Канал автоматичного супроводження літальних апаратів за напрямом з розширеними можливостями для мобільної суміщеної вимірювальної системи
Номер патенту: 107047
Опубліковано: 25.05.2016
Автори: Пуховий Олександр Володимирович, Коломійцев Олексій Володимирович, Сачук Ігор Іванович, Щипанський Павло Володимирович, Носик Андрій Михайлович, Паталаха Валерій Григорович, Опенько Павло Вікторович, Орлов Сергій Володимирович, Осієвський Сергій Валерійович, Гогонянц Спартак Юрійович
Формула / Реферат
Канал автоматичного супроводження літальних апаратів за напрямом з розширеними можливостями для мобільної суміщеної вимірювальної системи, який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, модифікований селектор подовжніх мод, блок дефлекторів, передавальну оптику, оптико-електронний модуль, який містить телевізійний і інфрачервоний канали, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, детектори, фільтри, формувачі імпульсів, тригери "1"|"0", схеми I, лінії затримки, лічильники, цифро-аналогові перетворювачі, фільтри нижніх частот, підсилювачі (фільтри) сигналу похибки, виконавчі механізми, електронну обчислювальну машину, блок з розширеними можливостями, при чому перший вихід керуючого елемента з'єднаний з входом блока керування дефлекторами, а другий - із лазером з накачкою, виходи блока керування дефлекторами з'єднані з першим входом блока дефлекторів, вихід лазера з накачкою з'єднаний з першим входом модифікованого селектора подовжніх мод, другий вхід якого з'єднаний з блоком з розширеними можливостями, вихід модифікованого селектора подовжніх мод з'єднаний з другим входом блока дефлекторів, вихід блока дефлекторів з'єднаний з входом передавальної оптики; вихід оптико-електронного модуля з'єднаний з входом електронної обчислювальної машини; вихід приймальної оптики з'єднаний з фотодетектором, вихід якого з'єднаний із широкосмуговим підсилювачем; виходи широкосмугового підсилювача під'єднані до резонансних підсилювачів та блока з розширеними можливостями; вихід блока з розширеними можливостями з'єднаний з першим входом електронної обчислювальної машини, другий вхід якої з'єднаний з підсилювачами (фільтрами) сигналу похибки; виходи резонансних підсилювачів підключені до детекторів, які, в свою чергу, з'єднані з фільтрами; виходи фільтрів з'єднані з формувачами імпульсів, виходи яких з'єднані зі входами схеми I та тригерами "1"|"0"; входи схем I з'єднані з виходами ліній затримки вхід яких з'єднано з тригерами "1"|"0" та формувачем імпульсів; виходи схеми I з'єднані з входами лічильників, виходи яких з'єднані з цифро-аналоговими перетворювачами; виходи цифро-аналогових перетворювачів з'єднані з входами фільтрів нижніх частот, виходи яких з'єднані з входами підсилювачів (фільтрів) сигналу похибки, який відрізняється тим, що додатково містить гіростабілізовану платформу, що розміщена на транспортній базі, на якій розташовано керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, модифікований селектор подовжніх мод, блок дефлекторів, передавальну оптику, оптико-електронний модуль, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, причому перший вихід керуючого елемента з'єднаний з входом блока керування дефлекторами, а другий - із лазером з накачкою, виходи блока керування дефлекторами з'єднані з першим входом блока дефлекторів, вихід лазера з накачкою з'єднаний з першим входом модифікованого селектора подовжніх мод, другий вхід якого з'єднаний з блоком з розширеними можливостями, вихід модифікованого селектора подовжніх мод з'єднаний з другим входом блока дефлекторів, вихід блока дефлекторів з'єднаний з входом передавальної оптики; вихід оптико-електронного модуля з'єднаний із електронною обчислювальною машиною; вихід приймальної оптики з'єднаний з фотодетектором, вихід якого з'єднаний із широкосмуговим підсилювачем; виходи широкосмугового підсилювача під'єднані до резонансних підсилювачів та блока з розширеними можливостями.
