RU2166783C2 - Optical device - Google Patents

Optical device Download PDF

Info

Publication number
RU2166783C2
RU2166783C2 RU99106010/28A RU99106010A RU2166783C2 RU 2166783 C2 RU2166783 C2 RU 2166783C2 RU 99106010/28 A RU99106010/28 A RU 99106010/28A RU 99106010 A RU99106010 A RU 99106010A RU 2166783 C2 RU2166783 C2 RU 2166783C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical
axis
base
rotation
pin
Prior art date
Application number
RU99106010/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99106010A (en
Inventor
Ю.А. Бердинских
Л.С. Сальников
Г.А. Соболева
В.А. Тружеников
В.Д. Шаргородский
Е.А. Гришин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро специального машиностроения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро специального машиностроения" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро специального машиностроения"
Priority to RU99106010/28A priority Critical patent/RU2166783C2/en
Publication of RU99106010A publication Critical patent/RU99106010A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2166783C2 publication Critical patent/RU2166783C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Telescopes (AREA)

Abstract

FIELD: optical instrumentation, large telescopes with altazimuth mounting. SUBSTANCE: optical device has base, plug with hollow pin put on base for turning around azimuthal axis, central piece with optical unit mounted in plug for turning around angle-of-elevation axis, units and drives of rotation carrying moment motors including stator and rotor, adjustment radial bearing support, reflecting elements and optical equipment. Reflecting elements form two beam guides with common initial sections whose axis is matched with azimuthal axis. Axis of next to last section is matched with angle-of-elevation axis. Rotation units of central piece are manufactured in the form of tubular half-axles. One of them has free end connected to rotor. Lower end of pin comes in the form spherical pivot mounted for interaction with thrust bearing. Cable passage from plug to base is passed through pin. EFFECT: increased accuracy of guidance and expanded functional capabilities of optical device. 4 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для больших телескопов с альт-азимутальной монтировкой. The invention relates to optical instrumentation and can be used for large telescopes with alt-azimuth mount.

Известны различные типы монтировок оптических телескопов (Оптические телескопы. Теория и конструкция, Михельсон Н.Н., Главная редакция физико-математической литературы изд-ва "Наука", 1976, с. 336-358). There are various types of mounts of optical telescopes (Optical telescopes. Theory and construction, Mikhelson NN, Main edition of the physical and mathematical literature of the Nauka publishing house, 1976, pp. 336-358).

Известен оптический телескоп с экваториальной монтировкой по авт.св. N 1195324, МПК4 G 02 B 23/16, F 16 G 29/04, 1985 г. Известный телескоп приводится в действие посредством безредукторных приводов наведения с моментными двигателями, установленными непосредственно на осях наведения.Known optical telescope with equatorial mount on autosw. N 1195324, IPC 4 G 02 B 23/16, F 16 G 29/04, 1985. The known telescope is driven by gearless guidance drives with torque motors mounted directly on the guidance axes.

Недостатком телескопа с экваториальной монтировкой является изгиб его полярной оси, обуславливающий смещение оптической оси телескопа, которое имеет сложную зависимость от углов наведения телескопа. Кроме того, эта монтировка требует очень точной установки телескопа и предъявляет относительно высокие требования к взаимной перпендикулярности его осей наведения. The disadvantage of a telescope with an equatorial mount is the bend of its polar axis, which causes a shift in the optical axis of the telescope, which has a complex dependence on the telescope pointing angles. In addition, this mount requires very precise installation of the telescope and makes relatively high demands on the mutual perpendicularity of its guidance axes.

Известен полиапертурный телескоп по авт.св. N 717692, МПК2 G 02 В 27/00, 1980 г. Известное оптическое устройство содержит параллельные оптические блоки, смонтированные на опорно-поворотном устройстве со взаимно ортогональными осями вращения, приводы вращения относительно этих осей. Опорно-поворотное устройство выполнено в виде установленного на стойках основания полого вала с установленными вдоль него парами оптических блоков, каждый из которых жестко закреплен на полых полуосях, установленных с возможностью вращения на упомянутом полом валу. Геометрическая ось полого вала неподвижна. Полуоси каждой пары оптических блоков соосны между собой, параллельны полуосям остальных оптических блоков и ортогональны оси полого вала. Оптическая схема каждого оптического блока включает плоское зеркало, установленное внутри упомянутого полого вала. Для обеспечения параллельности оптических осей приводы вращения оптических блоков выполнены синхронными. При этом каждое плоское зеркало снабжено корректирующим следящим приводом, что обеспечивает точную коррекцию направления осей всех оптических блоков.Known polyaperture telescope for auth. N 717692, IPC 2 G 02 On 27/00, 1980. The known optical device comprises parallel optical units mounted on a rotary support device with mutually orthogonal rotation axes, rotation drives relative to these axes. The rotary support device is made in the form of a hollow shaft mounted on racks of the base with pairs of optical units mounted along it, each of which is rigidly mounted on hollow half shafts mounted for rotation on said hollow shaft. The geometric axis of the hollow shaft is stationary. The half shafts of each pair of optical blocks are coaxial with each other, parallel to the half shafts of the remaining optical blocks and orthogonal to the axis of the hollow shaft. The optical design of each optical unit includes a flat mirror mounted inside said hollow shaft. To ensure the parallelism of the optical axes, the rotation drives of the optical units are synchronous. Moreover, each flat mirror is equipped with a corrective follow-up drive, which provides accurate correction of the axes of all optical units.

Недостатком известного устройства является то, что оно предполагает консольное закрепление оптического блока на полых полуосях. Такое крепление одновременно с небольшой конструктивной базой опор полых полуосей не обеспечивает достаточную жесткость конструкции и обуславливает развал оптических осей оптических блоков каждой пары и, как следствие, необходимость коррекции направления оптических осей. Вариант исполнения, при котором каждый оптический блок устанавливают на двух полых полуосях, уменьшает развал оптических осей пары оптических блоков, однако требует установки на полом валу противовеса для балансировки системы. A disadvantage of the known device is that it involves the cantilever mounting of the optical unit on the hollow axles. Such fastening simultaneously with a small structural base of the supports of the hollow semi-axes does not provide sufficient structural rigidity and causes the collapse of the optical axes of the optical blocks of each pair and, as a consequence, the need to correct the direction of the optical axes. An embodiment in which each optical block is mounted on two hollow half shafts reduces the collapse of the optical axes of a pair of optical blocks, however, it requires the installation of a counterweight on the hollow shaft to balance the system.

К недостаткам известного устройства относится также то, что оно предполагает применение электромеханических приводов наведения с зубчатыми передачами, которые вносят значительные погрешности в точность наведения телескопа. При этом изготовление подобных зубчатых передач требует прецизионного оборудования и обуславливает высокие затраты на изготовление и обслуживание телескопа. The disadvantages of the known device also include the fact that it involves the use of electromechanical guidance drives with gears, which introduce significant errors in the accuracy of pointing the telescope. Moreover, the manufacture of such gears requires precision equipment and leads to high costs for the manufacture and maintenance of the telescope.

Отмеченные недостатки ограничивают возможность использования известного устройства в высокоточных оптических устройствах. The noted disadvantages limit the possibility of using the known device in high-precision optical devices.

