×
10.05.2018
218.016.476d

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002650856
Дата охранного документа
17.04.2018
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области лазерной локации. Устройство для определения местоположения источника электромагнитного излучения содержит системы нацеливания и ослабления, регистратор, выходное устройство обработки. Система нацеливания выполнена в виде диафрагмы с отверстием D×D, с размещенным внутри нее уголковым отражателем с габаритным размером d (dD) друг от друга. Технический результат заключается в определении местоположения источника когерентного электромагнитного излучения с одновременным увеличением точности измерения. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области лазерной локации, физической оптики и может быть использовано в системах оптической и радиосвязи для определения местоположения объекта в различных диапазонах электромагнитных волн.

Известно устройство [1] для определения местоположения диполя, размеры которого малы по сравнению с длиной волны (L<λ). Для определения его местоположения необходимо иметь систему перемещения приемника в двух взаимно перпендикулярных направлениях, измеряя значение вектора Пойтинга (среднее значение потока энергии). Устройство обладает следующими недостатками:

- невозможность оперативного получения информации о распределении плотности энергии ввиду необходимости перемещения регистратора в пространстве;

- невозможность получения результатов регистрации при нахождении регистратора в «слепой зоне» (вблизи оси диполя);

- значительные погрешности при обработке результатов регистрации при работе с импульсными источниками излучения;

невозможность получения информации о геометрических параметрах излучающей системы.

Известно устройство - лазерная система видения [2], содержащее источник излучения, сканирующее устройство, приемный оптический элемент (линза), фотодетектор (ФЭУ), усилитель, индикатор, синхронизатор. Устройство работает следующим образом: сканирующее устройство осуществляет обработку поверхности исследуемого объекта. Оптический элемент фокусирует отраженный сигнал по поверхности чувствительного элемента ФЭУ. Усиленный сигнал подается на индикатор. Устройство обладает следующими недостатками:

- используется узконаправленный источник подсвета, а вследствие малой расходимости пучка необходимы значительные времена обзора;

- наличие помехи обратного рассеивания;

- продолжительное время использования системы грубого поиска.

Известно устройство наведения излучения на светящийся объект (грозовые разряды) [3]. Устройство обладает следующими недостатками:

- отсутствие обратной связи, обеспечивающей слежение и управление отраженным от объекта сигналом;

- низкая точность измерения местоположения объекта;

- сложность в настройке оптической системы.

Известно устройство, выбранное за прототип [4], содержащее светящийся объект с плоским волновым фронтом в месте установки непрозрачной диафрагмы, имеющей резкий край [5], систему нацеливания, позволяющую установить диафрагму перпендикулярно падающему потоку излучения, измеритель, регистрирующий распределение плотности энергии на некотором расстоянии от диафрагмы. Из расчета дифракционной картины определяется местоположение источника излучения. Устройство имеет следующие недостатки:

- большую погрешность при определении местоположения источника излучения вследствие достаточно резкой зависимости дифракционного сигнала от расстояния между дифракционным источником излучения и экраном;

- отсутствие системы нацеливания;

- большую погрешность, определяемую установкой регистратора и отсутствие союстировки оптической оси приемника с осью источника излучения;

- невозможность локации движущегося объекта.

С помощью предлагаемого изобретения достигается технический результат, заключающийся в определении местоположения источника когерентного электромагнитного излучения с одновременным увеличением точности измерения.

В соответствии с предлагаемым изобретением технический результат достигается тем, что система нацеливания выполнена в виде диафрагмы с отверстием D×D с размещенным внутри нее уголковым отражателем с габаритным размером (d<D), система ослабления интенсивности приходящего пучка выполнена в виде краев отверстия диафрагмы, а регистратор состоит из двух острых каналов, содержащих по два фотоприемника, размещенных попарно симметрично на вертикальной и горизонтальной осях отверстия диафрагмы на расстоянии L (L>D) друг от друга. Применение устройства позволяет использовать излучение источника электромагнитного излучения (когерентного) для определения местоположения самого источника, в отличие от стандартных схем радио- и лазерной локации [6, 7].

