igoddard Miembro
Alguien publicó este video de otro pod EO/IR, ASELPOD, en mi video, diciendo que demuestra que la cámara pod ATLFIR no puede girar fuera de la ventana de la carcasa. Este video vale la pena por sí solo para dar una idea de primer plano de un sistema de gimbal óptico similar:
Sin embargo, creo que veo un movimiento de cámara independiente de la carcasa que recorté y ralenticé aquí:
El movimiento independiente de la cámara se ve al menos como se esperaría de una cámara gimbal, pero también podría ser más que eso. Me parece que cuando la lente de la cámara nos enfrenta directamente, es perfectamente paralela a la ventana de la carcasa, pero a medida que la carcasa gira hacia arriba, la cámara parece girar hacia arriba incluso más rápido. Por supuesto, este no es ni siquiera el sistema ATFLIR, por lo que la objeción da un gran salto para inferir la mecánica de ASELPOD a la del pod de ATFLIR.
Ver que la rotación de la carcasa realmente subraya cómo debe tener un sistema de cámara secundario para estabilizar la salida final para el usuario. ¡Un piloto simplemente no podría comprender la salida directa de una cámara con gimbal girando alrededor! Y en ese caso, con un sistema de «dos cámaras», la ventana puede permanecer firmemente unida a la lente detrás de ella y el sistema seguirá produciendo un flare rotando en una escena estable.
Última edición: ayer a las 2:55 p.m.
igoddard, Ayer a las 2:13 p.m.
# 170
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joema Nuevo Miembro
igoddard dijo:
Ver que la rotación de la carcasa realmente subraya cómo debe tener un sistema de cámara secundario para estabilizar la salida final para el usuario. ¡Un piloto simplemente no podría comprender la salida directa de una cámara con gimbal girando alrededor! Y en ese caso, con un sistema de «dos cámaras», la ventana puede permanecer firmemente unida a la lente detrás de ella y el sistema seguirá produciendo un flare rotando en una escena estable.
Eso es correcto. Si la imagen no estaba estabilizada y orientada con respecto al horizonte, sería inútil para el piloto. Si el sistema ATFLIR no mantiene físicamente la orientación en las primeras ópticas, de todos modos lo está logrando en la cadena de alguna otra manera.
Aquí está el avance de la cámara y la película en la cabina (a partir de 01:12) del antiguo sistema F-14 TCS. Era luz visible, no IR, pero con una resolución y aumento mucho mayores que ATFLIR. Era un telescopio Cassegrain estabilizado específicamente diseñado para la identificación visual de objetivos muy por fuera del alcance normal del globo ocular. En esta secuencia, está subordinado al sistema de radar, por lo que rastrea automáticamente al oponente entrante.
Afortunadamente para los ovnis de Gimbal y Tic Tac, no había un F-14 cerca o (a) Estaríamos mirando las cabezas de remaches en su vehículo alienígena, o (b) Mostraría un vehículo terrenal mundano por lo tanto, no habrí misterio.
Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=PhuOPJ5pWsU
joema, Ayer a las 6:14 p.m.
# 171
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Agent K Nuevo miembro
¿No es el video llamado GIMBAL porque la rotación se debe al gimbal?
Agent K, T
# 172
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Mick West Miembro del personal administrativo
Agent K dijo:
¿No es el video llamado GIMBAL porque la rotación se debe al gimbal?
Esa sería sin duda la explicación más simple, y se ha sugerido varias veces.
Mick West, hoy a las 5:28 a.m.
# 173
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Ravi Nuevo Miembro
Solo para agregar un poco más al caso. Lo que sucede ópticamente se puede comparar con el llamado «enfoque nasmyth» en telescopios astronómicos. Para cualquier instrumento científico montado en esta posición, se debe usar un «desrrotador» para rectificar el campo estelar (giratorio). Es una unidad totalmente óptica, que usa múltiples espejos.
Ravi, hoy a las 9:50 a.m.