Текст
Реферат: Канал автоматичного супроводження літальних апаратів за напрямом з розширеними можливостями для мобільної суміщеної вимірювальної системи містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, модифікований селектор подовжніх мод, блок дефлекторів, передавальну оптику, оптико-електронний модуль, який містить телевізійний і інфрачервоний канали, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, детектори, фільтри, формувачі імпульсів, тригери "1"|"0", схеми I, лінії затримки, лічильники, цифро-аналогові перетворювачі, фільтри нижніх частот, підсилювачі (фільтри) сигналу похибки, виконавчі механізми, електронну обчислювальну машину, блок з розширеними можливостями. Додатково містить гіростабілізовану платформу, що розміщена на транспортній базі, на якій розташовано керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, модифікований селектор подовжніх мод, блок дефлекторів, передавальну оптику, оптико-електронний модуль, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач. UA 107047 U (12) UA 107047 U UA 107047 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі електрозв'язку і може бути використана для побудови передавальної частки мобільної суміщеної вимірювальної системи (МСВС). Відомий "Канал автоматичного супроводження літальних апаратів за напрямком з розширеними можливостями для ЛВС полігонного випробувального комплексу", який містить керуючий елемент (КЕ), блок керування дефлекторами (БКД), лазер з накачкою (Лн), модифікований селектор подовжніх мод (МСПМ), блок дефлекторів (БД), передавальну оптику (ПРДО), приймальну оптику (ПРМО), фотодетектор (ФТД), широкосмуговий підсилювач (ШП), блок з розширеними можливостями (БРМ), резонансні підсилювачі (РП), настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, детектори (Дет), фільтри (Ф), формувачі імпульсів (ФІ), тригери "1"|"0", схеми І, лінії затримки (ЛЗ), лічильники (Лч), цифро-аналогові перетворювачі (ЦАП), фільтри нижніх частот (ФНЧ), підсилювачі (фільтри) сигналу похибки (ПСП), виконавчі механізми (ВМ) та електронну обчислювальну машину (ЕОМ), причому перший вихід керуючого елемента з'єднаний з входом блока керування дефлекторами, а другий - із лазером з накачкою, виходи блока керування дефлекторами з'єднані з першим входом блока дефлекторів, вихід лазера з накачкою з'єднаний з першим входом модифікованого селектора подовжніх мод, другий вхід якого з'єднаний з блоком з розширеними можливостями, вихід модифікованого селектора подовжніх мод з'єднаний з другим входом блока дефлекторів, вихід блока дефлекторів з'єднаний з входом передавальної оптики; вихід приймальної оптики з'єднаний з фотодетектором, вихід якого з'єднаний із широкосмуговим підсилювачем. Виходи широкосмугового підсилювача під'єднані до резонансних підсилювачів та блока з розширеними можливостями; вихід блока з розширеними можливостями з'єднаний з першим входом електронної обчислювальної машини, другий вхід якої з'єднаний з підсилювачами (фільтрами) сигналу похибки; виходи резонансних підсилювачів підключені до детекторів, які, в свою чергу, з'єднані з фільтрами; виходи фільтрів з'єднані з формувачами імпульсів, виходи яких з'єднані зі входами схеми І та тригерами "1"|"0"; входи схем І з'єднані з виходами ліній затримки, вхід яких з'єднано з тригерами "1"|"0"; виходи схеми І з'єднані з входами лічильників, виходи яких з'єднані з цифро-аналоговими перетворювачами; виходи цифро-аналогових перетворювачів з'єднані з входами фільтрів нижніх частот, виходи яких з'єднані з входами підсилювачів (фільтрів) сигналу похибки [1]. Недоліком відомого каналу є те, що він не забезпечує стійке кутове автоматичне супроводження літальних апаратів (ЛА), високоточне вимірювання кутів азимута α і місця β у широкому діапазоні дальностей, починаючи з початкового моменту його польоту, об'єктивний контроль, розширення функціональних можливостей під час проведення випробувань ЛА у нічний час, збереження інформації, яка оброблена під час проведення випробувань, дотримання просторової стабілізації платформи, на якій розміщуються суміщена приймальнопередавальна апаратура і виконавчі механізми по кутах азимута α і місця β та, завдяки використання поляризаційних ознак ЛА, що отримуються, детального розпізнавання його за короткий час. Найбільш близьким технічним рішенням, вибраним як прототип, є "Канал автоматичного