На рис. 1 представлена функциональная схема устройства,

где 1 - оптический сигнал источника когерентного излучения;

2 - коллиматорный блок;

3 - система нацеливания;

4 - диафрагма с отверстием D×D;

5 - блок ручного нацеливания (теодолит, визирный телескоп);

6 - уголковый отражатель;

7 - система ослабления (острый край);

8 - регистратор (два фотоприемника в канале А - вертикальный канал, два фотоприемника в канале В - горизонтальный канал);

9 - фотоэлектрические сигналы;

10 - широкополостные усилители;

11 - выходные сигналы;

12 - быстродействующий счетчик, регистрирующий импульсное напряжение;

13 - измеритель временных интервалов.

На рис. 2 представлена система нацеливания с размещенными фотоприемниками в каналах А и В.

Для определенности рассмотрим работу устройства, при которой энергетические приемники работают в режиме счета фотоэлектронов (дискретный режим). Выбор этого режима определяется функционированием фотонных (квантовых) детекторов, в которых при фотодетектировании проявляется квантовый характер оптического поля, и этот режим используется при приеме слабых оптических сигналов, когда на фотодетектор поступает поток единичных фотонов; при этом одноэлектронные импульсы на выходе фотодетектора не суммируются и могут быть зарегистрированы отдельно с помощью быстродействующего счетчика и измерителя временных интервалов.

Устройство работает следующим образом. Система нацеливания 3 осуществляет поиск оптического когерентного сигнала 1, вышедшего из коллиматорного блока 2, выполненного, например, по схеме линзового телескопического устройства, состоящего из окуляра и объектива, фокальные плоскости которых совпадают. Управление пространственным положением системы ручного прицеливания 5 осуществляется устройством ручного управления (теодолит или визирный телескоп), установленным на подвижном основании с осью, параллельной оси системы прицеливания. Основной деталью системы нацеливания является непрозрачная для когерентного сигнала диафрагма 4 с квадратным отверстием D×D, края которого выполнены с резким краем 7, осуществляющая дифракционное ослабление интенсивности приходящего пучка излучения, расширенного вследствие расходимости.

Ослабление пучка излучения в дифракционной зоне (теневая область) может быть описано с помощью формулы [8]

где J0 - интенсивность падающего излучения;

- параметр дифракции;

d - расстояние от края отверстия в область тени;

к - волновой вектор;

Dq - расстояние от источника излучения до диафрагмы;

DP - расстояние от диафрагмы до места установки фотодетектора.

При Dq>>DP из (1) имеем

Аналогичные распределения будут иметь место и для других сторон квадратного отверстия с острыми краями. За этим отверстием установлен уголковый отражатель 6 таким образом, что его габаритный размер меньше размеров отверстия, а ось двугранного угла параллельна плоскости диафрагмы и совпадает по направлению (например) с ее горизонтальной осью. В теневых зонах каждой стороны отверстия установлены регистраторы (фотоприемники) 8, составляющие вертикальный канал А и горизонтальный канал В. Фотоэлектрические сигналы 9, каждого из приемников, усиливаются широкополостным усилителем 10, а выходные сигналы усилителей 11 регистрируются быстродействующими датчиками (счетчиками) 12 и измерителями временных интервалов 13. При установке прямоугольной диафрагмы симметрично оси пучка каждая пара (или вертикальная или горизонтальная) фотоприемников будет иметь одинаковые фотоэлектрические сигналы (при условии установки их на одних и тех же расстояниях от соответствующего края диафрагмы).

Быстродействующие счетчики будут давать одинаковые показания. Таким образом, будут установлены пространственные координаты источника когерентного излучения в плоскости, перпендикулярной лазерному пучку, и привязаны к некоторой реперной системе координат. Третья координата может быть вычислена с помощью уголкового отражателя следующим образом.

При установке Х и У координат с помощью фотоприемников то, что в силу симметрии своего положения, уголковый отражатель направит пришедший к нему оптический сигнал почти соосно с осью падающего пучка, означает, что он попадет в коллиматорный блок и соответственно в выходную апертуру источника когерентного излучения. Ввиду того что обычно выходное зеркало резонатора имеет коэффициент отражения порядка 10 -50%, вновь отраженный сигнал пойдет по тому же пути. Таким образом, оконечная быстродействующая аппаратура (счетчики, временной регистратор) будут фиксировать дополнительные блики. Зная время прихода дополнительного пика по отношению к первичному, можно определить расстояние до источника когерентного излучения по формуле

где С - скорость света;

τ - время прихода дополнительного пика.

