Оптико-электронная система

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Пеленг(72) Авторы Гаркач Дмитрий Ярославович Воробей Дмитрий Леонидович Кирилин Владимир Иванович Конев Иван Леонидович Литвяков Сергей Борисович Михайлов Юрий Тимофеевич Пуляев Евгений Михайлович Штыцко Олег Анатольевич(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Пеленг(57) Оптико-электронная система, содержащая два канала, каждый из которых включает объектив и матричное фотоприемное устройство, содержащее аналогово-цифровой преобразователь и матричный фотоприемник, оптически связанный с объективом, видеопроцессорное устройство, включающее электрически связанные контроллер и центральный сигнальный процессор, отличающаяся тем, что каждое матричное фотоприемное устройство снабжено драйвером, контроллером, параллельно-последовательным преобразователем,при этом первый выход контроллера матричного фотоприемного устройства электрически связан со входом драйвера, выход которого электрически связан со входом матричного фотоприемника, выход которого электрически связан с первым входом аналоговоцифрового преобразователя, второй вход которого электрически связан со вторым выходом контроллера матричного фотоприемного устройства, выход аналогово-цифрового 89252013.02.28 преобразователя электрически связан с первым входом параллельно-последовательного преобразователя, второй вход которого электрически связан с третьим выходом контроллера матричного фотоприемного устройства, причем контроллер каждого матричного фотоприемного устройства и выход каждого параллельно-последовательного преобразователя электрически связаны с контроллером видеопроцессорного устройства.(56) 1. . . . --., 1981. - . 20. - . 135-142. 2.2885 , 2005-12-15, (прототип). Полезная модель относится к оптико-электронным приборам, в частности к приборам для обнаружения и селекции объекта по сигналам бортового источника излучения, анализа принятого излучения, определения угловых координат обнаруженного объекта. Известна 1 оптико-электронная система слежения (ОЭС), содержащая объектив, матричное фотоприемное устройство (ФПУ), блок считывания сигнала и цифровой процессор. Недостатком этой оптико-электронной системы слежения является низкая точность определения угловых координат объекта и недостаточная помехозащищенность. Более высокую точность определения угловых координат объекта позволяет получить ОЭС 2, являющаяся наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату и выбранная в качестве прототипа. Оптико-электронная система 2 содержит два оптических канала, каждый из которых включает объектив и матричное фотоприемное устройство, содержащее аналогово-цифровой преобразователь и матричный фотоприемник, оптически связанный с объективом. В указанной системе 2 имеется видеопроцессорное устройство, включающее электрически связанные контроллер и центральный сигнальный процессор. Видеопроцессорное устройство принимает сигналы матричного фотоприемного устройства по параллельным каналам связи. ОЭС 2 имеет недостаточную помехозащищенность из-за большого уровня шумов,вызванных тем, что передача сигналов осуществляется по параллельным каналам связи. В связи с этим ОЭС 2 имеет высокий порог необходимой энергетической освещенности при выделении сигналов. Задачей полезной модели является повышение помехозащищенности ОЭС при выделении сигналов. Поставленная задача решается тем, что в оптико-электронной системе, содержащей два канала, каждый из которых включает объектив и матричное фотоприемное устройство, содержащее аналогово-цифровой преобразователь и матричный фотоприемник, оптически связанный с объективом, видеопроцессорное устройство, включающее электрически связанные контроллер и центральный сигнальный процессор, в отличие от прототипа, каждое матричное фотоприемное устройство снабжено драйвером, контроллером, параллельно-последовательным преобразователем, при этом первый выход контроллера матричного фотоприемного устройства электрически связан со входом драйвера,выход которого электрически связан со входом матричного фотоприемника, выход которого электрически связан с первым входом аналогово-цифрового преобразователя, второй вход которого электрически связан со вторым выходом контроллера матричного фотоприемного устройства, выход аналогово-цифрового преобразователя электрически связан с первым входом параллельно-последовательного преобразователя, второй вход которого электрически связан с третьим выходом контроллера матричного фотоприемного устройства, причем контроллер каждого матричного фотоприемного устройства и выход каждо 2 89252013.02.28 го параллельно-последовательного преобразователя электрически связаны с контроллером