Устройство для проверки функционирования оптикоэлектронных следящих систем пассивного типа

Предлагаемое устройство (полезная модель) относится к области электронного приборостроения и может быть использовано для проверки параметров в полевых условиях, а также в условиях баз и арсеналов серийных оптикоэлектронных одноканальных следящих систем (ОЭСС) пассивного типа в составе комплексов.
Известно, например, устройство 1 содержащее последовательно соединенные источник ИК-излучения, выполненный в виде абсолютно черного тела (АЧТ), наклонного зеркала, полупрозрачной пластины, динамического стенда и блока регистрации результатов измерения.
Описываемое устройство предназначено для исследования и проверки параметров двухканальных по управлению ОЭСС, работающих в РЖ-диапазоне.
Наиболее близким по числу общих признаков является устройство 2, содержащее динамический стенд, в состав которого входит блок регистрации и обработки результатов измерений, система подачи азота, последовательно соединенные источник РЖ-излз ения, диафрагма, имитатор параллельного
пучка и полупрозрачная пластина, последовательно соединенные источник некогерентного излучения, другой имитатор параллельного пучка излучения и наклонное зеркало, выход которого соединен с другим входом полупрозрачной пластины, поворотный стол, содержащий индуктивный датчик положения, последовательно соединенные контактно-зажимное устройство, блок съемных колец и блок вращения, к входу которого
подключена система подачи азота, индуктивный датчик положения через блок регистрации и обработки результатов измерений соединен с другим входом блока съемных колец, привод дискретного вращения, содержащий последовательно соединенные блок управления, электропривод переменного тока и редуктор, выход которого соединен с входом динамического стенда.
Устройство 2 предназначено для проверки функционирования, измерения и настройки в лабораторных и цеховых условиях обобщенных параметров одноканальных ОЭСС. Конструктивно описываемое устройство представляет собой массивную поворотную платформу, на которой установлены источник ИК-излучения, и проверяемая ОЭСС. Максимальная угловая скорость поворотной платформы описываемого устройства, позволяющая обеспечить безопасную работу обслуживающего персонала, составляет не более 15-ти угловых градусов в секунду.
Однако, имеется ; класс крупногабаритных , ОЭСС, технические характеристики которых следует измерять при угловой скорости свыше 40 угловых градусов в секунду при различных значениях спектральных плотностей энергетической яркости, соответствующих различным значениям
длины волны А,, в силу конструктивных особенностей устройство-прототип,
указанные технические задачи, также как и задачу безопасной работы операторов и настройщиков не обеспечивает.
Основной задачей, на решение которой направлена полезная модель, является достижение возможности измерения основных технических характеристик при повышенных угловых скоростях слежения и при различных значения спектральных плотностей ИК-излучения.
Для достижения поставленной задачи в устройство, выбранное в качестве
прототипа, содержащее динамический стенд, включающий в себя имитатор параллельного  и последовательно соединенные источник ИК-излучения и управляемую диафрагму, и привод дискретного вращения, включающий в себя последовательно соединенные блок управления электроприводом, электропривод, и редуктор, выход которого соединен с входом динамического стенда, дополнительно введены блок фильтров, защитное стекло, шагрвый привод,  электромагнитный привод, последовательно соединенные блок управления режимами проверки, блок задания температуры, блок сравнения и блок регулировки температуры, выход которого соединен с управляющим входом источника ИК-излучения, дополнительный выход которого соединен с другим входом блока сравнения, другой выход которого соединен входом блока управления режимами проверки, другой выход которого соединен с входом блока управления
, .
фильтров, другой дополнительный выход блока управления режимами проверки через электромагнитный привод подключен к другому входу управляемой диафрагмы, выход которой через блок фильтров подключен к входу имитатора параллельного пучка, выхбд которого соединен с входом защитного стекла.
Выполнение технической задачи, поставленной при создании предлагаемого устройства стало возможным благодаря следующему. В предлагаемом устройстве физическая имитация угловой скорости линии визирования заменена имитацией перемещения изображения ИК-источника в фокальной плоскости фотоприемного устройства ОЭСС. В этом случае на
поворотной платформе динамического стенда находятся только источник ИК-излучения и элементы оптической системы. Корпус проверяемой ОЭСС в предлагаемом техническом решении находится за пределами поворотного динамического стенда и при проверках остается неподвижным, что значительно снижает моменты инерции динамического стенда при имитации требуемых повышенных значений угловых скоростей.