Известен телескоп с альт-азимутальной монтировкой по патенту СССР N 1708165, МПК5 G 02 B 23/00, 1982 г. Известное устройство содержит основание, выполненную в виде шарового сегмента раму, установленную в основании с возможностью поворота вокруг вертикальной оси, сферический корпус с оптическим блоком, установленный в раме с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, узлы вращения и приводы вращения относительно упомянутых осей, оптическую аппаратуру, размещенную в упомянутом сферическом корпусе. Сферический корпус опирается на гидростатический упорный подшипник, выполненный внутри рамы. Узлы вращения сферического корпуса с оптическим блоком относительно горизонтальной оси выполнены в виде прикрепленных к сферическому корпусу трубчатых полуосей, входящих внутрь соответствующих подшипников опор, закрепленных на упомянутой раме. Вокруг трубчатых полуосей, установленных в подшипниках скольжения или качения в опорах рамы, размещены приводные элементы в виде зубчатых клиноременных или зубчато-ременных передач, служащие для поворота сферического корпуса относительно горизонтальной оси. Рама установлена вертикально с помощью двух концентричных кольцевых рельсов в соответствующих направляющих пазах и с помощью гидростатических скользящих опор, установленных в упомянутом основании. Оба направляющих паза разделены радиально кольцевым направляющим цоколем. Основание с направляющим цоколем выполнено из железобетона. Радиально вне наружного направляющего паза находится зубчатый ходовой рельс, который находится в зацеплении с зубчатой передачей для поворота рамы телескопа на 360o вокруг ее вертикальной оси. Вся масса рамы и сферического корпуса с оптическим блоком воспринимается двумя кольцевыми рельсами, которые опираются на направляющие пазы основания телескопа. Кольцевые рельсы своевременно поднимаются под давлением масла и без трения скользят по масляной пленке. Аналогично сферический корпус с оптическим блоком опирается на подпорные подушки в раме, поэтому для наклона сферического корпуса приблизительно на 75o в обе стороны от вертикального положения не требуется больших усилий. Когда телескоп отключен, т.е. сброшено давление масла в гидростатических опорах, все нагрузки воздействуют на полусферу гидростатического упорного подшипника, выполненного в раме и кольцевые рельсы, поэтому сферический корпус с оптическим блоком надежно фиксирован.Known telescope with alt-azimuth mount according to the USSR patent N 1708165, IPC 5 G 02 B 23/00, 1982. The known device contains a base made in the form of a spherical segment of the frame mounted on the base with the possibility of rotation around a vertical axis, a spherical body with an optical unit mounted in a frame with the possibility of rotation around a horizontal axis, rotation units and rotation drives relative to said axes, optical equipment located in said spherical body. The spherical housing is supported by a hydrostatic thrust bearing, made inside the frame. The rotation nodes of the spherical housing with the optical unit relative to the horizontal axis are made in the form of tubular axles attached to the spherical housing, which are included inside the corresponding bearings of the bearings mounted on the said frame. Around the tubular semiaxes installed in the sliding or rolling bearings in the frame supports, drive elements are placed in the form of gear V-belt or gear-belt gears, which serve to rotate the spherical body relative to the horizontal axis. The frame is mounted vertically with two concentric annular rails in the respective guide grooves and with hydrostatic sliding supports mounted in the base. Both guide grooves are separated by a radially annular guide base. The base with the guide base is made of reinforced concrete. Radially outside the outer guide groove is a toothed running rail, which is meshed with a gear to rotate the telescope frame 360 o around its vertical axis. The entire mass of the frame and the spherical body with the optical unit is perceived by two annular rails, which rely on the guide grooves of the base of the telescope. Ring rails rise promptly under oil pressure and glide along the oil film without friction. Similarly, a spherical body with an optical unit rests on retaining pillows in the frame, therefore, to tilt the spherical body approximately 75 o in both directions from the vertical position does not require much effort. When the telescope is off, i.e. the oil pressure in the hydrostatic bearings is relieved, all the loads act on the hemisphere of the hydrostatic thrust bearing, made in the frame and ring rails, therefore the spherical housing with the optical unit is reliably fixed.

Недостатком известного телескопа с альт-азимутальной монтировкой является то, что он не предполагает обеспечения слежения за быстродвижущимися объектами, что обусловлено массогабаритными характеристиками устройства, а также использованием в приводах вращения зубчатых, клиноременных или зубчато-ременных передач, целевые характеристики которых не отвечают требованиям, предъявляемым к точности наведения и плавности слежения за быстродвижущимися объектами. К недостаткам известного устройства можно отнести также эксплуатационные неудобства, связанные с вращением оптической аппаратуры совместно со сферическим корпусом при эксплуатационных эволюциях телескопа. A disadvantage of the known telescope with an alt-azimuthal mount is that it does not imply providing tracking of fast-moving objects, which is due to the weight and size characteristics of the device, as well as the use of gear, V-belt or belt-and-belt gears in the rotation drives, the target characteristics of which do not meet the requirements for to the accuracy of guidance and smooth tracking of fast-moving objects. The disadvantages of the known device can also include operational inconvenience associated with the rotation of the optical equipment in conjunction with a spherical body during the operational evolution of the telescope.

Известно оптико-механическое устройство, предназначенное для использования в обзорно-поисковых следящих системах для передачи окружающей обстановки на приемное устройство (авт.св. СССР N 1737395, МПК5 G 02 B 23/08, 1992 г.). Известное устройство представляет собой оптический шарнир для осуществления оптической связи между подвижными и неподвижными элементами. Оптический шарнир состоит из шести отражающих элементов, установленных последовательно друг за другом, а их отражающие грани расположены под углом 45o к входному лучу. Устройство обеспечивает визирование по углу места и азимуту в угловом диапазоне 0-270o.Known optical-mechanical device intended for use in survey and search tracking systems for transmitting the environment to the receiving device (ed. St. USSR N 1737395, IPC 5 G 02 B 23/08, 1992). The known device is an optical hinge for optical communication between moving and fixed elements. The optical hinge consists of six reflective elements mounted sequentially one after another, and their reflective faces are located at an angle of 45 o to the input beam. The device provides sight for elevation and azimuth in the angular range of 0-270 o .

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает возможность одновременной работы на нескольких каналах. A disadvantage of the known device is that it does not provide the possibility of simultaneous operation on multiple channels.

Также известны квазиоптические устройства с альт-азимутальной монтировкой, оборудованные лучеводными трактами, связанными с приемопередающей аппаратурой, размещенной на поворотных (подвижных) частях монтировки или на неподвижном основании (Лучеводы для двухзеркальных антенн: Обзор/ А.Я. Мирошниченко. - Зарубежная радиоэлектроника, 1981, N 7, с. 28-62: И.Ш. Басилая, Покрас А.М., Поляк В.С., Соколов А.Г. Особенности конструктивных решений антенных систем, оборудованных лучеводом. - В. кн.: Антенны, вып. 24, М. , "Связь", 1976, с. 148-158). Лучеводные тракты таких устройств включают в себя последовательно установленные отражающие элементы, при этом в случае размещения приемопередающей аппаратуры на неподвижном основании ось начального участка лучевода совмещают с азимутальной осью вращения, а ось предпоследнего участка - с горизонтальной (угломестной) осью вращения устройства. Известные устройства обеспечивают возможность одновременной работы на нескольких каналах, что достигается, например, использованием в лучеводе селективных зеркал (см. упомянутый обзор, с. 52-53). Also known are quasi-optical devices with an alt-azimuth mount, equipped with beam paths associated with transceiver equipment located on the rotary (moving) parts of the mount or on a fixed base (beam paths for two-mirror antennas: Obzor / A.Ya. Miroshnichenko. - Foreign radio electronics, 1981 , N 7, pp. 28-62: I.Sh. Basilaya, Pokras A.M., Polyak V.S., Sokolov A.G. Features of structural solutions of antenna systems equipped with a beam guide - V. book: Antennas, issue 24, M., "Communication", 1976, S. 148-158). The beam paths of such devices include serially mounted reflecting elements, in this case, when the transceiver equipment is placed on a fixed base, the axis of the initial section of the beam path is combined with the azimuthal axis of rotation, and the axis of the penultimate section with the horizontal (elevation) axis of rotation of the device. Known devices provide the possibility of simultaneous operation on several channels, which is achieved, for example, by using selective mirrors in the beam guide (see the aforementioned review, pp. 52-53).

Однако известные схемно-компоновочные решения устройств, оборудованных лучеводными трактами, предназначены для использования в СВЧ-диапазоне и не являются гибкими с точки зрения обеспечения расширения функциональных возможностей в случае использования подобных решений для оптических устройств. However, the known circuit layout solutions of devices equipped with radiation paths are intended for use in the microwave range and are not flexible in terms of providing enhanced functionality in the case of using such solutions for optical devices.

