4.2. Сканирующие устройства

Блоки СКАБ-А и СКАБ-Б имеют идентичные оптическую и электрическую схемы. Отличаются лишь тем, что двигатели, установленные в них, вращаются в противоположные стороны.

Сканирующие устройства предназначены для определения углового положения в плоскости Оx₁z₁(см. рис.2) излучающих диодов ИД_i, i = 1,2,3 нашлемного визирного устройства. Каждый из блоков представляет собой оптико-электро-механическое устройство обзора пространства, обеспечивающее обнаружение и пеленгацию излучения излучающих диодов НВУ в зоне перемещения ИД (на рис.7 зона заштрихована). Обзор осуществляется путем сканирования мгновенным угловым полем СКАБ в плоскости бортового угла φ _y. По углу места φ_z угловое поле СКАБ постоянно, так как по углу φ_z сканирование не происходит, а мгновенное угловое поле в направлении угла φ_z вытянуто и имеет щелевидную форму.

Рис. 7

Рис. 8

Внешний вид СКАБ показан на рис.8.В приёмное окно установлено защитное стекло 1. На верхней крышке СКАБ имеется специальный индекс 2, служащий для привязки оптических осей СКАБ к осям коллиматорной головки ИЛС-31 с помощью КПА. Индекс закрывается крышкой 3. Для установки блоков СКАБ на КГ предназначен кронштейн 4, в котором размещены узел крепления блока, элементы независимого регулирования положения блока вокруг осей 0x,0y и 0z. В состав СКАБ входят следующие элементы:

• узел формирования мгновенного углового поля и его разворота;

• узел формирования опорных и отсчетных импульсов;

• электрообогреватель с датчиком температуры;

• электронное устройство.

На рис. 9 показана оптико-кинематическая схема СКАБ, которая включает в себя узел формирования и разворота мгновенного углового поля (элементы1...8) и фотоэлектрический датчик угла поворота сканирующей призмы (элементы9...14). Излучение излучающего диода НВУ проходит через защитное стекло 1 и падает на десятигранную призму 2. Призма вращается от асинхронного двигателя 3 с частотой 10 Гц. Грани у призмы зеркальные. В результате в текущий момент времени только одна грань призмы будет участвовать в формировании мгновенного углового поля СКАБ, а, именно, та грань, отражаясь от которой световой поток излучающего диода. НВУ может попасть на неподвижное зеркало 4 и далее - в апертурную диафрагму 5 проекционного объектива 6. Принимая во внимание количество граней призмы и частоту ее вращения, видно, что частота сканирования мгновенным угловым полем составляет 100 Гц. Апертурная диафрагма 5 является одновременно и входным зрачком объектива и имеет размер 2,6×4,6 мм. Мгновенное угловое поле СКАБ формируется с помощью полевой диафрагмы 7, имеющей форму щели. Если в мгновенное угловое поле СКАБ попадает излучающий диод НВУ, то его излучение регистрируется фотоприемником 8, в качестве которого использован фотодиод. Остается измерить угловые координаты каждого из трех излучателей НВУ, для чего и служит фотоэлектрический датчик.

Рис. 9

Фотоэлектрический датчик представляет собой два диска, четыре излучающих диода и четыре фотодиода. Один диск 9 насажен на ось вращения призмы. На нем нанесен кодовый лимб в виде двух концентрических кольцевых дорожек. Дорожки разбиты на прозрачные и непрозрачные участки. На внутренней дорожке имеется 10 прозрачных щелей, расположенных каждая через 36°- по количеству граней призмы. Эта дорожка служит для формирования опорных импульсов ( ). Наружная кольцевая дорожка содержит 360 прозрачных щелей, размещенных с интервалом в 1°. Эта дорожка служит для формирования отсчетных импульсов ( ). Второй диск 10 неподвижен. На нем нанесен считывающий лимб, представляющий собой две пары радиально расположенных щелей - по количеству излучателей и фотодиодов.

Для формирования сигналов и в фотоэлектрическом датчике установлено по две пары излучающих диодов 11, 12 и фотодиодов 13, 14. Каждая пара излучающих диодов располагается над соответствующей дорожкой подвижного диска, а фотодиоды - под неподвижным диском напротив излучающих диодов. Щелевые окна считывающего лимба располагаются между соответствующими излучающими диодами и фотодиодами. Использование пар диодов повышает надежность системы.

Работа фотоэлектрического датчика заключается в следующем. При вращении диска 9 происходит модуляция излучения излучающих диодов, воспринимаемого соответствующими фотодиодами. В момент прохождения окон кодового лимба над щелями считывающего лимба с фотодиодов снимаются импульсные сигналы и . Импульсы будут выдаваться с частотой сканирования мгновенным угловым полем СКАБ - 100 Гц. Они формируются в момент, когда очередная грань призмы 2 занимает положение, соответствующее начальному положению мгновенного углового поля при обзоре кабинного пространства. Данные импульсы являются сигналом начала отсчета одноградусных импульсов . Последние используются для определения угловых координат излучателей НВУ в моменты времени, когда мгновенное угловое поле "проходит" через них.