Изменение спектральной плотности энергетической яркости источника
РЖ-излучения в предлагаемом техническом решении осуществляется путем дискретной регулировки его цветовой температуры. При этом на основании закона смещения Вина получаем:
max  1/4,97-hc/kT,
h - постоянная Планка,
с - скорость света в вакууме,
к - постоянная Больцмана,
Т - температура излучающего тела.
Из приведенного выше выражения видно, что для изменения спектральной плотности излучения ИК-источника необходимо и достаточно изменения его температуры.
На фиг.1 представлена блок схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит динамический стенд 1, в состав которого входят последовательно соединенные источник РЖ-излучения 2, управляемая диафрагма 3, блок фильтров 4, имитатор параллельного пучка 5 и защитное
стекло 6. Последовательно соединенные блок управления режимами проверки 7, блок задания температуры 8, блок сравнения 9 и блок регулировки температуры 10, выход которого соединен с управляющим входом источника ИК-излучения 2, другой выход которого соединен с другим входом блока сравнения 9, другой выход которого соединен с входом блока управления режимами проверки 7. Привод дискретного вращения 11 содержит последовательно соединенные блок управления 12, электропривод 13 и редуктор 14, выход которого подключен к входу динамического стенда 1. При этом дополнительный выход блока управления режимами проверки 7 подключен к входу блока управления 12, второй дополнительный выход блока 7 через щаговый привод 15 соединен с управляющим входом блока фильтров 4, а третий дополнительный выход
.
блока 7 через электромагнитный привод 16 соединен с управляющим входом управляемой диафрагмы 3.
Устройство для оценки функционирования оптикоэлектронных следящих систем пассивного типа работает следующим образом.
Рабочий цикл проверки ОЭСС начинается с формирования блоком управления режимами проверки 7 управляющего сигнала для блока задания температур 8. При этом блок 8 формирует управляющий сигнал, который в
:
блоке 9 сравнения, представляющем собой мостовую схему, включает в одно из плеч моста эквивалент сопротивления, равный значению сопротивления платинового датчика, установленного в полости источника ИК-излучения 2. В описываемый момент мост блока 9 разбалансирован и сигнал с диагонали моста, являющийся выходным сигналом блока 9, поступает на вход блока регулировки температуры 10.
Блок 10 представляет собой широтно-импульсный модулятор, выходной сигнал которого поступает на нагревательный элемент источника ИКизлучения 2. Источник ИК-излучения представляет собой абсолютно черное тело (АЧТ), в полости которого установлен платиновый датчик, измеряющий текущее значение температуры АЧТ. Электрически датчик включен в другую диагональ мостовой схемы блока 9. Когда температура в полости АЧТ источника ИК-излучения 2 достигнет значения, заданного блоком 8, сигнал в диагонали моста блока 9 становится близким нудю и выходной сигнал блока 9, поступает на вход блока управления режимами 7. При этом блок 7 формирует управляющие сигналы, поступающие на входы шагового привода
,- -:
15 И электромагнитного нривода 16. Шаговый привод 16 управляет блоком фильтров 4, а электромагнитный привод переключает диафрагму. С помощью диафрагмы 3, и блока филь.трЪв 4 устанавливается текущее значение плотности потока ИК-излучения, Р1митатор параллельного пучка 5, в качестве которого используется параболическое зеркало, формирует формированный поток ИК-излучения поступающий через защитное стекло 6 в зрачок оптической системы ОЭСС. Одновременно управляющий сигнал с выхода блока 7 поступает на блок управления электроприводом 12, при этом электропривод 13 и редуктор 14 задают текущее значение угловой скорости
динамическому стенду 1.
После окончания описанного цикла блок 7 задает следующее значение рабочей температуры АЧТ источника ИК-излучения 2 и описанный выше алгоритм работы устройства повторяется при новом значении спектральной плотности ИК-излучения.
;-
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ
1. Имитация ИК-излучения, США, фирма Боинг - Buruma - фэсилите, август, 1970., перевод N СГ - Ж - 4667, индекс СГ-72-1041.
2.Российская Федерация, свидетельство на полезную модель № 25594 МПК: G01D3/00, опубл. 2002 г - прототип.