गूगल ग्लास। शुरुआत

गूगल ग्लास। निश्चित रूप से एक दिलचस्प गैजेट जो उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में एक नया पृष्ठ खोलता है। आवश्यक या नहीं, शायद जटिल, अविश्वसनीय और कम बैटरी जीवन है, लेकिन यह पहला है और आप इसके साथ बहस नहीं कर सकते। या पहले नहीं ... क्योंकि विचार पतली हवा से बाहर नहीं आया था - मैं ऐसे उपकरणों के विकास के विकास का पता लगाने की कोशिश करूंगा जो एक अतिरिक्त, आभासी एक के साथ एक बाहरी वास्तविक छवि को जोड़ सकते हैं।

हवाई दर्शनीय स्थल

सभी ऑप्टिकल सिस्टम की उत्पत्ति, वास्तविक दुनिया पर एक अतिरिक्त छवि को सुपरमॉप करना, हवाई दर्शनीय स्थल हैं। यह प्रथम विश्व युद्ध के बाद था, विमान को वायुगतिकी में लेना शुरू किया गया था, शक्तिशाली इंजनों से लैस होना शुरू हुआ, जल्दी और उच्च उड़ान भरी, और आम तौर पर एक युद्धाभ्यास करने के हर प्रयास में एक पूंछ में गिरना बंद हो गया।


जैसा कि आप जानते हैं, मशीन गन से निकाली गई गोली गुरुत्वाकर्षण और हवा की ब्रेकिंग फोर्स (जो इस मामले में ध्यान नहीं दी जाती है) से प्रभावित होती है। लेकिन अगर, शॉट के समय, पैंतरेबाज़ी, और यहां तक ​​कि अपनी धुरी के चारों ओर घूमता है, तो केवल सबसे अनुभवी पायलट यह निर्धारित कर सकते हैं कि रेखा किस दिशा में विचलन करेगी।
40 के दशक के प्रारंभ में प्रभाव के समान बिंदु (PIP - अनुमानित प्रभाव बिंदु (विकीएन) या सूचक "पूर्वानुमान-ट्रैक") को प्रदर्शित करने के लिए, एक पूरी तरह से यांत्रिक प्रणाली विकसित की गई थी जो निम्नलिखित सिद्धांत के अनुसार काम करती थी:

लक्ष्य को देखकर, पायलट ने इसे रिंग में पकड़ लिया, जिसे एक लंबी दूरी की श्रृंखला कहा जाता है, क्योंकि इसने "ऑन-बोर्ड सिस्टम" में लक्ष्य तक सीमा में प्रवेश करने की अनुमति दी। काम का एल्गोरिथ्म इस प्रकार था - एक अतिरिक्त पेडल (एक घुटने के साथ) दबाकर, पायलट ने रिंग के विस्तार का कारण बना, जो तब दुश्मन के विमान के आकार को कम करना था, पेडल को थोड़ा मुक्त करना था। जैसे-जैसे पायलट ने संपर्क किया, पायलट ने अंगूठी भी बढ़ाई, धीरे-धीरे पैडल पर दबाव कम किया।
अंतरिक्ष में स्थिति के साथ यह आसान था - मध्य 30-ies गायरोस्कोप का आविष्कार किया गया था, इस प्रकार ऑन-बोर्ड सिस्टम एक यांत्रिक प्रकाश व्यवस्था के लिए सूचना स्थानांतरित कर देता है। आरेख निम्न आकृति में दिखाया गया है।


चूँकि गायरो की त्रुटि छोटी थी, और दूरी की त्रुटि नगण्य थी (मध्यम दूरी पर) - इस तरह की प्रणालियों के उपयोग ने उन पायलटों को एक फायदा दिया जिनके पास ज्यादा अनुभव नहीं था।

इस तरह के उपकरण का आविष्कार करने वाला पहला फ्रांस का है, लेकिन जर्मनी में इसे एक व्यावहारिक संस्करण में लाया गया था। यह भी ध्यान दिया जा सकता है कि जर्मन जटिल ऑप्टिकल बम स्थलों का इस्तेमाल करते थे।

पहला इलेक्ट्रॉनिक उपकरण जिसने कैथोड रे ट्यूब को विंडशील्ड (ILI - हेड अप डिस्प्ले (विकीएन) पर एक संकेतक के रूप में इस्तेमाल किया, संयुक्त राज्य अमेरिका से 5-6 साल पहले USSR में बनाया गया था। इसे MIG-15P bis इंटरसेप्टर पर रखा गया था। इसे चित्रित किया गया था, इसके अलावा, दृष्टि भी। दुश्मन के विमान की स्थिति (रडार से प्राप्त)।