Известны квазиоптические устройства, содержащие неподвижное основание, образованную платформой с двумя стойками вилку с полым штырем, установленную на основании с возможностью поворота вокруг азимутальной оси, качающуюся часть с квазиоптической системой, установленную с возможностью поворота вокруг угломестной оси, узлы вращения и приводы вращения вокруг упомянутых осей, последовательно установленные отражающие элементы и приемопередающую аппаратуру (W. Schonbach, Die Stahlkonstruktionen der verschiedenen Systeme grosser Parabolantennen. Der Stahlban. vol 48, N 10, 1979, с. 296-305, рис. 15). Узлы вращения качающейся части выполнены в виде трубчатых полуосей, входящих внутрь соответствующих подшипниковых опор, закрепленных на стойках вилки. Последовательно установленные отражающие элементы образуют лучевод, ось предпоследнего участка которого совмещена с угломестной осью вращения. Known quasi-optical devices containing a fixed base, a fork with a hollow pin formed by a platform with two racks, mounted on the base rotatably around the azimuth axis, a swinging part with a quasi-optical system mounted rotatably around the elevation axis, rotation units and rotation drives around the axes , sequentially installed reflective elements and transceiver equipment (W. Schonbach, Die Stahlkonstruktionen der verschiedenen Systeme grosser Parabolantennen. Der Stahlban. vol 48, N 10, 1979, S. 296-305, Fig. 15). The nodes of rotation of the swinging part are made in the form of tubular semiaxes entering inside the corresponding bearing bearings mounted on the stands of the fork. Consistently installed reflecting elements form a beam path, the axis of the penultimate section of which is aligned with the elevation axis of rotation.

Однако в сравнении с оптическими телескопами известные квазиоптические устройства не требуют обеспечения точного положения азимутальной оси, и в них не предусматриваются средства для регулирования вертикальности азимутальной оси. However, in comparison with optical telescopes, known quasi-optical devices do not require ensuring the exact position of the azimuth axis, and they do not provide means for regulating the verticality of the azimuth axis.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков с заявленным изобретением является устройство, используемое в конструкции шестиметрового телескопа БТА (см. упомянутую книгу с. 354-356, 407-408), которое и принято в качестве прототипа. Опорно-поворотное устройство БТА изготовлено по проекту заявителя предлагаемого изобретения. The closest in combination of essential features with the claimed invention is a device used in the construction of a six-meter BTA telescope (see the aforementioned book p. 354-356, 407-408), which is accepted as a prototype. The slewing ring BTA is made according to the project of the applicant of the invention.

Известное устройство содержит основание, образованную платформой с двумя стойками вилку с полым штырем, установленную на основании с возможностью поворота вокруг азимутальной оси, причем штырь выполнен со сферической цапфой, средник с оптическим блоком, установленный в вилке с возможностью поворота вокруг угломестной оси, узлы вращения и приводы вращения вокруг упомянутых осей, регулировочную радиальную подшипниковую опору штыря, закрепленную на упомянутом основании. Телескоп имеет альт-азимутальную монтировку. Для обеих осей вращения применены гидростатические подшипники. Вращение вокруг азимутальной оси осуществляется посредством сферической цапфы, опирающейся на шесть гидростатических опор. К сферической цапфе штыря прикреплена круглая горизонтальная платформа с двумя стойками, образующими вертикальную вилку. На нижнем конце полого штыря закреплено червячное колесо привода вращения. Нижний конец штыря снабжен также регулировочной подшипниковой радиальной опорой, обеспечивающей точную установку азимутальной оси вращения вилки (эта радиальная опора защищена авт.св. СССР N 164142, G 02 D, 1962 г. ). Регулировочная подшипниковая радиальная опора содержит подшипники качения, наружная обойма которых соединена с основанием оптического устройства посредством трех шарнирных звеньев, два из которых образуют параллелограмм, а третье ограничивает подвижность этого параллелограмма. Радиальная установка штыря осуществляется продольным перемещением звеньев путем поворота посредством самотормозящихся червячных пар эксцентриковых осей, соединяющих звенья с основанием. Узлы вращения вокруг горизонтальной оси, выполненные в виде гидростатических подшипников с двумя самоустанавливающимися подушками, смонтированы на консольных балках вилки, входящих внутрь средника с оптическим блоком. Для этого в противоположных стенках средника в местах опоры на подшипники выполнены сферические поверхности. Вращение вокруг горизонтальной оси осуществляется с помощью червячного колеса, закрепленного на среднике с оптическим блоком. Каждая из двух стоек вилки снабжена кронштейнами для установки на них спектральной и прочей светоприемной аппаратуры. Внутри одной из строек размещен спектрограф "квази-кудэ", участвующий вместе с телескопом в азимутальном вращении. Световой луч к оптической аппаратуре направляется посредством последовательно установленных отражающих элементов. The known device comprises a base formed by a platform with two racks a plug with a hollow pin mounted on the base with the ability to rotate around the azimuth axis, and the pin is made with a spherical pin, a centerpiece with an optical unit mounted in the fork with the ability to rotate around the elevation axis, rotation nodes and rotation drives around the said axes, an adjusting radial bearing support of the pin, mounted on the said base. The telescope has an alt-azimuth mount. Hydrostatic bearings are used for both rotational axes. The rotation around the azimuthal axis is carried out by means of a spherical pin, supported by six hydrostatic bearings. A round horizontal platform with two uprights forming a vertical fork is attached to the spherical pin of the pin. At the lower end of the hollow pin, a worm wheel of a rotation drive is fixed. The lower end of the pin is also equipped with an adjusting bearing radial support that ensures accurate installation of the azimuthal axis of rotation of the fork (this radial support is protected by USSR St. N 164142, G 02 D, 1962). The adjusting radial bearing support contains rolling bearings, the outer race of which is connected to the base of the optical device via three articulated links, two of which form a parallelogram, and the third limits the mobility of this parallelogram. The pin is radially mounted by longitudinally moving the links by turning the eccentric axes connecting the links to the base by means of self-locking worm pairs. The nodes of rotation around the horizontal axis, made in the form of hydrostatic bearings with two self-aligning pillows, are mounted on the cantilever beams of the plug, entering the center of the telescope with an optical unit. For this purpose, spherical surfaces are made in opposite walls of the centerpiece in places of bearing on the bearings. Rotation around the horizontal axis is carried out using a worm wheel mounted on a centerpiece with an optical unit. Each of the two struts of the plug is equipped with brackets for installing spectral and other light-receiving equipment on them. Inside one of the construction sites, a quasi-Kude spectrograph is placed, participating with the telescope in azimuthal rotation. The light beam is directed to the optical equipment by means of series-mounted reflective elements.

Однако известное устройство, также как и вышеупомянутый телескоп с альт-азимутальной монтировкой по патенту СССР N 1708165, не предполагает обеспечения слежения за быстродвижущимися объектами, что обусловлено массогабаритными характеристиками устройства, а также использованием в приводах вращения червячных передач, целевые характеристики которых (например, жесткость) не отвечают требованиям, предъявляемым к точности наведения и плавности слежения за быстродвижущимися объектами. Кроме того, изготовление червячных передач, используемых в электромеханических приводах известного устройства, требует прецизионного оборудования и обуславливает относительно высокие затраты на изготовление и обслуживание телескопа. Вместе с этим, вследствие использования гидростатических опор для обоих осей наведения, устройство является достаточно сложным. However, the known device, as well as the aforementioned telescope with alt-azimuth mount according to the USSR patent N 1708165, does not imply providing tracking of fast-moving objects, which is due to the weight and size characteristics of the device, as well as the use of worm gears in rotation drives, the target characteristics of which (for example, rigidity ) do not meet the requirements for accuracy of guidance and smooth tracking of fast-moving objects. In addition, the manufacture of worm gears used in the electromechanical drives of the known device requires precision equipment and causes relatively high costs for the manufacture and maintenance of the telescope. At the same time, due to the use of hydrostatic supports for both guidance axes, the device is quite complex.

Предлагаемое изобретение решает задачу повышения точности наведения и расширения функциональных возможностей большого по астрономическим меркам оптического устройства с альт-азимутальной монтировкой. The present invention solves the problem of improving the accuracy of guidance and expanding the functionality of a large optical device with alt-azimuth mount by astronomical standards.