видеопроцессорного устройства. Введение в каждое матричное фотоприемное устройство ОЭС драйвера, контроллера,параллельно-последовательного преобразователя, электрическая связь первого выхода контроллера матричного фотоприемного устройства со входом драйвера, выход которого электрически связан со входом матричного фотоприемника, выход которого электрически связан с первым входом аналогово-цифрового преобразователя, второй вход которого электрически связан со вторым выходом контроллера матричного фотоприемного устройства, электрическая связь выхода аналогово-цифрового преобразователя - с первым входом параллельно-последовательного преобразователя, второй вход которого электрически связан с третьим выходом контроллера матричного фотоприемного устройства, причем контроллер каждого матричного фотоприемного устройства и выход каждого параллельно-последовательного преобразователя электрически связаны с контроллером видеопроцессорного устройства, позволяет осуществить передачу сигналов в видеопроцессорное устройство по последовательному каналу связи, что уменьшает уровень шумов и соответственно, увеличивает помехозащищенность ОЭС, в связи с чем уменьшается порог необходимой энергетической освещенности при выделении сигналов. На фигуре представлена функциональная схема ОЭС. ОЭС содержит первый 1 и второй 2 каналы, видеопроцессорное устройство (ВПУ) 3,включающее электрически связанные контроллер (К ВПУ) 4 и центральный сигнальный процессор (ЦСП) 5. Канал 1 включает объектив 6, матричное фотоприемное устройство (ФПУ) 7, содержащее оптически связанный с объективом 6 матричный фотоприемник 8, драйвер 9, контроллер 10 (К ФПУ), аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) 11, параллельнопоследовательный преобразователь (ППП) 12. Канал 2 включает объектив 13, матричное фотоприемное устройство (ФПУ) 14, содержащее оптически связанный с объективом 13 матричный фотоприемник 15, драйвер 16, контроллер 17 (К ФПУ), аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) 18, параллельнопоследовательный преобразователь (ППП) 19. При этом К ВПУ 4 электрически связан с контроллером К ФПУ 10 канала 1, первый выход К ФПУ 10 электрически связан со входом драйвера 9, выход которого электрически связан со входом матричного фотоприемника 8, выход которого электрически связан с первым входом АЦП 11, второй вход которого электрически связан со вторым выходом контроллера К ФПУ 10, выход АЦП 11 электрически связан с первым входом ППП 12,второй вход которого электрически связан с третьим выходом контроллера К ФПУ 10, а выход ППП 12 электрически связан с контроллером К ВПУ 4. К ВПУ 4 электрически связан также с К ФПУ 17 канала 2, первый выход К ФПУ 17 электрически связан со входом драйвера 16, выход которого электрически связан со входом матричного фотоприемника 15, выход которого электрически связан с первым входом АЦП 18, второй вход которого электрически связан со вторым выходом контроллера К ФПУ 17, выход АЦП 18 электрически связан с первым входом ППП 19, второй вход которого электрически связан с третьим выходом контроллера К ФПУ 17, а выход ППП 19 электрически связан с контроллером К ВПУ 4. Каналы 1 и 2 обеспечивают прием и преобразование изображения поля анализа посредством электронного сканирования в цифровые видеосигналы угловых координат объекта слежения. Канал 1 представляет собой оптико-электронное устройство, состоящее из объектива 6 и матричного фотоприемного устройства 7. Канал 2 аналогичен каналу 1 и состоит из объектива 13 и матричного фотоприемного устройства 14. Угловое поле зрения канала 2 в три раза меньше углового поля зрения канала 1. 3 89252013.02.28 ВПУ 3 обменивается информацией с центральной вычислительной станцией (ЦВС),которая является внешним устройством и на рисунке не показана. По командам, полученным от ЦВС, ВПУ 3 осуществляет управление каналами 1 и 2, получает от каналов 1 и 2 видеоинформацию, обрабатывает ее и передает результаты обработки в ЦВС. ВПУ 3 включает электрически связанные К ВПУ 4 и ЦСП 5. К ВПУ 4 осуществляет управление ОЭС и выполнен на микросхеме 3534004484, ЦСП 5 обрабатывает сигналы, задает режимы работы ОЭС и выполнен на микросхеме 326203250. Объектив 6 направляет излучение внешнего источника излучения на матричный фотоприемник 8 канала 1. ФПУ 7 содержит оптически связанный с объективом 6 матричный фотоприемник 8 на микросхеме 429, принимающий оптические сигналы бортового источника излучения и преобразующий их в электрические сигналы. Драйвер 9 на микросхеме 1267 управляет режимом считывания сигналов с матричного фотоприемника 8. К ФПУ 10 на микросхеме 2256-7100 получает управляющие сигналы от К ВПУ 4, вырабатывает управляющие сигналы для драйвера 