Лазерна інформаційно-вимірювальна система з додатковим скануванням

Лазерна інформаційно-вимірювальна система з додатковим скануванням, що містить вимірюва 3 приймально-передавальну апаратуру (ПРМПРДА). Побудова лазерної інформаційновимірювальної системи з додатковим скануванням пов'язана з використанням синхронізованого одномодового багаточастотного випромінювання єдиного лазера-передавача та МЧЧМВ [3]. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі полягає в виявленні і високоточному вимірюванні похилої дальності R, радіальної швидкості R', кутів азимута α і місця β та кутових швидкостей α’ і β’ ЛА у широкому діапазоні дальностей, починаючи з початкового моменту його польоту, та стійкому багатоканальному (N) інформаційному взаємозв'язку з ЛА на несучих частотах. На фіг. 1 приведена узагальнена структурна схема запропонованої лазерної інформаційновимірювальної системи. На фіг. 2 приведено створення рівносигнального напрямку (РСН) та сканування сумарною ДС у невеликому куті і окремо 4-мя діаграмами спрямованості в ортогональних площинах. На фіг. 3 приведено зустрічне сканування пар парціальних ДС у кожній із двох ортогональних площин. Запропонована лазерна інформаційновимірювальна система з додатковим скануванням містить приймально-передавальну апаратуру, вимірювальний блок, який складається з пристрою формування каналів, пристрою формування сигналів, пристроїв формування сигналів похибки, виконавчих механізмів по кутах азимута і місця та вимірювальних каналів похилої дальності R, радіальної швидкості R', кутів азимута α і міста β, кутових швидкостей α’ і β’ та інформаційний блок. Робота лазерної інформаційно-вимірювальної системи з додатковим скануванням полягає в наступному. Із синхронізованого одномодового багаточастотного спектра випромінювання YAG:Nd3+ лазера (або лазера з більш кращими характеристиками) за допомогою модифікованого селектору подовжніх мод (МСПМ) виділяються необхідні пари частот для створення: - багатоканального (N) інформаційного зв'язку, за умови використання сигналу подовжніх мод (на несучих частотах vn) (фіг. 2); - рівносигнального напрямку на основі формування сумарної ДС, завдяки 4-х парціальних діаграм спрямованості, які частково перетинаються за умови використання різницевих частот міжмодових биттів (фіг. 2) Δv54=v5-v4=Δvм, Δv97=v9-v7=2Δvм, Δv63=v6-v3=3Δvм, Δv82=v8-v2=6Δvм. Створення РСН, яке проходить через ЛА, дозволяє сформувати багатоканальний (N) інформаційний зв'язок між ПРМ-ПРД А ЛІВС та ПРМ-ПРД А ЛА. Сигнали зв'язку від інформаційного блоку через ПРМ-ПРД А ЛІВС проходять по вздовж РСН та приймаються ПРМ-ПРД А ЛА і у зворотному чині, чим забезпечують інформаційну взаємодію між ЛІВС і ЛА. Зустрічне сканування пар парціальних ДС у кожній із двох ортогональних площин (фіг. 3), приводить до зрушення огинаючих періодів пачок ім 44333 4 пульсів частот міжмодових биттів за один повний прохід ДС у прямому і зворотному напрямку сканування (похибки по кутам), а також до зміни тривалостей огинаючих пачок імпульсів частот міжмодових биттів за неповний прохід ДС у прямому або зворотному напрямку сканування відбитого сигналу від ЛА (похибки по кутовим швидкостям), який приймається ПРМ-ПРД А. Пристрій для формування каналів розподіляє сигнали похибок по вимірювальним каналам. Зустрічне сканування пар парціальних ДС у кожній із двох ортогональних площин (фіг. 3) дозволяє вимірювати як похилу дальність до ЛА по запізнюванню частот міжмодових биттів каналом R, так і його радіальну швидкість допплерівським методом каналом R', оскільки найкращий режим сканування - при напівперекритті ДС (фіг. 2). У пристрої формування сигналів сигнали, які отримані від зустрічного сканування пар парціальних ДС у кожній із двох ортогональних площин, перетворюються завдяки зрушенням огинаючих періодів пачок імпульсів частот міжмодових биттів у сигнали кутів азимута α і місця β та перетворюються, завдяки зрушенням напівперіодів (тривалостей) огинаючих пачок імпульсів частот міжмодових биттів за один прохід ДС в одному напрямку сканування (прямому або зворотному), у сигнали кутової (тангенціальної) складової швидкості ЛА у каналі кутових швидкостей. За зрушеннями огинаючих періодів пачок імпульсів частот міжмодових биттів у пристроях формування сигналів похибки (ПФСП - по кутах азимута а і місця Р), формуються сигнали похибки по кутових координатах, що корегуються прогнозованими динамічними похибками, які через виконавчі механізми (ВМ - по кутах азимута α і місця β) розвертають ПРМ-ПРД А таким чином, щоб РСН постійно проходив черезЛА. Надійний інформаційний зв'язок між ЛІВС і ЛА забезпечується завдяки стійкому кутовому автосупроводженні ЛА. В разі необхідності виявлення ЛА у заданої точки простору, складений із частот міжмодових биттів груповий сигнал сканується у вигляді сумарної ДС за допомогою модифікованого блоку дефлекторів, де кут та напрямок відхилення сумарної ДС задається блоком керування дефлекторів (фіг. 2). Випромінювання, яке знаходиться біля рівня втрат синхронізованого одномодового багаточастотного спектру лазера-передавача та є невеликим за потужністю - не використовується. Кількість інформаційних каналів (N) залежить від кількості мод (несучих частот vn), які мають необхідні вихідні характеристики для використання. Джерела інформації: 1. Деклараційний патент України на винахід № 58392А, Україна, G01S 17/42, G01S 17/66. Високоточна лазерна шестипараметрична система на підставі модернізованого частотно-часового метода вимірювання. /Г.В. Альошин, О.В. Коломійцев, Д.П. Пашков. - № 2003010353; Заяв. 14.01.2003; Опубл. 15.07.2003; Бюл. № 7 - 4 с. 2. Патент України на корисну модель № 23214, Україна, G01S 17/42, G01S 17/66. Лазерна інфор 5 44333 маційно-вимірювальна система. / О.В. Коломійцев - № U200700043; Заяв. 02.01.2007; опубл. 10.05.2007; Бюл. № 6 - 6 с. 3. Деклараційний патент України на винахід № 65099А, Україна, G01S 17/42, G01S 17/66. Модер Комп’ютерна верстка І.Скворцова 6 нізований частотно-часовий метод вимірювання параметрів руху літальних апаратів. / О.В. Коломійцев - № 2003054908; Заяв. 15.03.2004; Опубл. 15.03.2004; Бюл. № 3 -4 с. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601