Эта задача решается благодаря тому, что в оптическом устройстве, содержащем основание, образованную платформой с двумя стойками вилку с полым штырем, установленным на основании с возможностью поворота вокруг азимутальной оси, причем штырь выполнен со сферической цапфой, средник с оптическим блоком, установленный в вилке с возможностью поворота вокруг угломестной оси, узлы вращения и приводы вращения вокруг упомянутых осей, регулировочную радиальную подшипниковую опору штыря, закрепленную на основании, последовательно установленные отражающие элементы и оптическую аппаратуру, согласно изобретению последовательно установленные отражающие элементы образуют два лучевода с общим начальным участком, ось которого совмещена с азимутальной осью вращения, при этом ось предпоследнего участка каждого лучевода совмещена с угломестной осью вращения. Каждый привод вращения содержит моментный двигатель, включающий статор и ротор. При этом узлы вращения средника с оптическим блоком выполнены в виде прикрепленных к среднику трубчатых полуосей, входящих внутрь соответствующих подшипниковых опор, закрепленных на стойках вилки. По меньшей мере одна из упомянутых трубчатых полуосей выполнена с образованием свободного конца, который с помощью разъемного соединения соединен с ротором моментного двигателя, статор которого консольно соединен с соответствующей стойкой вилки. Сферическая цапфа выполнена на нижнем конце штыря с возможностью взаимодействия с подпятником, установленным на основании. Регулировочная радиальная подшипниковая опора штыря расположена в верхней части последнего. Штырь через переходник с помощью разъемного соединения соединен с ротором другого моментного двигателя, статор которого соединен с основанием через упомянутую радиальную подшипниковую опору штыря. Через штырь пропущен кабелепереход с вилки на основание. Кабелепереход выполнен с возможностью прохождения оптического луча вдоль азимутальной оси вращения к оптической аппаратуре, размещенной на основании оптического устройства. Между основанием оптического устройства и платформой, а также между вилкой и по меньшей мере одной трубчатой полуосью средника установлены устройства фиксации взаимного положения. This problem is solved due to the fact that in an optical device containing a base formed by a platform with two racks, a plug with a hollow pin mounted on the base can be rotated around the azimuth axis, the pin is made with a spherical pin, the centerpiece with the optical block mounted in the fork with the possibility of rotation around the elevation axis, rotation units and rotation drives around the mentioned axes, an adjusting radial bearing bearing of the pin, fixed on the base, sequentially installed on Rage elements and optical apparatus according to the invention installed sequentially reflecting elements form two beam guide with a common initial portion, which is aligned with the azimuthal rotation axis of the axle, wherein the axle of the penultimate portion of each beam guide is aligned with the elevation axis. Each rotation drive contains a torque motor including a stator and a rotor. In this case, the nodes of rotation of the centerpiece with the optical unit are made in the form of tubular axles attached to the center of the core, which are included inside the corresponding bearing bearings, mounted on the forks. At least one of the said tubular semiaxes is formed with the formation of a free end, which is connected via a detachable connection to the rotor of the torque motor, the stator of which is cantilever connected to the corresponding fork post. The spherical pin is made at the lower end of the pin with the possibility of interaction with the thrust bearing mounted on the base. The adjusting radial bearing support of the pin is located in the upper part of the latter. The pin through the adapter using a detachable connection is connected to the rotor of another torque motor, the stator of which is connected to the base through the aforementioned radial bearing support of the pin. A cable passage from the plug to the base is passed through the pin. The cable transition is made with the possibility of passing the optical beam along the azimuthal axis of rotation to the optical equipment located on the basis of the optical device. Between the base of the optical device and the platform, as well as between the plug and at least one tubular semiaxis of the centerpiece, devices for fixing the relative position are installed.

Такая конструкция альт-азимутальной монтировки с безредукторными приводами наведения, снабженными моментными двигателями, установленными непосредственно на осях наведения, позволяет существенно повысить общую жесткость устройства и частотные характеристики монтировки до 15-25 Гц, а следовательно, повысить точность наведения. Наличие двух лучеводов позволяет существенно расширить функциональные возможности оптического устройства. Например, подобная конструкция оптического устройства обеспечивает возможность один из лучеводов с соответствующей квантово-оптической аппаратурой использовать в дежурном режиме поиска объекта, а второй лучевод с другой квантово-оптической аппаратурой использовать в режиме сопровождения объекта. Вместе с этим наличие двух лучеводов позволяет при необходимости один из них использовать в качестве резервного, что повышает надежность работы устройства. Особенности выполнения узлов вращения вокруг азимутальной оси позволяют уменьшить момент сопротивления вращению вилки, что дает возможность использовать безредукторный привод наведения с моментным двигателем. При этом вращения вилки, воспринимающий осевые нагрузки, выполнен с минимально возможными размерами по диаметру, благодаря чему уменьшается момент сопротивления вращению вилки и обеспечивается возможность использования для азимутальной оси моментного двигателя сравнительно небольшой мощности. Размещение оптической (квантово-оптической) аппаратуры на основании оптического устройства позволяет уменьшить массогабаритные характеристики поворотных частей последнего, а следовательно, и моменты инерции, что обеспечивает возможность уменьшения деформативности поворотных частей как в статике, так и в динамике, обеспечивает стабильность положения фокуса Кудэ и в конечном счете также обеспечивает повышение точности наведения оптического устройства. Благодаря фиксации взаимоподвижных частей монтировки поворотные части устройства на любом рабочем угле удерживаются от поворота при воздействии внешних факторов, например ветра, и в случае обесточивания моментного двигателя. This design of the alt-azimuth mount with gearless guidance drives equipped with torque motors mounted directly on the guidance axes can significantly increase the overall rigidity of the device and the frequency characteristics of the mount to 15-25 Hz, and therefore, increase the accuracy of guidance. The presence of two beam paths can significantly expand the functionality of the optical device. For example, a similar design of an optical device makes it possible to use one of the light guides with the corresponding quantum-optical equipment in the standby mode of object search, and use the second light guide with other quantum-optical equipment in the mode of tracking the object. At the same time, the presence of two beam guides allows one of them to be used as a backup if necessary, which increases the reliability of the device. Features of the execution of nodes of rotation around the azimuthal axis can reduce the moment of resistance to rotation of the fork, which makes it possible to use a gearless drive guidance with a torque motor. In this case, the rotation of the fork, which receives axial loads, is made with the smallest possible dimensions in diameter, which reduces the moment of resistance to rotation of the fork and makes it possible to use relatively small power for the azimuth axis of the torque motor. The placement of optical (quantum-optical) equipment on the basis of an optical device allows to reduce the weight and size characteristics of the rotary parts of the latter, and hence the moments of inertia, which makes it possible to reduce the deformability of the rotary parts both in static and in dynamics, ensures stability of the Kude focus position and in ultimately also provides improved pointing accuracy of the optical device. Due to the fixation of the movable parts of the mount, the rotary parts of the device at any working angle are kept from turning when exposed to external factors, such as wind, and in the event of a blackout of the torque motor.

Кроме того, на торце по меньшей мере одной трубчатой полуоси с образованием консоли может быть закреплен стакан, в котором выполнен вырез с возможностью размещения в нем отражающего элемента, закрепленного на соответствующей стойке вилки. In addition, at the end of at least one tubular shaft with the formation of the console can be fixed to a glass in which a cutout is made with the possibility of placing a reflecting element in it, mounted on a corresponding fork stand.

На стойке вилки упомянутой отражающий элемент может быть закреплен посредством кожуха лучевода. При этом кожух лучевода пропущен через упомянутый вырез в стакане и выполнен с перекрывающей этот вырез обечайкой, размещенной внутри стакана. The reflective element may be fixed to the fork post by means of a beam guide casing. At the same time, the casing of the beam guide is passed through the cutout in the glass and is made with a shell overlapping this cutout located inside the glass.

Отражающий элемент, размещенный в стакане, выполнен в виде селективного зеркала, а на свободном торце стакана размещена приемная оптическая аппаратура. The reflecting element placed in the glass is made in the form of a selective mirror, and receiving optical equipment is placed on the free end of the glass.

Между основанием оптического устройства и платформой вилки, а также между вилкой и по меньшей мере одной трубчатой полуосью средника, могут быть установлены буферные устройства. Такое выполнение обеспечивает безударное торможение и остановку поворотных частей устройства на предельных углах наведения в случае аварийной ситуации при несрабатывании концевых выключателей приводов вращения. Buffer devices can be installed between the base of the optical device and the fork platform, and also between the fork and at least one tubular half shaft of the centerpiece. This embodiment provides shock-free braking and stopping of the rotary parts of the device at the extreme guidance angles in the event of an emergency when the limit switches of the rotation drives fail.

