Канал автоматичного супроводження літальних апаратів за напрямком з використанням частот міжмодових биттів та можливістю розпізнавання ла

Канал автоматичного супроводження літальних апаратів за напрямком з використанням частот міжмодових биттів та можливістю розпізнавання ЛА, який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, селе U 1 3 55501 4 вачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових На фіг. 1 приведена узагальнена структурна биттів, детектори, фільтри, формувачі імпульсів, схема запропонованого каналу АСН, де: 1 - вимітригери („1”|„0”), схеми „i”, лінії затримки, лічильнирювальний сигнал; 2 - інформаційний сигнал; а ки, цифро-аналогові перетворювачі, фільтри нижвведення опорного сигналу з частотою м (3 м) ніх частот, підсилювачі (фільтри) сигналу похибки, лазера-передавача; б - введення сигналу від кавиконуючі механізми, електронно-цифрову обчисналу оцінки тангенціальної складової швидкості лювальну машину та а - введення опорного сигна(кутових швидкостей ' і ') ЛА для уточнення полу з частотою хибки збігу по кутах каналів. м передавального лазера, б введення сигналу від каналу оцінки тангенціальної На фіг. 2 приведено створення рівносигнальскладової швидкості (кутових швидкостей) ЛА для ного напрямку (РСН) та сканування 4-мя діаграуточнення похибки збігу по кутах, інформаційний мами спрямованості (ДС) лазерного випромінюблок для інформаційного взаємозв'язку з ЛА. вання в ортогональних площинах. Недоліком каналу-прототипу є те, що він не На фіг. 3 приведені епюри напруг з виходів може розпізнавати ЛА. блоків каналу АСН. В основу корисної моделі поставлена задача На фіг. 4 приведені епюри напруг з виходів створити канал автоматичного супроводження блоків каналу АСН, які визначають полярність, де: літальних апаратів за напрямком з використанням а) - для визначення знаку «+»; б) - для визначення частот міжмодових биттів та можливістю розпізназнаку «-». вання ЛА, який дозволить здійснювати багатокаНа фіг. 5 приведено кут відхилення ЛА від нальний (N) інформаційний взаємозв'язок з ЛА на РСН відносно ЛІВС. частотах міжмодових биттів 9 м ... N мn, точне і Запропонований канал автоматичного супростійке кутове автосупроводження при одночасноводження літальних апаратів за напрямком з використанням частот міжмодових биттів та можлиму вимірюванні кутів азимута і міста у широковістю розпізнавання ЛА містить керуючий елемент, му діапазоні дальностей, починаючи з початкового блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, моменту його польоту та, в разі необхідності, розселектор подовжніх мод з багаточастотним роздіпізнавання ЛА. ленням каналів, блок дефлекторів, передавальну Поставлена задача вирішується за рахунок тооптику, приймальну оптику, фотодетектор, широго, що у відомий канал-прототип [2], який містить космуговий підсилювач, багатофункціональний керуючий елемент, блок керування дефлекторами, інформаційний блок для інформаційного взаємозлазер з накачкою, селектор подовжніх мод з багав'язку з ЛА та його розпізнавання, резонансні підточастотним розділенням каналів, блок дефлектосилювачі, настроєні на відповідні частоти міжморів, передавальну оптику, приймальну оптику, фодових биттів, детектори, фільтри, формувачі тодетектор, широкосмуговий підсилювач, імпульсів, тригери („1”|„0”), схеми „i”, лінії затримки, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні лічильники, цифро-аналогові перетворювачі, фільчастоти міжмодових биттів, детектори, фільтри, три нижніх частот, підсилювачі (фільтри) сигналу формувачі імпульсів, тригери („1”|„0”), схеми „i”, похибки, виконуючі механізми, електроннолінії затримки, лічильники, цифро-аналогові перецифрову обчислювальну машину та а - введення творювачі, фільтри нижніх частот, підсилювачі опорного сигналу з частотою (фільтри) сигналу похибки, виконуючі механізми, м передавального електронно-цифрову обчислювальну машину та а лазера, б - введення сигналу від каналу оцінки тангенціальної складової швидкості (кутових шви- введення опорного сигналу з частотою м передкостей) ЛА для уточнення похибки збігу по кутах. давального лазера, б - введення сигналу від канаРобота запропонованого каналу автоматичнолу оцінки тангенціальної складової швидкості (куго супроводження літальних апаратів за напрямтових швидкостей) ЛА для уточнення похибки збігу ком з використанням частот міжмодових биттів та по кутах, інформаційний блок для інформаційного можливістю розпізнавання ЛА полягає в