Канал вимірювання похилої дальності до літальних апаратів з можливістю розпізнання ла для лвс

Канал вимірювання похилої дальності до літальних апаратів з можливістю розпізнавання ЛА для ЛВС, який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, селе 3 діапазоні дальностей, починаючи з початкового моменту його польоту, та в разі необхідності, розпізнавання 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, призму для частоти міжмодових биттів м, блок дефлекторів, перемикач для частот міжмодових биттів м і 2 м, призму для частоти міжмодових биттів м, передавальну оптику, приймальну оптику, фотодетектори, широкосмуговий підсилювач, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувач імпульсів, тригер, схему "і", лічильник, фільтр із заданою смугою пропускання, детектор, диференційовану оптику, підсилювач, фільтр, диференційований ланцюжок, випрямляч, електронно-цифрову обчислювальну машину та блок відображення інформації про вимірювальну похилу дальність R, після ШП введено блок розпізнавання (БР) із б - введення сигналу від каналу вимірювання тангенціальної складової швидкості (кутових швидкостей) ЛА. Побудова каналу вимірювання похилої дальності до ЛА з можливістю розпізнавання ЛА для ЛВС пов'язана з використанням МЧЧМВ [3] та синхронізованого одномодового богаточастотного випромінювання єдиного лазера-передавача. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі полягає у високоточному вимірюванні похилої дальності до ЛА у широкому діапазоні дальностей, починаючи з початкового моменту його польоту, та в разі необхідності, розпізнавання ЛА. На Фіг.1 приведено передавальний бік узагальненої структурної схеми запропонованого каналу, де б - введення сигналу від каналу вимірювання тангенціальної складової швидкості (кутових швидкостей) літального апарату. На Фіг.2 приведено створення рівносигнального напрямку (РСН) та сканування 4-мя діаграмами спрямованості в ортогональних площинах. На Фіг.3 приведена узагальнена структурна схема запропонованого каналу. На Фіг.4 приведені епюри напруг з виходів блоків вимірювання похилої дальності до ЛА, де: а) від блоку опорного сигналу; б) від блоку відбитого сигналу. Запропонований канал вимірювання похилої дальності до літальних апаратів з можливістю розпізнавання ЛА для ЛВС містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, селектор подовжніх мод, призми для частоти міжмодових биттів м, блок дефлекторів, перемикач для частот міжмодових биттів м і 2 м, передавальну оптику, приймальну оптику, фотодетектори, широкосмуговий підсилювач, блок розпізнавання, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувач імпульсів, тригер, схему "і", лічильник, фільтр із заданою смугою пропускання, детектор, диференційовану оптику, підсилювач, фільтр, диференційований ланцюжок, випрямляч, електронноцифрову обчислювальну машину, блок відображення інформації про вимірювальну похилу даль 52935 4 ність та б - введення сигналу від каналу вимірювання тангенціальної складової швидкості (кутових швидкостей) літального апарату. Робота запропонованого каналу вимірювання похилої дальності до літальних апаратів з можливістю розпізнавання ЛА для ЛВС полягає в наступному. Із синхронізованого одномодового багаточастотного спектра випромінювання YAG:Nd3+ лазера (або лазера з найбільш кращими показниками) (Лн) за допомогою СПМ виділяються необхідні пари частот для створення рівносигнального напрямку на основі формування сумарної ДС, завдяки частково перетинаючихся 4-х парціальних діаграм спрямованості, за умови використання різницевих частот міжмодових биттів 54= 5- 4= м, 97= 9- 7=2 м, 63= 6- 3=3 м, 82= 8- 2=6 м. Сигнал частот міжмодових биттів м, 2 м, 3 м та 6 м надходить на БД, що складається з 4х 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 КЕ. Проходячи через ПРДО, груповий лазерний імпульсний сигнал пар частот: 5, 4= м, 9, 7=2 м, 6, 3=3 м та 8, 2=6 м фокусується в скануємі точки простору, оскільки здійснюється зустрічне сканування двома парами ДС у кожній із двох ортогональних площин і або Х і Y, при цьому