Литература

1. Сивухин Д.В. «Общий курс физики», т. 3. «Электричество». М., «Наука», 1977 г.

2. Малашин М.С., Каминский Р.П., Борисов Ю.Б. «Основы проектирования лазерных локационных систем». М., «Высшая школа», 1983 г.

3. Заявка №492135/21/00331 от 09.09.1991 г.

4. Савельев И.В. «Курс общей физики», т. 2. М., «Наука», 1978 г.

5 Матвеев И.Н., Протопопов В.В., Троицкий И.Н., Устинов Н.Д. «Лазерная локация». М., «Машиностроение», 1984 г.

6. Матвеев И.Н. «Лазерная локация». М., «Машиностроение», 1973 г.

7. «Современная радиолокация». «Анализ, расчет и проектирование систем». М., «Сов. радио», 1969 г.

8. Васильев Л.А. «Теневые методы». М., «Наука», 1968 г.

Устройство для определения местоположения источника электромагнитного излучения содержит системы нацеливания и ослабления, регистратор, выходное устройство обработки, отличающееся тем, что система нацеливания выполнена в виде диафрагмы с отверстием D×D, с размещенным внутри нее уголковым отражателем с габаритным размером d (dD) друг от друга.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 624.
10.02.2013
№216.012.2338

Приборная панель космического аппарата

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для космических конструкций, например, каркасов приборных панелей. Приборная панель космического аппарата содержит несущие верхнее и нижнее основания, между которыми установлен заполнитель в виде сот, и закладные элементы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474518
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.27bf

Кассетный боеприпас

Изобретение относится к военной технике, а более конкретно к кассетным боеприпасам. Кассетный боеприпас содержит корпус, в кормовой части которого расположен отсек с парашютной системой и срезаемым элементом. Парашютная система помещена в чехол. Парашютный отсек выполнен в виде тонкостенного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475695
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.03.2013
№216.012.3008

Артиллерийский осколочно-фугасный снаряд

Изобретение относится к военной технике, а более конкретно к осколочно-фугасным снарядам, которые применяются при стрельбе из артиллерийских орудий. Артиллерийский осколочно-фугасный снаряд содержит корпус с ведущим пояском, взрыватель и взрывчатое вещество. Корпус состоит из соединенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477831
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.04.2013
№216.012.33da

Сопло летательного аппарата

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкциям сопел летательных аппаратов, и может быть использовано для сопловых блоков летательных аппаратов, в которых устанавливаются заглушки, служащие для защиты внутренней полости летательного аппарата. Сопло содержит раструб,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478817
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.04.2013
№216.012.3af9

Кран шаровой

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено, в частности, для использования в трубопроводной запорной арматуре пневмогидросистем ракет-носителей космического назначения, а также в любой отрасли промышленности, использующей гидравлическую технику, где необходимо периодически...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480658
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.05.2013
№216.012.3e54

Тренога

Изобретение относится к треногам для установки приборов. Тренога содержит основание (1) с центральным отверстием (2) и тремя кронштейнами (3) у основания с выполненными в них проушинами (4). Между проушинами (4) на конической поверхности основания (1) содержатся проточки (5), обеспечивающие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481523
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.06.2013
№216.012.4bf4

Солнечная батарея

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при проектировании выносных конструкций космических аппаратов, преимущественно солнечных батарей (СБ). Солнечная батарея содержит раму, верхние и нижние створки, попарно связанные между собой шарнирами, на оси которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485026
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4d30

Силовой блок двигательной установки ракеты-носителя

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано преимущественно в силовых блоках ракет-носителей (РН) для управления вектором тяги. Силовой блок РН с управляемым вектором тяги содержит хвостовой отсек для установки маршевого жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) и силовое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485342
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4e5d

Логопериодическая антенна

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано в радиотехнических системах различного назначения в качестве самостоятельной сверхширокополосной антенны, либо в качестве базового элемента антенной решетки. Технической результат - повышение идентичности ширины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485643
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.08.2013
№216.012.5dc5