На фиг. 1 схематически показан общий вид предлагаемого оптического устройства; на фиг. 2 - оптическое устройство, вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство крепления регулировочной радиальной подшипниковой опоры на основании, разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - устройство узла вращения средника относительно угломестной оси с моментным двигателем привода вращения, элемент В на фиг. 1; на фиг. 5 - устройство узла вращения средника относительно угломестной оси с датчиками положения по углу места и скорости, элемент Г на фиг. 1; на фиг. 6 - устройство верхнего подшипникового узла вращения вилки относительно азимутальной оси с моментным двигателем привода вращения, элемент Д на фиг. 1; на фиг. 7 - устройство нижнего подшипникового узла вращения вилки относительно азимутной оси с датчиками положения по углу азимута и скорости, элемент E на фиг. 1; на фиг. 8 - схематично показана оптическая схема предлагаемого устройства. In FIG. 1 schematically shows a General view of the proposed optical device; in FIG. 2 is an optical device, view A in FIG. 1; in FIG. 3 is a mounting device of an adjusting radial bearing support on the base, section BB in FIG. 1; in FIG. 4 - device assembly rotation of the centerpiece relative to the elevation axis with a torque motor of rotation drive, element B in FIG. 1; in FIG. 5 - device assembly rotation of the centerpiece relative to the elevation axis with position sensors for elevation and speed, element G in FIG. 1; in FIG. 6 - device of the upper bearing assembly of rotation of the fork relative to the azimuthal axis with the torque motor of the rotation drive, element D in FIG. 1; in FIG. 7 - arrangement of the lower bearing assembly for rotating the fork relative to the azimuth axis with position sensors for azimuth and velocity, element E in FIG. 1; in FIG. 8 - schematically shows an optical diagram of the proposed device.

Оптическое устройство содержит основание 1, вилку 2 с полым штырем 3. Вилка 2 включает в себя платформу 4 с двумя стойками 5, 6. В вилке с возможностью поворота вокруг угломестной оси 7 установлен средник 8 с оптическим блоком 9. Вилка установлена в основании 1 с возможностью поворота вокруг азимутальной оси 10. Средник с оптическим блоком и вилка соответственно снабжены безредукторными приводами вращения относительно осей 7, 10. Наведение по осям 7, 10 обеспечивается соответственно моментными двигателями 11, 12, датчиками положения по углу 13, 14 и датчиками скорости 15, 16. The optical device comprises a base 1, a plug 2 with a hollow pin 3. The plug 2 includes a platform 4 with two uprights 5, 6. A plug 8 with an optical unit 9 is installed in the plug with the possibility of rotation around the elevation axis 7. The plug is installed in the base 1 s the ability to rotate around the azimuth axis 10. The centerpiece with the optical unit and the fork are respectively equipped with gearless drives of rotation relative to the axes 7, 10. Guidance on the axes 7, 10 is provided respectively by torque motors 11, 12, position sensors along the angle 13, 14 and sensors s speed 15, 16.

Узлы вращения вилки 2 вокруг азимутальной оси 10 выполнены в виде верхнего и нижнего подшипниковых узлов 17, 18. В варианте осуществления изобретения верхний подшипниковый узел 17 воспринимает радиальные нагрузки и включает два радиальных подшипника 19, а нижний подшипниковый узел 18 воспринимает осевые и радиальные нагрузки и включает три подшипника: радиальный 20, упорно-радиальный 21 и подшипник скольжения, образованный концевой цапфой (пятой) 22 штыря и подпятником 23, установленным на основании 1. В варианте выполнения нижнего подшипникового узла наружные обоймы подшипников 20 и 21 установлены в корпусе пяты 22. Подшипниковый узел 17 расположен в верхней части штыря 3 и является составной частью регулировочной радиальной подшипниковой опоры 24 штыря 3, обеспечивающей точную установку азимутальной оси 10. В варианте выполнения регулировочная радиальная подшипниковая опора включает горизонтальную платформу 25, на которой закреплены наружные обоймы подшипников 19 верхнего подшипникового узла 17. Платформа 25 удерживается от радиальных и угловых перемещений с помощью беззазорного механизма, включающего четыре пары соосных горизонтально расположенных упорных винтов 26, контактирующих с платформой 25. Упорные винты 26 попарно установлены в корпусах 27, закрепленных на основании 1, при этом корпуса 27 с упорными винтами расположены равномерно по окружности платформы 25. The nodes of rotation of the fork 2 around the azimuthal axis 10 are made in the form of upper and lower bearing assemblies 17, 18. In an embodiment of the invention, the upper bearing assembly 17 receives radial loads and includes two radial bearings 19, and the lower bearing assembly 18 accepts axial and radial loads and includes three bearings: radial 20, axial-radial 21 and a plain bearing formed by an end pin (fifth) of 22 pins and a thrust bearing 23 mounted on the base 1. In an embodiment of the lower bearing Evidently, the outer race of bearings 20 and 21 is installed in the heel body 22. The bearing assembly 17 is located in the upper part of the pin 3 and is an integral part of the adjusting radial bearing support 24 of the pin 3, which ensures accurate installation of the azimuth axis 10. In the embodiment, the adjusting radial bearing support includes horizontal a platform 25, on which the outer bearings of the bearings 19 of the upper bearing assembly are fixed 17. The platform 25 is kept from radial and angular movements by means of a clearanceless fur ism comprising four pairs of coaxial horizontal thrust screws 26 in contact with the platform 25. The thrust screws 26 are installed in pairs in the housings 27 attached to base 1, while the housing 27 with thrust screws evenly spaced on platform 25 circumference.

Узлы вращения средника с оптическим блоком выполнены в виде прикрепленных к среднику трубчатых полуосей 28, 29, входящих внутрь соответствующих подшипниковых опор 30, 31, закрепленных соответственно на стойках 5, 6. В варианте выполнения изобретения трубчатая полуось 28 выполнена с образованием свободного конца, который с помощью разъемного соединения соединен с ротором 32 моментного двигателя 11, статор 33 которого консольно соединен со стойкой 5 вилки 2. The nodes of rotation of the centerpiece with the optical unit are made in the form of tubular axle shafts 28, 29 attached to the center of the median, included in the corresponding bearing bearings 30, 31, mounted respectively on the posts 5, 6. In an embodiment of the invention, the tubular axis 28 is formed with the formation of a free end, which using a detachable connection is connected to the rotor 32 of the torque motor 11, the stator 33 of which is cantilever connected to the rack 5 of the plug 2.

Через штырь 3 пропущен кабелепереход 34 с вилки 2 на основание 1. Кабелепереход выполнен с возможностью прохождения оптического луча вдоль азимутальной (вертикальной) оси 10 к оптической (квантово-оптической) аппаратуре 35, размещенной на неподвижном основании 1. Размещение аппаратуры 35 на неподвижном основании, наряду с обеспечением уменьшения массогабаритных характеристик поворотных частей оптического устройства, существенно облегчает ее обслуживание при эксплуатации. Through the pin 3, the conduit 34 from the plug 2 to the base 1 is passed. The conduit is made with the possibility of the optical beam passing along the azimuthal (vertical) axis 10 to the optical (quantum-optical) equipment 35, placed on a fixed base 1. Placing the equipment 35 on a fixed base, Along with providing a reduction in the weight and size characteristics of the rotary parts of the optical device, it greatly facilitates its maintenance during operation.

Между аппаратурой 35 и оптическим блоком 9 установлены отражающие элементы 36-42, образующие два лучевода (лучеводных тракта) с общим начальным участком "ж", ось которого совмещена с азимутальной осью 10, а оси предпоследних участков "и" и "к" совмещены с угломестной осью 7. При этом общий участок лучеводов пропущен через штырь 3, а предпоследний участок каждого из лучеводов пропущен через соответствующий узел вращения средника с оптическим блоком относительно угломестной оси 7. Between the apparatus 35 and the optical unit 9, reflecting elements 36-42 are installed, forming two beam guides (beam paths) with a common initial section "g", the axis of which is aligned with the azimuth axis 10, and the axes of the penultimate sections "and" and "k" are aligned with the axis of elevation 7. In this case, the common section of the ray paths is passed through the pin 3, and the penultimate section of each of the beam paths is passed through the corresponding node of rotation of the center line with the optical unit relative to the angle axis 7.

