Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів та додаткового сканування

Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів та додаткового сканування, що містить керуючий елемент, блок керування 3 ції про радіальну швидкість R' ЛА та 6 м - введення опорної частоти (6 п оп) від передаючого лазера (Лн+СПМ). Недоліком каналу-прототипу є те, що він не здійснює інформаційного взаємозв'язку з ЛА на N частотах міжмодових биттів 9 м...N мn та сканування сумарною діаграмою спрямованості (ДС) за умови пошуку ЛА. В основу корисної моделі поставлена задача створити канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів та додаткового сканування, який дозволить здійснювати високоточне вимірювання радіальної швидкості ЛА у широкому діапазоні даль-ностей та багатоканальний (N) інформаційний взаємозв'язок з ним на частотах міжмодових биттів 9 м...N мп і в разі необхідності пошуку ЛА - сканування сумарною ДС у заданій зоні. 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 п, електронноцифрову обчислювальну машину, блок відображення вимірювальної інформації про радіальну швидкість R' ЛА, додатково замість СПМ введено СПМ з багаточастотним розділенням каналів (СПМ БРК) [3] і 6 м - введення опорної частоти (6 м оп) від передаючого лазера (Лн+СІШ БРК) та замість БД введено модифікований БД (МБД). Побудова каналу вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів та додаткового сканування пов'язана з використанням синхронізованого одномодового богаточастотно-го випромінювання єдиного лазера-передавача та МЧЧМВ [4]. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі полягає в високоточному вимірюванні радіальної швидкості R' ЛА у широкому діапазоні дальностей, починаючи з початкового моменту його польоту та багатоканальному (N) інформаційному взаємозв'язку з ЛА на частотах міжмодових биттів (підвищення об'єму інформації, яка передається та приймається) і в разі пошуку ЛА - скануванні сумарною ДС у заданій зоні по заданому закону. На Фіг.1 приведено передаючий бік узагальненої структурної схеми запропонованого каналу: 1 вимірювальний сигнал; 2 - інформаційний сигнал. На Фіг.2 приведена узагальнена структурна схема запропонованого каналу: І - структурна схема реалізації стежуючого принципу вимірювання; II - структурна схема вимірювання радіальної швидкості ЛА. На Фіг.3 приведено створення рівносигнального напрямку (РСН) та сканування 4-мя ДС в ортогональних площинах і сумарною ДС. 50966 4 Запропонований канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів та додаткового сканування містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, селектор подовжніх мод з багаточастотним розділенням каналів, модифікований 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 п, електронно-цифрову обчислювальну машину, блок відображення вимірювальної інформації про радіальну швидкість R' ЛА та 6 м введення опорної частоти (6 м оп) від передаючого лазера (Лн+СПМ БРК). Робота запропонованого каналу полягає в наступному. Із синхронізованого одномодового багаточастотного спектра випромінювання YAG:Nd3+ лазера (або лазера з найбільш кращими характеристиками) (Лн) за допомогою СПМ БРК виділяються необхідні пари частот для створення: багатоканального (N) інформаційного зв'язку, за умовою використання сигналів комбінацій подовжніх мод (на різницевій частоті міжмодових биттів 101= 10- 1=9 м, ... N мп); рівносигнального напрямку на основі формування сумарної ДС, завдяки частково перетинаючихся 4-х парціальних діаграм спрямованості, за умовою використання різницевих частот міжмодових биттів 54= 5- 4= м, 97= 9- 7=2 м, 63= 6- 3= 3 м, 82= 8- 2=6 м. Груповий лазерний сигнал, який складений із частот міжмодових биттів N мn, минаючи МБД, потрапляє на ПРДО, де змішується (модулюється) з інформаційним сигналом від ІБ та формує багатоканальний (N) інформаційний сигнал, що передається ЛА (створення взаємозв'язку) (Фіг.1, 2). Водночас імпульсний лазерний сигнал (вимірювальний) частот міжмодових биттів м, 2 м, 3 м та 6 м надходить на МБД, що складається з 4-х п'єзоелектричних дефлекторів. Парціальні ДС попарно зустрічне сканують МБД у кожній із двох ортогональних площин (Фіг.1, 2). Період сканування задається БКД, який разом з Лн живляться від КЕ. Проходячи через ПРДО, груповий лазерний імпульсний сигнал пар частот: 5, 4= м, 9, 7=2 м, 6, 3=3 м та 8, 2=6 м фокусується в скануєми точки простору, оскільки здійснюється зустрічне сканування двома парами ДС у кожній із двох ортогональних площин і або Х і У, при цьому груповий (інформаційний) лазерний сигнал частот 9 м...N мn - проходить вдовж РСН (Фіг.3). Прийняті ПРМО від ЛА відбиті в процесі сканування чотирьох ДС, лазерні імпульсні сигнали і огинаючи сигнали ДС за допомогою ФТД перетворюються в електричні імпульсні сигнали на різницевих частотах міжмодових биттів. Підсилені ШП, вони розподіляються в ІБ для обробки інформації 5 (9 м від ... N мn), яка приймається від ЛА та по РП, що настроєні на відповідні частоти: м від, 2 м від, 3 м від, 6 м, від для виділення вимірювальної інформації про R' ЛА. При цьому імпульсні сигнали радіочастоти, що надходять з РП 4 (РП6 м) - формує сигнал R' а РП1 (РП м), РП2 (РП2 м) і РПЗ (РП3 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 (РП6 м) подається сигнал із частотою 6 м від, який змішується через зворотній зв'язок зі сумішшю частот 6 м від + м п, від КГ та фільтрується. У ФАПЧ на частоті міжмодових биттів цей сигнал змішується з частотою п від ОГ. Отриманий сигнал з частотою г з виходу А керуючого генератора подається на вхід другого змішувача (ЗМ2), де змішується з опорною частотою 6 м. Сигнал різницевої частоти 6 м від - ( м - м п), отриманий з виходу Ф2, через ФІ, надходить на схему «І». На лічильник проходить пачка імпульсів, обумовлена мірним інтервалом від ФМІ. Виділене дешифратором кількість рахункових імпульсів пропорційне частоті м допл, перетворюються в ЕЦОМ у цифроаналоговий сигнал, що у цифровому вигляді відображає радіальну швидкість ЛА на цифровому табло блоку відображення інформації. 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 комбінацій парних мод (несучих частот n), які мають необхідні вихідні характеристики для викорис 50966 6 тання. В разі необхідності виявлення ЛА під час його пошуку, груповий сигнал, який складений із частот міжмодових биттів, за допомогою МБД сканується сумарною ДС у заданій зоні із заданим законом сканування, де кут та напрямок відхилення ДС задається БКД (Фіг.1, 2). Джерела інформації 1. Деклараційний патент України на винахід №64961 А, Україна, 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, 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. - №и200703166; Заяв. 26.03.2007; опубл. 27.08.2007; Бюл. №13-8с. 3. Патент України на корисну модель, №35477, Україна, МПК Н04Q1/453. Селектор подовжніх мод з багаточастотним розділенням каналів. /О.В. Коломійцев, Г.В. Альошин, В.В. Баранник та ін. №u200803492; Заяв. 18.03.2008; опубл. 25.09.2008; Бюл. №18 - 6с. 4. Деклараційний патент України на винахід №65099А, Україна, МПК G01S17/42,001 S17/66. 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 О. Рябко 50966 8 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