# 174
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igoddard Miembro
Esta animación GIF compara la rotación del objetivo con la línea de visión de la cámara ATFLIR (LoS) tal como aparece en los datos de la pantalla. Esto cargará lento en la primera ejecución, y luego ejecutará todo el clip gimbal a una velocidad 3x.
La rotación del objetivo parece compatible con los ajustes del sistema gimbal a medida que el objetivo se aproxima a LoS = 0Ëš.
igoddard, Hoy a las 11:47 a.m.
# 175
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Clouds Givemethewillies Miembro activo
igoddard dijo:
Esta animación GIF compara la rotación del objetivo con la línea de visión de la cámara ATFLIR (LoS) tal como aparece en los datos de la pantalla. Esto cargará lento en la primera ejecución, y luego ejecutará todo el clip gimbal a una velocidad 3x.
La rotación del objetivo parece compatible con los ajustes del sistema gimbal a medida que el objetivo se aproxima a LoS = 0Ëš.
Aquí hay una verificación simple: si el objetivo está a 2 grados debajo del eje principal orientado hacia adelante, la ventana debe girar 90 grados, para un objetivo que se mueve +/- 2 grados, de izquierda a derecha. (tan-1 (2/2) = 45 grados, * 2)
Clouds Givemethewillies, hoy a las 12:45 p.m.
# 176
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Mick West Miembro del personal administrativo
Clouds Givemethewillies dijo:
Aquí hay una verificación simple: si el objetivo está a 2 grados debajo del eje principal orientado hacia adelante, la ventana debe girar 90 grados, para un objetivo que se mueve +/- 2 grados, de izquierda a derecha. (tan-1 (2/2) = 45 grados, * 2)
No lo creo. La cantidad que se necesita rotar depende de la orientación del primer eje de rotación de la ventana.
Si esto se orienta más verticalmente, se necesitaría menos rotación en el segundo eje (a lo largo del tubo).
Mick West, hoy a las 2:11 p.m.
# 177
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Clouds Givemethewillies Miembro activo
Mick West dijo:
No lo creo. La cantidad que se necesita rotar depende de la orientación del primer eje de rotación de la ventana.
Si esto se orienta más verticalmente, se necesitaría menos rotación en el segundo eje (a lo largo del tubo).
Yo no concuerdo Los marcos de referencia pueden ser complicados. Supongo que estoy asumiendo que los ejes longitudinales de la aeronave y la vaina son paralelos, o cuando dicen que los ejes de los aviones realmente significan eje de vaina.
Incluso si la aeronave está apilada, «abajo» y «lateral» siguen siendo ortogonales, por lo que el vector resultante y su rotación (que corresponde al eje óptico) sigue siendo la suma vectorial de las dos componentes ortogonales. Supongo que me estoy perdiendo algo.
Última edición por un moderador: hace 41 minutos
Clouds Givemethewillies, hace 48 minutos
# 178
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Mick West Miembro del personal administrativo
Clouds Givemethewillies dijo:
Yo no concuerdo Los marcos de referencia pueden ser complicados. Supongo que estoy asumiendo que los ejes longitudinales de la aeronave y la vaina son paralelos, o cuando dicen que los ejes de los aviones realmente significan eje de vaina.
Incluso si la aeronave está apilada, «abajo» y «lateral» siguen siendo ortogonales, por lo que el vector resultante y su rotación (que corresponde al eje óptico) sigue siendo la suma vectorial de las dos componentes ortogonales. Supongo que me estoy perdiendo algo.
Tal vez no. Estaba pensando que el primer eje sería más vertical como:
Pero con eso no hay forma de que sea 0° adelante y 2° abajo. Una inclinación hacia abajo con la ventana apuntando hacia delante requiere algo más que girar a lo largo del eje largo. Entonces, un simple cambio de orientación necesitaría el movimiento de 90°. Pero aquí estamos entrando en el bloqueo de gimble, ¿qué ocurre si la cámara está a 0.1° de profundidad o 0.0001°?
