Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів для лазерної інформаційно-вимірювальної системи, який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, селектор подовжніх мод, блок дефлекторів, передавальну оптику (ПРДО), приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач (ШП), резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів, схему І, лічильник, змішувачі, фільтр, формувач мірних імпульсів, дешифратор, фазове автопідстроювання частоти на частоті міжмодових биттів, керуючий генератор, опорний генератор з частотою підставки , електронно-цифрову обчислювальну машину (ЕЦОМ), блок відображення вимірювальної інформації про радіальну швидкість R' літального апарата (ЛА) та  - введення опорної частоти  від передавального лазера (Лн+СПМ), який відрізняється тим, що після ШП додатково введено інформаційний блок, який зв'язаний з ПРДО для формування передаваної інформації та ЕЦОМ для обробки інформації, що приймається з ЛА.

Текст

Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів для лазерної інформаційно - вимірювальної системи, який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, селектор подовжніх мод, блок дефлекторів, передаючу оптику (ПРДО), приймаючу опти ку, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач (ШП), резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів, схему «І», лічильник, змішувачі, фільтр, формувач мірних імпульсів, дешифратор, фазову автопідстройку частоти на частоті міжмодових биттів, керуючий генератор, опорний генератор з частотою підставки D nп , електронно - цифрову обчислювальну машину (ЕЦОМ), блок відображення вимірювальної інформації про радіальну швидкість R' літального апарату (ЛА) та 6Dn м Корисна модель відноситься до галузі лазерних систем і може бути використана для синтезу лазерної інформаційно - вимірювальної системи (ЛІВС) з модернізованим частотно - часовим методом (МЧЧМ) вимірювання. Відома „Система автоматичного супроводження ЛА за напрямком на багатомодових лазерах" [1], яка містить послідовно з'єднанні лазер з блоком лазерної накачки, селектор подовжніх мод, передаючу оптику, а для приймання сигналу - приймаючу оптику, фотодетектор, резонансні підсилювачі, схеми порівняння, пристрій сигналу похибки, виконавчій пристрій. Система забезпечує автосупроводження літального апарату (ЛА) за напрямком (АСН). Недоліками відомої системи є те, що вона не вимірює радіальну швидкість ЛА та не здійснює інформаційного взаємозв'язку з ним. Найбільш близьким до запропонованого технічним рішенням, обраним як прототип є «Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів на підставі модернізованого частотно - часового методу вимірювання» [2], який містить керую чий елемент (КЕ), блок керування дефлекторами (БКД), лазер з накачкою (Лн), селектор подовжніх мод (СПМ), блок дефлекторів (БД), передаючу оптику (ПРДО), приймаючу оптику (ПРМО), фо тодетектор (ФТД), широкосмуговий підсилювач (ШП), резонансні підсилювачі (РП), настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів (ФІ), схему «І», лічильник (Лч), змішувачі (ЗМ), фільтр (Ф), формувач мірних імпульсів (ФМІ), дешифратор (ДШ), фазову автопідстройку частоти (ФАПЧ) на частоті міжмодових биттів, керуючий генератор (КГ), опорний генератор (ОГ) з частотою підставки D nп , електронно - цифрову обчислювальну машину (ЕЦОМ), блок відображення інформації (БВІ) та 6Dn м - введення опорної частоти (6Dnмоп) від передаючого лазера (Лн+СПМ). Недоліком каналу - прототипу є відсутність можливості здійснювання інформаційного взаємозв'язку з ЛА. В основу корисної моделі поставлена задача створити канал вимірювання радіальної швидкості (19) UA (11) 25800 (13) U введення опорної частоти (6Dnмоп ) від передаючого лазера (Лн+СПМ), який відрізняється тим, що після ШП додатково введено інформаційний блок, який зв'язаний з ПРДО для формування передаваемої та ЕЦОМ для обробки інформації, що приймається з ЛА. 3 25800 літальних апаратів для лазерної інформаційновимірювальної системи, який дозволить здійснювати інформаційний взаємозв'язок з ЛА та високоточне вимірювання радіальної швидкості. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у відомий канал - прототип [2], який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, селектор подовжніх мод, блок дефлекторів, передаючу оптику, приймаючу оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових битті в, формувачі імпульсів, схему «І», лічильник, змішувачі, фільтр, формувач мірних імпульсів, дешифратор, фазову автопідстройку частоти на частоті міжмодових биттів, керуючий генератор, опорний генератор з частотою підставки D nп , електронно - цифрову обчислювальну машину, блок відображення інформації та 6Dn м - введення опорної частоти (6Dnмоп ) від передаючого лазера (Лн+СПМ), додатково після ШП введено інформаційний блок (ІБ), який зв'язаний з ПРДО для формування передаваемої інформації та ЕЦОМ для обробки інформації, що приймається з ЛА. Побудова каналу вимірювання радіальної швидкості R' пов'язана з використанням одномодовим богаточастотним випромінюванням лазера та МЧЧМВ [3, 4], який дозволяє завдяки зустрічному скануванню пар парціальних діаграм спрямованості (ДС) у кожній із двох ортогональних площин вимірювати з високою точністю радіальну швидкість ЛА допплерівським методом. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі полягає в створенні інформаційного взаємозв'язку з ЛА та високоточному вимірюванні його радіальної швидкості R' у широкому діапазоні дальностей починаючи з початкового моменту польоту при понадвузьких ДС. Такий канал пропонується використовува ти у складі ЛІВС. На Фіг.1 приведено передаючий бік узагальненої структурної схеми запропонованого каналу вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів 1 - вимірювальний сигнал; 2 - інформаційний сигнал. На Фіг.2 приведена узагальнена структурна схема запропонованого каналу вимірювання радіальної складової швидкості руху літальних апаратів I - структурна схема реалізації стежуючого принципу вимірювання; II - стр уктурна схема вимірювання радіальної швидкості ЛА. Запропонований канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів для лазерної інформаційно - вимірювальної системи містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, селектор подовжніх мод, блок дефлекторів, передаючу оптику, приймаючу оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів, схему «І», лічильник, змішу 4 вачі, фільтр, формувач мірних імпульсів, дешифратор, фазову автопідстройку частоти на частоті міжмодових биттів, керуючий генератор, опорний генератор з частотою підставки D nп , електронно цифрову обчислювальну машин, блок відображення вимірювальної інформації про радіальну швидкість R' ЛА та 6Dn м - введення опорної час тоти (6Dnмоп ) від передаючого лазера (Лн+СПМ). Робота запропонованого каналу полягає в наступному. Із синхронізованого одномодового багаточастотного спектра випромінювання YAG:Nd3+ - лазера (Лн) за допомогою СПМ виділяються необхідні пари частот для створення: - інформаціонного каналу зв'язку, при умові використання сигналу з різницевих частот міжмодових биттів Dn101 = n10 - n1 = 9Dn м ; - рівносигнального напрямку (РСН) на основі формування сумарної ДС, завдяки частково перетинаючихся 4-х парціальних діаграм спрямованості, при умові використання різницевих частот міжмодових биттів Dn54 = n 5 - n 4 = D nм , Dn97 = n9 - n 7 = 2Dn м , Dn63 = n 6 - n 3 = 3D nм , Dn82 = n8 - n 2 = 6Dn м . Сигнал частотою міжмодових биттів 9Dnм , минаючи БД потрапляє на ПРДО де змішується з сигналом від ІБ та формує передаваєму інформацію для ЛА (Фіг. 1, 2). Водночас сигнал частот міжмодових биттів D nм , 2Dnм , 3Dnм та 6Dn м потрапляє на БД, який створений з 4-х дефлекторів. Парціальні ДС попарно зустрічно сканують БД у кожній із двох ортогональних площин. Період сканування задається БКД, який разом з Лн забезпечується необхідним живленням від КЕ. Проходячи через ПРДО, гр уповий лазерний імпульсний сигнал пар частот: n 5, n 4 = Dn м , n 9, n 7 = 2D nм , n 6, n 3 = 3Dnм , n 8, n 2 = 6Dnм - фокусується в скануємі крапки простору, оскільки здійснюється зустрічне сканування двома парами ДС у кожній