Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з можливістю формування та обробки зображення ла для лвс

Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з можливістю формування та обробки зображення ЛА для ЛВС, який містить 3 швидкості ЛА у широкому діапазоні дальностей, починаючи з початкового моменту його польоту, та в разі необхідності, формувати і обробляти зображення ЛА. 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, передавальну оптику, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів, схеми „і", лічильники, змішувачі, фільтри, формувачі мірних імпульсів, дешифратор, фазову автопідстройку частоти на частоті міжмодових биттів, керуючий генератор, опорний генератор з частотою підставки п, електронноцифрову обчислювальну машину, блок відображення інформації, та м - введення опорної частоти ( м оп) від лазера-передавача, замість СПМ введено модифікований СПМ (МСПМ) [3] та після ШП введено блок формування зображення (БФЗ). Побудова каналу вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з можливістю формування та обробки зображення для ЛВС пов'язана з використанням МЧЧМВ [4] та синхронізованого одномодового богаточастотного випромінювання єдиного лазера-передавача. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі полягає у високоточному вимірюванні радіальної швидкості ЛА у широкому діапазоні дальностей, починаючи з початкового моменту його польоту, та в разі необхідності, формуванні і обробки зображення ЛА. На фіг. 1 приведена узагальнена структурна схема запропонованого каналу вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів. На фіг. 2 приведено створення рівносигнального напрямку (РСН) та сканування сумарною ДС у заданому куті і окремо 4-мя діаграмами спрямованості в ортогональних площинах. На фіг. 3 приведено створення лазерного сигналу із просторовою модуляцією поляризації. Запропонований канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з можливістю формування та обробки зображення ЛА для ЛВС містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, модифікований селектор подовжніх мод, блок дефлекторів, передавальну оптику, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, блок формування зображення, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів, схеми „і", лічильники, змішувачі, фільтри, формувачі мірних імпульсів, дешифратор, фазову автопідстройку частоти на частоті міжмодових биттів, керуючий генератор, опорний генератор з частотою підставки п, електронно-цифрову обчислювальну машину, блок відображення інформації, та м - введення опорної частоти ( м оп) від лазера-передавача. 52160 4 Робота запропонованого каналу вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з можливістю формування та обробки зображення ЛА для ЛВС полягає в наступному. Із синхронізованого одномодового багаточастотного спектра випромінювання YAG:Nd 3+ - лазера (або лазера з найбільш кращими показниками) (Лн) за допомогою МСПМ виділяються необхідні пари частот для створення рівносигнального напрямку на основі формування сумарної ДС, завдяки частково перетинаючихся 4х парціальних діаграм спрямованості, за умови використання різницевих частот міжмодових биттів 54= 5- 4= м, 97= 9- 7=2 м, п63= 6- 3=3 м, 82= 8- 2=6 м. Також, за допомогою МСПМ та блоку формування зображення створюється лазерний сигнал із просторовою модуляцією поляризації шляхом розведення лазерного випромінювання (несучої частоти) на два променя з поворотом плоскості поляризації на кут 90° в одному з них (фіг. 3). При цьому випромінювання апертури першого і другого каналів в апертурної плоскості u0v рознесені на відстані . Різність ходу пучків до картинної плоскості ЛА ХОУ змінюється вдовж осі Х від точки до точки. Обумовлена цім різність фаз між поляризованими компонентами, що ортогональні, поля у картинної плоскості також змінюється від точки до точки. В залежності від різності фаз у картинній плоскості змінюється вигляд поляризації сумарного поля сигналу, що зондує від лінійної через еліптичну і циркулюючу до лінійної, ортогональної к начальної і т.