Пристрій вимірювання швидкості зльоту літака

1 Пристрій вимірювання швидкості зльоту літака, що містить перший та другий акустичні ехолоти, який відрізняється тим, що в нього введені модуль вводу цифрових даних та модуль визначення швидкості, причому третій вихід модуля вводу цифрових даних підключений до керуючих входів першого та другого акустичних ехолотів та до четвертого входу модуля визначення швидкості, виходи акустичних ехолотів з'єднані, ВІДПОВІДНО, з першим та другим входами модуля вводу цифрових даних, перший, другий та третій цифрові виходи якого підключені, ВІДПОВІДНО, до першого, другого та третього цифрових входів модуля визначення швидкості, вихід якого підключений до третього входу модуля вводу цифрових даних ультразвукового випромінювання акустичних ехолотів, виходи тригерів підключені, ВІДПОВІДНО, до других входів першого та другого модулів логічного множення, виходи яких підключені, ВІДПОВІДНО, до лічильника входів першого та другого ЛІЧИЛЬНИКІВ, цифрові виходи яких підключені, ВІДПОВІДНО, до перших цифрових каналів першого та другого мультиплексорів даних, цифрові виходи яких підключені, ВІДПОВІДНО, до входів даних першого та другого запам'ятовуючих пристроїв, цифрові виходи даних яких підключені, ВІДПОВІДНО, ДО першого та другого цифрових входів модуля визначення швидкості та до других цифрових каналів першого та другого мультиплексорів даних, перший, другий, третій та четвертий цифрові виходи формувача адреси з'єднані, ВІДПОВІДНО, З першим, другим, третім та четвертим цифровими каналами мультиплексора адреси, цифровий вихід якого підключений, ВІДПОВІДНО, до адресних входів першого і другого запам'ятовуючих пристроїв та до третього цифрового входу модуля визначення швидкості, а управляючий вхід формувача адреси з'єднаний, ВІДПОВІДНО, з виходом модуля визначення швидкості 2 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що модуль вводу цифрових даних містить генератор імпульсів, перший та другий подільник частоти, перший та другий тригери, перший та другий модулі логічного множення, перший та другий лічильники, формувач адреси, мультиплексор адреси, перший та другий мультиплексори даних, перший та другий запам'ятовуючі пристрої, причому вихід генератора імпульсів з'єднаний, ВІДПОВІДНО, ЗІ входами першого та другого ПОДІЛЬНИКІВ частоти та з третім і четвертим входами формувача адреси, вихід першого подільника частоти з'єднаний, ВІДПОВІДНО, з першими входами першого та другого модулів логічного множення та з другим входом формувача адреси, вихід другого подільника частоти з'єднаний, ВІДПОВІДНО, з першим входом формувача адреси, з запускаючими входами випромінювачів ультразвуку першого та другого акустичних ехолотів та з вмикаючими входами першого та другого тригерів, до вимикаючих входів яких підключені, ВІДПОВІДНО, виходи приймачів З Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що модуль визначення швидкості містить віднімаючий пристрій, компаратор, датчик допустимої похибки, перший та другий модулі ділення та індикатор, причому перший та другий цифрові входи віднімаючого пристрою є, ВІДПОВІДНО, першим та другим цифровими входами модуля визначення швидкості, вихід віднімаючого пристрою з'єднаний, ВІДПОВІДНО, з першим входом компаратора, до другого входу якого підключений, ВІДПОВІДНО, вихід датчика допустимої похибки, вихід компаратора з'єднаний, ВІДПОВІДНО, з управляючими входами першого та другого модуля ділення та формувача адреси, цифровий вихід якого є третім виходом модуля вводу цифрових даних і підключений, ВІДПОВІДНО, до першого входу модуля ділення, другий вхід якого є четвертим входом модуля визначення швидкості, вихід першого модуля ділення з'єднаний зі входом другого модуля ділення, вихід якого підключений до входу індикатора 00 о> ю ю 55998 Винахід відноситься до техніки вимірювання швидкості руху