Канал вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів та можливістю розпізнавання ла

Канал вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів та можливістю розпізнавання ЛА, який містить керуючий елемент, блок керування дефле 3 Недоліком каналу-прототипу є те, що він не може розпізнавати ЛА. В основу корисної моделі поставлена задача створити канал вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів та можливістю розпізнавання ЛА, який дозволить здійснювати високоточне вимірювання кутових швидкостей (прискорення ’ і ’) ЛА, багатоканальний (N) інформаційний взаємозв'язок з ним на частотах міжмодових биттів 9 vм ... N vмn та, в разі необхідності, розпізнавання ЛА. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у канал-прототип [2], який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, селектор подовжніх мод з багаточастотним розділенням каналів, 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 vм оп - введення опорних сигналів з частотами міжмодових биттів ( vм оп, 2 vм оп 3 vм оп, 6 vм оп) від лазера, що передає, додатково після ШП замість ІБ введено багатофункціональний інформаційний блок (БІБ) із б - введенням сигналу тангенціальної складової швидкості (кутових швидкостей) ЛА, що виміряна, для інформаційного взаємозв'язку з ЛА та його розпізнавання. Побудова каналу вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів та можливістю розпізнавання ЛА пов'язана з використанням синхронізованого одномодового богаточастотного випромінювання єдиного лазера-передавача та МЧЧМВ [3]. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі полягає в високоточному вимірюванні кутової швидкості (прискорення ’ і ’) ЛА у широкому діапазоні дальностей, починаючи з початкового моменту його польоту, багатоканальному (N) інформаційному взаємозв'язку з ЛА на частотах міжмодових биттів та, в разі необхідності, його розпізнавання. На фіг. 1 приведена узагальнена структурна схема запропонованого каналу, де: 1 вимірювальний сигнал; 2 - інформаційний сигнал; vм оп ...- введення опорних сигналів з частотами міжмодових биттів ( vм оп, 2 vм оп, 3 vм оп, 6 vм оп) від лазера, що передає; б - введення сигналу тангенціальної складової швидкості (кутових швидкостей) ЛА, що виміряна. На фіг. 2 приведено створення рівносигнального напрямку (РСН) та сканування 4мя діаграмами спрямованості (ДС) лазерного випромінювання в ортогональних площинах. На фіг. 3 приведені епюри напруг з виходів блоків пропонуємого каналу. Запропонований канал вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів та можливістю розпізнавання ЛА містить керуючий елемент, блок 55508 4 керування дефлекторами, лазер з накачкою, селектор подовжніх мод з багаточастотним розділенням каналів, блок дефлекторів, передаючу оптику, приймаючу оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, багатофункціональний інформаційний блок із б - введенням сигналу тангенціальної складової швидкості (кутових швидкостей) ЛА, що виміряна, для iнформаційного взаємозв'язку з ЛА і його розпізнавання, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів, тригери „1”|„0”, схеми „і”, реверсивні лічильники, схеми порівняння, електронно-цифрову обчислювальну машину, vм оп - введення опорних сигналів з частотами міжмодових биттів ( vм оп, 2 vм оп, 3 vм оп, 6 vм оп) від лазера, що передає. Робота запропонованого каналу полягає в наступному. Із синхронізованого одномодового багаточастотного спектра випромінювання YAG:Nd3+ - лазера (або лазера з кращими характеристиками) (Лн) за допомогою СПМБРК виділяються необхідні пари частот для створення: - багатоканального (N) Інформаційного зв'язку, за умовою використання сигналів комбінацій подовжніх мод (на різницевій частоті міжмодових биттів v101=v10-v1=9 vм, ... N vмn); - рівносигнального напрямку на основі формування сумарної ДС лазерного випромінювання, завдяки частково перетинаючихся 4-х парціальних ДС, за умовою використання різницевих частот міжмодових биттів v54=v5-v4= vм, v97=v9-v7=2 vм, v63=v6v3=3 vм, v82=v8-v2=6 vм. Груповий лазерний сигнал, який складений із частот