д. Період зміни вигляду поляризації визначається базою між випромінювачами та відстанню до картинної плоскості R. Розподіл інтенсивності в реєстрованому зображенні ЛА промодульовано по гармонійному закону з коефіцієнтом модуляції, дорівнює значенню ступеня поляризації випромінювання, що відбито, в даній ділянці поверхні ЛА. Сигнал частот міжмодових битгів м, 2 м, 3 м та 6 м надходить на блок дефлекторів, що складається з 4-х п'єзоелектричних дефлекторів. Парціальні ДС попарно зустрічне сканують БД у кожній із двох ортогональних площин (фіг. 1, 2). Період сканування задається БКД, який разом з Лн живляться від керуючого елемента. Проходячи через передавальну оптику, 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 лазерний сигнал із просторовою модуляцією поляризації (на несучих частотах n1 та n2) - проходить вдовж РСН (фіг. 2). Прийняті приймальною оптикою від ЛА, відбиті в процесі сканування чотирьох ДС, лазерні імпульсні сигнали і огинаючи сигнали ДС за допомогою фотодетектора перетворюються в електричні імпульсні сигнали на різницевих частотах міжмодових биттів. Підсилені широкосмуговим підсилювачем, вони розподіляються по резонанс 5 них підсилювачах, які настроєні на відповідні частоти: м, 2 м, 3 м, 6 м. При цьому імпульсні сигнали радіочастоти, що надходять з РП1 (РП м) - формують сигнал радіальної швидкості, а РП2 (РП2 м), РПЗ (РП3 м) і РП4 (РП6 м) формують сигнали для інших вимірювальних каналів ЛВС (фіг. 1). При відбитті лазерного сигналу із просторовою модуляцією поляризації, що зондує, від поверхні ЛА змінюється амплітудні і фазові співвідношення між ортогонально поляризаційними компонентами, параметри їх поляризаційні і, відповідно, комплексні коефіцієнти когерентності відбитого поля. Просторовий розподіл поляризаційних характеристик такого відбитого сигналу по зміні контрасту модуляційної структури зображення несе також інформацію про типи матеріалів у складі поверхні ЛА, їх характеристики і тощо, яка відображається у ЕЦОМ. Тому у БФЗ здійснюється поляризаційна обробка поля, що приймається. На перший змішувач (ЗМ1), подається відбитий сигнал із частотою який м від, змішується через зворотній зв'язок зі сумішшю частот м отр + м п, від керуючого генератора та фільтрується (Ф1). У фазовій автопідстройкі частоти на частоті міжмодових биттів цей сигнал змішується з частотою п від опорного генератору. Отриманий сигнал з частотою г з виходу А керуючого генератора подається на вхід змішувача (ЗМ2), де змішується з опорною частотою м оп. Сигнал різницевої частоти м від-( м м п)> отриманий з виходу Ф2, через формувач імпульсів надходить на схему «І». На лічильник проходить пачка імпульсів, обумовлена мірним інтервалом 52160 6 від ФМІ. Виділена дешифратором кількість рахункових імпульсів пропорційна частоті м допл, перетворюється 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 невелике за потужністю - не використовується. 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 на винахід 61680 А, Україна, МПК G01S17/42. Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів на основі модернізованого частотно-часового методу вимірювання. /Г.В. Альошин, О.В. Коломійцев, Д.П. Пашков. - №2003032667; Заяв. 27.03.2003; Опубл. 17.11.2003;Бюл.№11.-6с. 3. Патент України на корисну модель № 43725, Україна, МПКН04 Q 1/453. Модифікований селектор подовжніх мод. /О.В. Коломійцев, Г.В. Альошин, В.В. Бєлімов та ін. - №и200903693; Заяв. 15.04.2009; Опубл. 25.08.2009; Бюл. № 16. - 6 с. 4. Деклараційний патент України на винахід №65099А, Україна, МПК G01 S 17/42, G01 S 17/66. Модернізований частотно-часовий метод вимірювання параметрів руху літальних апаратів. /О.В. Коломійцев -№ 2003054908; Заяв. 15.03.2004; Опубл. 15.03.2004; Бюл. №3 - 8 с. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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