Следящие пмв инфракрасного диапазона

Для обеспечения широкого поля зрения при использовании узкоугольного объектива. Перед ним устанавливают зеркальный конус(1).Изображение строиться в фокальной плоскости объектива (2), в которой установлено 2 пары взаимно противоположных болометрических ПИ. В следствии зеркал конуса изображение получаться вывернутым. Модулятор 3 вращаясь с частотой 10 Гц, обеспечивает модуляцию постоянного сигнала для

повешения точности дальнейшей обработки и устранения влияния собственного излучения ОС на точность. Три приемника находящиеся в фокальной плоскости (4) в центральной части образует собой датчик уменьшения высоты носителя. При снижении высоты на крайние датчики начиная попадать излучение земной поверхности и соответственно появляется сигнал рассогласования с центральным приемником излучения.

Достоинство схемы: Большой диапазон высот.

Недостаток: Низкая точность (2...3 град)

Для повышения точности при сохранении стоимости можно использовать зеркальные объективы с тороидальными поверхностями

Точность несколько угловых минут

Сканирующие пмв ик диапазона

Также как и следящие ПМВ в основе их роботы лежит измерение температурного контраста между поверхностью небесного тела и небесного пространства. В отличи от следящего поле зрения датчика постоянно пересекает линию горизонта. В зависимости от траектории этого пересечения существуют ПМВ с круговым (коническим) сканированием, линейным нелинейным.

ПМВ с круговым сканированием

Так как необходимо ориентироваться по крену и тангажу нужно использовать 2 сканирующих датчика со взаимно перпендикулярными оптическими осями. Рассмотрим работу одного датчика.

При круговом сканировании малым полем зрения вокруг оси ОС на ПИ в основном будет попадать изображение космоса и только на участке АВ изображение земли. Угол β , в течении которого визируется земля определяться частотой сканирования, высотой Н над ИК горизонтом и углом α. Длительность положительного импульса на ПИ Относиться к периоду сканирования:

Из триугольника СЕВ . Можно показать что

Тогда

Любое отклонение измеренного значения от вычесленого по вышеприведенной формуле означает отклонения вертикальной оси от МВ.

Схема датчика кругового сканирования

Один из первых сканирующих ИК ПМВ вращается со скоростью несколько десятков об/сек, используемый ПИ-фоторезистор з мкм. На один привод устанавливаться 2 взаимно перпендикулярных датчика. В корпусе в раене зеркала сделано отверстие для отключения сигнала во время визирования верхней полусферы.

Для измерения отклонения от местной вертикали используют временные, фазовые, фазо-временные способы. Рассмотрим временной способ

Выбирается некоторая опорная ось mn (обычно связанные с поперечной осью оу связанной системы координат). Относительно этого направления можно определить отклонение от местной вертикали

где угловая скорость вращения сканирующей оси

--временные промежутки между визированием точек m,A,B,n.

Для упрощения обработки сигнала сигнал с датчика горизонта Uc дефиренцируют (при наростании вырабатываеться положительный импульс при спаде отрицательный ). Затем по опорным импульсам Uоп и сигнальным импульсом dUс формируеться 2 разностных сигнала Uр, которые затем сравниваеться друг с другом. В результате сравнения получаеться аналоговый или цифровой сигнал, величина которого пропорциональна .