पहला घरेलू पूर्ण-विशेषताओं वाला ILS MIG-27K विमान के कॉकपिट में था, जो 1976-1982 में बड़े पैमाने पर उत्पादित किया गया था। विंडशील्ड पर संकेतक अब सभी उड़ान जानकारी (गति, ऊंचाई, क्षितिज) प्रदर्शित करते हैं, और थर्मल इमेजर्स (FLIR - फॉरवर्ड लुकिंग IR - "IR कैमरा फॉरवर्ड फॉरवर्ड") से छवि भी प्रसारित करते हैं।

उस समय, ILS नागरिक उड्डयन में एक उत्कृष्ट सहायक था। विशेष कोटिंग्स ने छवि के विपरीत को बढ़ाना संभव बनाया, छवि प्रदर्शन के तरंग दैर्ध्य में स्क्रीन के प्रसारण को कम किया। इस प्रकार, उज्ज्वल प्रकाश में छवि अधिक पठनीय बन गई।

लेकिन पायलट को इस सिस्टम पर डालने की जरूरत किसको थी?

1953 में, पहली सफल AIM-9 सिडविंडर थर्मल होमिंग मिसाइल (विकी) का आविष्कार किया गया था। आदर्श हथियार, "शॉट और फॉरगेट" के सिद्धांत पर बनाया गया, इसने आपको कोण but 45 ° की सीमा में लक्ष्य को पकड़ने की अनुमति दी, लेकिन प्रक्षेपण आमतौर पर केवल सीधे उड़ान भरने वाले हवाई जहाजों पर किया जाता था।


एक घर के मुखिया की छवि।
(PS हमारे पास विभाग की इन मिसाइलों में से एक है, यह एक तापदीप्त दीपक या एक लाइटर के थर्मल विकिरण को पकड़ने में सक्षम है और इसके पीछे है)

अतिरिक्त घुमाव के बिना सिर के देखने का क्षेत्र ~ 10 ° है - इसलिए, इसे बहुत सटीक रूप से लक्ष्य की ओर मुड़ना चाहिए (जॉयस्टिक काम नहीं करेगा)।

1974-78 में, F-14 और F-15 विमान के लिए सिस्टम विकसित किए गए थे जो पायलट को उसके सिर को हिलाने और एक छोटे निशान को जोड़कर साधक को लक्ष्य तक घुमाने की अनुमति देते थे। लेबल को आंख के सामने स्थित एक छोटे गिलास पर रखा गया था। यह पहली हेलमेट दृष्टि थी।
यह ध्यान देने योग्य है कि अमेरिकी प्रणाली अविश्वसनीय और गलत थी, इसलिए इसका व्यावहारिक रूप से उपयोग नहीं किया गया था। इसलिए, 1985 में बनाई गई, सोवियत प्रणाली "सुर" को सही मायने में पहला सामूहिक हेलमेट-माउंटेड दृष्टि कहा जा सकता है। सुरा को MIG-25 और SU-27 विमान में स्थापित किया गया था और R-73 Vympel मिसाइल के लिए काम किया। मिसाइल आपको 25-30 किमी की दूरी पर लक्ष्य को पकड़ने की अनुमति देती है।

छोटा ग्लास - स्क्रीन, चमकते लैंप - पोजिशनिंग सिस्टम

काम का एल्गोरिथ्म इस प्रकार था:

पायलट ने दुश्मन के विमान की दिशा में अपना सिर घुमाया और रिंग में सिल्हूट को पकड़ लिया, जिसे एक ग्लास पर दर्शाया गया है। हेलमेट पर स्थित 2 गरमागरम लैंप, डैशबोर्ड पर 2 फोटोडेटेक्टर्स ने टकटकी की स्थिति निर्धारित करना संभव बना दिया। (विद्युत चुम्बकीय प्रणालियों का उपयोग करना भी संभव था, लेकिन ऑप्टिकल सटीकता पर्याप्त थी, और केबिन में अतिरिक्त रेडियो उत्सर्जकों की उपस्थिति मुख्य उपकरणों के साथ हस्तक्षेप करेगी)।
मार्गदर्शन के लगभग तुरंत बाद, पायलट ने हेडफोन में एक बीप सुना और उसे लॉन्च कर सकता था।