і може бути використаний в системах управління процесом зльоту Відомий пристрій (1) вимірювання швидкості переміщення літака шляхом визначення швидкості повітряного потоку Основний недолік такого пристрою низька точність вимірювання і його технічна надійність Відомий пристрій (2) кореляційного вимірювання швидкості руху транспортних засобів, який містить перший та другий акустичні ехолоти та забезпечує вимірювання швидкості кореляційним способом Основний недолік такого пристрою є невисока точність вимірювання при великій складності реалізації процесу обчислювання кореляційної функції В основу винаходу поставлена задача створити такий пристрій, який містить перший та другий акустичні ехолоти і в якому з метою підвищення точності вимірювання швидкості та спрощення системи вимірювання введені модуль вводу цифрових даних та модуль визначення швидкості, причому третій вихід модуля вводу цифрових даних підключений до управляючих входів першого та другого акустичного ехолота та до четвертого входу модуля визначення швидкості, виходи акустичних ехолотів ВІДПОВІДНО з'єднані з першим та другим входом модуля вводу цифрових даних, перший, другий та третій цифрові виходи якого ВІДПОВІДНО підключені до першого, другого та третього цифрових входів модуля визначення швидкості, вихід якого підключений до третього входу модуля вводу цифрових даних, модуль вводу цифрових даних містить генератор імпульсів, перший та другий дільник частоти, перший та другий тригери, перший та другий модулі логічного множення, перший та другій лічильники, формувач адрес, мультиплексор адрес, перший та другий мультиплексор даних, перший та другий запам'ятовуючий пристрій, причому вихід генератора імпульсів ВІДПОВІДНО з'єднаний зі входами першого та другого дільника частоти та з третім і четвертим входами формувача адрес, вихід першого дільника частоти ВІДПОВІДНО з'єднаний з першими входами першого та другого модулів логічного множення та з другим входом формувача адрес, вихід другого дільника частоти ВІДПОВІДНО з'єднаний з першим входом формувача адрес, з запускаючими входами випромінювачів ультразвуку першого та другого акустичних ехолотів та з включеними входами першого та другого тригерів, до виключаючих входів яких ВІДПОВІДНО підключені виходи приймачів ультразвукового випромінювання акустичних ехолотів, виходи тригерів ВІДПОВІДНО підключені до других входів першого та другого модуля логічного множення, виходи яких ВІДПОВІДНО підключені до лічильника входів першого та другого лічильника, цифрові виходи яких ВІДПОВІДНО підключені до перших цифрових каналів першого та другого мультиплексора даних, цифрові виходи яких ВІДПОВІДНО підключені до входів даних першого та другого запам'ятовуючих пристроїв, цифрові виходи даних яких ВІДПОВІДНО підключені до першого та другого цифрових входів модуля визначення швидкості та до других цифрових каналів першого та другого мультиплексора даних, перший, другий, третій та четвертий цифрові виходи формувача адрес ВІДПОВІДНО з'єднані з першим, другим, третім та четвертим цифровим каналом мультиплексора адрес, цифровий вихід якого ВІДПОВІДНО підключений до адресних входів першого і другого запам'ятовуючого пристрою та до третього цифрового входу модуля визначення швидкості, а управляючий вхід формувача адрес ВІДПОВІДНО з'єднаний з виходом модуля визначення ШВИДКОСТІ, модуль визначення швидкості містить віднімаючий пристрій, компаратор, датчик допустимої похибки, перший та другій модуль ділення та індикатор, причому перший та другий цифрові входи віднімаючого пристрою являються ВІДПОВІДНО першим та другим цифровими входами модуля визначення швидкості, вихід віднімаючого пристрою ВІДПОВІДНО з'єднаний з першим входом компаратора, до другого входу якого ВІДПОВІДНО підключений вихід датчика допустимої похибки, вихід компаратора ВІДПОВІДНО з'єднаний з