Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
INFRARED CIRCULAR-VISION SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/122993
Kind Code:
A2
Abstract:
The technical solution relates to the technology of infrared (IR) optical instrument-making systems and can be used in circular-vision observation and sighting systems. The infrared circular-vision system comprises an immovable base with a platform mounted thereon, wherein an optico-mechanical unit with an infrared optical system comprising a photoreceiver and a signal preprocessing unit, which is electrically connected to the photoreceiver and is connected to a video monitoring device and an optical image processing unit which are arranged on the immovable base, are arranged on said platform in such a way as to enable rotation and monitoring of the angle of rotation with respect to the plane. The video monitoring device and the optical image processing unit are connected to the signal preprocessing unit via an optical communication unit and a unit for transmitting data over an optical fiber. The platform is gyro-stabilized. The unit for transmitting data over an optical fiber comprises two optically decoupled braids, one of which is coupled to a device of the rotating optico-mechanical unit, and the second of which is coupled to a unit which is mounted on the immovable base. The technical result consists in increasing the viewing speed of the IR system up to 60 rpm, which is dependent on an increase in the speed of the data interchange between the photoreceiver with the signal preprocessing unit and the video monitoring device and the optical image processing unit by virtue of the transmission of data over an optical fiber.

Inventors:
ZOLOTSEV VLADIMIR VASILIEVICH (RU)
ERMOSHIN KONSTANTIN MICHAILOVICH (RU)
GALYANTICH ALEKSEI NIKOLAEVICH (RU)
MICHAILOV VASILY NIKOLAEVICH (RU)
NAUMOV ROMAN OLEGOVICH (RU)
KOZLOV ALEKSANDR ALEKSANDROVICH (RU)
KISELEV MICHAIL VLADIMIROVICH (RU)
VOITSEL BORIS ARTUROVICH (RU)
SHELKOVOI DENIS SERGEEVICH (RU)
Application Number:
PCT/RU2011/000197
Publication Date:
October 06, 2011
Filing Date:
March 29, 2011
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
OTKRYTOE AKTSIONERNOE OBSCHESTVO PROISVODSTVENNOE OB URAL OPTIKO MECHANICHESKII ZD IM E S YALAMOVA U (RU)
International Classes:
G01S3/78
Foreign References:
RU2189049C12002-09-10
JP2006060435A2006-03-02
RU2122239C11998-11-20
RU2273823C12006-04-10
Attorney, Agent or Firm:
DEDKOVA, Nina Dmitrievna (RU)
ДЕДКОВА, Нина Дмитриевна (RU)
Download PDF:
Claims:
Формула изобретения

1. Инфракрасная система кругового обзора, содержащая неподвижное основание, установленную на нём платформу, на которой размещён с возможностью вращения и контроля угла поворота по горизонту оптико-механический блок с инфракрасной оптической системой, включающей фотоприёмное устройство, и блоком предварительной обработки сигналов, электрически соединённым с фотоприемным устройством и связанным с видеоконтрольным устройством и блоком обработки оптического изображения, размещёнными на неподвижном основании, отличающаяся тем, что видеоконтрольное устройство и блок обработки оптического изображения связаны с блоком предварительной обработки сигнала через модуль оптической связи и блок передачи данных по оптоволокну.

2. Инфракрасная система кругового обзора по п.1 , отличающаяся тем, что платформа выполнена гиростабилизированной.

3. Инфракрасная система кругового обзора по п.1 , отличающаяся тем, что блок передачи данных по оптоволокну включает два оптически развязанных жгута, один из которых подсоединён к устройству вращающегося оптико-механического блока, а второй - к блоку, установленному на неподвижном основании.

Description:
Инфракрасная система кругового обзора

Заявляемое техническое решение относится к области приборостроения, измерительной и информационной технике, а точнее, к оптико-электронным приборам, обеспечивающим наблюдение пространства, обнаруживающих и измеряющих положение объекта по их инфракрасному (ИК) излучению.

Известно устройство ИК-системы кругового обзора пространства (см. Ж. Госсорг, «Инфракрасная термография», Москва, изд. Мир, 1998г., стр.193.), предназначенное для панорамного (кругового) обзора путем непрерывного вращения головки, содержащее ИК-оптическую систему, приемник ИК-излучения и вращающийся коллектор для вывода информации с вращающейся головки на устройство отображения информации.

Недостатком данного устройства является ограниченная область обзора, т.к. вращение головки с ИК-системой происходит только вокруг вертикальной оси.

Известно также устройство ИК-системы кругового обзора по патенту US 4221 966, опубл. 09.09.1980г., содержащее неподвижное основание, на котором установлена платформа с возможностью вращения относительно вертикальной оси. Поворот платформы по горизонту осуществляется приводом и контролируется датчиком угла поворота платформы, узлы которых установлены соответственно на вращающейся платформе и неподвижном основании. На вращающейся платформе жестко установлена ИК-система, содержащая ИК-объектив с Ν-элементным (многоэлементным) приемником ИК-излучения. Приемник ИК-излучения соединен с замкнутой системой охлаждения и подключен к последовательно соединённым Ν-канальному блоку нормирующих усилителей, N- канальному аналого-цифровому преобразователю и электронному коммутатору. Известная ИК-система содержит также канал передачи информации, связанный с устройством отображения информации и управления, который выполнен в виде персонального компьютера с дисплеем и расположен вне платформы.

Недостатками известного аналога являются:

- необходимость использования высокоточного коллекторного устройства, для управления которым требуются сложные управляющие схемы;

- возникновение фонов и наводок при работе устройства, для устранения которых необходимо применение специальных схем и технических методов.