वैसे, लक्ष्य से टकराने पर घर से निकलने वाली मिसाइल में विस्फोट नहीं होता था। आमतौर पर यह कम दूरी (500 मीटर) की दूरी पर विस्फोट हुआ और स्टील के गोले के साथ एक छोटे से क्षेत्र को कवर किया। (शंकु के रूप में)। चूंकि रॉकेट की गति लगभग 5 अधिकतम है, गेंदों ने सभी संभव कवच को छेद दिया।

इस तरह के ब्रेकडाउन नोट पर, मैं दूसरे भाग - डिजाइन पर आगे बढ़ना चाहता हूं।
सबसे पहले, कृपया पदनामों पर निर्णय लें। सबसे महत्वपूर्ण तत्व जो छवियों को जोड़ता है, उसे कॉम्बिनर कहा जाता है (मेरे डिप्लोमा में मैंने बस लिखा था - कॉम्बिनर) - एक आभासी छवि जोड़ने के लिए जिम्मेदार है। आमतौर पर यह एक कोटिंग वाला एक दर्पण होता है जो प्रदर्शन के विकिरण तरंग दैर्ध्य को अच्छी तरह से दर्शाता है, लेकिन क्यूब संस्करण संभव है, जैसा कि Google ग्लास में है।


सबसे सरल योजना, जिसकी विशेषता छोटे कोण और बड़े आयाम हैं।
इस योजना के अनुसार, Google ग्लास और कई अन्य आभासी वास्तविकता चश्मा, पेशेवर और मनोरंजन क्षेत्र निर्मित हैं।

लेकिन एक अतिरिक्त छवि पेश करने की एक और संभावना है। इस मामले में, आयाम कम हो जाएंगे और अद्वितीय गुण जोड़े जाएंगे।

बीएई सिस्टम से क्यू-दृष्टि।

यह सब Dichromated जिलेटिन (DCG) की केंद्रीय परत में विवर्तन झंझरी बनाने के साथ शुरू होता है। यह झंझरी विकिरण (जो मोनोक्रोमैटिक होना चाहिए) को अपवर्तित करती है और किरण को आंख की ओर ले जाती है। वास्तविक दुनिया से आने वाले विकिरण का विकिरण पर कमजोर प्रभाव पड़ता है, क्योंकि इस विकिरण में तरंग दैर्ध्य के पूरे स्पेक्ट्रम होते हैं।
क्रिया का सिद्धांत।

एलसीडी मॉनिटर के बाद, विकिरण एक अर्ध-समानांतर बीम में परिवर्तित हो जाता है और कुल आंतरिक प्रतिबिंब के कोण पर प्लेट में प्रवेश करता है। प्लेट के अंदर स्थित विवर्तन झंझरी के कारण, बीम विचलन करते हैं और कुल आंतरिक प्रतिबिंब की स्थिति का उल्लंघन करते हैं; इस तरह, एक विस्तृत समानांतर किरण आंख को मारती है और यह विचार पैदा करती है कि छवि अनंत पर है।

डीओई द्वारा बीम के एक हिस्से के अपवर्तन के कारण वायु रक्षा का उल्लंघन।

एक जटिल विवर्तन झंझरी के कारण एक पूर्ण निष्क्रिय उत्पादन बीम का गठन।

यह ध्यान देने योग्य है कि उपयोगकर्ता को हेलमेट-माउंटेड दृष्टि को सही ढंग से स्थापित करने की आवश्यकता नहीं है, जब आंख को स्थानांतरित किया जाता है, तो यह पड़ोसी बीम को देखना शुरू कर देता है। शायद एक नज़र रखने की प्रणाली है या आँख / मस्तिष्क एक ही तरह से छवि के दो हिस्सों को "गोंद" करने में सक्षम है - एक या दूसरे तरीके से, उपयोगकर्ता के लिए इस तरह के हल्के प्रदर्शन का उपयोग करना आसान है।


बीएई को ईएफए (यूरोफाइटर), एफ -22, एफ 16 सेनानियों के लिए डीसीजी-आधारित विंडशील्ड संकेतक बनाने का 25 साल का अनुभव है। अब इन उपकरणों को नागरिक विमानों तक भी पहुंचाया जाता है।

