Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з можливістю розпізнавання ла

Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з можливістю розпізнавання ЛА, який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою (Лн), модифікований блок дефлекторів, передавальну оптику, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуго 3 51060 4 схему „і", лічильник, змішувачі, фільтр, формувач частотах n, та в разі необхідності його розпізнамірних імпульсів, дешифратор, фазову автопідствання. ройку частоти на частоті міжмодових биттів, керуНа фіг.1 приведено передавальний бік узаючий генератор, опорний генератор з частотою гальненої структурної схеми запропонованого капідставки налу, де: 1 - вимірювальний сигнал; 2 - інформап, електронно-цифрову обчислювальну машину, блок відображення вимірювальної інційний сигнал; б - введення сигналу тангенціальної складової швидкості (кутових швидкостей) ЛА, що формації про радіальну швидкість R' ЛА і 6 м виміряна. введення опорної частоти (6 м оп) від передаваНа фіг.2 приведена узагальнена структурна льного лазера (Лн+БСПМ). схема запропонованого каналу, де: І - структурна Недоліком каналу-прототипу є те, що він не схема реалізації стежуючого принципу вимірюванможе розпізнавати ЛА. ня; II - структурна схема вимірювання радіальної В основу корисної моделі поставлена задача швидкості ЛА. створити канал вимірювання радіальної швидкості На фіг.3 приведено створення рівносигнальнолітальних апаратів з можливістю розпізнавання го напрямку (РСН) та сканування сумарною ДС ЛА, який дозволить виявляти ЛА та одночасно при лазерного випромінювання у невеликому куті і високоточному вимірюванні радіальної швидкості у окремо 4-мя діаграмами спрямованості в ортогоширокому діапазоні дальностей, починаючи з пональних площинах. чаткового моменту його польоту, здійснювати баЗапропонований канал вимірювання радіальгатоканальний (N) інформаційний взаємозв'язок з ної швидкості літальних апаратів з можливістю ЛА тільки на несучих частотах п, та в разі необрозпізнавання ЛА містить керуючий елемент, блок хідності його розпізнавати. керування дефлекторами, лазер з накачкою, моПоставлена задача вирішується за рахунок тодифікований селектор подовжніх мод, модифікого, що у відомий канал-прототип [2], який містить ваний блок дефлекторів, передавальну оптику, керуючий елемент, блок керування дефлекторами, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуголазер з накачкою, багатоканальний селектор повий підсилювач, резонансні підсилювачі, настроєні довжніх мод, модифікований блок дефлекторів, на відповідні частоти міжмодових биттів, формупередавальну оптику, приймальну оптику, фотовачі імпульсів, схему „і", лічильник, змішувачі, детектор, широкосмуговий підсилювач, інформафільтр, формувач мірних імпульсів, дешифратор, ційний блок, резонансні підсилювачі, настроєні на фазову автопідстройку частоти на частоті міжмовідповідні частоти міжмодових биттів, формувачі дових биттів, керуючий генератор, опорний генеімпульсів, схему „і", лічильник, змішувачі, фільтр, ратор з частотою підставки п, електронноформувач мірних імпульсів, дешифратор, фазову цифрову обчислювальну машину, блок відобраавтопідстройку частоти на частоті міжмодових ження вимірювальної інформації про радіальну биттів, керуючий генератор, опорний генератор з швидкість R' ЛА, 6 м - введення опорної частоти частотою підставки п, електронно-цифрову об(6 м оп) від передавального лазера (Лн+МСПМ) та числювальну машину, блок відображення вимірюбагатофункціональний інформаційний блок із б вальної інформації про радіальну швидкість R' ЛА введенням сигналу тангенціальної складової швита 6 м - введення опорної частоти (6 м оп) від дкості (кутових швидкостей) ЛА, що виміряна, для передавального лазера (Лн+БСПМ), замість інформаційного взаємозв'язку з ЛА, та в разі необБСПМ введено модифікований СПМ (МСПМ) [3] і хідності, його розпізнавання. 6 м - введення опорної частоти (6 м оп) від переРобота запропонованого каналу вимірювання давального лазера (Лн+МСПМ) та замість ІБ вверадіальної швидкості літальних апаратів з можлидено багатофункціональний ІБ (БІБ) із б - введенвістю формування та обробки зображення ЛА поням сигналу тангенціальної складової швидкості лягає в наступному. Із синхронізованого одномо(кутових швидкостей) ЛА, що виміряна, для інфодового багаточастотного спектра випромінювання рмаційного взаємозв'язку з ЛА, та в разі необхідYAG:Nd 3+ - лазера (або лазера з більш кращими ності його розпізнавання. характеристиками) (Лн) за допомогою МСПМ видіПобудова каналу вимірювання радіальної ляються необхідні пари частот і окремі частоти швидкості літальних апаратів з можливістю розпідля створення: знавання ЛА пов'язана з використанням МЧЧМВ - багатоканального (N) інформаційного зв'язку [4] та синхронізованого одномодового богаточасза умовою використання сигналу з подовжніх мод тотного випромінювання єдиного лазера(несучих частот n); передавача. - рівносигнального напрямку на основі формуТехнічний результат, який може бути отримавання сумарної ДС лазерного випромінювання, ний при здійсненні корисної моделі полягає у