супроводження літальних апаратів за напрямом з розширеними можливостями для комбінованої лазерної системи", який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, модифікований селектор подовжніх мод, блок дефлекторів, передавальну оптику, оптико-електронний модуль (OEM), який складений з телевізійного і інфрачервоного каналів, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, детектори, фільтри, формувачі імпульсів, тригери "1"|"0", схеми І, лінії затримки, лічильники, цифро-аналогові перетворювачі, фільтри нижніх частот, підсилювачі (фільтри) сигналу похибки, виконавчі механізми, електронну обчислювальну машину та блок з розширеними можливостями, причому перший вихід керуючого елемента з'єднаний з входом блока керування дефлекторами, а другий - із лазером з накачкою, виходи блока керування дефлекторами з'єднані з першим входом блока дефлекторів, вихід лазера з накачкою з'єднаний з першим входом модифікованого селектора подовжніх мод, другий вхід якого з'єднаний з блоком з розширеними можливостями, вихід модифікованого селектора подовжніх мод з'єднаний з другим входом блока дефлекторів, вихід блока дефлекторів з'єднаний з входом передавальної оптики; вихід оптико-електронного модуля з'єднаний з входом електронної обчислювальної машини; вихід приймальної оптики з'єднаний з фотодетектором, вихід якого з'єднаний із широкосмуговим підсилювачем; виходи широкосмугового підсилювача під'єднані до резонансних підсилювачів та блока з розширеними можливостями; вихід блока з розширеними можливостями з'єднаний з першим входом електронної обчислювальної машини, другий вхід якої з'єднаний з підсилювачами (фільтрами) сигналу похибки; виходи резонансних підсилювачів підключені до детекторів, які, в свою чергу, 1 UA 107047 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 з'єднані з фільтрами; виходи фільтрів з'єднані з формувачами імпульсів, виходи яких з'єднані зі входами схеми І та тригерами "1"|"0"; входи схем І з'єднані з виходами ліній затримки, вхід яких з'єднано з тригерами "1"|"0" та формувачем імпульсів; виходи схеми І з'єднані з входами лічильників, виходи яких з'єднані з цифро-аналоговими перетворювачами; виходи цифроаналогових перетворювачів з'єднані з входами фільтрів нижніх частот, виходи яких з'єднані з входами підсилювачів (фільтрів) сигналу похибки [2]. Недоліком каналу-прототипу є те, що він не забезпечує дотримання просторової стабілізації платформи, на якій розміщується суміщена приймально-передавальна апаратура та виконавчі механізми по кутах азимута α і місця β. В основу корисної моделі поставлена задача створити канал автоматичного супроводження літальних апаратів за напрямом з розширеними можливостями для мобільної суміщеної вимірювальної системи, який дозволить забезпечити стійке кутове автоматичне супроводження ЛА, високоточне вимірювання кутів азимута α і місця β у широкому діапазоні дальностей, починаючи з початкового моменту його польоту, розширення функціональних можливостей під час проведення випробувань ЛА у нічний час, дотримання просторової стабілізації платформи, на якій розміщуються суміщена приймально-передавальна апаратура і виконавчі механізми по кутах азимута α і місця β та, завдяки використанню поляризаційних ознак ЛА, що отримуються, детально розпізнавати його за короткий час. Суть корисної моделі каналу автоматичного супроводження літальних апаратів за напрямом з розширеними можливостями для мобільної суміщеної вимірювальної системи, який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, модифікований селектор подовжніх мод, блок дефлекторів, передавальну оптику, оптико-електронний модуль, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, детектори, фільтри, формувачі імпульсів, тригери "1"|"0", схеми І, лінії затримки, лічильники, цифро-аналогові перетворювачі, фільтри нижніх частот, підсилювачі (фільтри) сигналу похибки, виконавчі механізми, електронну обчислювальну машину, блок з розширеними можливостями, полягає в тому, що керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, модифікований селектор подовжніх мод, блок дефлекторів, передавальна оптика, оптико-електронний модуль, приймальна оптика, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач розміщені на додатково введеній гіростабілізованій платформі, що розміщена на транспортній базі. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у канал-прототип, який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, модифікований селектор подовжніх мод, блок дефлекторів, передавальну оптику, оптико-електронний модуль, який складений з телевізійного і інфрачервоного каналів, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, детектори, фільтри, формувачі імпульсів, тригери "1"|"0", схеми І, лінії затримки, лічильники, цифро-аналогові перетворювачі, фільтри нижніх частот, підсилювачі (фільтри) сигналу похибки, виконавчі механізми, електронну обчислювальну машину, блок з розширеними можливостями, причому перший вихід керуючого елемента з'єднаний з входом блока керування дефлекторами, а другий - із лазером з накачкою, виходи блока керування дефлекторами з'єднані з першим входом блока дефлекторів, вихід лазера з накачкою з'єднаний з першим входом модифікованого селектора подовжніх мод, другий вхід якого з'єднаний з блоком з розширеними можливостями, вихід модифікованого селектора подовжніх мод з'єднаний з другим входом блока дефлекторів, вихід блока дефлекторів з'єднаний з входом передавальної оптики; вихід оптико-електронного модуля з'єднаний з входом електронної обчислювальної машини; вихід приймальної оптики з'єднаний з фотодетектором, вихід якого з'єднаний із широкосмуговим підсилювачем; виходи широкосмугового підсилювача під'єднані до резонансних підсилювачів та блока з розширеними можливостями; вихід блока з розширеними можливостями з'єднаний з першим входом електронної обчислювальної машини, другий вхід якої з'єднаний з підсилювачами (фільтрами) сигналу похибки; виходи резонансних підсилювачів підключені до детекторів, які, в свою чергу, з'єднані з фільтрами; виходи фільтрів з'єднані з формувачами імпульсів, виходи яких з'єднані зі входами схеми І та тригерами "1"|"0"; входи схем І з'єднані з виходами ліній затримки, вхід яких з'єднано з тригерами "1"|"0" та формувачем імпульсів; виходи схеми І з'єднані з входами лічильників, виходи яких з'єднані з цифроаналоговими перетворювачами; виходи цифро-аналогових перетворювачів з'єднані з входами фільтрів нижніх частот, виходи яких з'єднані з входами підсилювачів (фільтрів) сигналу похибки, додатково введено гіростабілізовану платформу (ГСП), що розміщена на транспортній базі, на якій розташовано керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, модифікований селектор подовжніх мод, блок дефлекторів, передавальну оптику, оптико 2 UA 107047 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 електронний модуль, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, причому перший вихід керуючого елемента з'єднаний з входом блока керування дефлекторами, а другий із лазером з накачкою, виходи блока керування дефлекторами з'єднані з першим входом блока дефлекторів, вихід лазера з накачкою з'єднаний з першим входом модифікованого селектора подовжніх мод, другий вхід якого з'єднаний з блоком з розширеними можливостями, вихід модифікованого селектора подовжніх мод з'єднаний з другим входом блока дефлекторів, вихід блока дефлекторів з'єднаний з входом передавальної оптики; вихід оптико-електронного модуля з'єднаний із електронною обчислювальною машиною; вихід приймальної оптики з'єднаний з фотодетектором, вихід якого з'єднаний із широкосмуговим підсилювачем; виходи широкосмугового підсилювача під'єднані до резонансних підсилювачів та блока з розширеними можливостями. Побудова каналу автоматичного супроводження літальних апаратів з розширеними можливостями для мобільної суміщеної вимірювальної системи пов'язана з використанням одномодового багаточастотного з синхронізацією подовжніх мод випромінювання єдиного лазера-передавача, частотно-часового методу (ЧЧМ) [3] та оптико-електронного модуля. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі, полягає у стійкому кутовому автоматичному супроводженні ЛА, високій точності вимірювання кутів азимута і місця у широкому діапазоні дальностей, починаючи з початкового моменту його польоту, здійсненні об'єктивного контролю у денних і нічних умовах, збереженні інформації, яка оброблена під час проведення випробувань, забезпеченні просторової стабілізації платформи, на якій розміщуються суміщена приймально-передавальна апаратура і виконавчі механізми, та розширенні набору поляризаційних ознак розпізнавання ЛА, що отримуються. Суть корисної моделі пояснюється за допомогою креслень, де: на фіг. 1 наведена