Наиболее близким аналогом по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению является ИК-система кругового обзора по патенту RU 2189049 С1 , опубл. 10.09.2002, содержащая неподвижное основание, установленную на нем платформу, вращающуюся преимущественно вокруг вертикальной оси, снабженную приводом и датчиком угла поворота платформы по горизонту. На платформе установлены: ИК-оптическая система, содержащая ИК-объектив, последовательно соединенные Ν-элементный приемник ИК-излучения, Ν-канальный аналого- цифровой преобразователь и электронный коммутатор, а также канал передачи информации, расположенный вне платформы.

Недостатком известного ближайшего аналога является низкая эффективность наблюдения ИК-системы кругового обзора, обусловленная низкой скоростью вращения платформы - 40 оборотов в минуту и недостаточной помехозащищенностью передаваемых вращающейся платформой сигналов.

Задачей, на решение которо направлена предлагаемая полезная модель, является повышение эффективности наблюдения ИК-системы кругового обзора.

Данная задача решается за счёт того, что заявленная инфракрасная система кругового обзора, содержащая неподвижное основание, установленную на нём платформу, на которой размещён с возможностью вращения и контроля угла поворота по горизонту оптико-механический блок с инфракрасной оптической системой, включающей фотоприёмное устройство, и блоком предварительной обработки сигналов, электрически соединённым с фотоприемным устройством и связанным с видеоконтрольным устройством и блоком обработки оптического изображения, размещёнными на неподвижном основании, в которой видеоконтрольное устройство и блок обработки оптического изображения связаны с блоком предварительной обработки сигнала через модуль оптической связи и блок передачи данных по оптоволокну. В заявленной инфракрасной системе кругового обзора платформа может быть выполнена гиростабилизированной, а блок передачи данных по оптоволокну включает два оптически развязанных жгута, один из которых подсоединён к устройству вращающегося оптико-механического блока, а второй - к блоку, установленному на неподвижном основании.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведённой совокупностью признаков, является увеличение скорости обзора инфракрасной системы до 60 оборотов в минуту, обусловленное ростом скорости обмена информацией между фотоприёмным устройством с блоком предварительной обработки сигнала и видеоконтрольным устройством и блоком обработки оптического изображения за счёт передачи данных по оптоволокну, выполненному в виде его разреза на две части с формированием воздушного промежутка между обеими частями оптоволокна с одной частью, связанной с вращающимся оптико-механическим блоком, а второй - с блоками, установленными на неподвижном основании. Кроме того, значительно увеличивается помехозащищенность передаваемых сигналов, т.к. данные передаются по оптоволокну.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, на котором приведена блок-схема инфракрасной системы кругового обзора.

Инфракрасная система кругового обзора, содержит неподвижное основание 1 , установленную на нем платформу 2. На платформе 2 расположен вращающийся преимущественно вокруг вертикальной оси оптико-механический блок 3 с инфракрасной оптической системой 4, включающей фотоприемное устройство 5, и блок предварительной обработки сигналов 5. Фотоприемное устройство 4 выполнено в виде Ν-элементного (многоэлементного) фотоприемника. Оптико-механический блок 3 включает как узкопольную, так и широкопольную ИК-системы. В блоке предварительной обработки сигналов 5 электрический сигнал с фотоприемного устройства 4 оцифровывается и предварительно обрабатывается. Оптико-механический блок 3, размещённый на платформе 2, установлен с возможностью вращения с помощью привода вращения 7 и с обеспечением контроля угла поворота по горизонту 8. ИК-оптическая система 4, оптически сопряжённая с фотоприемным устройством 5, электрически связанным с блоком предварительной обработки сигналов 6, который через блок передачи данных 9 соединён посредством оптоволокна через модуль оптической связи 10 с видеоконтрольным устройством 11 и блоком обработки оптического изображения 12. При этом оптоволокно разделено на две части с формированием воздушного промежутка между обеими его частями так, что одна часть оптоволокна связана с устройствами, размещёнными на вращающемся оптико-механическом блоке 3, а вторая часть с устройствами установлена на неподвижном основании 1. Платформа 2 выполнена гиростабилизированной.

Заявляемая ИК-система кругового обзора работает следующим образом. Сканирование поля обзора по горизонту обеспечивается вращением вокруг вертикальной оси элементов оптико-механического блока 3, установленного на гиростабилизированной платформе 2, снабжённой датчиком угла поворота платформы (не показан) по горизонту 8, при этом сама вращающаяся платформа 2 установлена на неподвижном основании 1 соединена с и приводом вращения платформы 7.

После включения широкополосной ИК-системы кругового обзора во время первого оборота вращающейся платформы 2 ИК- излучение объектов и фона от области окружающего пространства, величина которой по вертикали определяется полем зрения широкополосной ИК-системы, фокусируется объективом 4 в плоскости расположения чувствительных элементов Ν-элементного (многоэлементного) приёмника ИК-излучения 5, где преобразуется в N независимых электрических аналоговых сигналов, амплитуда которых соответствует интенсивности ИК-излучения визируемых элементов пространства, которые далее захватываются узкополосной ИК- системой для измерения требуемых параметров и характеристик объекта наблюдения.

Таким образом, решается поставленная задача и достигается технический результат, состоящий в более качественной и надежной передаче сигнала с большей помехозащищенностью, по сравнению с аналогами, и, как следствие, увеличение скорости вращения обзора до 60 оборотов в минуту с высоким качеством получаемого изображения, которое в дальнейшем анализируется оператором.