Es un poco doloroso para la cabeza, realmente necesita una visualización 3D adecuada, pero luego es difícil porque no conocemos la mecánica de lo que está detrás del cristal.
Mick West, hace 15 minutos
# 179
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Agent K Nuevo miembro
Mick West dijo:
Tal vez no. Estaba pensando que el primer eje sería más vertical como:
Pero con eso no hay forma de que sea 0° adelante y 2° abajo. Una inclinación hacia abajo con la ventana apuntando hacia delante requiere algo más que girar a lo largo del eje largo. Entonces, un simple cambio de orientación necesitaría el movimiento de 90°. Pero aquí estamos entrando en el bloqueo de gimble, ¿qué ocurre si la cámara está a 0.1° de profundidad o 0.0001°?
Es un poco doloroso para la cabeza, realmente necesita una visualización 3D adecuada, pero luego es difícil porque no conocemos la mecánica de lo que está detrás del cristal.
Para movimientos muy pequeños, hay espejos de dirección rápidos (FSM). Pero sí, es por eso que gira 90 grados cuando mira hacia adelante. Está diseñado más para aire-tierra que aire-aire.
Editar: por cierto, no asuma que la línea de visión es ortogonal a la ventana grande. Puede ser ortogonal a la pequeña ventana del Laser Spot Tracker. Hay una foto sin el vaso en SPIE.
http://dx.doi.org/10.1117/12.668385
Última edición: Ayer a las 8:52 p.m.
Agente K, ayer a las 8:34 p.m.
# 180
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Clouds Givemethewillies Miembro activo
Agent K dijo:
Editar: por cierto, no asuma que la línea de visión es ortogonal a la ventana grande. Puede ser ortogonal a la pequeña ventana del Laser Spot Tracker. Hay una foto sin el vaso en SPIE.
http://dx.doi.org/10.1117/12.668385
Ambos no pueden tener razón, y las ventanas inclinadas son buenas desde el punto de vista del reflejo, por lo que probablemente ambas estén inclinadas. Para los láseres, las ventanas también suelen estar bloqueadas debido a los efectos de interferencia. Sin embargo, la rotación de los artefactos probablemente no se modifique como resultado de la inclinación.
Última edición: Hoy a las 2:15 a.m.
Clouds Givemethewillies, hoy a la 1:59 a.m.
# 181
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Clouds Givemethewillies Miembro activo
Agent K dijo:
Hay una foto sin el vaso en SPIE.
http://dx.doi.org/10.1117/12.668385
¿Hay alguna posibilidad de una captura de pantalla, ya que no puedo verlo?
Clouds Givemethewillies, hoy a las 2:10 a.m.
# 182
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igoddard Miembro
Agent K dijo:
Para movimientos muy pequeños, hay espejos de dirección rápidos (FSM). Pero sí, es por eso que gira 90 grados cuando mira hacia adelante. Está diseñado más para aire-tierra que aire-aire.
Editar: por cierto, no asuma que la línea de visión es ortogonal a la ventana grande. Puede ser ortogonal a la pequeña ventana del Laser Spot Tracker. Hay una foto sin el vaso en SPIE.
http://dx.doi.org/10.1117/12.668385
Gran descubrimiento! La Unidad de Impulsión con Rodillo detrás de la carcasa del gimbal puede ser un importante impulsor de rotación, y tener que mantener tanto la cámara como las ventanas del láser frente al objetivo continuamente puede requerir ajustes a medida que cambia el LOS. Eso está claramente indicado en ese documento. Citando de allí:
El objetivo FLIR, sensor EO, telémetro láser y designador de objetivo comparten una ruta óptica común con alineación de alineación automática continua. Este enfoque de diseño minimiza los errores de puntería entre los sensores y las líneas de visión láser (LOS) y es clave para la mejora del rendimiento de la ATFLIR con respecto a los sistemas anteriores. […]
La unidad Roll Drive proporciona una rotación continua de 360 grados, lo que permite a la tripulación F/A-18 observar las amenazas de forma persistente independientemente de las maniobras de vuelo. Esta capacidad también aumenta la capacidad de supervivencia del sistema.