узагальнена структурна схема запропонованого каналу, де: а - введення опорного сигналу з частотою Δνм (3Δνм) від лазера-передавача; б - введення сигналу від каналу оцінки тангенціальної швидкості (кутових швидкостей α' і β') ЛА; І - для визначення вимірювальної інформації; II - для розпізнавання ЛА та III - комбінований сигнал у видимому і інфрачервоному діапазонах; на фіг. 2 наведено створення рівносигнального напряму (РСН) та сканування 4-ма діаграмами спрямованості (ДС) лазерного випромінювання в ортогональних площинах; на фіг. 3 наведено створення лазерного сигналу з просторовою модуляцією поляризації; на фіг. 4 наведені епюри напруг з виходів блоків запропонованого каналу; на фіг. 5 наведені епюри напруг з виходів блоків запропонованого каналу, які визначають полярність, де: а) - для визначення знака "+"; б) - для визначення знака "-"; на фіг. 6 наведено кут відхилення ЛА від РСН відносно МСВС. Запропонований канал автоматичного супроводження літальних апаратів за напрямом з розширеними можливостями для мобільної суміщеної вимірювальної системи конструктивно містить керуючий елемент 1, блок керування дефлекторами 2, лазер з накачкою 3, модифікований селектор подовжніх мод 4, блок дефлекторів 5, передавальну оптику 6, оптикоелектронний модуль 7, який складений з телевізійного і інфрачервоного каналів, приймальну оптику 8, фотодетектор 9, широкосмуговий підсилювач 10, резонансні підсилювачі 11, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, детектори 12, фільтри 13, формувачі імпульсів (ФІ1-14, ФІ2-15), тригери "1"|"0" 16, схеми І 17, лінії затримки 18, лічильники 19, цифро-аналогові перетворювачі 20, фільтри нижніх частот 21, підсилювачі (фільтри) сигналу похибки 22, виконавчі механізми 23, електронну обчислювальну машину 24, блок з розширеними можливостями 25 та гіростабілізіровану платформу 26. Робота запропонованого каналу автоматичного супроводження літальних апаратів за напрямом з розширеними можливостями для мобільної суміщеної вимірювальної системи полягає у наступному. Із синхронізованого одномодового багаточастотного спектра випромінювання лазера-передавача (Лн) за допомогою модифікованого селектора подовжніх мод виділяються необхідні пари частот і окремі частоти для створення: - лазерного сигналу з просторовою модуляцією поляризації, за умови використання сигналу з подовжніх мод (несучих частот νn); - РСН на основі формування сумарної діаграми спрямованості лазерного випромінювання, завдяки 4-м парціальним ДС, що частково перетинаються, за умови використання комбінацій подовжніх мод ("підфарбованих" різницевими частотами міжмодових биттів) Δν54=ν5-v4=Δνм, Δν97=ν9-ν7=2Δνм, Δν63=ν6-ν3=3Δνм, Δν82=ν8-ν2=6Δνм. За допомогою МСПМ та БРМ формується лазерний сигнал з просторовою модуляцією поляризації шляхом створення лазерного випромінювання з двох несучих частот (v n1 та vn2) у вигляді двох променів з вертикальною (νn1) та горизонтальною (νn2) поляризацією (фіг. 3). 3 UA 107047 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 При цьому випромінювання апертури першого і другого поляризаційних каналів в апертурній площині V0U рознесені на відому відстань Δνq. Різниця ходу пучків до картинної площині ЛА ХОУ змінюється вдовж осі X від точки до точки. Обумовлена цим різність фаз (амплітуд) між поляризованими компонентами поля, що ортогональні, у картинній площині також змінюється від точки до точки. Залежно від різності фаз (амплітуд) у картинній площині змінюється вигляд поляризації сумарного поля сигналу, що зондує, від лінійної через еліптичну і циркулюючу до лінійної, ортогональної до початкової і т. д. Період зміни вигляду поляризації визначається базою між випромінювачами Δνq та відстанню до картинної площини R. Розподіл інтенсивності в реєстрованому зображенні ЛА промодульовано по гармонійному закону з коефіцієнтом модуляції, що дорівнює значенню ступеня поляризації випромінювання, що відбито, в даній ділянці поверхні ЛА. Сигнал частот міжмодових биттів Δνм, 2м, 3м та 6м надходить на БД, що складається з 4-х п'єзоелектричних дефлекторів. Парціальні ДС лазерного випромінювання попарно зустрічно сканують блок дефлекторів у кожній з двох ортогональних площин (фіг. 1, 2). Період сканування задається БКД, який разом з Лн живляться від КЕ. Проходячи через ПРДО, груповий лазерний імпульсний сигнал пар частот ν5,ν4=м, ν9,ν7=2м, ν6,ν3=3м