संयोजन प्रणाली का 2 "जटिल" संस्करण। ब्रैग विवर्तन

संक्षेप में, ब्रैग विवर्तन - एक तरफ एक सरेस से जोड़ा हुआ पीजोइलेक्ट्रिक कंपन स्रोत के कारण एक ध्वनिक लहर के प्रभाव में और दूसरी तरफ एक तांबे की प्लेट जो कंपन को दर्शाती है - एक स्थायी लहर पैदा करती है, जिसे एक अलग झंझरी के रूप में माना जा सकता है, क्योंकि "नोड्स" और "एंटिनोड" में अपवर्तक सूचकांक अलग हैं। ।
कुछ शर्तों के तहत, एक बीम को सिंगल आउट करना संभव है जिसे प्रभावी ढंग से नियंत्रित किया जा सकता है


विचलन सिद्धांत

प्लेट पर लागू इलेक्ट्रिक वोल्टेज की सहायता से, "यांत्रिकी" की सहायता से और सीधे दोनों, एक ध्वनिक लहर बनाना संभव है। इसके लिए, विशेष पारदर्शी फिल्म इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है।
वैसे, स्व-अंधेरे खिड़कियां एक समान योजना के अनुसार बनाई गई हैं।

आमतौर पर वोल्टेज की अनुपस्थिति में ग्लास को ठंढा किया जाता है।

अब कल्पना करें कि यह सिर्फ एक पैराटेलूराइट क्रिस्टल (सामग्री जो एक ही वोल्टेज पर किरणों को सबसे अधिक विक्षेपित करती है) नहीं है, बल्कि विवर्तन झंझरी के अंदर भी है। वैसे, प्रत्येक तरंग दैर्ध्य के लिए एक विशिष्ट जाली है, इसलिए, एक पूर्ण-रंग की छवि के लिए, 5 जाली का उपयोग किया जाता है, जो बदले में चालू होते हैं।

SBG लैब्स इंक (Switchable Bragg Grating - Switchable Bragg Grids) सिलिकॉन वैली, कैलिफोर्निया में स्थित है। पहले मैंने ऐसी प्लेटें बनाईं जो एक साथ बीम को फोकस और डिफ्लेक्ट कर सकती हैं।

बाद में, वर्चुअल रियलिटी ग्लासेस बनाए गए - 40 डिग्री फील्ड ऑफ़ व्यू, 3-कलर - केवल यह एक प्रोटोटाइप है और बिक्री पर नहीं गया, हालांकि इसे 1999 में विकसित किया गया था।



अब नया चश्मा विकास के अधीन है - 1080p रिज़ॉल्यूशन, 60 डिग्री फ़ील्ड ऑफ़ व्यू।




ऑपरेशन के सिद्धांत का वर्णन करने वाला वीडियो:
youtu.be/XkmqKeGn4yo

Apple चश्मा

ऐप्पल ने लेजर टीवी की योजना के अनुसार वर्चुअल रियलिटी ग्लास के निर्माण के लिए एक पेटेंट दर्ज किया है ।




ऐसी योजना का एक लाभ ध्यान देने योग्य है।
एक लेज़र सिस्टम को कोलाइमर की आवश्यकता नहीं होती है। इसलिए, बहुत दूर या करीबी वस्तुओं को देखने के लिए इस आंख के साथ दूरी पर एक "वस्तुतः" छवि प्रोजेक्ट करने के लिए Google ग्लास पहनने वाले व्यक्ति के लिए मुश्किल है, उसके लिए प्रदर्शन छवि तुरंत धुंधली हो जाएगी और आंख फिर से देखने की कोशिश करेगी।
"Apple से चश्मा" में, जैसे कोई लेजर टीवी किसी भी दूरी पर स्थित स्क्रीन पर एक स्पष्ट छवि पेश करने में सक्षम है, लेजर बीम अपने मूल "पतले" रूप में रेटिना में आ जाएगा। यह स्पष्ट है कि यदि 3 पराबैंगनी को कान के पीछे रखा जा सकता है, तो नाक के पुल पर 2-समन्वयित स्कैनिंग प्रणाली (एमईएमएस दर्पण पर) स्थापित करना दूर के भविष्य की नियति है।

वैश्विक उद्योग के ऐसे दिग्गजों पर चर्चा करने के बाद, मेरी परियोजना पर आगे बढ़ना और मेरे विकास पर विचार करना ईमानदारी से होगा।


ज़मैक्स में मेरे हेलमेट-माउंटेड डिस्प्ले, इसकी फ़ोटो और ऑप्टिकल लेआउट का योजनाबद्ध चित्रण। (प्रिज्म बहुत विकृत है, क्योंकि कार्यक्रम किरणों का मार्ग और सतहों का स्थान दिखाता है)।

