Канал вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів

Канал вимірювання кутових швидкостей літа 3 торів, передаючу оптику, приймаючу оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів, тригери "1"|"0", схеми «І», реверсивні лічильники, схеми порівняння, електронноцифрову обчислювальну машину та Dnм оп - введення опорних сигналів з частотами міжмодових биттів (Dnм оп, 2Dnм оп, 3Dnм оп, 6Dnм оп) від лазера, що передає, замість СПМ введено багатоканальний СПМ (БСПМ) [3]. Побудова каналу вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів пов'язана з використанням синхронізованого одномодового богаточастотного випромінювання єдиного лазера-передавача та МЧЧМВ [4]. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі полягає в високоточному вимірюванні кутової швидкості (прискорення a' і b') ЛА у широкому діапазоні дальностей починаючи з початкового моменту його польоту та багатоканальному (N) інформаційному взаємозв'язку з ЛА (підвищення об'єму інформації, яка передається та приймається). На Фіг.1 приведена узагальнена структурна схема запропонованого каналу. На Фіг.2 приведено створення рівносигнального напрямку (РСН) та сканування 4-мя ДС в ортогональних площинах. На Фіг.3 приведені епюри напруг з виходів блоків пропонуємого каналу. Запропонований канал вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, багатоканальний селектор подовжніх мод, блок дефлекторів, передаючу оптику, приймаючу оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів, тригери "1"|"0", схеми «І», реверсивні лічильники, схеми порівняння, електронно-цифрову обчислювальну машину та Dnм оп - введення опорних сигналів з частотами міжмодових биттів (Dnм оп, 2Dnм оп, 3Dnм оп, 6Dnм оп) від лазера, що передає. Робота запропонованого каналу полягає в наступному. Із синхронізованого одномодового багаточастотного спектра випромінювання YAG:Nd3+ - лазера (або лазера з більш кращими характеристиками) (Лн) за допомогою БСПМ виділяються необхідні пари частот для створення: - багатоканального (N) інформаційного зв'язку, при умові використання сигналу комбінації подовжніх мод (на різницевій частоті міжмодових биттів Dn101=n10-n1=9Dvм), а також - подовжніх мод (несучих частот vn); - рівносигнального напрямку на основі формування сумарної ДС, завдяки частково перетинаючихся 4-х парціальних діаграм спрямованості, при умові використання різницевих частот міжмодових биттів Dn54=n5-n4=Dvм, Dn97=n9-n7=2Dnм, Dn63=n6-n3=3DnM, Dn82=n8-n2=6Dnм. Груповий сигнал, який складений із частоти 43724 4 міжмодових биттів 9Dnм і несучих частот vn, минаючи БД, потрапляє на ПРДО де змішується (модулюється) з інформаційним сигналом від ІБ та формує багатоканальний (N) інформаційний сигнал, що передається для ЛА (взаємозв'язок) (Фіг.1, 2). Водночас сигнал частот міжмодових биттів Dnм, 2Dnм, 3Dnм та 6Dnм пoтрапляє на БД, який створений з 4-х дефлекторів. Парціальні ДС попарно зустрічно сканують БД у кожній із двох ортогональних площин (Фіг.1, 2). Період сканування задається блоком керування дефлекторів, який разом з Лн забезпечується необхідним живленням від керуючого елемента. Проходячи через передаючу оптику, груповий лазерний імпульсний сигнал пар частот: n5,n4=Dnм, n9,n7=2Dnм, n6,n3=3Dvм, n8,n2=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 vn та n10,n1=9Dnм - проходять вдовж РСН (Фіг.2). Прийняті прийомною оптикою від ЛА інформаційні, та відбиті в процесі сканування чотирьох ДС лазерні імпульсні сигнали, огинаючи сигнали ДС за допомогою фотодетектора перетворюються в електричні імпульсні сигнали на несучих частотах і різницевих частотах міжмодових биттів. Посилювані широкосмуговим підсилювачем, вони розподіляються в інформаційний блок для обробки інформації (9Dnм і vn), що приймається від ЛА та по резонансних підсилювачах, які настроєні на відповідні частоти: Dnм, 2Dnм, 3Dnм, 6Dnм. Одночасно імпульсні сигнали радіочастоти, що надходять з РП1 і РП2 (PПDnм і PП2Dnм) - формують сигнал прискорення a', а РП3 і РП4 (PП3Dnм і РП6Dnм) прискорення b'. Формування сигналу прискорення a', полягає в наступному. Виділені імпульси ФІ 1 першої І лінії від опорної частоти Dnм оп, надходять на реверсивний лічильник (РЛч 1) (Фіг.3). У цей же час відбитий від ЛА оптичний сигнал частоти міжмодових биттів, який перетворюється ФТД у радіочастоту міжмодових биттів Dnм отр, змінюється по закону руху ДС лазера, перетворюється у другої лінії II ФІ 2 у крапках переходів півперіодів сканування в імпульси (один імпульс за півперіод сканування), надходить на тригер "1" та запускає його першим імпульсом. Перший імпульс, який надходить від тригера відкриває РЛч для рахування імпульсів від ФІ 1 і схему "І" для перезапису на схему порівняння. Другий імпульс від тригера надходить на реверсивний вхід того ж РЛч, який здійснює зворотній рахунок імпульсів, які надходять через нього. Третій імпульс і т.д., надходять на тригер роблять аналогічні дії першому. Другий імпульс не надходить на схему "І", а третій імпульс надходить, як і перший, на ФІ 3, схему "І", пропускає різностне число на схему порівняння і т.д. Таким чином, в РЛч записується число імпульсів, порівняно різності подовженого та покороченого (руху ДС) півперіоду сканування. Півперіод сканування подовжується тоді, коли швидкість руху ЛА співпадає з швидкістю руху ДС, а коли не співпадає - покорочується (Фіг.3). Формування сигналу прискорення b', відбува 5 ється аналогічним чином, як для прискорення a'. Отримання інформації про кутові швидкості (прискорення a' і b') з її відображенням відбувається в ЕЦОМ. Випромінювання, яке знаходиться біля рівня втрат синхронізованого одномодового багаточастотного спектру лазера-передавача та є невелике по потужності - 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 №63285А, Україна, G01S 17/42, G01S 17/66. Канал вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів на підставі модернізованого частотночасового методу вимірювання. / Г.В. Альошин, О.В. Коломійцев, Д.П. Пашков. - №2003032666; Заяв. 27.03.2003; Опубл. 15.01.2004; Бюл. №1. 43724 6 8с. 2. Патент України на винахід №25804, Україна, G01S 17/42, G01S 17/66. Канал вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів для лазерної інформаційно-вимірювальної системи. / О.В. Коломійцев, Г.В. Альошин, В.В. Баранник та ін. №U200703227; Заяв. 26.03.2007; Опубл. 27.08.2007; Бюл. №13. - 8с. 3. Патент на корисну модель, №35476, Україна, Н04Q 1/453. Багатофункціональний селектор подовжніх мод / О.В. Коломійцев, Г.В. Альошин, В.В. Баранник та ін. - №u200803489; Заяв. 18.03.2008; опубл. 25.09.2008; Бюл. №18 - 8с. 4. Деклараційний патент України на винахід №65099А, Україна, G01S 17/42, G01S 17/66. Модернізований частотно-часовий метод вимірювання параметрів руху літальних апаратів. / О.В. Коломiйцев - №2003054908; Заяв. 29.05.2003; Опубл. 15.03.2004; Бюл. №3 - 8с. 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 43724 8 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