1. Системи апертурного зондування

Розглянемо найпростіший приклад одноканальної системи апертурного зондування (рис. 1). Випромінювальна апертура складена з двох дзеркал: рухомого і нерухомого. В результаті інтерференції на відбиваній маленькій цілі утвориться інтерференційна картина у вигляді світлих і темних смуг або концентричних кіл. Поставлена задача ­ при будь-яких збуреннях утримувати на цілі світлу смугу. В автоматичному режимі це робиться так. За допомогою генератора синусоїдальних коливань дзеркало 3 здійснює коливання з малою амплітудою і великою частотою. Інтерференційна картина на цілі також трохи зміщується то в одну, то в іншу сторону з тією ж самою частотою. Таким чином, відбуваються малі коливання інтенсивності світла на цілі, що і фіксується фотоприймачем 5. Фотоприймач перетворює коливання інтенсивності в електричні коливання, що спрямовуються на синхронний детектор. В синхронному детекторі відбувається множення прийнятого сигналу і сигналу генератора синусоїдальних коливань з наступним виділенням за допомогою фільтру низьких частот низькочастотної складової. У результаті виділяється фазовий зсув між коливаннями. Іншими словами, виявляється, що сформувався робочий сигнал для керування рухомим дзеркалом. При невеликих збуреннях робочий сигнал буде дорівнювати фазовому зсуву між інтерферуючими пучками і протилежним йому за знаком, що і забезпечує компенсації збурень. Якщо збурення значні, то й рух дзеркала 3 буде тривати до тих пір, доки не буде відбуватись фазове узгодження і система не досягне екстремальної інтенсивності на цілі (світлої смуги). В теорії автоматичного керування системи такого роду називаються екстремальними системами з модулюючим впливом. В даному випадку модулюється фаза оптичного сигналу. Однак в адаптивній оптиці вони відомі як системи апертурного зондування, оскільки створення пошукового модулюючого сигналу відбувається завдяки визначенню апертури.

Принциповою в описаній системі є така умова: частота коливань (модуляції) повинна істотно перевищувати характерну частоту коливань, що компенсуються. Системи апертурного зондування, як правило, підлягають ретельному аналізу на тривалість, що вимагає певних обмежень при виборі параметрів елементів систем.

Прикладом технічної реалізації багатоканальної системи апертурного зондування є 18-елементна система з секціонованим адаптивним дзеркалом

Рис. 1. Схема одноканальної системи апертурного зондування:

1- генератор випромінювання; 2 - апертура; 3 - рухоме дзеркало; 4 – ціль;5 - приймач; 6 - синхронний детектор; 7 - фільтр низьких частот; 8 - генератор синусоїдальних коливань

2. Конструкторські та технологічні показники якості оеп та лс

Конструкція системи будь-якого призначення може бути охарактеризована показниками, що відображають в більшій або меншій мірі її споживчі якості. За цими показниками може бути проведена порівняльна оцінка аналогічних систем.

До таких показників відносяться:

1. Складність конструкції системи:

,

де N_е - число елементів, що складають систему; М_с - число з'єднань; k1, k2 і k3 - коефіцієнти масштабний і вагові.

2. Число елементів, що складають систему:

,

Де N_у, k_n, n_ij - відповідно число приладів системи, типів елементів і-типу, вхідних в j-влаштування.

3. Об'єм системи:

,

де У_N, У_Мс, У_н, У_ут - загальний об'єм усіх ІС, дм³, об'єм з'єднань, дм³, об'єм, який приходить на несучі конструкції та які забезпечують тепловідведення, дм³.

Для оцінки компактності використовують також коефіцієнти щільності упаковки γv в заданому об'ємі V і щільність упаковки компонентів на заданій площині γs:

;

.

4. Коефіцієнт інтеграції:

Характеризує ступінь використання фізичного об'єму системи, які несуть корисне функціональне навантаження (безпосередньо визначають електричну схему системи).

5. Загальна маса системи визначається сумою всіх вхідних в систему приладів:

(позначки в індексах, аналогічні позначкам в формулі визначення V).

6. Загальна потужність споживання системи:

,

де Рі - потужність споживання і-ї одиниці.

7. Загальна площа, що займає система:

,

де Qі - площа, що вимагається для експлуатації і-ї одиниці системи; N_y - число приладів, що складають систему.

8. Власна частота коливань конструкції:

,

де k_ж - коефіцієнт жорсткості конструкції, m - маса конструкції.