मेरा उपकरण हेलमेट-माउंटेड डिस्प्ले की एक प्रति है, जिसका उपयोग अपाचे हेलीकॉप्टर में 20 वर्षों से किया जाता है। (बिल्कुल, जैसे मेरा डिप्लोमा एक दक्षिणी संस्थान की व्याख्यान सामग्री की एक प्रति है (संदर्भ देखें )

मेरे उपकरण में, विकिरण का स्रोत CRT है, जो विकिरण के सबसे मानवीय स्रोत के रूप में है - जब एक हेलीकॉप्टर उतरता है, तो "शिखा" का वजन पायलट की गर्दन को थोड़ा तोड़ देता है, और हाई-वोल्टेज केबल से गिरकर उसे मानव रूप से मार देता है।

अंत तक इसे पढ़ने के लिए धन्यवाद।

मेरे बारे में: 7 साल पहले जब मैंने MSTU में प्रवेश किया। NE बाउमन, मैंने प्रकाशिकी को अपनी विशेषता के रूप में चुना, अर्थात् ऑप्टिकल सिस्टम की गणना (हालांकि मैं, निश्चित रूप से, यह तुरंत समझ में नहीं आया)। फिर, मैंने प्रकाश की गति से सूचना ले जाने वाले ऑप्टिकल कंप्यूटर और फोटोन को देखा। जैसे-जैसे समय बीतता गया, पाठ्यक्रमों को प्रतिस्थापित किया गया, "यूडोव" से रिकॉर्ड कम था और कम खोला जाना चाहता था, और साधारण कंप्यूटरों में इलेक्ट्रॉनों ने भी प्रकाश की गति से स्थानांतरित किया, जाहिर है मेरे सपनों के विपरीत।
मेरा डिप्लोमा विषय "हेलमेट लक्ष्य पदनाम प्रणाली" था। या मैंने अभी कहा "आभासी वास्तविकता हेलमेट।"
डिप्लोमा का विषय आश्चर्यजनक रूप से प्रगति के वर्तमान दौर के साथ मेल खाता है, और मेरी योग्यता को पूरी तरह से खोना नहीं है (डिप्लोमा सफलतापूर्वक 8 महीने पहले पूरा हो गया था), मैंने एक छोटी भाषा में एक लोकप्रिय भाषा में अपने डिप्लोमा के मुख्य बिंदुओं का वर्णन करते हुए एक छोटी रिपोर्ट लिखने का फैसला किया।
मई की छुट्टियां फलदायी थीं - मैं बैठ गया और आधिकारिक अकादमिक सूखापन और विशिष्ट शर्तों से डिप्लोमा के पाठ को हटाने की कोशिश की, या केवल इसे पूरी तरह से फिर से लिखा।

अद्यतन 1. एक जिज्ञासु तथ्य यह है कि एक अमेरिकी पायलट जिसने लगातार मोनोक्रुलर हेड-माउंटेड डिस्प्ले का उपयोग किया था, ने पाया कि वह अपनी आँखें खरगोश की तरह ले जा सकता है, अर्थात। वस्तुतः एक समय में 2 पुस्तकें पढ़ी। हालांकि मेरी राय में यह प्रगति की दिशा में एक विकासवादी कदम है। सोर्स 1 सोर्स 2


अद्यतन 2. संपर्क रहित फ़्यूज़ समस्या के लिए अधिक डेटा और पुष्टि की आवश्यकता होती है। लेकिन 500 मीटर मेरे लिए प्रशंसनीय है क्योंकि इतनी दूरी भी 4 सेकंड (* ~ 300 मीटर / सेकंड) की गति से 0.5 सेकंड में उड़ती है। यह जानकारी प्रोफेसर बुमंका ओडिनकोवा एस.बी. व्याख्यान में।

अद्यतन 3. गैर-परमाणु प्रतिशोधी मिसाइलों पर निकटता फ़्यूज़ को 100 मीटर तक की दूरी पर सक्रिय किया जाता है। फोरम धन्यवाद, फाइटरजेट

एआईएम -9 सी सिडविंदर रॉकेट के मुख्य वारहेड में निम्नलिखित पैरामीटर हैं: 900 मीटर / एस विस्तार की गति, क्षति की 5.1 मीटर त्रिज्या, 144 छड़ (स्रोत)