Первый лучевод образуют последовательно установление отражающие элементы 36-40, второй - отражающие элементы 36, 37, 41, 42, 40. В каждом лучеводе отражающие грани упомянутых элементов расположены под углом 45o к оптическому под углом 45o к оптическому лучу. Отражающий элемент 36 установлен неподвижно на основании 1, при этом его отражающая грань расположена под углом 45o к азумутальной оси 10. Отражающий элемент 37 установлен на платформе 4 вилки 2 с возможностью поворота на 180o относительно азимутальной оси 10 в два фиксируемых положения. В одном из положений отражающая грань элемента 37 располагается параллельно отражающей грани элемента 36, а в другом - под углом 90o к отражающей грани элемента 36. Отражающие элементы 38, 39 неподвижно закреплены посредством кожуха 43 лучевода на стойке 5 вилки 2 и образуют оптический блок, отражающие грани которого располагаются под углом 90o друг к другу. Отражающий элемент 39 располагается под углом 45o к угломестной оси 7 и вынесен за узел вращения средника с оптическим блоком. На торце трубчатой полуоси 29 с образованием консоли жестко закреплен стакан 44, в котором выполнен вырез "л" с возможностью размещения в нем отражающего элемента 42, закрепленного посредством кожуха 45 лучевода на стойке 6 вилки 2. Кожух 45 лучевода пропущен через вырез в стакане 44 и выполнен с перекрывающей этот вырез обечайкой 46, размещенной с радиальным зазором внутри стакана 44. На свободном торце стакана 44 размещена приемная оптическая аппаратура 47, представляющая собой телевизионную камеру, работающую в режиме приема.The first light guide consists of sequentially establishing reflective elements 36-40, the second one - reflective elements 36, 37, 41, 42, 40. In each light guide, the reflective faces of said elements are located at an angle of 45 o to the optical at an angle of 45 o to the optical beam. The reflecting element 36 is fixedly mounted on the base 1, while its reflecting face is located at an angle of 45 o to the azumuth axis 10. The reflecting element 37 is mounted on the platform 4 of the fork 2 with the possibility of rotation 180 o relative to the azimuth axis 10 in two fixed positions. In one of the positions, the reflective face of the element 37 is parallel to the reflective face of the element 36, and in the other, at an angle of 90 ° to the reflective face of the element 36. The reflective elements 38, 39 are fixedly mounted by means of the beam guide 43 on the rack 5 of the plug 2 and form an optical unit, the reflecting faces of which are located at an angle of 90 o to each other. The reflecting element 39 is located at an angle of 45 o to the elevation axis 7 and is taken out for the rotation of the centerpiece with the optical unit. At the end of the tubular shaft 29 with the formation of the console is rigidly fixed glass 44, in which the cutout "l" is made with the possibility of placing a reflective element 42, mounted by means of the casing 45 of the beam guide on the rack 6 of the plug 2. The casing 45 of the beam guide is passed through the cutout in the glass 44 and made with a shell 46 covering this cutout, placed with a radial clearance inside the glass 44. At the free end of the glass 44 there is a receiving optical apparatus 47, which is a television camera operating in the reception mode.

В варианте осуществления изобретения отражающий элемент 40 установлен на корпусе оптического блока 9 с возможностью поворота на 180o относительно оптической оси последнего в два фиксируемых положения. При этом отражающая грань элемента 40 располагается под углом 45o к угломестной оси 7 так, что направляет световой пучок от оптического блока 9 вдоль угломестной оси в сторону отражающего элемента 39 или 42. Отражающий элемент 42 вынесен за узел вращения средника с оптическим блоком и образует оптический блок с отражающим элементом 41, отражающая грань которого располагается параллельно отражающей грани элемента 37 в одном из фиксируемых положений последнего.In an embodiment of the invention, the reflective element 40 is mounted on the body of the optical unit 9 with the possibility of rotation through 180 o relative to the optical axis of the latter in two fixed position. In this case, the reflecting face of the element 40 is located at an angle of 45 ° to the elevation axis 7 so that it directs the light beam from the optical unit 9 along the elevation axis towards the reflecting element 39 or 42. The reflecting element 42 is placed outside the center of rotation of the centerpiece with the optical unit and forms an optical a block with a reflective element 41, the reflective face of which is parallel to the reflective face of the element 37 in one of the fixed positions of the latter.

Кроме упомянутых лучеводных трактов в оптическом устройстве в варианте выполнения реализуется еще один путь следования оптических лучей. Благодаря выполнению отражающего элемента 42 в виде селективного (дихроичного) зеркала световой пучок, направленный отражающим элементом 40 вдоль угломестной оси 7, частично проходит через селективного зеркало 42 к телевизионной аппаратуре 47, которая поворачивается относительно оси 7 совместно с оптическим блоком 9. In addition to the aforementioned beam paths in the optical device, in the embodiment, another path of optical rays is implemented. Due to the implementation of the reflecting element 42 in the form of a selective (dichroic) mirror, the light beam directed by the reflecting element 40 along the elevation axis 7 partially passes through the selective mirror 42 to the television equipment 47, which rotates about the axis 7 together with the optical unit 9.

Штырь 3 через переходник 48 с помощью разъемного соединения соединен с ротором 49 моментного двигателя 12, статор 50 которого соединен с основанием 1 через платформу 25 регулировочной радиальной подшипниковой опоры 24. The pin 3 through the adapter 48 using a detachable connection is connected to the rotor 49 of the torque motor 12, the stator 50 of which is connected to the base 1 through the platform 25 of the adjusting radial bearing support 24.

В варианте выполнения штырь 3 со стороны пяты (цапфы) 22 выполнен с переходником 51 для ротора 52 датчика 16 скорости, статор 53 которого через корпус пяты 22 соединен с основанием 1. На свободном конце штыря 3 размещен ротор 54 датчика 14 положения по углу азимута. Статор 55 датчика 14 посредством соответствующего переходника через корпус с пяты 22 соединен с основанием 1. Трубчатая полуось 29 со стороны средника 8 выполнена с переходником 56 для ротора 57 датчика 15 скорости, статор 58 которого соединен со стойкой 6 вилки 2. На трубчатой полуоси 28 с внешней стороны вилки размещен ротор 59 датчика 13 положения по углу места. Статор 60 датчика 13 через соответствующий переходник закреплен на стойке 6 вилки. In an embodiment, the pin 3 on the heel side (pin) 22 is made with an adapter 51 for the rotor 52 of the speed sensor 16, the stator 53 of which is connected to the base 1 through the body of the heel 22. At the free end of the pin 3 is a rotor 54 of the position sensor 14 in the azimuth angle. The stator 55 of the sensor 14 through the corresponding adapter through the body from the heel 22 is connected to the base 1. The tubular shaft 29 from the center 8 is made with an adapter 56 for the rotor 57 of the speed sensor 15, the stator 58 of which is connected to the rack 6 of the fork 2. On the tubular shaft 28 s on the outside of the plug is placed a rotor 59 of the position sensor 13 in elevation. The stator 60 of the sensor 13 through a suitable adapter is mounted on the rack 6 of the plug.