міжмодових биттів N vмn, минаючи БД, потрапляє на ПРДО де змішується (модулюється) з інформаційним сигналом від БІБ та формує багатоканальний (N) інформаційний сигнал, що передається ЛА (створення взаємозв'язку) (фіг. 1, 2). Водночас імпульсний лазерний сигнал (вимірювальний) частот міжмодових биттів vм, 2 vм, 3 vм та 6 vм надходить на БД, що складається з 4-х п'єзоелектричних дефлекторів. Парціальні ДС лазерного випромінювання попарно зустрічно 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 ПРДО, груповий лазерний Імпульсний сигнал пар частот: v5,v4= vм, v9,v7=2 vм, v6,v3=3 vм та v8,v2=6 vм фокусується в скануєми точки простору, оскільки здійснюється зустрічне сканування двома парами ДС лазерного випромінювання у кожній із двох ортогональних площин і або X і У, при цьому груповий (інформаційний) лазерний сигнал частот 9 vм ... N vмn - проходить вдовж РСН (фіг. 2). Прийняті ПРМО від ЛА відбиті в процесі сканування чотирьох ДС лазерного випромінювання, лазерні імпульсні сигнали І огинаючи сигнали ДС за допомогою ФТД перетворюються в електричні імпульсні сигнали на різницевих частотах міжмодових биттів. Підсилені ШП, вони 5 розподіляються в БІБ для обробки інформації (9 vм від ... N vмn), яка приймається від ЛА та по РП, що настроєні на відповідні частоти: vм від, 2 vм від, 3 vм від, 6 vм від. При цьому, імпульсні сигнали радіочастоти, що надходять з РП1 і РП2 (РП vм від і PП2 vм від) - формують сигнал прискорення ’, а РП3 і РП4 (PП3 vм від і РП6 vм від) прискорення ’. Формування сигналу прискорення ’, полягає в наступному. Виділені імпульси ФІ1 першої І лінії від опорної частоти vм оп, надходять на РЛч 1 (фіг. 3). У цей же час відбитий від ЛА оптичний сигнал частоти міжмодових биттiв, який перетворюється ФТД у радіочастоту міжмодових биттів vм від, змінюється по закону руху ДС лазерного випромінювання, перетворюється у другої лінії II ФІ2 у точках переходів півперіодів сканування в імпульси (один імпульс за півперіод сканування), надходить на тригер «1» та запускає його першим iмпульсом. Перший імпульс, який надходить від тригера відкриває РЛч для рахування імпульсів від ФІ1 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 та наступні імпульси, надходять на тригер i роблять аналогічні дії першому. Другий імпульс не надходить на схему «І», а третій імпульс, як i перший, надходить, на ФІ3, схему «І», пропускає рiзностне число на схему порівняння і т.д. Таким чином, в РЛч записується число імпульсів, порівняно різності подовженого та покороченого (руху ДС) півперiоду сканування. Півперіод сканування подовжується тоді, коли швидкість руху ЛА співпадає з швидкістю руху ДС, а коли не співпадає - покорочується. 55508 6 Формування сигналу прискорення ’, відбувається аналогічним чином, як для прискорення а’. Отримання інформації про кутові швидкості (прискорення ’ і ’) з її відображенням відбувається в ЕЦОМ. Вимірювальна інформація про тангенціальну складову швидкості (кутові швидкості) ЛА через б введення поступає на БІБ, де обробляється для здійснення розпізнавання літального апарату, за яким ведеться стеження. Кількість інформаційних каналів (N) залежить від кількості комбінацій парних мод (несучих частот vn), які мають необхідні вихідні характеристики для використання. Джерела інформації: 1. Патент України на винахід № 25804, Україна, MПК G01 S 17/42, G01 S 17/66. Канал вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів для лазерної інформаційновимірювальної системи. /О.В. Коломійцев, Г.В. Альошин, В.В. Баранник та ін. - № u200703227; Заяв. 26.03.2007; Опубл. 27.08.2007; Бюл. № 13. 8 с. 2. Патент на корисну модель, № 48402, Україна, МПК G01 S 17/42, G01 S 17/66. Канал вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів. /О.В. Коломійцев, В.В. Бєлімов, Д.Г. Васильєв та ін. - № u200911402; Заяв. 09.11.2009; опубл. 10.03.2010; Бюл. № 5 - 8 с. 3. 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. 29.05.2003; Опубл. 15.03.2004; Бюл. №3 - 8 с. 7 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 55508 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