Саф по внешнему источнику.
1
2
6
3
4
4
5
5
3
7
8
9
U1
Σ
П
U2
3’
3’
Рис.1
На рис.1, рис.2 обозначены:1 – объектив; 2 – двухзеркальный блок; 3 – растровые решетки; 3’– положение фокальной плоскости; 4 – конденсоры; 5 – фотоприемник; 6 – плоское зеркало; 7 – сумматор; 7/ - тест-объект; 8 – усилитель; 8 – усилитель
9 – привод; 10 – плоское зеркало.
С
8
9
П
Σ
5
1
2
6
3
4
7’
5
10
7
3
4
А’
А
Рис.2
Y’
Принцип работы датчика фокусировки.
E
U1
U2
f’(t)
E1’(t)
E1
E2’(t)
E2
Δ1
Δ1
f’
Δ1
Δ1
Δ
U1=KE1 1) U1=U2 → ΔU=0
U2=KE2 2) ΔU=U1 – U2= K(E1 – E2)
UД
α
Δf’
Δfвх
UУ
Δf’=z
Структурная схема.
Уравнения движения.
(1)
(2)
(3)
Подставив
уравнения (2),(3) в уравнение (1) и заменив,
получим:
Оценка точности
Точность САФ определяется в установившемся режиме, Кс – определяется по формуле
Устойчивость и качество САФ.
Определяется по разомкнутой передаточной функции
где
Тд,Ту
,
- постоянные времени датчика угла,
усилителя, привода.
L(ω)
20lgK
-/2
-
Δφ<45-60.
lg(ω)
ΔL=(6-15)дб.
,
Скоп на основе призмы Рошона - Гершеля
Одним из способов решения задачи стабилизации положения луча в пространстве при поворотах оптической системы вокруг двух взаимно перпендикулярных осей является применение оптического клина с изменяемым углом преломления при соответствующем развороте ребра клина.
Одним из возможных компенсаторов является призма Рошона – Гершеля, которая состоит из двух одинаковых клиньев, вращающихся вокруг оптической оси с одинаковыми скоростями, но в противоположные стороны.
СКОП
(рис.1) состоит из объектива (ОБ) с фокусным
расстоянием
,
вращающихся оптических клиньев,
фотоприемника (датчик) (Д), усилителя
(У), привода (двигатель, редуктор) (П).
В качестве объектива применяется основной объектив, часть площади которого используется для получения информации о положении оптической оси относительно источника излучения.
Привод представляет собой электродвигатель с редуктором, обеспечивающим разворот всего компенсатора относительно оптической оси прибора в целях совмещения вектора компенсационной скорости движения изображения, вызванного колебаниями прибора.
На (рис.1а) изображен прибор с нулевой ошибкой, поэтому положение оптических клиньев представляет плоскопараллельную пластину.
На
(рис.1б)
,
т.е. возникает рассогласование на датчике
(фотоприемнике), поэтому оптические
клинья повернуты на угол
,
который позволяет перенаправить
сходящийся пучок.
1
.Функциональная
схема СКОП
(а)
(
б)
Рис.1
С учетом фокусного расстояния объектива прибора скорость движения изображения, создаваемая клиновым компенсатором, будет равна [1,c.67] [1] – Еськов Д.Н., Ларионов Ю.П. Автоматическая стабилизация изображения. Л.: Машиностроение, 1988. 240 с.
(1)
n – показатель преломления оптического клина;
-
угловая скорость вращения клиньев.
Из формулы (1) следует, что одна и та же скорость движения изображения может быть обеспечена как выбором угла преломления клина , так и соответствующей частотой вращения клиньев. Эта же зависимость показывает, что положение визирной оси в пространстве предметов не во всех случаях отслеживается.
И для устранения этого недостатка применяется призма Рошона – Гершеля, которая используется в контрольных приборах, в аэрофотоаппаратах, телевизорах, геодезических приборах, дальномерах и фотоаппаратах.
В связи этим отметим, что применение призмы Рошона – Гершеля обусловлено некоторыми особенностями. На это обратил внимание в своей работе Г. Эрфле в 1920г.[1], который детально рассмотрел особенности данной призмы и показал, в частности, наличие бокового смещения осевого пучка, которое определяется выражением
(2)
Тогда скорость поперечного смещения будет равна
(3)
Значение
функции
достигнет нуля
при разворотах клина на углы
и
.
Дальнейший анализ данной системы, проведенный Н. В. Шейнис, показал, что боковое смещение осевого пучка можно практически свести к нулю, если применить клинья более сложной конструкции, например в системах, составленных из клиньев, имеющих разные показатели преломления и склеенных так, как это показано на (рис. 2).
Рис.2