Между основанием 1 и платформой 4 вилки 2, а также между вилкой и трубчатой полуосью 29 средника 8 установлены устройства фиксации 61, 62 взаимного положения. В варианте выполнения изобретения устройства фиксации выполнены в виде фрикционных механизмов. Устройство фиксации 61 положения вилки 2 относительно основания 1 включает тормозной диск 63, закрепленный снизу платформы 4 вилки, а устройство фиксации 62 положения средника 8 относительно вилки 2 включает тормозной сектор 64, закрепленный на трубчатой полуоси 29 средника 8. Упомянутые тормозной сектор взаимодействуют с тормозными устройствами, установленными соответственно на закрепленной на основании 1 платформе 25 и на корпусе стойки 6 вилки 2 (на чертеже не показаны). В качестве тормозных устройств могут быть использованы, например, электромагнитные устройства, работающие на принципе создания момента сил трения в месте контакта с тормозным диском или сектором. Between the base 1 and the platform 4 of the plug 2, as well as between the plug and the tubular shaft 29 of the centerpiece 8, locking devices 61, 62 of the relative position are installed. In an embodiment of the invention, the locking devices are made in the form of friction mechanisms. The locking device 61 of the position of the fork 2 relative to the base 1 includes a brake disc 63 fixed to the bottom of the platform 4 of the fork, and the locking device 62 of the position of the center 8 relative to the fork 2 includes a brake sector 64 mounted on the tubular shaft 29 of the center 8. Said brake sector interact with the brake devices mounted respectively on the platform 25 fixed on the base 1 and on the rack housing 6 of the plug 2 (not shown in the drawing). As braking devices, for example, electromagnetic devices operating on the principle of creating the moment of friction forces at the point of contact with the brake disk or sector can be used.

Благодаря устройству фиксации соответствующая поворотная часть оптического устройства на любом рабочем угле наведения удерживается от поворота при воздействии внешних факторов, например ветра, в случае обесточивания моментного двигателя. Принцип работы устройства фиксации заключается в том, что при отсутствии напряжения на электромагнитном приводе тормозного устройства осуществляется постоянное торможение тормозного диска (сектора) и соответственно кинематически связанной с ним поворотной части. При подаче питания на электромагнитный привод тормозного устройства тормозной диск (сектор) растормаживается, чем обеспечивается возможность поворота соответствующей поворотной части оптического устройства. Thanks to the locking device, the corresponding rotary part of the optical device at any working guidance angle is prevented from turning when exposed to external factors, such as wind, in the event of a blackout of the torque motor. The principle of operation of the locking device is that in the absence of voltage on the electromagnetic drive of the brake device, the brake disk (sector) and, accordingly, the rotary part kinematically connected with it are braked continuously. When power is applied to the electromagnetic drive of the brake device, the brake disk (sector) is released, which allows rotation of the corresponding rotary part of the optical device.

Вместе с этим между основанием 1 и вилкой 2, а также между вилкой и трубчатой полуосью 29 средника 8 установлены буферные устройства 65, 66 для безударного торможения и остановки поворотных частей оптического устройства на предельных углах наведения в случае аварийной ситуации при несрабатывании концевых выключателей приводов вращения. В варианте осуществления изобретения буферные устройства выполнены в виде пружинно-гидравлических устройств. At the same time, between the base 1 and the plug 2, as well as between the plug and the tubular shaft 29 of the centerpiece 8, buffer devices 65, 66 are installed for shockless braking and stopping the rotary parts of the optical device at extreme guidance angles in the event of an emergency when the limit switches of the rotation drives fail. In an embodiment of the invention, the buffer devices are made in the form of spring-hydraulic devices.

Оптическое устройство работает следующим образом. The optical device operates as follows.

Для обеспечения заданного положения азимутальной оси вращения вилки со штырем посредством упорных винтов 26 производят поворот вилки со штырем относительно центра сферической поверхности подпятника 23, после чего положение упорных винтов фиксируют. To ensure a given position of the azimuthal axis of rotation of the fork with the pin by means of the stop screws 26, the fork and the pin are rotated relative to the center of the spherical surface of the thrust bearing 23, after which the position of the stop screws is fixed.

Наведение (слежение) оптического блока 9 на наблюдаемый объект может производиться раздельно или одновременно по осям 7, 10. Моментные двигатели 11, 12 безредукторных приводов вращения обеспечивают поворот подвижных частей монтировки, а также их удержание на любом угле наведения при включенном питании двигателей. При этом одновременно подаются питание на электромагнитные приводы тормозных устройств фиксации взаимного положения платформы 4 вилки 2 относительно основания 1 и трубчатой полуоси 28 средника 8 относительно вилки 2. При подаче питания на электромагнитный привод тормозного устройства тормозной диск (сектор) растормаживается и обеспечивает возможность поворота соответствующей поворотной части монтировки. Pointing (tracking) of the optical unit 9 to the observed object can be carried out separately or simultaneously along the axes 7, 10. Torque motors 11, 12 of gearless rotation drives provide rotation of the moving parts of the mount, as well as their retention at any angle of guidance when the motors are powered on. At the same time, power is supplied to the electromagnetic drives of the brake devices for fixing the relative position of the platform 4 of the fork 2 relative to the base 1 and the tubular shaft 28 of the centerpiece 8 relative to the fork 2. When the power is supplied to the electromagnetic drive of the brake device, the brake disc (sector) is released and allows rotation of the corresponding rotary mount parts.

При наведении оптического устройства датчики обратной связи положения по углу и датчики скорости, соответственно связанные непосредственно с трубчатой полуосью 29 и со штырем 3, обеспечивают выдачу сигналов о фактических углах поворота, а также скорости вращения относительно соответствующих осей наведения, в управляющую ЭВМ (на чертеже не показана), которая формирует сигналы управления приводами наведения. When pointing the optical device, angle feedback sensors and speed sensors, respectively directly connected to the tubular shaft 29 and pin 3, provide signals about the actual rotation angles, as well as the rotation speed relative to the corresponding pointing axes, to the control computer (in the drawing, shown), which generates control signals for guidance drives.

При обеспечении моментного двигателя одновременно обесточивается электромагнитный привод соответствующего тормозного устройства и осуществляется постоянное торможение тормозного диска (сектора) и соответственно связанной с ним поворотной части монтировки. When providing a torque motor, the electromagnetic drive of the corresponding brake device is simultaneously de-energized and the brake disk (sector) and, accordingly, the associated rotary part of the mount are constantly braked.

В случае аварийной ситуации при несрабатывании на предельных углах наведения концевых выключателей приводов вращения соответствующие буферные устройства 65, 66 обеспечивают безударное торможение и остановку поворотных частей монтировки. In the event of an emergency when the limit switches of the rotation drives do not work at the limiting guidance angles, the corresponding buffer devices 65, 66 provide shock-free braking and stopping of the rotary parts of the mount.

Таким образом, благодаря особенностям выполнения оптического устройства, изобретение обеспечивает возможность создания большого по астрономическим меркам оптического устройства с альт-азимутальной монтировкой с бездукторными приводами наведения, снабженными моментными двигателями, установленными непосредственно на осях наведения, что позволяет существенно повысить общую жесткость устройства и частотные характеристики до 15-25 Гц, а следовательно, и повысить точность наведения. Особенности выполнения лучеводной системы обеспечивают расширение функциональных возможностей оптического устройства и одновременно, благодаря размещению наиболее громоздкой части оптической аппаратуры на неподвижном основании оптического устройства, позволяют уменьшить массогабаритные характеристики поворотных частей последнего, а следовательно, и моменты инерции, что обеспечивает возможность уменьшения деформативности поворотных частей как в статике, так и в динамике, обеспечивает стабильность фокуса Кудэ и в конечном счете также обеспечивает повышение точности наведения оптического устройства. Вместе с этим существенно повысить точность наведения позволяет установка датчиков обратной связи положения по углу и датчиков скорости непосредственно на исполнительных осях. Кроме того, точность наведения оптического устройства обеспечивается благодаря возможности регулировки вертикальности азимутальной оси вращения вилки. Thus, due to the peculiarities of the optical device, the invention provides the possibility of creating a large astronomical optical device with alt-azimuth mount with directorless drive drives equipped with torque motors mounted directly on the guidance axes, which can significantly increase the overall rigidity of the device and frequency characteristics up to 15-25 Hz, and therefore, increase the accuracy of guidance. Peculiarities of the implementation of the beam-guiding system provide the expansion of the functionality of the optical device and, at the same time, by placing the most cumbersome part of the optical equipment on the fixed base of the optical device, they can reduce the weight and size characteristics of the rotary parts of the latter, and hence the moments of inertia, which makes it possible to reduce the deformability of the rotary parts statics, and in dynamics, ensures stability of Kude’s focus and ultimately akzhe provides improved accuracy of the optical pointing device. At the same time, the installation of angle feedback sensors and speed sensors directly on the actuating axes makes it possible to significantly increase the accuracy of pointing. In addition, the accuracy of pointing the optical device is ensured by the ability to adjust the verticality of the azimuthal axis of rotation of the plug.