створюється РСН (Фіг.2). Прийняті ПРМО від ЛA відбиті в процесі сканування чотирьох ДС, лазерні імпульсні сигнали і огинаючи сигнали ДС за допомогою ФТД перетворюються в електричні імпульсні сигнали на різницевих частотах міжмодових биттів. Підсилені ШП, вони розподіляються по резонансних 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 про похилу дальність до ЛА, а РП2 (РП2 м), РП3 (РП3 м) і РП 4 (РП6 м) - формують сигнали для інших вимірювальних каналів ЛВС (Фіг.1). Принцип роботи грубої шкали каналу вимірювання похилої дальності до рухомого під довільним кутом і на різній відстані ЛА, полягає в наступному. На передавальному боці. Виділена СПМ перша пара частот 5,4 розщеплюється призмою на два оптичних сигнали (Фіг.3): 1) основний - скануємий дефлектором БД під визначеним кутом (з часом Тск, що задається від БКД), який проходить через перемикач («П») для виділення "бланкуючого" імпульсу (бланк - нуль) і розщепітель, де відбувається виділення додаткового сигналу (2) - надходить на ПРДО і далі на ЛА; 2) додатковий (1) - переутворюємий фотодетектором в електричний імпульсний сигнал різницевої частоти міжмодових биттів м - надходить на ФІ1, де відбувається виділення "пачок" імпульсів, прийнятих схемою "І". Отриманий від ФТД, додатковий оптичний сигнал частоти 5,4 з "бланкуючими" імпульсами перетворений в сигнал м, - здобуває чіткі границі 5 "бланкуючего" імпульсу, проходячи оптику, що диференціює, - підсилюється. Фільтр зі смугою пропущенім П=1/ і (де і - тривалість імпульсу) виділяє з загального сигналу "бланкуючі" імпульси - в імпульсні сигнали, які, проходячи ланцюжок що диференціює, і випрямляч - (ФІ=ДЛ+Вип), виділяються у виді одного короткого імпульсу за початок "бланкуючого" імпульсу та надходять на тригер з індексом "І" - включаючи його. На прийомному боці. Відбитий від ЛА основний сигнал частот 5,4, у сумі з груповим, минаючи ПРМО, перетворюється ФД в електричний імпульсний сигнал м, підсилюється ШГІ, виділяється в РП, як сигнал частоти міжмодових биттів м і, проходячи через Дет, перетворюється таким же чином, як і додатковий електричний сигнал (2) частоти м, надходить тільки на тригер с індексом "0", "перекидаючи" його. Сигнал, що надходить з тригера на схему "І", здійснює періодичне "відкриття" і "закриття" проходу для "пачок" імпульсів з ФІ1, що підраховуються лічильником і відпрацьовуються через ЕЦОМ на ВВІ у виді числа про похилу дальність R до ЛА. Таким чином відбувається вимір похилої дальності до ЛА на грубій шкалі. Перехід на точну шкалу (генерація пікосекундннх імпульсів) здійснюється одразу же після припинення включення перемикача (для формування "бланкуючого" імпульсу). Так як канал виміру R пропонується ввести до складу структури ЛВС з МЧЧМВ, то вмикання та вимикання перемикача відбувається одночасно для 2-ох (пар) частот 5,4 і 9,7. Апаратурні помилки виміру R в запропонованому каналі - це помилки визначення початку і кінця відліку часового інтервалу, помилки за рахунок дискретності і нестабільності частоти проходження тактових (рахункових) імпульсів. Точність 52935 6 оцінки інтервалу визначається крутістю огинаючей при заданому граничному значенні напруги Uп, та залежить від форми скануючи ДС і відносини сигнал/шум. Вимірювальна інформація про тангенціальну складову швидкості (кутові швидкості) ЛА від каналу кутових швидкостей використовується в БР для розпізнавання літального апарату, за яким ведеться стеження. Формування ДС лазерного випромінювання, створення РСН пов'язано із задоволенням жорстких вимог, що пред'являються до спектру випромінювання одномодового багаточастотного лазерапередавача, тобто високоточної синхронізації подовжніх мод і стабілізації частот міжмодових биттів. 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 64961 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. - №2003032665; Заяв. 27.03.2003; Опубл. 15.03.2004; Бюл.№3. - 8с. 3. 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 - 4с. 7 52935 8 9 Комп’ютерна верстка А. Рябко 52935 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