визавдяки частково перетинаючих 4-х парціальних явленні ЛА та при одночасному високоточному діаграм спрямованості, за умовою використання вимірюванні радіальної швидкості у широкому діакомбінацій подовжніх мод («підфарбованих» різпазоні дальностей, починаючи з початкового моницевими частотами міжмодових биттів) менту його польоту, створенні багатоканального (N) інформаційного взаємозв'язку з ЛА на несучих 54 5 4 м, 97 9 7 2 Груповий сигнал, який складений із несучих частот n, минаючи МБД, потрапляє на ПРДО де м, 63 6 3 3 м, 82 8 2 6 м. змішується (модулюється) з інформаційним сигналом від БІБ та формує багатоканальний (N) інфо 5 51060 6 рмаційний сигнал, що передається на ЛА (взаємоцифровому вигляді відображає радіальну швидзв'язок) (фіг.1-3). кість ЛА на цифровому табло блоку відображення Водночас сигнал частот міжмодових биттів інформації. Вимірювальна інформація про тангенціальну м ,2 м ,3 м та 6 м потрапляє на МБД, який складову швидкості (кутові швидкості) ЛА через б створений з 4-х п'єзоелектричних дефлекторів. введення поступає на БІБ, де обробляється для Парціальні ДС попарно зустрічно сканують МБД у здійснення розпізнавання літального апарату, за кожній із двох ортогональних площин (фіг.1, 3). яким ведеться стеження. Період сканування задається блоком керування В разі необхідності виявлення ЛА у заданої дефлекторів, який разом з Лн живляться від керуточці простору груповий сигнал, який складений із ючого елемента. Проходячи через передавальну частот міжмодових биттів і несучих частот n, скаоптику, груповий лазерний імпульсний сигнал пар нується у заданій зоні із заданим законом сканучастот: 5, 4 м , 9, 7 2 м , 6, 3 3 м та вання у вигляді сумарної ДС лазерного випромі6 м фокусується в скануємі точки простору, оскільки здійснюється зустрічне сканування двома парами ДС лазерного випромінювання у кожній із двох ортогональних площин і або X і У, при цьому несучі частоти n - проходять вдовж РСН (фіг.2). Прийняті прийомною оптикою від ЛА інформаційні та відбиті в процесі сканування чотирьох ДС, лазерні імпульсні сигнали і огинаючи сигнали ДС лазерного випромінювання за допомогою фотодетектора перетворюються в електричні імпульсні сигнали на несучій частоті і різницевих частотах міжмодових биттів. Посилювані ШП, вони розподіляються: - в багатофункціональний інформаційний блок для обробки інформації, що приймається від ЛА; - по РП, які настроєні на відповідні частоти: м ,2 м ,3 м ,6 м. 8, 2 Так як канал, що пропонується, використовується в структурі ЛІВС, тому імпульсні сигнали радіочастоти, що надходять з РП 4 (РП6 м від) формують сигнал для визначення радіальної швидкості ЛА, а РП1 (РП м від), РП2 (РП2 м від) і РП3 (РП3 м від) - формують сигнали для інших вимірювальних каналів ЛІВС. Принцип вимірювання R' ЛА полягає в наступному (фіг.1-3). На перший змішувач (ЗМ1) від РП 4 (РП6 м від) подається сигнал із частотою 6 м від, який змішується через зворотній зв'язок зі сумішшю частот 6 м в ід м п , від керуючого генератора та фільтрується. У фазовій автопідстройки 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 другого змішувача (ЗМ2), де змішується з опорною частотою 6 м. Сигнал різницевої частоти 6 м в ід м мп , 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 нювання за допомогою модифікованого блоку дефлекторів, де кут та напрямок відхилення сумарної ДС задається БКД. Випромінювання, яке знаходиться біля рівня втрат синхронізованого одномодового багаточастотного спектру лазера-передавача та є невелике за потужністю - не використовується. Формування сумарної ДС лазерного випромінювання, створення РСН, інформаційного каналу та каналу, що пропонується, пов'язано із задоволенням жорстких вимог, що пред'являються до спектру випромінювання одномодового багаточастотного лазера-передавача, тобто високоточної синхронізації подовжніх мод і стабілізації частот міжмодових биттів. Кількість інформаційних каналів (N), що формуються, залежить від кількості мод (несучих частот n), які мають необхідні вихідні характеристики для використання. Джерела інформації: 1. Патент на корисну модель, № 25800, Україна, MПKG01S17/42, G01S17/66. Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів для лазерної інформаційно-вимірювальної системи. /О.В. Коломійцев, Г.В. Альошин, В.В. Баранник та ін. № u200703166; Заяв.26.03.2007; опубл.27.08.2007; Бюл. №13 - 8с. 2. Патент України на корисну модель № 43790, Україна, МПК G01S17/42, G01S17/66. Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з додатковим скануванням. /О.В. Коломійцев, Г.В. Альошин, В.В. Бєлімов та ін. - № u200904605; Заяв.08.05.2009; Опубл.25.08.2009; Бюл. №16. - 8 с. 3. Патент України на корисну модель №43725, Україна, МПК Н04Q1/453. Модифікований селектор подовжніх мод. /О.В. Коломійцев, Г.В. Альошин, В. В. Бєлімов та ін. - № u200903693; Заяв.15.04.2009; Опубл.25.08.2009; Бюл. №16. - 6 с 4. Деклараційний патент України на винахід № 65099А, Україна, МПК G01S17/42, G01S17/66. 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 51060 8 9 Комп’ютерна верстка В. Мацело 51060 Підписне 10 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