із двох ортогональних площин a і b або X і У, при цьому n10, n1 = 9D nм - проходить вдовж РСН. Прийняті ПРМО відбиті від ЛА інформаційний, та в процесі сканування чотирьох ДС, вимірювальні лазерні імпульсні сигнали і огинаючи сигнали ДС за допомогою ФТД перетворюються в електричні імпульсні сигнали на різницевих частота х міжмодових биттів, посилювані ШП, і розподіляються в ІБ 9 Dn мотр для обробки приймаємої інформації від ЛА та по РП, побудованих на відповідні частоти: D nм , 2Dnм , 3Dnм та 6Dn м для виділення вимірювальної інформації про ЛА. При цьому імпульсні сигнали радіочастоти, що надходять з РП 4 (РП6Dn м ) - формує сигнал радіальної швидкості, а РП 1 (РПDnм ) , РП 2 (РП2Dn м ) і РП 3 5 (РП3Dn м ) - формують сигнали для інших вимірювальних каналів ЛІВС. Принцип вимірювання радіальної швидкості ЛА для ЛІВС полягає в наступному (Фіг. 1, 2). На перший змішувач (ЗМ1) від РП 4 (РП6Dn м ) подається сигнал із частотою 6 Dn мвід , який змішується через зворотній зв'язок зі сумішшю частот 6 D nмвід + n мп , від керуючого генератора та фільтрується. У фазовій автопідстройкі частоти на частоті міжмодових биттів цей сигнал змішується з частотою nп від опорного генератору. Отриманий сигнал з частотою Dnг з виходу А керуючого генератора подається на вхід др угого змішувача (ЗМ2), де змішується з опорною частотою 6Dn м . Сигнал різницевої частоти 6 D nмвід - (D nм - nмп ) , отриманий з виходу Ф2, через формувач імпульсів, надходить на схему "І". На лічильник проходить пачка імпульсів, обумовлена мірним інтервалом від ФМІ. Виділене дешифратором кількість рахункових імпульсів пропорційне частоті n мдопл , перетворюються в ЕЦОМ у цифроаналоговий сигнал, що у цифровому вигляді 25800 6 відображає радіальну швидкість ЛА на цифровому табло блоку відображення інформації. Джерела інформації: 1. Рондин Ю. П., Коломийцев А. В. Система автоматического сопровождения объекта по направлению на многомодовых лазерах. //Информационные системы. Вып. - 1(5). - X.: НАНУ, ПАНИ, ХВУ. - 1997. - С.35-39. 2. Деклараційний патент України на винахід №64961 А, Україна, 6MПКG01 S 17/42, G01 S 17/66. Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів на підставі модернізованого частотно - часового методу вимірювання. /Альошин Г. В., Коломійцев О. В., Пашков Д. П. №2003032667; Заяв. 27.03.2003; Опубл. 17.03.2004; Бюл. №11. - 8с 3. Деклараційний патент України на винахід №65099А, Україна, G01 S 17/42, G01 S 17/66. Модернізований частотно - часовий метод вимірювання параметрів руху лі тальних апаратів. /Коломійцев О. В. - № 2003054908; Заяв. 15.03.2004; Опубл. 15.03.2004; Бюл. №3 - 8с 4. Коломійцев О. В. Лазерна інформаційно вимірювальна система. //Системи обробки інформації: Збірник наукових праць. - X.: ХВУ. - 2004. Вип. 8(36). – С.186-189. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 25800 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Device for measuring the radial velocity of an aircraft for a laser information and measuring system

Автори англійською

Kolomiitsev Oleksii Volodymyrovych, Alioshyn Hennadii Vasyliovych, Barannyk Volodymyr Viktorovych, Bielimov Volodymyr Vasyliovych, Vysotskyi Oleh Volodymyrovych, Kitov Vadym Stanislavovych, Khudarkovskyi Kostiantyn Ihorovych

Назва патенту російською

Устройство для измерения радиальной скорости летательного аппарата, используемое в лазерной информационно-измерительной системе

Автори російською

Коломийцев Алексей Владимирович, Алешин Геннадий Васильевич, Баранник Владимир Викторович, Белимов Владимир Васильевич, Высоцкий Олег Владимирович, Китов Вадим Станиславович, Хударковский Константин Игоревич

МПК / Мітки

МПК: G01S 17/42

Мітки: канал, радіальної, апаратів, інформаційно-вимірювальної, вимірювання, літальних, системі, лазерної, швидкості

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/4-25800-kanal-vimiryuvannya-radialno-shvidkosti-litalnikh-aparativ-dlya-lazerno-informacijjno-vimiryuvalno-sistemi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів для лазерної інформаційно-вимірювальної системи</a>

Подібні патенти