УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ЛАЗЕРНОГО КАНАЛА УПРАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к области контрольно-измерительной техники, более конкретно - к устройствам для контроля параметров лазерных каналов управления приборов наведения при их сборке, юстировке и испытаниях.
Канал управления таких приборов включает лазерный излучатель, блок модулятора и объектив. Блок модулятора включает в себя растр, установленный с возможностью вращения с целью модулирования оптического излучения лазерного источника, проекционную оптическую систему и расположенную за ней панкратическую систему, изменяющую размер. изображения кодовых дорожек растра в соответствии с требуемой циклограммой работы блока модулятора. Проекционная оптическая система обеспечивает оптическое сопряжение кодовых дорожек растра. Размер изображения дорожек растра в пространстве предметов определяет размер поля управления в месте нахождения управляемого объекта. При юстировке канала управления необходимо обеспечить требуемые размеры поля в каждый момент заданного цикла работы прибора и правильный ход лазерного светового пучка внутри всего канала управления. Этот пучок должен быть строго центрирован относительно границ кодовых дорожек растра и должен совпадать с оптической осью лазерного канала управления при любом положении компонентов панкратической системы.
Из всех известных технических решений наиболее близким к заявляемому является устройство для контроля параметров лазерного канала управления приборов наведения [1], включающее первый объектив, плоское зеркало, выполненное в виде спектроделителя, расположенного на оптической оси первого объектива и установленного
под углом к ней, первую сетку с прозрачной диафрагмой и контрольными метками на ее рабочей поверхности, установленную в фокальной плоскости первого объектива, систему подсветки контрольных меток первой сетки, фотоприемное устройство, оптически связанное с первой сеткой, электронное устройство обработки и выдачи измерительной информации. Первая сетка с прозрачной диафрагмой и контрольными метками на ее рабочей поверхности перемещается с помощью электропривода, а электронное устройство обработки и выдачи измерительной информации включает блок выделения команд, аналого-цифровой преобразователь, контроллер, блок управления и систему индикации. Электронное устройство обработки и выдачи измерительной информации имеет, по меньшей мере, один вход, который подключен к выходу фотоприемного устройства, и один выход для подключения к видеосмотровому устройству.
Недостатками этого устройства является ограниченная область использования, обусловленная невозможностью контроля размеров и энергетических параметров лазерного поля управления при различном положении компонентов панкратической системы прибора наведения, а также отсутствием возможности контроля центрировки лазерного пучка относительно границ кодовых дорожек растра и оптической оси канала управления.
Задачей полезной модели является расширение области использования устройства путем обеспечения возможности контроля размеров и энергетических параметров лазерного поля управления при различном положении компонентов панкратической системы прибора наведения, а также обеспечения возможности контроля центрировки лазерного пучка относительно границ кодовых дорожек растра и оптической оси канала управления.
Для решения этой задачи устройство для контроля параметров лазерного канала управления, включающее первый объектив, плоское
зеркало, расположенное на оптической оси первого объектива и установленное под углом к ней, первую сетку с прозрачной диафрагмой и контрольными метками на ее рабочей поверхности, установленную с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси первого объектива, систему подсветки контрольных меток сетки, фотоприемное устройство, оптически связанное с первой сеткой, электронное устройство обработки и выдачи измерительной информации, имеющее, по меньшей мере, один вход, подключенный к выходу фотоприемного устройства, и один выход для подключения к видеосмотровому устройству, снабжено дополнительно вторым объективом, установленным между первым объективом и первой сеткой с возможностью перемещения вдоль оптической оси первого объектива и фиксации, по меньшей мере, в двух положениях, третьим объективом, установленным между первым объективом и плоским зеркалом, второй сеткой, рабочая поверхность которой выполнена в виде рассеивающего экрана, проекционной системой и устройством формирования видеоизображения, включающим матричный приемник оптического излучения, которое имеет выход для подключения к видеосмотровому устройству, причем вторая сетка посредством плоского зеркала связана оптически с первым объективом и установлена в его фокальной плоскости, чувствительная площадка матричного приемника оптического излучения посредством проекционной системы оптически сопряжена с рабочей поверхностью второй сетки, а третий объектив и плоское зеркало имеют возможность вывода из хода лучей.
Обеспечение возможности вывода из хода лучей плоского зеркала, расположенного между первым и вторым объективами под углом к оси первого объектива, введение второго объектива, установленного между первым объективом и первой сеткой с возможностью перемещения вдоль оптической оси первого объектива и фиксации, по меньшей мере, в двух положениях, расширяет область использования устройства по сравнению
с прототипом, так как позволяет проводить контроль размеров и энергетических параметров лазерного поля управления при различном положении компонентов панкратической системы прибора наведения.
Введение второй сетки, рабочая поверхность которой выполнена в виде рассеивающего экрана, проекционной системы и устройства формирования видеоизображения, включающего матричный приемник оптического излучения, имеющего выход для подключения к видеосмотровому устройству, позволяет проводить видеоконтроль центрировки лазерного пучка относительно границ кодовых дорожек растра и тем самым расширяет функциональные возможности устройства.
Введение третьего объектива, установленного между первым объективом и плоским зеркалом с возможностью вывода из хода лучей, обеспечивает возможность видеоконтроля центрировки лазерного пучка относительно оптической оси канала управления при любом положении панкратической системы прибора наведения.
