Телевизионный канал (кт-11с).
Телевизионный канал (КТ-11С) предназначен для преобразования оптического изображения местности в телевизионное изображение на экране телевизионного индикатора с целью распознавания наземных целей. Он представляет собой замкнутую телевизионную систему, в которой передача видеосигнала осуществляется по коаксиальному кабелю. Структурная схема телевизионного канала приведена на Рис. 14.
Рис.14. Структурная схема телевизионного канала.
Он состоит из телевизионной камеры (КТ-6,037), расположенной в блоке визирования; устройства электронного (УЭ-5,009) и узла обдува (УО- 4,017).
Телевизионная камера обеспечивает преобразование оптического изображения в видеосигнал. В качестве передающей трубки используется видикон ЛИ-435. Изображение местности через оптическую систему блока визирования проецируется на мишень видикона. Видеосигнал, снимаемый с видикона, передаётся в устройство электронное, которое обеспечивает:
синхронизацию работы телевизионного канала,
питание камеры телевизионной,
развёртку электронного луча передающей трубки камеры,
усиление и обработку видеосигнала для качественного воспроизведения изображения на телевизионном индикаторе.
В телевизионном канале используется чересстрочная развёртка электронного луча с частотой строк 15625 Гц и частотой кадров 25 Гц.
На устройство электронное (УЭ) передаётся также видеосигнал с ракет с телевизионной ГСН. Со входов “Видео1” и “Видео2” УЭ видеосигналы с этих ракет поступают на генератор питания УЭ, где производится необходимая коммутация по сигналам с системы управления вооружением.
Узел обдува обеспечивает отвод тепла от телевизионной камеры.
Коррелятор 26е1.
Коррелятор предназначен для определения рассогласования по двум координатам “y” и “z” между центрами запомненного и текущего телевизионными кадрами и выдачи сигналов, пропорциональных рассогласованию, в цепи управления гиростабилизатором ЛТПС.
Принцип работы коррелятора основан на вычислении коэффициентов корреляции при сравнении телевизионных изображений. Телевизионный сигнал является случайной функцией времени. Случайные функции описываются статистическими характеристиками, к числу которых относится и корреляционная функция. Корреляционная функция отражает степень связи (схожести) двух сигналов изображения и может быть записана следующим образом:
где
S – площадь (размер) сравниваемых изображений,
- функция яркости
первого изображения,
-
функция яркости второго изображения,
смещённого относительно первого на
величины
и
по соответствующим координатам.
Корреляционная
функция
представляет
собой двумерное поле (рис. 15),
Рис. 15.
с явно выраженным максимумом, равным единице, соответствующим полному совмещению двух изображений. При увеличении сдвига между изображениями корреляционная функция уменьшается.
Если сдвиг изображений происходит только по одной координате, то корреляционная функция имеет вид, показанный на рисунке 16.
Рис. 16.
Значение
корреляционной функции в какой-либо
точке, например при сдвиге
называется коэффициентом корреляции.
По значению коэффициента корреляции
R(l) можно
определить величину смещения l.
Так как корреляционная функция является
чётной функцией, то по значению
коэффициента корреляции нельзя определить
направление смещения. Для устранения
этого недостатка в корреляторе
используется дифференциальная
корреляционная функция, которая
получается следующим образом.
,
имеющие максимумы в точках, где текущие
изображения совпадают с опорными
(рисунок 17).
Р
ис.
17.
Разность между значениями этих корреляционных функций
и есть дифференциальная корреляционная функция, вид которой показан на рисунке18.
Дифференциальная корреляционная функция является нечётной функцией и её нулевое значение совпадает с точкой, в которой текущее изображение совпадает с эталонным. В справедливости этого можно убедиться, обратившись к рисунку 17.
Рис.18.
При совпадении
текущего изображения с эталонным
,
так как
.При
смещении текущего изображения относительно
эталонного на величину
=l
,
так как
,
а при
,
так как
.
