Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів для лівс з додатковими можливостями

Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів для ЛІВС з додатковими можливостями, який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, селектор подовжніх мод, модифікований блок дефлек 3 ройку частоти на частоті міжмодових биттів, керуючий генератор, опорний генератор з частотою п , електронно-цифрову обчислювапідставки льну машину, блок відображення вимірювальної 6м інформації про радіальну швидкість R' ЛА та (6 м оп ) - введення опорної частоти від передавального лазера (Лн+СПМ). Недоліком каналу-прототипу є те, що він не може формувати та обробляти зображення ЛА. В основу корисної моделі поставлена задача створити канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів для ЛІВС з додатковими можливостями, який дозволить здійснювати виявлення і інформаційний взаємозв'язок з ЛА, високоточне вимірювання радіальної швидкості 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, модифікований блок дефлекторів, передавальну оптику, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок для інформаційного взаємозв'язку з ЛА, 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 підставп , електронно-цифрову обчислювальну маки шину, блок відображення вимірювальної інформа6м ції про радіальну швидкість R' ЛА і (6 м оп ) введення опорної частоти від передавального лазера (Лн+СПМ), після ШП замість ІБ введено модифікований інформаційний блок (МБ) для інформаційного взаємозв'язку з ЛА та, в разі необхідності, формування і обробки його зображення. Побудова каналу вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів для ЛІВС з додатковими можливостями 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 у виявленні і інформаційному взаємозв'язку з ЛА, високоточному вимірюванні радіальної швидкості R' у широкому діапазоні дальностей, починаючи з початкового моменту його польоту та, в разі необхідності, формуванні і обробці його зображення. На фіг. 1 приведено бік, що передає узагальненої структурної схеми запропонованого каналу. На фіг. 2 приведена узагальнена структурна схема запропонованого каналу, де: І - структурна схема реалізації стежуючого принципу вимірювання; II - структурна схема вимірювання радіальної швидкості ЛА. 56914 4 На фіг. 3 приведено створення рівносигнального напрямку (РСН) та сканування сумарною ДС лазерного випромінювання у невеликому куті і окремо 4-мя діаграмами спрямованості в ортогональних площинах. На фіг. 4 приведено створення лазерного сигналу із просторовою модуляцією поляризації. Запропонований канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів для ЛІВС з додатковими можливостями містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, селектор подовжніх мод, модифікований блок дефлекторів, передавальну оптику, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, модифікований інформаційний блок для інформаційного взаємозв'язку з ЛА та, в разі необхідності, формування і обробки його зображення, 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 підставп , електронно-цифрову обчислювальну маки шину, блок відображення вимірювальної інформа6м ції про радіальну швидкість R' ЛА та (6 м оп ) введення опорної частоти від передавального лазера (Лн+СПМ). Робота запропонованого каналу полягає в наступному. Із синхронізованого одномодового багаточастотного спектра випромінювання YAG:Nd3+ лазера (Лн) за допомогою СПМ [4] виділяються необхідні пари частот і окремі частоти для створення: - рівносигнального напрямку на основі формування сумарної ДС лазерного випромінювання, завдяки частково перетинаючихся 4-х парціальних діаграм спрямованості, за умовою використання комбінацій подовжніх мод («підфарбованих» різницевими частотами міжмодових биттів) 54  5  4  м , 97  9  7  2м , 63  6  3  3м , 82  8  2  6м ; - інформаціонного каналу зв'язку, за умови ви користання сигналу на несучій частоті 1 ; - лазерного сигналу із просторовою модуляцією поляризації, за умови використання сигналу з  подовжньої моди (несучої частоти 10 ). Сигнал несучої частоти 1, минаючи МБД, потрапляє на ПРДО, де змішується (модулюється) з інформаційним сигналом від МІБ та формує інформаційний сигнал, що передається на ЛА (взаємозв'язок) (фіг. 1-3). Також, за допомогою СПМ та