На чертеже представлена принципиальная схема устройства для контроля параметров лазерного канала управления.
Устройство для контроля параметров лазерного канала управления включает в себя первый объектив 1, плоское зеркало 2, второй объектив 3, первую сетку 4 с прозрачной диафрагмой и контрольными метками на ее рабочей поверхности, систему подсветки 5 контрольных меток первой сетки 4, фотоприемное устройство 6, оптически связанное с первой сеткой 4, электронное устройство 7 обработки и выдачи измерительной информации, вторую сетку 8, проекционную систему 9, устройство 10 формирования видеоизображения с матричным приемником оптического излучения и третий объектив 11. Плоское зеркало 2 расположено на оптической оси объектива 1 и установлено под углом к ней с возможностью вывода из хода лучей. Второй объектив 3, расположенный между первым объективом 1 и первой сеткой 4, имеет возможность перемещения вдоль оптической оси первого объектива 1 и фиксации, по
меньшей мере, в двух положениях, при которых фокальная плоскость Р первого объектива 1 оптически сопряжена с плоскостью рабочей поверхности первой сетки 4. Первая сетка 4 установлена с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси первого объектива 1. Электронное устройство 7 обработки и выдачи измерительной информации имеет, по меньшей мере, один вход, подключенный к выходу фотоприемного устройства 6, и один выход для подключения к видеосмотровому устройству. Вторая сетка 8, рабочая поверхность которой выполнена в виде рассеивающего экрана, посредством плоского зеркала 2 связана оптически с первым объективом 1 и установлена в его фокальной плоскости. Устройство 10 формирования видеоизображения имеет выход для: подключения к видеосмотровому устройству, а чувствительная площадка матричного приемника оптического излучения устройства 10 формирования видеоизображения посредством проекционной системы 9 оптически сопряжена с рабочей поверхностью второй сетки 8. Третий объектив 11, установленный между первым объективом 1 и плоским зеркалом 2, имеет возможность вывода из хода лучей. На чертеже также условно показано видеосмотровое устройство 12 и контролируемый прибор 13.
Перед началом работы необходимо произвести согласование оптической оси устройства с осью визирного канала контролируемого прибора 13. Для этого необходимо включить систему подсветки 5 и с помощью угловых подвижек контролируемого прибора 13 добиться совмещения штрихов сетки его визирного канала с изображением подсвеченных контрольных меток первой сетки 4.
Работает устройство для контроля параметров лазерного канала управления следующим образом.
При установке плоского зеркала 2 в положение I и выведенном из хода лучей третьем объективе 11 модулированный пучок излучения лазерного канала управления контролируемого прибора 13 проходит
объектив 1, отражается от плоского зеркала 2 и собирается в фокальной плоскости объектива 1, совмещенной с рабочей поверхностью второй сетки 8. Изображение лазерного поля управления, сформированное на выполненной в виде рассеивающего экрана рабочей поверхности второй сетки 8, с помощью проекционной системы 9 проецируется на матричный приемник оптического излучения устройства 10 формирования видеоизображения, имеющего выход для подключения к видеосмотровому устройству 12. На экране видеосмотрового устройства 12 формируется изображение лазерного поля управления, по которому оценивают центрировку лазерного светового пучка относительно границ кодовых дорожек растра.
В случае необходимости оценки совпадения лазерного светового пучка с оптической осью лазерного канала управления между первым объективом 1 и плоским зеркалом 2 вводится третий объектив 11. Тогда в плоскости рабочей поверхности второй сетки 8 формируется изображение входного зрачка лазерного канала управления контролируемого прибора 13, а на экране видеосмотрового устройства 12 наблюдают заполнение входного зрачка пучком лазерного излучения при любом положении компонентов панкратической системы прибора наведения.
При. установке плоского зеркала 2 в положение II модулированный пучок излучения лазерного канала управления контролируемого прибора 13 проходит объектив 1 и собирается в его фокальной плоскости Р. Второй объектив 3, установленный в положение III, переносит изображение лазерного поля управления из плоскости Р в плоскость рабочей поверхности первой сетки 4 с прозрачной диафрагмой и контрольными метками на ее рабочей поверхности. Часть лазерного излучения, прошедшая через диафрагму, попадает на фото приемное устройство 6. В зависимости от энергетических и частотных характеристик прошедшего излучения электронное устройство 7 обработки и выдачи измерительной информации передает данные о характеристиках прошедшей части поля
управления, которые отражаются на видеосмотровом устройстве 12. В случае необходимости оценки характеристик других зон поля управления, первая сетка 4 перемещается в направлении, перпендикулярном оси первого объектива 1.
После перемещения второго объектива 3 в следующее фиксированное положение IV возможен контроль характеристик лазерного поля управления в другом положении панкратической системы прибора наведения.
Таким образом, предлагаемое устройство для контроля параметров лазерного канала управления обеспечивает возможность контроля размеров и энергетических параметров лазерного поля управления при различном положении компонентов панкратической системы прибора наведения, а также позволяет производить контроль центрировки лазерного пучка относительно границ кодовых дорожек растра и оптической оси канала управления прибора наведения.
Литература
1. Патент №3109 BY, G01В 11/00, G02В 27/00 - прототип.