наступвзаємозв'язку з ЛА, додатково після ШП замість ІБ ному. Із синхронізованого одномодового багаточавведено багатофункціональний інформаційний стотного спектра випромінюванняYAG:Nd3+ - лаблок (БІБ) для інформаційного взаємозв'язку з ЛА зера (або лазера з найбільш кращими та його розпізнавання. показниками) (Лн) за допомогою СПМБРК виділяПобудова каналу автоматичного супровоються необхідні пари частот для створення: дження літальних апаратів за напрямком з викори- багатоканального (N) інформаційного зв'язку, станням частот міжмодових биттів та можливістю за умовою використання сигналів комбінацій порозпізнавання ЛА пов'язана з використанням довжніх мод (на різницевій частоті міжмодових МЧЧМВ [3] та синхронізованого одномодового богаточастотного випромінювання єдиного лазебиттів 101= 10- 1=9 м, ... N мn); ра-передавача. - рівносигнального напрямку на основі формуТехнічний результат, який може бути отримавання сумарної ДС лазерного випромінювання, ний при здійсненні корисної моделі полягає в стійзавдяки частково перетинаючихся 4-х парціальних кому кутовому автосупроводженні ЛА при одночаДС, за умовою використання різницевих частот сному високоточному вимірюванні кутів азимута і міжмодових биттів міста у широкому діапазоні дальностей, починаюм 54= 5- 4= м, 97= 9- 7=2 м, 63= 6чи з початкового моменту його польоту, багатоканальному (N) інформаційному взаємозв'язку з ЛА 3=3 м, 82= 8- 2=6 м. Лазерний сигнал, який складений iз частот міна частотах міжмодових биттів та, в разі необхіджмодових биттів N мn, минаючи БД, потрапляє на ності, його розпізнавання. ПРДО, де змішується (модулюється) з інформа 5 55501 6 ційним сигналом від БІБ та формує багатоканальбувається виділення «пачок» імпульсів, число яких ний (N) інформаційний сигнал, що передається ЛА пропорційно куту відхилення ЛА від РСН (фіг. 4, 5). (створення взаємозв'язку) (фіг. 1, 2). Підраховані лічильником імпульси перетворюютьВодночас імпульсний лазерний сигнал (виміся ЦАП в аналоговий сигнал похибки з необхідним знаком, що змішується у ФНЧ з імпульсним сигнарювальний) частот міжмодових биттів м, 2 м, лом від каналу кутових швидкостей ЛА (б) для 3 м та 6 м надходить на БД, що складається з 4уточнення похибки збігу по кутах. Завдяки обліку х п'єзоелектричних дефлекторів. Парціальні ДС вимірювальної інформації від каналу кутових швилазерного випромінювання попарно зустрічно скадкостей (б) у ФНЧ усуваються динамічна і флуктунують БД у кожній із двох ортогональних площин аційна похибки фільтрації. Відфільтрований у ФНЧ (фіг. 1, 2). Період сканування задається БКД, який і посилений підсилювачем сигналу похибки, отриразом з Лн живляться від керуючого елемента. маний сигнал відпрацьовується за допомогою ВМ Проходячи через ПРДО, груповий лазерний імпу( ), надходить від ПСП на вхід ЕЦОМ та виділяльсний сигнал пар частот: 5, 4= м, 9, 7=2 м, ється в ній у виді числа, пропорційного вимірюва6, 3=3 м та 8, 2=6 м фокусується в скануємі ному куту азимута . Якщо ЛА знаходиться вище точки простору, оскільки здійснюється зустрічне РСН, то на схему «І» першим надходить імпульс з сканування двома парами ДС лазерного випроміФІ2 міжмодової частоти м від, а на тригер надхонювання у кожній із двох ортогональних площин дить другим імпульс з ФІ2 міжмодової частоти і або X і У, при цьому груповий (інформаційний) 2 м від (фіг. 1, 3, 4). На схему «І» від тригера полазерний сигнал частот 9 м ... N мn - проходить дається строб, тривалість якого пропорційна відвдовж РСН (фіг. 2). хиленню ЛА від РСН. Цей часовий інтервал виміПрийняті ПРМО від ЛА, відбиті в процесі скаряється методом рахунка імпульсів частоти нування чотирьох ДС лазерного випромінювання, міжмодових биттів м від. Оскільки тривалість лазерні імпульсні сигнали і огинаючи сигнали ДС строба залежить лише від величини відхилення за допомогою ФТД перетворюються в електричні ЛА від РСН, а не від сторони відхилення, необхідімпульсні сигнали на різницевих частотах міжмоно мати схему визначення полярності сигналу подових биттів. Підсилені ШП, вони розподіляються хибки («+» або «-»). Якщо ЛА буде розташований в БІБ для обробки інформації (9 м від ... N мn), нижче РСН, то першим надійде імпульс від ФІ2 з яка приймається від ЛА та по РП, що настроєні на каналу 2 м від, а другим - з м від. відповідні частоти: м від, 2 м від, 3 м від, 6 м від. Визначення знаку («+» або «-»), або сторони Імпульсні сигнали радіочастоти, що надходять з відхилення ЛА від РСН (фіг. 1; 4 а, б) полягає