Функциональная схема коррелятора изображена на рисунке 19.
В состав коррелятора входят следующие основные устройства:
устройство входное,
формирователь опорных изображений,
формирователь сигналов управления,
устройство согласующее (блок управления),
блок питания.
Устройство входное преобразует аналоговый телевизионный видеосигнал, поступающий из телевизионного канала, в двоичный видеосигнал, представляющий собой последовательность однополярных стандартных по амплитуде и длительности (1мкс) импульсов. Такое преобразование необходимо для уменьшения памяти и упрощения вычислителя коррелятора. Из входного устройства видеосигнал f(t) поступает в оперативно – запоминающее устройство (ОЗУ) формирователя опорных изображений (ФОИ) и в блок логических умножителей (БЛУ) формирователя сигналов управления (ФСУ). ОЗУ предназначено для записи и запоминания эталонного изображения При этом для уменьшения объёма памяти запоминается не весь телевизионный кадр, а только центральный участок первого после включения коррелятора нечётного полукадра. Запоминаемый участок дискретизируется по времени: по строке на 32 элемента по 1 мкс каждый, а по кадру на 128 строк. Таким образом в ОЗУ хранится матрица из 32128 двоичных элементов (4096).
С помощью блока преобразователей осуществляется формирование в требуемом коде четырёх опорных изображений, сдвинутых относительно эталонного по строке и по кадру:
для канала «z»
и
,для канала «y»
и
,
где
t – текущее значение времени,
сдвиг изображения вдоль строки, равный 1 мкс,
T – сдвиг изображения поперёк строки, равный 4 строкам (256 мкс).
Устройство образования адресов и команд формирует коды адресов и команд “Считывание” и “Запись” для ОЗУ, обеспечивающие запись запоминаемого изображения и считывания опорных изображений.
Опорные изображения вместе с текущим поступают в блок логических умножителей ФСУ. В блоке логических умножителей производится умножение опорных изображений на текущие путём определения совпадения импульсов текущего видеосигнала с импульсами опорных видеосигналов. Результат умножения выдаётся в интегратор.
В интеграторе определяются коэффициенты корреляции между текущим и опорными изображениями путём подсчёта совпадающих импульсов текущего и опорного видеосигналов и находятся разности между соответствующими коэффициентами корреляции для определения значений дифференциальных корреляционных функций
и
,
которые являются сигналами управления
каналов “y” и “z”
соответственно. Сигналы управления
и
определённые в интеграторе в цифровом
виде, поступают в преобразователь “код
– напряжение” (ПКН), который выдаёт
выходные напряжения
и
в виде напряжений постоянного тока,
величина которых пропорциональна сдвигу
текущего изображения относительно
эталонного.
В процессе полёта происходит изменение текущего изображения по сравнению с запомненным (изменение дальности, курса и др.) Это может привести к потере цели. Для компенсации этих изменений введено периодическое обновление эталонного изображения в памяти коррелятора (перезапись).В режиме “АКС” вычисление периода обновления эталонного изображения и выдачу команды на перезапись производит БЦВМ. В режиме “АК” перезапись осуществляется через равные промежутки времени (280 мс), задаваемые блоком управления коррелятора. Во время перезаписи коррелятор не производит вычислений, а вычисленные до перезаписи значения дифференциальной корреляции запоминаются в запоминающем устройстве (ЗУ) ФСУ. После перезаписи запомненное в ЗУ передаётся в ПКН.
Устройство согласующее (блок управления) выдает во все блоки команды, обеспечивающие работу коррелятора. В него поступают следующие команды и сигналы:
синхроимпульсы с частотой 1 мГц, 15625 Гц и 50 Гц,
команды “Коррелятор” (для включения в работу), “Автономно” (для работы в режиме АК), “Автомат” (для работы в режиме АКС), “Порог” (для отключения при коррекции от МУП) и “Перезапись” (от БЦВМ).