та ν8,ν2=6м фокусується в точці простору, що сканується, оскільки здійснюється зустрічне сканування двома парами ДС лазерного випромінювання у кожній з двох ортогональних площин α і β (або X і У), при цьому лазерний сигнал з просторовою модуляцією поляризації (на несучих частотах νn1 та νn2) проходить вдовж рівносигнального напряму (фіг. 2). Прийняті ПРМО від ЛА інформаційні та лазерні імпульсні сигнали і обвідні сигнали ДС лазерного випромінювання, відбиті в процесі сканування чотирьох ДС, за допомогою ФТД перетворюються в електричні імпульсні сигнали на несучій частоті і різницевих частотах міжмодових биттів. Підсилені широкосмуговим підсилювачем, вони розподіляються: - в БРМ для обробки відбитого від поверхні ЛА лазерного сигналу з просторовою модуляцією поляризації, що зондує; - по резонансним підсилювачам, які настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів м від, 2м від, 3м від, 6м від. При цьому імпульсні сигнали радіочастоти, що надходять з РП м від і РП 2м від, формують сигнал похибки по куту α, а з РП 3м від і РП 6м від - по куту β При відбитті лазерного сигналу з просторовою модуляцією поляризації, що зондує, від поверхні ЛА змінюються амплітудні і фазові співвідношення між ортогонально поляризаційними компонентами, параметри їх поляризаційні і, відповідно, комплексні коефіцієнти когерентності відбитого поля. Просторовий розподіл поляризаційних характеристик такого відбитого сигналу по зміні контрасту модуляційної структури зображення несе також інформацію про типи матеріалів у складі поверхні ЛА, їх характеристики і тощо, що відображається у ЕОМ, тому у БРМ також здійснюється поляризаційна обробка поля, що приймається. Формування сигналу похибки по куту α полягає у наступному. Введення імпульсного сигналу (а) з опорного каналу м, перетвореного формувачем імпульсів ФІ1 у "пачки" опорних імпульсів на частоті м оп, надходить на схему І. Виділений і посилений імпульсний сигнал з РП м від частоти міжмодових биттів м від (фіг. 4, 5) детектується Дет у вигляді обвідної сигналу, що змінюється за законом руху ДС лазерного випромінювання і, після проходження фільтра, перетворюється у ФІ2 у точках переходів періодів сканування в імпульси (один імпульс за період сканування), надходить на тригер "1", перекидаючи його. У цей же час, виділений і посилений резонансним підсилювачем 2м від імпульсний сигнал частоти міжмодових биттів 2м від детектується, виділяючи обвідну сигналу, що змінюється по такому ж закону і, проходячи Ф, перетворюється у ФІ2 у точках переходів періодів коливань в імпульси (один імпульс за період сканування) та надходить на тригер "0", встановлюючи його у вихідний стан. Задача виміру часового інтервалу в схемі І із заданою точністю полягає у встановленні критерію початку і кінця відліку часового інтервалу по визначених характеристиках значення імпульсних сигналів, що надходять на входи схеми І. У зв'язку з тим, що передній фронт імпульсу досить малий у порівнянні з дозволом, що вимагається за часом, характерними значеннями сигналу, що визначають початок і кінець відліку часового інтервалу є граничне значення Uп (порогове значення напруги) (фіг. 4). Завдяки періодичному за цикл сканування відкриттю і закриттю тригером схеми І, регулюється проходження імпульсів у схемі І від ФІ1, тобто відбувається виділення "пачок" імпульсів, число яких пропорційне куту відхилення ЛА від рівносигнального напряму (фіг. 5, 6). 4 UA 107047 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Підраховані Лч імпульси, перетворюються ЦАП в аналоговий сигнал похибки з необхідним знаком, який змішується у ФНЧ з імпульсним сигналом від каналу кутових швидкостей ЛА (б) для уточнення похибки збігу по кутах. Завдяки обліку вимірювальної інформації від каналу кутових швидкостей (б) у ФНЧ усуваються динамічна і флуктуаційна похибки фільтрації. Отриманий сигнал, відфільтрований у ФНЧ і посилений ПСП, відпрацьовується за допомогою ВМ (α), надходить від ПСП (α) на вхід ЕОМ та виділяється в ній у вигляді числа, пропорційного куту азимута α, що вимірюється. Якщо ЛА знаходиться вище РСН, то на схему І першим надходить імпульс з ФІ2 міжмодової частоти м від, а на тригер надходить другим імпульс з ФІ2 міжмодової частоти 2м від (фіг. 1, 5, 6). На схему І від тригера подається строб, тривалість якого пропорційна відхиленню ЛА від РСН. Цей часовий інтервал