Лазерна інформаційно-вимірювальна система з можливістю розпізнавання ла

Лазерна інформаційно-вимірювальна система з можливістю розпізнавання ЛА, що містить приймач-передавач (ПРМ-ПРД), вимірювальний блок, який складається з пристрою формування каналів, пристрою формування сигналів, пристроїв формування сигналів похибки, виконавчих механізмів по кутах азимута і міста та вимірювальних каналів похилої дальності R, радіальної швидкості R', кутів азимута α і міста β та кутових швидкостей α' і β', яка відрізняється тим, що після ПРМ-ПРД додатково введено багатофункціональний інформаційний блок для інформаційного взаємозв'язку з ЛА та його розпізнавання. (19) (21) u201008918 (22) 16.07.2010 (24) 10.12.2010 (46) 10.12.2010, Бюл.№ 23, 2010 р. (72) КОЛОМІЙЦЕВ ОЛЕКСІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, БАЛАБУХА ОЛЕКСІЙ СЕРГІЙОВИЧ, ВАСИЛЬЄВ ДМИТРО ГЕННАДІЙОВИЧ, ЗЛОТНІКОВ АНДРІЙ ЛЬВОВИЧ, МОЖАЄВ ОЛЕКСАНДР ОЛЕКСАНДРОВИЧ, ПЄВЦОВ ГЕННАДІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, ПОДОРОЖНЯК АНДРІЙ ОЛЕКСІЙОВИЧ, ПРИХОДЬКО ВОЛОДИМИР МУСІЙОВИЧ, ПРИХОДЬКО ДМИТРО ПЕТРОВИЧ, САЧУК ІГОР ІВАНОВИЧ (73) ХАРКІВСЬКИЙ УНІВЕРСИТЕТ ПОВІТРЯНИХ СИЛ ІМЕНІ ІВАНА КОЖЕДУБА 3 Побудова лазерної інформаційновимірювальної системи з можливістю розпізнавання ЛА пов'язана з використанням синхронізованого одномодово-го богаточастотного випромінювання єдиного лазера-передавача та МЧЧМВ [3]. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі полягає в високоточному вимірюванні похилої дальності R, радіальної швидкості R', кутів азимута α і міста β та кутових швидкостей α' і β' ЛА у широкому діапазоні дальностей, починаючи з початкового моменту його польоту, стійкому багатоканальному (N) інформаційному взаємозв'язку з ЛА на несучих частотах та, в разі необхідності, його розпізнавання. На фіг. 1 приведена узагальнена структурна схема запропонованої лазерної інформаційновимірювальної системи. На фіг. 2 приведено створення рівносигнального напрямку (РСН) та сканування 4-мя діаграмами спрямованості (ДС) лазерного випромінювання в ортогональних площинах. На фіг. 3 приведено зустрічне сканування пар парціальних ДС у кожній із двох ортогональних площин. Запропонована лазерна інформаційновимірювальна система з можливістю розпізнавання ЛА містить приймально-передавач, багатофункціональний інформаційний блок для інформаційного взаємозв'язку з ЛА та його розпізнавання, вимірювальний блок, який складається з пристрою формування каналів, пристрою формування сигналів, пристроїв формування сигналів похибки, виконавчих механізмів по кутах азимута і міста та вимірювальних каналів похилої дальності R, радіальної швидкості R1, кутів азимута α і міста β, кутових швидкостей α' і β'. Робота лазерної інформаційно-вимірювальної системи з можливістю розпізнавання ЛА 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 лазерного випромінювання, завдяки 4-х парціальних ДС, які частково перетинаються за умови використання різницевих частот міжмодових биттів (фіг. 2) ∆v54=v5-v4=∆vм, ∆v97=v9-v7=2∆vм, ∆v63=v6v3=3∆vм, ∆v82=v8-v2=6∆vм. Створення РСН, яке проходить через ЛА, дозволяє сформувати багатоканальний (N) інформаційний зв'язок між ПРМ-ПРД ЛІВС та ПРМ-ПРД ЛА. Сигнали зв'язку від БІБ через ПРМ-ПРД ЛІВС проходять по вздовж РСН та приймаються ПРМ-ПРД ЛА і у зворотному чині, чим забезпечують інформаційну взаємодію між ЛІВС і ЛА. Зустрічне сканування пар парціальних ДС лазерного випромінювання у кожній із двох ортогональних площин (фіг. 2, 3), приводить до зрушення 55506 4 огинаючих періодів пачок імпульсів 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 лазерного випромінювання у прямому або зворотному напрямку сканування відбитого сигналу від ЛА (похибки по кутовим швидкостям), який приймається ПРМ-ПРД. Пристрій для формування каналів розподіляє сигнали похибок по вимірювальним каналам. Зустрічне сканування пар парціальних ДС лазерного випромінювання 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 ПФС сигнали, які отримані від зустрічного сканування пар парціальних ДС лазерного випромінювання 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 ПФСП (по кутах азимута α і місця β), формуються сигнали похибки по кутових координатах, що корегуються прогнозованими динамічними похибками, які через ВМ (по кутах азимута α і місця β) розвертають ПРМ-ПРД таким чином, щоб РСН постійно проходив через ЛА. Надійний інформаційний взаємозв'язок між ЛІВС і ЛА забезпечується завдяки стійкому кутовому автосупроводженні ЛА. Вимірювальна інформація про тангенціальну складову швидкості ЛА від каналу кутових швидкостей використовується в БІБ для розпізнавання ЛА, за яким ведеться стеження. Надійний інформаційний зв'язок між ЛІВС і ЛА забезпечується завдяки стійкому кутовому його автосупроводженні. Кількість інформаційних каналів (N) залежить від кількості мод (vn), які мають необхідні вихідні характеристики для використання. ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ 1. Деклараційний патент України на винахід № 58392А, Україна, МПК G01 S 17/42, G01 S 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, МПК G01 S 17/42, G01 S 17/66. Лазерна інформаційно-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, МПК G01 S 17/42, G01 S 17/66. 5 55506 Модернізований частотно-часовий метод вимірювання параметрів руху літальних апаратів. /О.В. Комп’ютерна верстка І.Скворцова 6 Коломійцев - № 2003054908; Заяв. 15.03.2004; Опубл. 15.03.2004; Бюл. № 3 - 4 с. Підписне Тираж 26 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