Оптические системы головок самонаведения.

ОЭ – отклоняющий элемент

ОФ – оптический фильтр

ЧЭ – чувствительный элемент

РАИ – растр анализатора изображения.

Каждая часть оптической системы служит для увеличения отношения сигнал-фон. Первичную фильтрацию фона может осуществить обтекатель. Объектив – важная часть системы. Он форсирует параллельный лучистый поток в фокальной плоскости. Требование: минимальные габариты, вес и способность подавлять фон. Объективы могут выполняться по линзовой схеме и зеркальной схеме. Линзовые объективы имеют большой вес и меняют свои свойства из-за потока лучистой энергии, которую они пропускают через себя. Этих недостатков лишены зеркальные системы. Но у них есть свой недостаток: на пути лучистой энергии стоит фотоприемник.

Отклоняющий элемент (на нем стоит объектив) отклоняется так, чтобы ось оптической системы была все время направлена на цель. Дальше стоит оптический фильтр. Назначение: подавлять фон. Далее РАИ. В нем происходит подавление фона и формируется управляющий сигнал, но управляющий сигнал в оптическом диапазоне. Чувствительный элемент – прибор, который преобразует оптический сигнал в электрический.

Анализаторы изображений оптико-электронных приборов.

С помощью объектива получается изображение пространства и предметов. В простейшем случае это оптическое изображение содержит составляющие от цели и от фона. Оптическая фильтрация позволяет увеличить отношение сигнал-помеха, но полностью от фона избавиться не позволит. Пространственная селекция полезного сигнала осуществляется с помощью анализаторов изображения. В основу всех анализаторов изображения положено следующее: излучение цели точечное, а спектральный состав фона равномерно распределён. Делают устройства, которые моделируют по разному закону излучения фона и излучения цели.

Простейший модулирующий диск.

Если уровень находится на оси оптической системы, то с выхода фотоприемника снимается постоянное напряжение. Если уровень смещается на небольшое расстояние, то на выходе – синусоида. Если сильно сместится от цели, то на выходе будут импульсы.

От простейшего модулирующего диска очень быстро отказались по следующим причинам:

1. Большое влияние фона (объясняется тем, что и изображение цели, и изображение фона модулируется по одинаковому закону).

2. Приходится расширять полосу приемника (объясняется тем, что ширина спектра сигнала, который снимается с выхода фотоприемника, зависит от положения цели относительно оси оптической системы).

3. На небольших дальностях до цели происходит ослепление прибора. Связано с тем, что трудно создать эффективную автоматическую регулировку усиления (АРУ).

Указанные недостатки можно уменьшить, уменьшая поле зрения оптической системы до нескольких минут. При этом возрастает вероятность срыва слежения за целью. Для обнаружения и захвата цели угол зрения оптической системы должен составлять 3-4 .

Анализатор с переносом изображения.

На оси оптической системы установлено зеркало, которое вращается с частотой . Если цель находится на оси оптической системы, то изображение будет двигаться по краю растра. Если цель смещается относительно оси на небольшой угол, то изображение цели относительно отверстия растра будет двигаться с небольшим эксцентриситетом. Если цель сместится на большой угол относительно оси – то эксцентриситет будет большой. С выхода фотоприемника будет сниматься либо постоянное напряжение, либо синусоида, либо прямоугольные импульсы. Недостатки анализатора с переносом изображения такие же, как и у простейшего моделирующего диска.