вимірюється методом обрахунку імпульсів частоти міжмодових биттів м. Оскільки тривалість строба залежить лише від величини відхилення ЛА від РСН, а не від сторони відхилення, використовується схема визначення полярності сигналу похибки ("+" або ""). Якщо ЛА буде розташований нижче РСН, то першим надійде імпульс від ФІ2 з каналу 2м , а другим - з каналу м від. від Визначення знаку ("+" або "-"), або сторони відхилення ЛА від РСН (фіг. 1; 5 а, б) полягає у наступному. Якщо ЛА знаходиться вище РСН, імпульс 1 (фіг. 1, 5 а) від каналу м від випереджає імпульс 2 каналу 2м від. Оскільки строб від тригера затримується на час, що перевищує тривалість імпульсу 1 (або 2), то схема збігів І не спрацьовує, тому що імпульс 1 не збігається в часі з даним стробом. Знак сигналу похибки по куту α залишається позитивним ("+"). Якщо ЛА знаходиться нижче РСН (фіг. 5 б), імпульс 1 відстає від імпульсу 2, тому він збігається в часі зі стробом. Схема І спрацьовує і змінює знак ("-" або полярність) напруги сигналу похибки по куту α. Імпульс зі схеми І подається на знаковий розряд Лч імпульсів з частотою м. Число імпульсів у Лч пропорційно куту відхилення α від РСН. Форматування сигналу похибки по куту β відбувається таким же чином, як для сигналу похибки по куту α. Виконавчі механізми (BMα і ВМβ) розвертають ПРМ-ПРД платформу таким чином, щоб ЛА знаходився на РСН запропонованого каналу, тобто на РСН сумарної ДС лазерного випромінювання, яка сформована з чотирьох парціальних ДС (фіг. 2, 6). OEM постійно здійснює у денних і нічних умовах у видимому та інфрачервоному діапазонах спостереження за ЛА, який супроводжується. Об'єктивний контроль, обробка і відображення інформації про кути азимута α і місця β ЛА відбувається в ЕОМ. Для збереження інформації, яка оброблена під час проведення випробувань ЛА, в пам'яті ЕОМ використовується база даних - сукупність взаємопов'язаних даних, організованих у відповідності до схеми даних таким чином, щоб з ними міг працювати користувач. Підвищення швидкості обробки інформації, яка надходить на ЕОМ здійснюється за рахунок використання технології синтезу часу параметризованих паралельних програм. Вимірювальна інформація про тангенціальну швидкість (кутові швидкості) ЛА від каналу кутових швидкостей використовується в БРМ, де завдяки додатковій обробці елементів поляризаційної матриці розсіяння ЛА від отриманого поляризаційного поля (суми сигналів різної поляризації) забезпечується точне значення кутових швидкостей ЛА, розширюється набір ознак його розпізнавання, підвищується ефективність та скорочується час на розпізнавання ЛА, що супроводжується. Формування ДС лазерного випромінювання, створення рівносигнального напряму пов'язано із задоволенням жорстких вимог, що пред'являються до спектра випромінювання одномодового багаточастотного лазера-передавача, тобто високоточної синхронізації подовжніх мод і стабілізації частот міжмодових биттів. Підвищення ефективності застосування каналу автоматичного супроводження літальних апаратів за напрямом з розширеними можливостями для мобільної суміщеної вимірювальної системи, який заявляється, у порівнянні з прототипом досягається за рахунок введення гіростабілізованої платформи, яка забезпечує дотримання просторової стабілізації платформи каналу. Джерела інформації: 1. Патент на корисну модель № 75283, Україна, MПК G01S 17/42, G01S 17/66. Канал автоматичного супроводження літальних апаратів за напрямком з розширеними можливостями для ЛВС полігонного випробувального комплексу. / О.В. Коломійцев, О.В. Батурін, Д.Г. Васильєв та ін. - № u201206073; заяв. 21.05.2012; опубл. 26.1 1.2012; Бюл. № 22. - 7 с. - аналог. 5 UA 107047 U 5 2. Патент на корисну модель № 95395, Україна, MПК G01S 17/42, G01S 17/66. Канал автоматичного супроводження літальних апаратів за напрямком з розширеними можливостями для комбінованої лазерної системи. / О.В. Коломійцев, І.І. Сачук, О.В. Александров та ін. - № u201406809; заяв. 16.06.2014; опубл. 25.12.2014; Бюл. № 24. - 7 с. прототип. 3. Патент на корисну модель № 55645, Україна, MПК G01S 17/42, G01S 17/66. Частотночасовий метод пошуку, розпізнавання та вимірювання параметрів руху літального апарата. / О.В. Коломійцев - № u201005225; заяв. 29.04.2010; опубл. 