El rastreador de objetivos adquiere y rastrea objetivos terrestres y aéreos. El rastreador y el servocontrolador accionan los motores en la EOSU y la unidad de accionamiento de rodillo para señalar el trayecto óptico común LOS en el objetivo. El rastreador de objetivos y el servocontrolador mantienen el sistema apuntado al objetivo para la obtención de imágenes y la designación del objetivo de forma automática, sin intervención del piloto.
ATFLIR también puede rastrear objetivos designados por las fuerzas de tierra u otra aeronave utilizando el Laser Spot Tracker (LST). El LST está integrado en la EOSU. Detecta los puntos láser designados por las fuerzas de tierra u otro avión y proporciona información al rastreador ATFLIR y el control de manera que el trayecto óptico común LOS se pueda apuntar automáticamente al punto designado.
Esta es una buena copia de la Figura 3 en la que aparece directamente debajo de ese texto (aunque con las cartas chinas superpuestas, lo siento), tenga en cuenta la ubicación de la unidad de desplazamiento de la unidad:
Por lo tanto, los ajustes de rotación pueden verse afectados por la Unidad de Impulsión con Rodillo para mantener simultáneamente la cámara y la óptica del láser frente al objetivo. Solo hemos estado pensando en la cámara y su ventana, pero hay dos ventanas en la carcasa del gimbal y el sistema mantiene ambas al mismo tiempo frente al objetivo. Esto agrega una razón muy probable para la necesidad de hacer ajustes de rotación (posiblemente en la Unidad de Impulsión de Disparo) durante el cambio de LOS, como lo implica el texto anterior.
Última edición: Hoy a las 3:14 a.m.
igoddard, Hoy a las 2:50 a.m.
# 183
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Mick West Miembro del personal administrativo
Otra fuente de información para ATFLIR obsesionada son las patentes de Raytheon.
https://patents.google.com/?q=gimbal&q=IR&q=rotation&q=visible&assignee=raytheon
https://patents.google.com/patent/US6288381B1/
Idealmente, una imagen de alta resolución y un sistema de designación láser en un entorno de perturbación altamente dinámico normalmente tendría, al menos, un juego de cuatro gimbal, con dos gimbals gruesos externos atenuando la mayoría de la plataforma y cargas aerodinámicas y los dos gimbals suspendidos más internos proporcionando una estabilización fina, con la unidad de medición inercial (IMU), IR y sensores de imágenes visibles, y un láser de designación/rango ubicado en el gimbal más estabilizado inercialmente.
Para reducir el tamaño, el peso y el coste del gimbal, el cesionario de la presente invención ha desarrollado un conjunto de gimbal pseudo interno para su uso en diversos sistemas de vigilancia tácticos en el aire y en el aire. Este conjunto de gimbal pseudo interno utiliza espejos suspendidos en flexión de dos ejes en miniatura montados en el gimbal interno junto con el sensor IMU e IR, en un esquema de alimentación de error de posición de inercia residual. El set de gimbal pseudo interno reemplaza a los dos gimbals finos más internos, mientras mantiene el rendimiento equivalente. Con el aumento del tamaño de abertura y las restricciones requeridas para mantener el tamaño de los sistemas existentes en campo, algunos sistemas tácticos de IR aerotransportados se ven obligados a ubicar el IR y los sensores visibles y el láser de los gimbals utilizando una ruta de retransmisión óptica.
Contenido de fuente externa
El siguiente diagrama es un esquema de un ATFLIR, con la nariz (y por lo tanto las ventanas) a la izquierda. Explica que la imagen es «derivada» por un «mecanismo de desrotación reflexivo 25» (y otra por la luz visible en 35).
