RU2012133312A

RU2012133312A - Интерферометрическая система обнаружения положения

Info

Publication number: RU2012133312A
Application number: RU2012133312/28A
Authority: RU
Inventors: Лоран ПОТЭН; Брюно БАРБЬЕ; Зигфрид РУЗ
Original assignee: Таль
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2012-08-03
Publication date: 2014-02-10
Also published as: EP2554939A1; US20130033709A1; FR2978824A1; FR2978824B1; EP2554939B1

Abstract

1. Система обнаружения по меньшей мере одного угла поворота шлемофона (Н) пилота в пространстве, содержащая по меньшей мере:- неподвижное электрооптическое устройство с известными положением и ориентацией, содержащее:- первый точечный источник (S) излучения, коллимированный оптической линзой (L);- полуотражающий оптический элемент (m); и- первый фоточувствительный узел (D) обнаружения, при этом первый источник (S) излучения и первый узел (D) обнаружения размещены симметрично относительно полуотражающего оптического элемента (m);- узел, содержащий два ретроотражающих устройства (С1, С2), называемых уголковыми отражателями, расположенных на шлемофоне (Н) пилота;отличающаяся тем, что- первый точечный источник (S) представляет собой источник когерентного света, излучаемого с первой длиной волны;- два уголковых отражателя (С1, С2) образуют интерферометр, иначе говоря, первая часть света, приходящая от коллимированного источника (S), отражаемая в обратном направлении первым уголковым отражателем (С1) и фокусируемая оптической линзой (L), интерферирует на первом фоточувствительном узле (D) обнаружения со второй частью света, приходящей от коллимированного источника (S), отражаемой в обратном направлении вторым уголковым отражателем (С2) и фокусируемой оптической линзой (L), при этом сигнал, принимаемый первым фоточувствительным узлом (D) обнаружения, зависит от ориентации оси, соединяющей два центра двух уголковых отражателей.2. Система обнаружения по п.1, отличающаяся тем, что содержит:-первое оптическое средство (m1, m2) для удвоения изображения, расположенное таким образом, что через полуотражающий оптический элемент создаются перво�

Claims

1. Система обнаружения по меньшей мере одного угла поворота шлемофона (Н) пилота в пространстве, содержащая по меньшей мере:

- неподвижное электрооптическое устройство с известными положением и ориентацией, содержащее:

- первый точечный источник (S) излучения, коллимированный оптической линзой (L);

- полуотражающий оптический элемент (m); и

- первый фоточувствительный узел (D) обнаружения, при этом первый источник (S) излучения и первый узел (D) обнаружения размещены симметрично относительно полуотражающего оптического элемента (m);

- узел, содержащий два ретроотражающих устройства (С1, С2), называемых уголковыми отражателями, расположенных на шлемофоне (Н) пилота;

отличающаяся тем, что

- первый точечный источник (S) представляет собой источник когерентного света, излучаемого с первой длиной волны;

- два уголковых отражателя (С1, С2) образуют интерферометр, иначе говоря, первая часть света, приходящая от коллимированного источника (S), отражаемая в обратном направлении первым уголковым отражателем (С1) и фокусируемая оптической линзой (L), интерферирует на первом фоточувствительном узле (D) обнаружения со второй частью света, приходящей от коллимированного источника (S), отражаемой в обратном направлении вторым уголковым отражателем (С2) и фокусируемой оптической линзой (L), при этом сигнал, принимаемый первым фоточувствительным узлом (D) обнаружения, зависит от ориентации оси, соединяющей два центра двух уголковых отражателей.

2. Система обнаружения по п.1, отличающаяся тем, что содержит:

-первое оптическое средство (m1, m2) для удвоения изображения, расположенное таким образом, что через полуотражающий оптический элемент создаются первое изображение и второе изображение первого точечного источника излучения; и

- второй узел (D2) обнаружения; при этом

компоновка различных оптических элементов выполнена такой, при которой первое изображение первого источника формируется на первом фоточувствительном узле обнаружения и второе изображение первого источника формируется на втором фоточувствительном узле обнаружения, что позволяет определять, относительно двух известных осей, изменения ориентации оси, соединяющей центры первого уголкового отражателя и второго уголкового отражателя, путем измерения двух сигналов, приходящих от двух узлов обнаружения.

3. Система обнаружения по п.2, отличающаяся тем, что система содержит:

- третий уголковый отражатель (С3), расположенный на подвижном объекте;

-второй когерентный точечный источник (S') излучения, излучающий со второй длиной волны, отличающейся от первой длины волны;

- второе оптическое средство (m3, m4) для удвоения изображения, расположенное таким образом, что через полуотражающий оптический элемент создаются первое изображение и второе изображение второго точечного источника излучения; и

- третий фоточувствительный узел (D3) обнаружения и четвертый точечный фоточувствительный узел (D4) обнаружения, при этом

компоновка различных оптических элементов выполнена такой, при которой первое изображение второго источника формируется на третьем фоточувствительном узле обнаружения и второе изображение второго источника формируется на четвертом фоточувствительном узле обнаружения, что позволяет определять:

- относительно двух известных осей, изменения ориентации первой оси, соединяющей центры первого уголкового отражателя (С1) и второго уголкового отражателя (С2), путем измерения двух сигналов, приходящих от первых двух детекторов (D1, D2); и

- относительно двух известных осей изменения ориентации второй оси, соединяющей центры первого уголкового отражателя (С1) и третьего уголкового отражателя (С3), путем измерения двух сигналов, приходящих от третьего и от четвертого детекторов (D3, D4).

4. Система обнаружения по п.2, отличающаяся тем, что оптическое средство для удвоения изображения состоит из двух полуотражающих плоских пластинок (m1, m2 и m3, m4), имеющих одну общую сторону, и нормали которых образуют заданный угол, отличающийся от нулевого.

5. Система обнаружения по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один из фоточувствительных узлов (D1, D2, D3, D4) обнаружения содержит единственный точечный детектор.

6. Система обнаружения по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один из фоточувствительных узлов обнаружения содержит два точечных детектора (Da, Db), разделенных оптическим элементом (Pbs) поляризационного селектора, при этом по меньшей мере один из уголковых отражателей содержит линейный поляризатор (Р), неподвижное устройство или указанный уголковый отражатель содержит четвертьволновую пластинку (В), что позволяет определять направление изменения ориентации оси, соединяющей центры первого уголкового отражателя и второго уголкового отражателя, путем измерения двух сигналов, приходящих от двух точечных детекторов.

7. Система обнаружения по п.3, отличающаяся тем, что содержит механическое или оптико-механическое средство, позволяющее ориентировать коллимированные пучки, излучаемые точечным источником или источниками (S, S'), под заданным углом.

8. Система обнаружения по п.1, отличающаяся тем, что:

система обнаружения содержит оптическое средство, позволяющее определять начальную ориентацию уголковых отражателей, при этом указанное средство содержит по меньшей мере один источник коллимированного света, называемый инициализирующим источником, и фотодетекторную матрицу (DS); и при этом

шлемофон пилота содержит два плоских зеркала (М1, М2), расположенных в различных плоскостях и имеющих известное положение относительно шлемофона пилота.

9. Система обнаружения по п.1, отличающаяся тем, что инициализирующий источник является первым коллимированным точечным источником излучения, и тем, что плоские зеркала (М1, М2) являются двумя входными поверхностями уголковых отражателей (С1, С2).