27.12.2010; Бюл. № 24. - 14 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Канал автоматичного супроводження літальних апаратів за напрямом з розширеними можливостями для мобільної суміщеної вимірювальної системи, який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, модифікований селектор подовжніх мод, блок дефлекторів, передавальну оптику, оптико-електронний модуль, який містить телевізійний і інфрачервоний канали, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, детектори, фільтри, формувачі імпульсів, тригери "1"|"0", схеми I, лінії затримки, лічильники, цифро-аналогові перетворювачі, фільтри нижніх частот, підсилювачі (фільтри) сигналу похибки, виконавчі механізми, електронну обчислювальну машину, блок з розширеними можливостями, при чому перший вихід керуючого елемента з'єднаний з входом блока керування дефлекторами, а другий - із лазером з накачкою, виходи блока керування дефлекторами з'єднані з першим входом блока дефлекторів, вихід лазера з накачкою з'єднаний з першим входом модифікованого селектора подовжніх мод, другий вхід якого з'єднаний з блоком з розширеними можливостями, вихід модифікованого селектора подовжніх мод з'єднаний з другим входом блока дефлекторів, вихід блока дефлекторів з'єднаний з входом передавальної оптики; вихід оптико-електронного модуля з'єднаний з входом електронної обчислювальної машини; вихід приймальної оптики з'єднаний з фотодетектором, вихід якого з'єднаний із широкосмуговим підсилювачем; виходи широкосмугового підсилювача під'єднані до резонансних підсилювачів та блока з розширеними можливостями; вихід блока з розширеними можливостями з'єднаний з першим входом електронної обчислювальної машини, другий вхід якої з'єднаний з підсилювачами (фільтрами) сигналу похибки; виходи резонансних підсилювачів підключені до детекторів, які, в свою чергу, з'єднані з фільтрами; виходи фільтрів з'єднані з формувачами імпульсів, виходи яких з'єднані зі входами схеми I та тригерами "1"|"0"; входи схем I з'єднані з виходами ліній затримки вхід яких з'єднано з тригерами "1"|"0" та формувачем імпульсів; виходи схеми I з'єднані з входами лічильників, виходи яких з'єднані з цифроаналоговими перетворювачами; виходи цифро-аналогових перетворювачів з'єднані з входами фільтрів нижніх частот, виходи яких з'єднані з входами підсилювачів (фільтрів) сигналу похибки, який відрізняється тим, що додатково містить гіростабілізовану платформу, що розміщена на транспортній базі, на якій розташовано керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, модифікований селектор подовжніх мод, блок дефлекторів, передавальну оптику, оптико-електронний модуль, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, причому перший вихід керуючого елемента з'єднаний з входом блока керування дефлекторами, а другий - із лазером з накачкою, виходи блока керування дефлекторами з'єднані з першим входом блока дефлекторів, вихід лазера з накачкою з'єднаний з першим входом модифікованого селектора подовжніх мод, другий вхід якого з'єднаний з блоком з розширеними можливостями, вихід модифікованого селектора подовжніх мод з'єднаний з другим входом блока дефлекторів, вихід блока дефлекторів з'єднаний з входом передавальної оптики; вихід оптико-електронного модуля з'єднаний із електронною обчислювальною машиною; вихід приймальної оптики з'єднаний з фотодетектором, вихід якого з'єднаний із широкосмуговим підсилювачем; виходи широкосмугового підсилювача під'єднані до резонансних підсилювачів та блока з розширеними можливостями. 6 UA 107047 U 7 UA 107047 U 8 UA 107047 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
МПК: G01S 17/42, G01S 17/66
Мітки: літальних, розширеними, автоматичного, напрямом, апаратів, супроводження, вимірювальної, можливостями, суміщеної, системі, канал, мобільної
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/11-107047-kanal-avtomatichnogo-suprovodzhennya-litalnikh-aparativ-za-napryamom-z-rozshirenimi-mozhlivostyami-dlya-mobilno-sumishheno-vimiryuvalno-sistemi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Канал автоматичного супроводження літальних апаратів за напрямом з розширеними можливостями для мобільної суміщеної вимірювальної системи</a>
Попередній патент: Спосіб вирощування валеріани лікарської за краплинного зрошення
Наступний патент: Канал вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів з розширеними можливостями для мобільної суміщеної вимірювальної системи
Випадковий патент: Спосіб визначення добового біоритмотипу