Клапан

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением, и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела. Клапан содержит корпус с входным и выходным патрубками, элемент с втулкой на ребрах и седлом, установленный в корпус, подпружиненный затвор с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489626
Дата охранного документа: 10.08.2013
Показаны записи 1-10 из 11.
10.03.2016
№216.014.cc1c

Способ изотопической селекции

Изобретение относится к технике газового анализа и может быть использовано для разделения изотопов. Способ изотопической селекции двухкомпонентной среды включает возбуждение компонент среды, регистрацию реакции на возбуждение, уменьшение тепловой скорости колебательного возбуждения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577275
Дата охранного документа: 10.03.2016
20.02.2016
№216.014.e82a

Лазерный локатор

Лазерный локатор содержит систему автоматического слежения и управления согласованием волновых фронтов принимаемого и гетеродинного лазерных излучений в плоскости фоточувствительной площадки фотоприемного блока лазерного локатора. Одновременно лазерный локатор содержит систему слежения и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575766
Дата охранного документа: 20.02.2016
12.01.2017
№217.015.5b70

Способ наведения на удаленный объект импульсного электромагнитного излучения

Способ наведения на удаленный объект электромагнитного излучения, основанный на формировании в материальной среде излучения с заданной в направлении объекта диаграммой направленности с длиной волны λ длительностью импульса τ и одновременным пропусканием в пределах сформированной диаграммы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002589763
Дата охранного документа: 10.07.2016
25.08.2017
№217.015.a754

Мощный лазер

Изобретение относится к лазерной технике. Лазер содержит кювету с оптическим резонатором, ограниченным на противоположных его концах алмазным окном и оптическим элементом, причем алмазное окно и оптический элемент установлены в соответствующих кольцевых оправах, изготовленных из материала с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608309
Дата охранного документа: 17.01.2017
25.08.2017
№217.015.b87a

Способ лазерной маркировки поверхности изделия из алюминия или его сплава с оксидным внешним слоем

Изобретение относится к способу лазерной маркировки изделия из алюминия или его сплава с оксидным внешним слоем и может быть использовано, преимущественно, при изготовлении конструкционных, оптических и электронных элементов, электрических утюгов, бритв, кнопок, в том числе дверных, и т.п....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615381
Дата охранного документа: 04.04.2017
09.06.2018
№218.016.5d58

Способ оптической томографии прозрачных материалов

Изобретение относится к измерительной технике и области оптического приборостроения, а именно к неразрушающему контролю качества материалов, в частности к бесконтактным способам дефектоскопии прозрачных материалов. Сущность изобретения заключается в том, что в способе оптической томографии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656408
Дата охранного документа: 05.06.2018
04.07.2018
№218.016.6a8e

Система обнаружения светящихся объектов

Изобретение относится к области лазерной локации, физической оптике и может быть использовано в системах пассивной локации для определения местоположения светящихся объектов в различных диапазонах электромагнитных волн. Заявленное устройство обнаружения светящихся объектов содержит систему...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659615
Дата охранного документа: 03.07.2018
19.12.2019
№219.017.eeeb

Детектор лазерного излучения ик-диапазона

Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и касается детектора лазерного излучения в ИК-диапазоне. Детектор содержит размещенный в корпусе и закреплённый в кристаллодержателе приемный элемент на основе полупроводникового монокристалла р-типа, электрически соединённые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709413
Дата охранного документа: 17.12.2019
16.05.2023
№223.018.602d

Лазер с устройствами юстировки

Изобретение относится к области квантовой электроники и лазерной техники, в частности к твердотельным ВКР-лазерам, и может быть применено в нелинейной оптике, аналитической спектроскопии, оптическом приборостроении, медицине, экологии, фотодинамической терапии. Лазер с источником накачки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002749046
Дата охранного документа: 03.06.2021
06.06.2023
№223.018.78a2

Способ сварки деталей из жаропрочных сплавов на никелевой основе с использованием лазерного излучения

Изобретение относится к способу сварки деталей из жаропрочных сплавов на никелевой основе и может найти применение в разных секторах машиностроения и металлургии. Технический результат изобретения состоит в повышении качества соединения свариваемых деталей. Способ включает обработку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002752822
Дата охранного документа: 06.08.2021
+ добавить свой РИД