала, роль которого выполняет прецизионный потенциометр, и пилообразное напряжение Uy от генератора, синхронизированного с коммутатором-

11-1-

=}= jo:;

/Г

Рис. 6.6. Схема теплопеленгатора с многоэлементным (линейным) приемником излучения:

/ - коммутатор; 2 - электродвигатель привода коммутатора; S, 4~ усилители; 5 - генератор пилообразного напряжения; 6 - индикатор; 7 - зеркальный объектив; 8 - коррегирующая линза; 9 - модулирующая сетка; 10 - многоэлементный приемник излучения; И - фильтр (X = 1,8...2,7 мкм); 12 - двигатель прввода зеркала; 13 - плоское сканирующее зеркало; 14 - элемент синхронизащ1и

Модулирующий растр состоит из 60 тонких вертикальных нитей, нанесенных на изогнутую поверхность (размером 31,75 X 3,81 мм) с интервалом 0,0432 мм. При выбранной скорости перемещения сканирующего зеркала это соответствует частоте модуляции излучения 8 Гц. В связи с кривизной поверхности изображений оптической системы модулирующий растр и многоэлементный приемник установлены в меридиональной плоскости системы и изогнуты по форме поверхности изображений.

Механический коммутатор, вращаемый электродвигателем, имеет 60 ла-мелей, что позволяет за один оборот дважды подключать чувствительные элементы приемника к пятикаскадному усилителю на транзисторах. Полоса пропускания усилителя (А/ = 40 Гц) согласована с длительностью импульса с одного элемента и обеспечивает максимум отнощеиия сигнал/щум.

Накопительные фильтры представляют собой LC-колебательные контуры (их 30) с высокой добротностью, настроенные на частоту модуляции лучистого потока (8 Гц). Накапливание сигналов в колебательных контурах обеспечивается тем, что возбужденные в них колебания сохраняются до того момецта, пока коммутатор не снимет накопленный сигнал на вход усилителя. Так как колебательные контуры настроены на частоту модуляции, они накапливают