9.5.2. Система кодирования с воспроизведением изображения

Изменение углового положения объекта относительно оси оптико-локационной системы используется в контуре автоматического управления, а имеющееся изображение позволяет контролировать процесс сопровождения.

Изменения координат определяются по смещению изображения объекта от условного начала отсчёта, соответствующего известному направлению в пространстве. Таким образом, координаты объекта будут связаны с координатами телевизионного растра.

Используются три телевизионных способа сглаживания: краевой, центроидный и корреляционный, т.е. отслеживание по краю объекта, по центру тяжести, по направлению, при котором изображение имеет наибольшее сходство с предыдущим кадром. Информация обрабатывается как в аналоговом, так и в цифровом виде.

Первый способ применяется при существенном превышении сигнала над фоном и отсутствии других контрастных объектов. В качестве прицельных линий используется одна из строк горизонтальной развёртки, а в качестве вертикальной – вертикальная строка считывания, создаваемая развёртывающим напряжением, например во время обратного хода кадровой развёртки.

Для выработки сигналов управления используются выбранная горизонтальная и сформированная вертикальная строки. Сформированное объективом 1 (рис.9.47) изображение проецируется на мишень телевизионной передающей трубки 2, на которую поступает напряжение горизонтальной и вертикальной развёртки с генераторов 4 и 5. Селектор 6 выбирает строку для горизонтальной прицельной линии Г с учётом вводимого вручную положения перекрестия (сигнал 12) и сигнала ошибки 14 по вертикали с блока 9. Аналогичным образом, с учётом вводимого положения перекрестия (сигнал 11) и вырабатываемого сигнала ошибки 13 по горизонтали с блока 7 в блоки развёрток 4 и 5 поступают команды на формирование линий считывания B по горизонтали. Положение перекрестия определяется вручную, с помощью сигналов 11 и 12, вводимых в блоки 8 и 10.

Вырабатываемые вдоль строк Г и В видеосигналы представляют собой видеоимпульсы с длительностями, соответствующими протяжённостям цели вдоль этих строк (см рис. 9.48). В результате предварительной обработки в блоке 3 видеосигналы дифференцируются и приводятся к одной полярности, так что на выходе блока 3 короткие импульсы будут появляться только в моменты пересечения границ цели. Сопровождение этих импульсов аналогично сопровождению по дальности в радиолокации с помощью двойного строба: задний фронт первой половины строба и передний фронт второй половины стробы формируются сопровождаемым импульсом, при этом длительность обеих половин строба должна быть одинакова. Это достигается соответствующими поворотами платформы.

При появлении в поле зрения других целей к усиливаемому видеосигналу добавляют пилообразное напряжение с вершиной в области перекрестия, а затем пропускают это напряжение через пороговую схему с порогом U_п, несколько превышающим максимальное значение добавочного напряжения. Схема пропускает только сигналы 1, 2 цели Ц₁, превышающие порог. В результате, при формировании сигналов сопровождения будут использоваться только импульсы границ цели, на которую наложено перекрестие.

Рис.9.47. 1 – объектив, 2 – телевизионная трубка, 3 – блок обработки видеосигналов, 4,5 – генераторы развертки, 6- селектор строк, 7 – блок формирования сигнала ошибки по горизонтали, 8 – блок введения положения перекрестия, 9 – блок формирования сигнала ошибки по вертикали, 10 – блок введения положения перекрестия, 11 – сигнал введения положения перекрестия, 12 – сигнал введения положения перекрестия, 13 – сигнал ошибки по горизонтали, 14 – сигнал ошибки по вертикали

Если цель занимает значительную площадь экрана, то определение положения её крайних точек (определение координат) можно производить относительно границ растра. Начало отсчёта перемещается от границ растра внутрь от кадра к кадру (рис. 9.49).

Последовательность считывания: с левой стороны кадра –

по стрелке А, справа – по стрелке Б, сверху – по стрелке В и снизу – по стрелке Г. При этом достаточно определить номер строки, в которой впервые появится импульс от цели. Сигнал ошибки вырабатывается путём вычитания числа строк А – Б по горизонтали и В – Г по вертикали.

Рис.9.48. В – развертка по вертикали, Г – развертка по горизонтали, Ц1, Ц2 –цели, U_П – пороговое напряжение, 1,2,3,4 – отметки от фронтов и срезов сигналов от целей

Рис.9.49. Направления считывания кадра

В схеме , приведенной на рис.9.50, напряжения строчной и кадровой развёрток (4,5), управляемые синхронизатором 3, в каждом новом кадре подводятся к отклоняющей системе телевизионной трубки 2 так, чтобы последовательно считывались видеоимпульсы с экрана, в порядке, указанном на рис.9.49. Переключение выходов генераторов 4, 5 производятся коммутатором 6. Бистабильный мультивибратор 8 вырабатывает импульс строба, начинающийся с начала кадра и продолжающийся до получения первого видеоимпульса от цели с блока 7. Этот строб управляет ключом 9 так, что ключ пропускает импульсы строчной синхронизации на счётчик 10 только в течение длительности строба. Коммутатор 11 с каждым новым кадром переадресовывает результаты счёта поочерёдно в блоки 12, 13, 14, 15. В блоках 16 и 17 вычитаются попарно числа,

Рис.9.50. 1 – объектив, 2 – передающая телевизионная трубка, 3 – синхронизатор, 4,5 – генераторы строчной и кадровой развёртки, 6 –коммутатор, 7 – блок обработки видеосигналов, 8 – бистабильный мультивибратор, 9 – ключ, 10 – счётчик, 11 – коммутатор, 12, 13, 14, 15 – блоки памяти, 16,17 – блоки вычитания, 18 – сигнал ошибки по горизонтали, 19 – сигнал ошибки по вертикали

записанные в блоках 12 и 13, а затем 14 и 15, в результате чего формируются сигналы ошибок по горизонтали (18) и по вертикали (19). Значения угловых отклонений выдаются в цифровом или в аналоговом виде