модифікованого інформаційного блоку створюється лазерний сигнал із просторовою модуляцією поляризації шляхом розведення лазерного випро мінювання (несучої частоти 10 ) на два променя (10(1) та 10( 2) ) з поворотом плоскості поляризації на кут 90° в одному з них (фіг. 4). При цьому випромінювання апертури першого і другого каналів 5 в апертурної плоскості u 0  рознесені на відстані  . Різність ходу пучків до картинної плоскості ЛА ХОУ змінюється вдовж осі X 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 р 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. Водночас, сигнал частот міжмодових биттів м , 2м , 3м та 6м потрапляє на МБД, який створений з 4-х п'єзоелектричних дефлекторів. Парціальні ДС лазерного випромінювання попарно зустрічно сканують МБД у кожній із двох ортогональних площин (фіг. 1,3). Період сканування задається блоком керування дефлекторів, який разом з Лн живляться від КЕ. Проходячи через передавальну оптику, груповий лазерний імпульс ,  м , 9,7  2м , ний сигнал пар частот: 5 4 6,3  3м та 8,2  6м фокусується в скануєми точки простору, оскільки здійснюється зустрічне сканування двома парами ДС лазерного випромінювання у кожній із двох ортогональних площин  і  або X і Y , при цьому несуча частота 1 та лазерний сигнал із просторовою моду(10(1) та 10( 2) ) ляцією поляризації - проходять вдовж РСН (фіг. 3). При відбитті лазерного сигналу із просторовою модуляцією поляризації, що зондує, від поверхні ЛА змінюються 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. Тому у МІБ здійснюється поляризаційна обробка поля, що приймається. Прийняті прийомною оптикою від ЛА інформаційні та, відбиті в процесі сканування чотирьох ДС, лазерні імпульсні сигнали і огинаючи сигнали ДС лазерного випромінювання за допомогою ФТД перетворюються в електричні імпульсні сигнали на несучій частоті і різницевих частотах міжмодових биттів. Підсилені широкосмуговим підсилювачем вони розподіляються: - в МІБ для обробки інформації, що приймається від ЛА та відбитого лазерного сигналу із просторовою модуляцією поляризації, що зондує, від його поверхні для формування та обробки зображення ЛА; 56914 6 - по РП, які настроєні на відповідні частоти: м , 2м , 3м та 6м . При цьому імпульсні сигнали радіочастоти, що (P6м ) - формує сигнал ранадходять з РП 4 (Pм ) , РП2 діальної швидкості, а РП1 (P2м ) і РПЗ (P3м ) - формують сигнали для інших вимірювальних каналів ЛІВС. Принцип вимірювання радіальної швидкості ЛА полягає в наступному (фіг. 1, 2). На перший (P6м ) подається сигзмішувач (ЗМ1) від РП 4  м від нал із частотою , який змішується через 6 м від   м п зворотній зв'язок зі сумішшю частот , від керуючого генератора та фільтрується. У фазовій автопідстройкі частоти на частоті міжмодо вих биттів цей сигнал змішується з частотою п від опорного генератору. Отриманий сигнал з часг з виходу А керуючого генератора податотою ється на вхід ЗМ2, де змішується з опорною часто6м . тою Сигнал різницевої частоти 6 м від  (  м   м 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 м 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 точки простору груповий сигнал, складений із частот міжмодових биттів сканується у вигляді сумарної ДС лазерного випромінювання за допомогою модифікованого блоку дефлекторів, де кут та напрямок відхилення сумарної ДС задається БКД (фіг. 1 - 3). Джерела інформації: 1. Патент на корисну модель, №25800, Україна, МІЖ GO I S 17/42, G01 S 17/66. 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. № 13-8 с. 2. Патент на корисну модель, №44335, Україна, МІЖ GO I S 17/42, G01 S 17/66. Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з додатковими можливостями. /О.В. Коломійцев, Г.В. Альошин, В.В. Бєлімов та ін. - № U200906328; Заяв. 18.06.2009; Опубл. 25.09.2009; Бюл. № 18. 8с 3. Деклараційний патент України на винахід №65099А, Україна, МІЖ 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 - 4 с 7 56914 4. Патент на корисну модель, № 23215, Україна, МІЖ Н04 Q 1/453. Селектор подовжніх мод для лазерної інформаційно-вимірювальної системи. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 8 /О.В. Коломійцев, Г.В. Альошин, В.В. Баранник та ін. - № и200700070; Заяв. 02.01.2007;Опубл. 10.05.2007; Бюл. № 6 - 6 с Підписне Тираж 23 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