управляючими входами першого та другого модуля ділення мультиплексора адрес, цифровий вихід якого є третім виходом модуля вводу цифрових даних і ВІДПОВІДНО підключений до першого входу першого модуля ділення, другий вхід якого являється четвертим входом модуля визначення швидкості, вихід першого ділення з'єднаний зі входом другого модуля ділення, вихід якого підключений до входу індикатора На фіг 1 показана схема розташування першого та другого акустичного ехолотів на борту літака На фіг 2 приведена загальна структурна схема пропонуємого пристрою На фіг 3 та 4 приведена структурна схема модулю вводу цифрових даних На фіг 5 показана структурна схема модуля визначення швидкості На фіг 6 зображена часова діаграма процесу визначення часу затримки отримання однакових даних вимірювання відстаней від літака до поверхні злітно-посадової смуги від двох акустичних ехолотів Структурна схема на фіг 2 містить перший 1 та другий 2 акустичні ехолоти модуль 3 вводу цифрових даних та модуль 4 визначення швидкості, причому четвертий вихід модуля 3 вводу цифрових даних ВІДПОВІДНО підключений до входів першого 1 та другого 2 акустичних ехолотів та до четвертого входу модуля 4 визначення швидкості, до першого, другого та третього цифрових входів якого ВІДПОВІДНО підключені перший, другий та третій цифрові виходи модуля 3 вводу цифрових даних, а вихід модуля 4 визначення швидкості ВІДПОВІДНО з'єднаний з третім входом модуля З вводу цифрових даних Структурна схема модуля 3 вводу цифрових даних, яка зображена на фіг 3 та 4, містить генератор 6 імпульсів, перший 7 та другий 6 дільники частоти, перший 8 та другий 9 тригери, перший 10 та другий 11 модулі логічного множення, перший 12 та другий 13 лічильники, формувач 14 адрес, 55998 мультиплексор 15 адрес, перший 16 та другий 17 мультиплексор даних, перший 18 та другий 19 запам'ятовуючий пристрій, причому вихід генератора 6 імпульсів ВІДПОВІДНО з'єднаний зі входами першого 7 та другого 5 ДІЛЬНИКІВ частот та з третім і четвертим входами формувача 14 адрес, вихід першого дільника 7 частоти ВІДПОВІДНО з'єднаний з другими входами першого 10 та другого 11 модулів логічного множення та з другим входом формувача 14 адрес, вихід другого 5 дільника частоти ВІДПОВІДНО з'єднаний з першим входом формувача адрес, з запускаючими входами вимірювачів ультразвуку першого 1 та другого 2 акустичних ехолотів, з включаючими входами першого 8 та другого 9 тригерів, виходи яких ВІДПОВІДНО підключені до перших входів першого 10 та другого 11 модулів логічного множення, виходи яких ВІДПОВІДНО підключені до лічильних входів першого 12 та другого 13 ЛІЧИЛЬНИКІВ, цифрові виходи яких ВІДПОВІДНО з'єднані з першими цифровими каналами першого 16 та другого 17 мультиплексорів даних, виходи яких ВІДПОВІДНО підключені до входів даних першого 18 та другого 19 запам'ятовуючих пристроїв, виходи даних яких ВІДПОВІДНО підключені до других каналів першого 16 та другого 17 мультиплексора та до першого і другого цифрових входів модуля 4 визначення швидкості, перший, другий, третій та четвертий виходи формувача 14 адрес ВІДПОВІДНО підключені до першого, другого, третього та четвертого мультиплексора 15 адрес, вихід якого є третім цифровим виходом модуля 3 вводу цифрових даних та ВІДПОВІДНО підключений до адресних входів першого 18 та другого 19 запам'ятовуючих пристроїв, до п'ятого входу формувача 14 адрес підключений вихід модуля 4 визначення швидкості, структурна схема якого зображена на фіг 5 і містить віднімаючий 21 пристрій, компаратор 23, датчик 20 допустимої похибки, перший 22 та другий 24 модулі ділення та індикатор 25, причому перший та другий цифрові входи модуля 4 визначення швидкості ВІДПОВІДНО підключені до першого та другого входів віднімаючого 21 пристрою, вихід якого з'єднаний з першим входом компаратора 23, до другого входу якого ВІДПОВІДНО підключений