в РП м і PП2 м – формують сигнал похибки по наступному. Якщо ЛА знаходиться вище РСН, то куту , а РП3 м і РП6 м – по куту . імпульс 1 (фіг. 1, 4 а) від каналу м від випереджає Формування сигналу похибки по куту , поляімпульс 2 каналу 2 м від. Оскільки строб від тригегає в наступному. Введення з опорного каналу ра затримується на час, що перевищує тривалість імпульсного сигналу м (а), перетвореного ФІ1 у імпульсу 1 (або 2), то схема збігів «І» не спрацьо«пачки» опорних імпульсів на частоті , надм оп вує, тому що імпульс 1 не збігається в часі з даним ходить на схему «І». Виділений і посилений імпустробом. Знак сигналу похибки по куту залишальсний сигнал з PП м частоти міжмодових биттів ється позитивним. Якщо ЛА знаходиться нижче (фіг. 3, 4), детектується у виді огинаючої м від РСН (фіг. 4 б), то імпульс 1 відстає від імпульсу 2, сигналу, що змінюється за законом руху ДС лазетому він збігається в часі зі стробом. Схема «І» рного випромінювання і, після проходження Ф, спрацьовує і змінює знак (або полярність) напруги перетворюється у ФІ2 у точках переходів періодів сигналу похибки по куту . Імпульс зі схеми «І» сканування в імпульси (один імпульс за період подається на знаковий розряд лічильника імпульсканування) та надходить на тригер «1», перекисів з частотою м. Число імпульсів у лічильнику даючи його. У цей же час, виділений і посилений пропорційно куту відхилення від РСН. ФорматуPП2 м імпульсний сигнал частоти міжродових вання сигналу похибки по куту , відбувається табиттів 2 м від детектується, виділяючи огинаючу ким же чином, як для сигналу похибки по куту . сигналу, що змінюється по такому ж закону. ПроВМ і ВМ розвертають приймальноходячи Ф, перетворюється в ФІ2 у точках перехопередавальну платформу таким чином, щоб ЛА дів періодів коливань в імпульси (один імпульс за знаходився на РСН каналу АСН, тобто на РСН період сканування) та надходить на тригер «0», сумарної ДС лазерного випромінювання (фіг. 2, 5). установлюючи його у вихідний стан. Вимір часовоВідображення інформації, що приймається го інтервалу в схемі «І» із заданою точністю, поля(передається) від ЛА та обробка (вимірювання) гає у встановленні критерію початку і кінця відліку кутів азимута і міста відбувається в ЕЦОМ. часового інтервалу по визначених характеристиВимірювальна інформація про тангенціальну ках значення імпульсних сигналів, що надходять складову швидкості (кутові швидкості) ЛА від канана входи схеми «І». У зв'язку з тим, що передній лу кутових швидкостей використовується в БІБ фронт імпульсу досить малий у порівнянні з додля розпізнавання літального апарату, за яким зволом, що вимагається за часом, характерними ведеться стеження. значеннями сигналу, які визначають начало і кіФормування сумарної ДС лазерного випромінець відліку часового інтервалу, є граничне знанювання, створення РСН, інформаційного каналу чення Uп (порогове значення напруги) (фіг. 3). Задля каналу, що пропонується, пов'язано із задововдяки періодичному за цикл сканування відкриттю ленням жорстких вимог, що пред'являються до і закриттю тригером схеми «І», регулюється проспектру випромінювання одномодового багаточасходження імпульсів у схемі «І» від ФІ1, тобто від 7 55501 8 тотного лазера-передавача, тобто високоточної 2. Патент на корисну модель, № 48400, Україсинхронізації подовжніх мод і стабілізації частот на, МПК G01S17/42, G01S17/66. Канал автоматичміжмодових биттів. ного супроводження літальних апаратів за напряКількість інформаційних каналів (N) залежить мком з використанням частот міжмодових биттів. від кількості комбінацій парних мод (несучих час/О.В. Коломійцев, В.В. Бєлімов, М.Б. Бровко та ін. № u200911398; Заяв. 09.11.2009; опубл. тот n), які мають необхідні вихідні характеристики 10.03.2010; Бюл. № 5-10 с. для використання. 3. Деклараційний патент України на винахід № Джерела інформації: 65099А, Україна, МПК G01S17/42, G01S17/66. Мо1. Патент на корисну модель, № 23213, Україдернізований частотно-часовий метод вимірюванна, MПK G01S17/42, G01S17/66. Канал автоматиня параметрів руху літальних апаратів. /О.В. Кочного супроводження літальних апаратів за наломійцев - № 2003054908; Заяв. 15.03.2004; прямком для лазерної ІнформаційноОпубл. 15.03.2004; Бюл. № 3-4 с. вимірювальної системи. /О.В. Коломійцев, Г.В. Альошин, В.В. Баранник та ін. - № u200700012; Заяв. 02.01.2007; опубл. 10.05.2007; Бюл. № 6 - 8с. 9 Комп’ютерна верстка В. Мацело 55501 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