Mick West, hace 41 minutos
# 184
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Igoddard Miembro
Mick West dijo:
Otra fuente de información para ATFLIR obsesionada son las patentes de Raytheon.
https://patents.google.com/?q=gimbal&q=IR&q=rotation&q=visible&assignee=raytheon
Creo que la parte del sistema que muestra es la parte posterior…
Una patente de Raytheon a la que se vinculó, que parece ser para la cámara directa en el ATFLIR, dice que el «bloqueo de gimbal» puede ocurrir cuando LOS = 0Ëš (que también es «balanceo del eje BB»), y para evitar ese bloqueo gimbal, rotacional se hacen ajustes…
[0035] … La situación donde el LOS es precisamente paralelo al eje de balanceo BB y hace que el eje de balanceo BB no dirija el LOS se denomina «singularidad del gimbal» o «bloqueo del gimbal». Una ganancia de control del eje de balanceo BB es proporcional a 1 / sin α. Por lo tanto, la ganancia del eje de balanceo BB puede ir al infinito cuando α es igual a 0, es decir, cuando el LOS es precisamente paralelo al eje de balanceo BB. Desde el punto de vista de un sistema de control automático 90 (mostrado en la figura 1) para controlar la orientación del espejo c 12, es decir, controlar la rotación alrededor del eje del rodillo BB y la rotación alrededor del eje AA, esta singularidad gimbal puede ser problemática porque no hay cantidad de rotación alrededor del eje del rodillo BB produce cualquier efecto deseado de dirección del LOS.
Como resultado, en ciertas aplicaciones, se debe evitar la singularidad del gimbal. Sin embargo, en una realización, donde la singularidad del gimbal no puede evitarse, por ejemplo porque la singularidad del gimbal está dentro del campo de visión deseado (FOR), entonces puede ser deseable proporcionar un tercer eje de gimbal TT (mostrado en la figura 1). En una realización, el tercer eje de gimbal TT está dentro del plano del espejo c 12 y es perpendicular al eje de rotación AA. En una realización, el tercer eje de gimbal TT reside en el eje de rotación AA del espejo c 12 en el sentido de que una rotación del espejo c 12 alrededor del eje AA produce una rotación del eje TT. El tercer eje de gimbal TT puede ser de recorrido angular pequeño (por ejemplo, menor o igual a 5 grados). Como resultado, el eje TT se desplaza alrededor del eje BB del rodillo y evita la singularidad del gimbal.
Por ejemplo, cuando un objeto que se rastrea continuamente moviendo el espejo c 12 en varias direcciones girando alrededor del eje de rotación AA y/o alrededor del eje de balanceo BB y/o el tercer eje opcional TT usando el sistema de control 90 se proyecta que se acerque a través de la singularidad del gimbal, y opcionalmente el tercer eje de gimbal TT está provisto de un rango de ángulos α, por ejemplo, ± 3 grados, el eje de balanceo BB ya no se usa para seguir al objeto dentro de ± 3 grados, rango que rodea la singularidad gimbal. En cambio, el eje de rotación AA y el tercer eje de gimbal TT se utilizan para seguir el seguimiento del objeto dentro de los ± 3 grados, rango angular. Cuando, por otro lado, la ubicación del objeto excede, por ejemplo, los 3 grados, singularidad, el eje de balanceo BB es utilizado por el sistema de control 90 en el movimiento de seguimiento. En este caso, el tercer eje puede regresar gradualmente a 0 grados, y ya no tiene participación en el movimiento de rastreo. En otras palabras, el sistema de control 90 controla el seguimiento girando el espejo c 12 alrededor del tercer eje del gimbal TT cuando un objeto está ubicado cerca de la singularidad (por ejemplo, dentro del rango de ± 3 grados). De lo contrario, cuando el objeto está fuera de los ± 3 grados, rango alrededor de la singularidad, el sistema de control 90 controla el seguimiento girando el eje del rodillo BB y dejando el tercer eje TT fijo o retornando el tercer eje TT a 0 grados.
Si estoy leyendo bien, dice que el ajuste de rotación en la óptica se realiza a medida que el LOS barre 0Ëš.
Un ejemplo casero de bloqueo de gimbal…
Última edición: ayer a las 10:36 p.m.
igoddard, Ayer a las 10:07 p.m.
# 185