9, обеспечивает настройку режима работы АЦП 11 и вырабатывает тактовые импульсы для ППП 12. АЦП 11 на микросхеме 9844 преобразует аналоговые сигналы с матричного фотоприемника 8 в цифровые. ППП 12 на микросхеме 6595 преобразует сигналы в параллельном коде в сигналы в последовательном коде и направляет эти сигналы на К ВПУ 4. Объектив 13 направляет излучение внешнего источника излучения на матричный фотоприемник 15 канала 2. ФПУ 14 содержит оптически связанный с объективом 13 матричный фотоприемник 15 на микросхеме 429, принимающий оптические сигналы бортового источника излучения и преобразующий их в электрические сигналы. Драйвер 16 на микросхеме 1267 управляет режимом считывания сигналов с матричного фотоприемника 15. К ФПУ 17 на микросхеме 2256-7100 получает управляющие сигналы от К ВПУ 4, вырабатывает управляющие сигналы для драйвера 16, обеспечивает настройку режима работы АЦП 18 и вырабатывает тактовые импульсы для ППП 19. АЦП 18 на микросхеме 9844 преобразует аналоговые сигналы с матричного фотоприемника 15 в цифровые. ППП 19 на микросхеме 6595 преобразует сигналы в параллельном коде в сигналы в последовательном коде и направляет эти сигналы на К ВПУ 4. ОЭС работает следующим образом. Оптические сигналы бортового источника излучения с частотой 50 Гц объективом 6 канала 1 направляются на матричный фотоприемник 8, находящийся в фокальной плоскости объектива 6. Расположение сфокусированного пучка излучения на матричном фотоприемнике 8 определяется угловыми координатами бортового источника излучения. Синхронно с сигналами бортового источника излучения с К ВПУ 4 на К ФПУ 10 поступают с частотой 50 Гц строб-импульсы длительностью 1 мкс. К ФПУ 10 формирует управляющие сигналы вертикального и горизонтального электронного сканирования изображения с матричного фотоприемника 8, которые поступают через драйвер 9 на матричный фотоприемник 8. По управляющим сигналам с драйвера 9 происходит считывание сигналов с элементов матричного фотоприемника 8, которые в аналоговом виде поступают на АЦП 11, работа которого тактируется сигналами с К ФПУ 10. Сигнал в цифровом виде с АЦП 11 поступает по 12 параллельным каналам на ППП 12, тактируемый сигналами с К ФПУ 10. С выхода ППП 12 сигнал по последовательному каналу поступает на К ВПУ 4, а с него на ЦСП 5. 4 89252013.02.28 ЦСП 5 обрабатывает сигналы, определяет координаты бортового источника излучения и передает соответствующие сигналы на ЦВС. ЦВС определяет разность углового положения оптической оси канала 1 и бортового источника излучения и передает сигнал для поворота платформы с закрепленной на ней ОЭС с уменьшением упомянутой разности до величины, когда бортовой источник излучения появляется в поле зрения канала 2, имеющего поле зрения в 3 раза меньше поля зрения канала 1. При этом канал 1 выключается, и бортовой источник излучения отслеживается каналом 2 с узким полем зрения. При этом оптические сигналы бортового источника излучения с частотой 50 Гц объективом 13 канала 2 направляются на матричный фотоприемник 15, находящийся в фокальной плоскости объектива 13. Расположение сфокусированного пучка излучения на матричном фотоприемнике 15 определяется угловыми координатами бортового источника излучения. Синхронно с сигналами бортового источника излучения с К ВПУ 4 на К ФПУ 17 поступают с частотой 50 Гц строб-импульсы длительностью 1 мкс. К ФПУ 17 формирует управляющие сигналы вертикального и горизонтального электронного сканирования изображения с матричного фотоприемника 15, которые поступают через драйвер 16 на матричный фотоприемник 15. По управляющим сигналам с драйвера 16 происходит считывание сигналов с элементов матричного фотоприемника 15, которые в аналоговом виде поступают на АЦП 18, работа которого тактируется сигналами с К ФПУ 17. Сигнал в цифровом виде с АЦП 18 поступает по 12 параллельным каналам на ППП 19, тактируемый сигналами с К ФПУ 17. С выхода ППП 19 сигнал по последовательному каналу поступает на 4 К ВПУ 4, а с него на ЦСП 5. ЦСП 5 обрабатывает сигналы, определяет координаты бортового источника излучения и передает соответствующие сигналы на ЦВС. ЦВС определяет разность углового положения оптической оси канала 2 и бортового источника излучения и передает сигнал для поворота платформы с закрепленной на ней ОЭС с уменьшением упомянутой разности до величины, близкой к нулю. Таким образом, конструкция ОЭС позволяет осуществить передачу сигналов в ВПУ 3 по последовательному каналу связи, что уменьшает уровень шумов и, соответственно,увеличивает помехозащищенность ОЭС, в связи с чем уменьшается порог необходимой энергетической освещенности при выделении сигналов. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5