Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з додатковим скануванням

Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з додатковим скануванням, який містить керуючий елемент, блок керування дефле 3 введення опорної частоти (6Dnм оп) від передаючого лазера (Лн+СПМ). Недоліком каналу-прототипу є те, що він не здійснює інформаційний взаємозв'язок з ЛА на несучих частотах nn та додаткового сканування сумарною діаграмою спрямованості (ДС). В основу корисної моделі поставлена задача створити канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з додатковим скануванням, який дозволить здійснювати виявлення та високоточне вимірювання радіальної швидкості при одночасному інформаційному взаємозв'язку з ЛА на несучих частотах nп і частоті міжмодових биттів. 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, інформаційний блок, 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 Dnn, електронноцифрову обчислювальну машину, блок відображення вимірювальної інформації про радіальну швидкість R' ЛА, замість СПМ введено багатоканальний СПМ (БСПМ) [3] і 6Dnм - введення опорної частоти (6Dnм оп) від передаючого лазера (Лн+БСПМ) та замість БД введено модифікований блок дефлекторів (МБД). Побудова каналу вимірювання радіальної швидкості R' літальних апаратів з додатковим скануванням пов'язана з використанням синхронізованого одномодового богаточастотного випромінювання єдиного лазера-передавача та МЧЧМВ [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 та завдяки скануванню сумарною ДС здійснювати виявлення ЛА. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі полягає в виявленні і високоточному вимірюванні радіальної швидкості R' ЛА у широкому діапазоні дальностей починаючи з початкового моменту його польоту та стійкому багатоканальному (N) інформаційному взаємозв'язку з ЛА на несучих частотах nn і частоті міжмодових биттів (підвищення об'єму інформації, яка передається та приймається). На Фіг.1 приведено передаючий бік узагальненої структурної схеми запропонованого каналу, де: 1 - вимірювальний сигнал; 2 - інформаційний сигнал. На Фіг.2 приведена узагальнена структурна схема запропонованого каналу, де: І - структурна схема реалізації стежуючого принципу вимірювання; II - структурна схема вимірювання радіальної швидкості ЛА. На Фіг.3 приведено створення рівносигнального напрямку (РСН) та сканування сумарною ДС у 43790 4 невеликому куті і окремо 4-мя діаграмами спрямованості в ортогональних площинах. Запропонований канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з додатковим скануванням містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, багатоканальний селектор подовжніх мод, передаючу оптику, приймаючу оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок, 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 Dnп, електронно-цифрову обчислювальну машину, блок відображення вимірювальної інформації про радіальну швидкість R' ЛА і 6Dnм - введення опорної частоти (6Dnм оп) від передаючого лазера (Лн+БСПМ) та модифікований блок дефлекторів. 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 биттів Dnм101=n10-n1=9Dnм), а також - подовжніх мод (несучих частот nn); рівносигнального напрямку (РСН) на основі формування сумарної ДС, завдяки частково перетинаючихся 4-х парціальних діаграм спрямованості, при умові використання різницевих частот міжмодових биттів Dn54=n5-n4=Dnм, Dn97=n9-n7=2Dnм, Dn63=n6n3=3Dnм, Dn82=n8-n2=6Dnм. Груповий сигнал, що складений із частоти міжмодових биттів 9Dnм і несучих частот nn, минаючи МБД, 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 потрапляє на МБД, який створений з 4-х дефлекторів. Парціальні ДС попарно зустрічне сканують МБД у кожній із двох ортогональних площин. Період сканування задається БКД, який разом з Лн забезпечується необхідним живленням від КЕ. Проходячи через ПРДО, груповий лазерний імпульсний сигнал пар частот: n5, n4=Dnм, n9, n7=2Dnм, n6, n3=3Dnм та n8, n2=6Dnм - фокусується в скануєми крапки простору, оскільки здійснюється зустрічне сканування двома парами ДС у кожній із двох ортогональних плоїцин a і b або Х і У, при цьому nn та n10, n1=9Dnм - приходять вдовж РСН. Прийняті прийомною оптикою від ЛА інформаційні та відбиті в процесі сканування чотирьох ДС лазерні імпульсні сигнали і огинаючи сигнали ДС за допомогою фотодетектора перетворюються в електричні імпульсні сигнали на несучій частоті і різницевих частотахміжмодових биттів. Посилювані ШП, вони розподіляються в ІБ для обробки 5 інформації (9ЛУм і Vn), що приймається від ЛА та по РП, настроєних на відповідні частоти міжмодових биттів: Dnм, 2Dnм, 3Dnм, 6Dnм для виділення вимірювальної інформації про радіальну швидкість ЛА. При цьому імпульсні сигнали радіочастоти, що надходять з РП4 (РП6Dnм) - формує сигнал радіальної швидкості, а РП1 (РПDnм), РП2 (РП2Dnм) і РП3 (РП3Dnм) - формують сигнали для інших вимірювальних каналів ЛІВС. Принцип вимірювання R' ЛА полягає в наступному (Фіг.1-3). На перший змішувач (ЗМ1) від РП4 (РП6Dnм) подається сигнал із частотою 6Dnм від, який змішується через зворотній зв'язок зі сумішшю частот 6Dnм від+nм п, від керуючого генератора та фільтрується. У фазовій автопідст-ройки 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 другого змішувача (ЗМ2), де змішується з опорною частотою 6Dnм. Сигнал різницевої частоти 6Dnм від-(Dnм-nм п), 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 nм допл., перетворюються в ЕЦОМ у цифроаналоговий сигнал, що у цифровому вигляді відображає радіальну швидкість ЛА на цифровому табло блоку відображення інформації. В разі необхідності виявлення ЛА у заданої крапці простору груповий сигнал, який складений із частот міжмодових биттів і несучих частот nn, сканується у вигляді сумарної ДС за допомогою модифікованого блоку дефлекторів, де кут та напрямок 43790 6 відхилення сумарної ДС задається БКД (Фіг.1-3). 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 nn), які мають необхідні вихідні характеристики для використання. Джерела інформації: 1. Деклараційний патент України на винахід №64961А, Україна, 6 МПК G01S17/42, G01S17/66. Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів на підставі модернізованого частотно-часового методу вимірювання. /Г.В.Альошин, О.В.Коломійцев, Д.П.Пашков. -№2003032667; Заяв. 27.03.2003; Опубл. 17.03.2004; Бюл. №11. - 8с. 2. Патент на корисну модель, №25800, Україна, 6 МПК G01S17/42, G01S17/66. Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів для лазерної інформаційно-вимірювальної системи. /О.В.Коломійцев, Г.В.Альошин, В.В.Баранник та ін. - №u200703166; Заяв. 26.03.2007; опубл. 27.08.2007; Бюл. №13, -8с. 3. Патент на корисну модель, №35476, Україна, Н04Q1/453. 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, G01S17/42, G01S17/66. Модернізований частотно-часовий метод вимірювання параметрів руху літальних апаратів. /О.В.Коломійцев. -№2003054908; Заяв. 15.03.2004; Опубл. 15.03.2004; Бюл. №3, - 8с. 7 Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 43790 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