基于光速不变的空间飞行器自主速度测定装置制造方法及图纸

基于光速不变的空间飞行器自主速度测定装置，无论光源安装在什么物体上，也不论光源作什么形式的运动，光只能是从它出发的那一个相对宇宙空间静止的点为圆心，以相对宇宙空间每秒三十万公里的速度向各个方向传播。所以可以利用光的这一特性，实现空间飞行器自身速度的测定，而无须其它任何参照物。本发明专利技术就是通过光学技术和图像处理技术来测定光相对飞行器的运动速度，进而用计算机程序解算出飞行器相对宇宙空间的即时速度的装置。

【技术实现步骤摘要】
1.适用
：航天、航空、航海。2.
技术介绍
：微光学技术、微电子技术、图像处理技术、计算机编程技术。3.内容：此处所指的“基于光速不变的空间飞行器自主速度测定装置”是根据光相对宇宙空间的速度恒定不变这一物理学原理，而无须使用任何其他参照物来测定空间飞行器自身速度的装置。对于任何运动物体，速度是运动参数中最基本的运动参数。对于人造飞行器，速度也是最基本、最重要的运动参数之一，也是对飞行器控制的最基本的根据。地面、水面、空气中运动的物体可以用地面、水面、空气作为参照测得它们的速度，但对在宇宙空间运动的飞行器无法用以上各种参照物来测定自身的速度。然而光——宇宙的使者，为我们实现空间飞行器自主测定自身速度成为可能。众所周知：光在宇宙中的速度c是每秒三十万公里。那么光相对于宇宙以速度为v运动的空间飞行器的相对速度就是：c’＝c-v式1上式中当飞行器的速度v与c同方向时取正值，反方向时取负值。我们只要测出发生于飞行器内部的一束光线相对于飞行器本身的速度c’，立刻得到：v＝c-c’式2上式中求出的v就是飞行器的速度V在这束光线方向上的分量。如果我们分别测出各自与三维坐标系中每一坐标轴X、Y、Z平行的三束光线相对飞行器的速度v(x)、v(y)、v(z)。从这三个速度分量中，就可以解算出飞行器在三维空间中的速度值和方向，并通过显示器显示出来。以上就是该项专利技术的基本原理。4.附图说明：图1是该装置整体原理图。图2是每一维度光点位移形成的原理图图3是根据三个分速度合成总速度的示意图为此我们设计出如附图1所示的设施。激光源(1)发出的激光经透镜组(2)聚焦，由棱镜(3)折射到光靶(4)。由透镜(5)使光靶(4)上的光点成像于电荷耦合器CCD(或图像传感器CMOS)(6)上，在其输出端得到光点位置的数字信号。在三维空间中按正交设置的三组装置给出的三组数字信号经数字信号处理器(7)处理，由显示器(8)显示。图1中每一维度的测量原理如图2所示。当光经棱镜(3)沿着一条相对宇宙空间静止的直线射向光靶(4)的过程中，整个装置随着飞行器向速度v方向前进的距离为m。所以光点偏离了光靶的几何中心一个相同的距离m。设光从棱镜(3)到光靶(4)这段时间为t，则有：t＝l/c，于是就有m＝vt＝vl/c＝l(v/c)。式中l和c是常数，且为已知。根据光点离开几何中心点的距离m就可以解算出飞行器的速度v。其值是：偏离几何中心点为m的光点再经光学成像系统(如图1)中的透镜(5)成像于电荷耦合器(6)上，在(6)上形成一个光点。在(6)的输出端得到一个代表光点在(6)平面上的行和列的数字信号m’。三路这样的信号m’(x，y)、m’(y，z)、m’(x，z)，在处理器(7)内经专门程序处理后，在显示器上即时显示出飞行器运动速度的大小和方向。完成了速度测定的全过程。如图3所示。5.深度产品开发。以上专利技术创意所关联的技术有微光学、微电子、图像处理、计算机编程等，都是成熟技术，进一步的开发只限于优化组合方案，以求达到最佳的精度和最好的匹配。可见后续开发是较为简单的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
根据光速不变原理，通过测量光在空间飞行器中的速度，以确定空间飞行器自身速度的方法。其技术特征是：仅通过测定本装置内的光源发出的光线相对本装置的相对速度，以确定本装置所在飞行器速度。而无须使用本装置以外的任何物质、物体、天体作为参照物。也无须使用本装置所在飞行器内的和飞行器外的观察测量仪器，即可测定出本装置所在飞行器相对宇宙空间的即时速度。

【技术特征摘要】
1.本发明专利要求保护的权利有以下2项：根据光速不变原理，通过测量光在空间飞行器中的速度，以确定空间飞行器自身速度的方法。其技术特征是：仅通过测定本装置内的光源发出的光线相对本装置的相对速度，以确定本装置所在飞行器速度。而无须使用本装置以外的任何物质、物体、天体作为参照物。也无须使用本装置所在飞行器内的和飞行器外的观...

【专利技术属性】
技术研发人员：高新权，
申请(专利权)人：高新权，
类型：发明
国别省市：山西;14