вихід датчика 20 допустимої похибки, вихід компаратора 23 є виходом модуля 4 визначення швидкості та ВІДПОВІДНО підключений до управляючих входів першого 22 та другого 24 модулів ділення, перший та другий входи першого 22 модуля ділення є ВІДПОВІДНО третім та четвертим входами модуля 4 визначення швидкості, вихід першого 22 модуля ділення з'єднаний зі входом другого 24 модуля ділення, вихід якого підключений до входу індикатора 25 Пристрій ВІДПОВІДНО винаходу працює таким чином Як показано на фіг 1 та на фіг 6 перший та другий акустичні ехолоти вимірюють відстань від літака до поверхні злітно-посадкової смуги і через деякий час Тк значення вимірюємих відстаней від першого та другого ехолотів будуть з високою точністю рівні між собою Пропонуємий пристрій вимірює вказаний час Тк і визначає швидкість V розбігу літака ВІДПОВІДНО формулі V = де L - фіксована відстань між двома акустичними ехолотами, розташованими на борту літака Для цього в модулі 3 вводу цифрових даних генератор 6 імпульсів через другий 5 дільник з частотою f2 запускає одночасно випромінювачі першого 1 та другого 2 акустичних ехолотів та включає перший 8 та другий 9 тригери, які в свою чергу включають перший 10 та другий 11 модулі логічного множення, через які на ЛІЧИЛЬНІ ВХОДИ першого 12 та другого 13 ЛІЧИЛЬНИКІВ поступають імпульси заповнення вказаних ЛІЧИЛЬНИКІВ, ЯКІ поступають від першого 7 дільника з частотою fi Сигнали з виходів акустичних приймачів виключають тригери 8 і 9, при цьому ЛОГІЧНІ модулі 10, 11 множення закриваються і на лічильниках 12, 13 фіксуються ВІДПОВІДНІ цифрові значення, пропорційні вимірюємим відстаням за допомогою першого 1 та другого 2 акустичних ехолотів Отримані в лічильниках 12 та 13 цифрові дані записуються ВІДПОВІДНО в перший 18 та другий 19 запам'ятовуючі пристрої модуля 4 визначення швидкості за адресами, які змінюються з частотою f2 в формувачі 14 адрес та через перший канал мультиплексора 15 адрес подаються на адресні входи запам'ятовуючих 18, 19 пристроїв Формувач 14 адрес виконаних на лічильниках зі схемною логікою, яка забезпечує пріоритет формування адрес частотою f2, а в період відсутності імпульсів частотою f2 формувач 14 формує адреси зчитування даних з запам'ятовуючих пристроїв 18, 19 з частотою f i > f2 При цьому дані запам'ятовуючих пристроїв 18, 19 послідовно подаються на 2 входи віднімаючого пристрою 21 і результати такого попарного віднімання подаються на компаратор 23, де вони порівнюються з допустимою похибкою від датчика 20, і якщо отримана в пристої 21 різниця відстаней буде найменшою, то компаратор видає сигнал М, який включає перший 22 та другий 24 дільник, в яких послідовно виконуються операції обчислення TK=NK/f2 V=L/TK де NK - різниця адрес, зафіксованих в першому 18 та другому 19 запам'ятовуючих пристроях, в клітинках пам'яті яких будуть записані однакові вимірюємі відстані від першого 1 та другого 2 ехолотів Для того, щоб ВІДЛІК адреси з частотою fi в першому 18 запам'ятовуючому пристрої починався з нульового значення, по сигналу М з компаратора 23 формувач 14 адрес проводить операцію перезапису даних в першому 18 та другому 19 запам'ятовуючих пристроях з частотою fo > f i , при чому адреси в 3-му та 4-му каналах мультиплексора 15 послідовно змінюються так, що адреса по 4-му каналу завжди на 1 більше, ніж по 3-му каналу При цьому в обох запам'ятовуючих пристроях 18, 19 інформація переписується через другі канали мультиплексорів 16, 17 даних зі зсувами на одну адресу вверх так, що дані в перших адресах запам'ятовуючих пристроїв 18, 19 стираються оскільки вони уже використані в обчислювальному процесі 55998 Перш й 1 Моду а ви швчнн ШВНДКОІЛі Фіг.2 ФІГ.1 S Перший тригер R 8 S "И Пфшнй модуиь 1 Л0ПЧЖ.ГО Перший мчншлик п Другій I 1U Фіг.З Н Фіг.4 Т «-= Й»р *• Фіг.5 Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24 і.