Claims (5)

1. Оптическое устройство, содержащее основание, образованную платформой с двумя стойками вилку с полым штырем, установленную на основании с возможностью поворота вокруг азимутальной оси, причем штырь выполнен со сферической цапфой, средник с оптическим блоком, установленный в вилке с возможностью поворота вокруг угломестной оси, узлы вращения и приводы вращения вокруг упомянутых осей, регулировочную радиальную подшипниковую опору штыря, закрепленную на основании, последовательно установленные отражающие элементы и оптическую аппаратуру, отличающееся тем, что последовательно установленные отражающие элементы образуют два лучевода с общим начальным участком, ось которого совмещена с азимутальной осью вращения, при этом ось предпоследнего участка каждого лучевода совмещена с угломестной осью вращения, каждый привод вращения содержит моментный двигатель, включающий статор и ротор, при этом узлы вращения средника с оптическим блоком выполнены в виде прикрепленных к среднику трубчатых полуосей, входящих внутрь соответствующих подшипниковых опор, закрепленных на стойках вилки, по меньшей мере одна из упомянутых трубчатых полуосей
имеет свободный конец, который с помощью разъемного соединения соединен с ротором моментного двигателя, статор которого консольно соединен с соответствующей стойкой вилки, сферическая цапфа выполнена на нижнем конце штыря с возможностью взаимодействия с подпятником, установленным на основании, а регулировочная радиальная подшипниковая опора штыря расположена в верхней части последнего, штырь через переходник с помощью разъемного соединения соединен с ротором другого моментного двигателя, статор которого соединен с основанием через упомянутую радиальную подшипниковую опору штыря, через штырь пропущен кабелепереход с вилки на основание, последний выполнен с возможностью прохождения оптического луча вдоль азимутальной оси вращения к оптической аппаратуре, размещенной на основании оптического устройства, а между основанием оптического устройства и платформой вилки, а также между вилкой и по меньшей мере одной трубчатой полуосью средника установлены устройства фиксации взаимного положения.
1. An optical device comprising a base, a fork with a hollow pin formed by a platform with two uprights, mounted on the base with the possibility of rotation around the azimuth axis, the pin is made with a spherical pin, a centerpiece with an optical block mounted in the fork with the possibility of rotation around the angle axis, rotation units and rotation drives around the mentioned axes, an adjusting radial bearing support of the pin, fixed on the base, sequentially mounted reflective elements and an optical apparatus uru, characterized in that the series-installed reflective elements form two beam guides with a common initial section, the axis of which is aligned with the azimuthal axis of rotation, while the axis of the penultimate section of each beam guide is aligned with the elevation axis of rotation, each rotation drive contains a torque motor including a stator and rotor , while the nodes of rotation of the centerpiece with the optical unit are made in the form of tubular axles attached to the centerline, included inside the corresponding bearing bearings, mounted on a stand at least one of said tubular axle shafts
has a free end, which is connected via a detachable connection to the rotor of the torque motor, the stator of which is cantilever connected to the corresponding fork post, a spherical pin is made on the lower end of the pin with the possibility of interaction with the thrust bearing mounted on the base, and the adjusting radial bearing bearing of the pin is located in the upper parts of the latter, the pin through the adapter using a detachable connection is connected to the rotor of another torque motor, the stator of which is connected to the base through the aforementioned radial bearing support of the pin, the cable passage from the plug to the base is passed through the pin, the latter is arranged to pass the optical beam along the azimuthal axis of rotation to the optical equipment located on the base of the optical device, and between the base of the optical device and the fork platform, and also between the plug and at least one tubular semiaxis of the centerpiece mounted devices for fixing the relative position.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на торце по меньшей мере одной трубчатой полуоси с образованием консоли жестко закреплен стакан, в котором выполнен вырез с возможностью размещения в нем отражающего элемента, закрепленного на соответствующей стойке вилки. 2. The device according to p. 1, characterized in that at the end of at least one tubular shaft with the formation of the console is rigidly fixed glass, in which a cut is made with the possibility of placing a reflecting element in it, mounted on the corresponding rack of the plug. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что на стойке вилки отражающий элемент закреплен посредством кожуха лучевода, последний пропущен через упомянутый вырез в стакане и выполнен с перекрывающей этот вырез обечайкой, размещенной внутри стакана. 3. The device according to claim 2, characterized in that the reflecting element is mounted on the fork stand by means of a beam guide casing, the latter is passed through the cutout in the glass and is made with a casing overlapping this cutout placed inside the glass. 4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что отражающий элемент, размещенный в стакане, выполнен в виде селективного зеркала, а на свободном торце стакана размещена приемная оптическая аппаратура. 4. The device according to claim 2 or 3, characterized in that the reflective element placed in the glass is made in the form of a selective mirror, and receiving optical equipment is placed on the free end of the glass. 5. Устройство по любому из пп.1 - 4, отличающееся тем, что между основанием оптического устройства и платформой вилки, а также между вилкой и по меньшей мере одной трубчатой полуосью средника установлены буферные устройства. 5. A device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that buffer devices are installed between the base of the optical device and the fork platform, and also between the fork and at least one tubular half shaft of the centerpiece.
RU99106010/28A 1999-03-22 1999-03-22 Optical device RU2166783C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99106010/28A RU2166783C2 (en) 1999-03-22 1999-03-22 Optical device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99106010/28A RU2166783C2 (en) 1999-03-22 1999-03-22 Optical device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99106010A RU99106010A (en) 2001-01-27
RU2166783C2 true RU2166783C2 (en) 2001-05-10

Family

ID=20217587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99106010/28A RU2166783C2 (en) 1999-03-22 1999-03-22 Optical device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2166783C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2512257C1 (en) * 2012-09-26 2014-04-10 Иван Иванович Канаев Telescope mount
RU2546054C1 (en) * 2013-12-03 2015-04-10 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" Mobile object tracking system primarily for telescope
RU2572218C1 (en) * 2014-07-03 2015-12-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Bearing and rotary device mainly for telescope
RU2616341C1 (en) * 2016-02-12 2017-04-14 Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральная служба охраны Российской Федерации (ФСО России) Optical device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2512257C1 (en) * 2012-09-26 2014-04-10 Иван Иванович Канаев Telescope mount
RU2546054C1 (en) * 2013-12-03 2015-04-10 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" Mobile object tracking system primarily for telescope
RU2572218C1 (en) * 2014-07-03 2015-12-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Bearing and rotary device mainly for telescope
RU2572218C9 (en) * 2014-07-03 2016-06-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Bearing and rotary device mainly for telescope
RU2616341C1 (en) * 2016-02-12 2017-04-14 Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральная служба охраны Российской Федерации (ФСО России) Optical device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101681012B1 (en) Near-linear drive systems for positioning reflectors
CN102955251B (en) Coarse and fine scanning rotating prism device
CN113138459B (en) High-precision switching device for reflector of telescope
JPH05209790A (en) Michelson's interferometer
US5822116A (en) High-accuracy rotation control device, in particular for telescopes
RU2166783C2 (en) Optical device
US2901208A (en) Stabilized load
RU113878U1 (en) FULL-TURN RECEIVING MIRROR ANTENNA
Neill et al. Baseline design of the LSST hexapods and rotator
RU2137167C1 (en) Optical device
US3327538A (en) Two-axis case rotating gyroscope
US4621893A (en) Satellite optical scan device
RU2565355C1 (en) Mobile optical telescope
JPS5926929B2 (en) mount for telescope
CN115388713A (en) Multifunctional dynamic target detection system
RU2604765C2 (en) Device for installation on satellite of orbital spacecraft
Marchiori et al. ELT design status: the most powerful ground telescope
RU2694450C1 (en) Support-turning device in azimuth and elevation angle
RU2668647C1 (en) Optical guidance system
RU2187137C2 (en) Optical device
RU210131U1 (en) Triaxial turntable for fixed antenna systems of satellite communications
RU2111519C1 (en) Optical equipment
Wang et al. The China Interferometry Project and its Beginning
US3503664A (en) Fluid telescope mounting system
RU2119681C1 (en) Optical device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060323