Канал вимірювання похилої дальності до літальних апаратів для лівс з можливістю розпізнавання ла

Канал вимірювання похилої дальності до літальних апаратів для ЛІВС з можливістю розпізнавання ЛА, який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, селектор подовжніх мод, призми для частоти міжмодо U 1 3 цюжки, випрямлячі, електронно-цифрову обчислювальну машину та блок відображення вимірювальної інформації про похилу дальність R до ЛА. Недоліком каналу-прототипу є те, що канал не може розпізнавати ЛА. В основу корисної моделі поставлена задача створити канал вимірювання похилої дальності до літальних апаратів для ЛІВС з можливістю розпізнавання ЛА, який дозволить здійснювати інформаційний взаємозв'язок з ЛА, високоточне вимірювання похилої дальності у широкому 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, призми для частоти міжмодових биттів ∆м, блок дефлекторів, перемикач для частот міжмодових биттів ∆м і 2∆м, передаючу оптику, приймаючу оптику, фотодетектори, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувач імпульсів, тригер „1"|„0", схему „і", лічильники, фільтр із заданою смугою пропущення, детектор, диференцюєму оптику, підсилювач, фільтр, диференцюємі ланцюжки, випрямлячі, електронно-цифрову обчислювальну машину та блок відображення вимірювальної інформації про похилу дальність R до ЛА, додатково після ШП замість ІБ введено багатофункціональний інформаційний блок (БІБ) із б - введенням сигналу тангенціальної складової швидкості (кутових швидкостей) ЛА, що виміряна, для інформаційного взаємозв'язку з ЛА та, в разі необхідності, його розпізнавання. Побудова каналу вимірювання похилої дальності R до літальних апаратів для ЛІВС з можливістю розпізнавання ЛА пов'язана з використанням МЧЧМВ [3] та одномодового богаточастотного випромінювання єдиного лазера-передавача. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі полягає в створенні інформаційного взаємозв'язку з ЛА, високоточному вимірюванні похилої дальності у широкому діапазоні дальностей, починаючи з початкового моменту його польоту та, в разі необхідності, розпізнавання ЛА. На фіг. 1 приведено передаючий бік узагальненої структурної схеми запропонованого каналу, де б - введення сигналу тангенціальної складової швидкості (кутових швидкостей) ЛА, що виміряна. На фіг. 2 приведена узагальнена структурна схема запропонованого каналу. На фіг. 3 приведено створення рівносигнального напрямку (РСН) та сканування 4-мя діаграмами спрямованості (ДС) лазерного випромінювання в ортогональних площинах. На фіг. 4 приведені епюри напруг з виходів блоків запропонованого каналу, де: а) від блоку опорного сигналу; б) від блоку відбитого сигналу. Запропонований канал вимірювання похилої дальності до літальних апаратів для ЛІВС з можливістю розпізнавання ЛА містить керуючий еле 57204 4 мент, 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, передаючу оптику, приймаючу оптику, фотодетектори, широкосмуговий підсилювач, багатофункціональний інформаційний блок із б - введенням сигналу тангенціальної складової швидкості (кутових швидкостей) ЛА, що виміряна, для інформаційного взаємозв'язку з ЛА та, в разі необхідності, його розпізнавання, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувач імпульсів, тригер „1"|„0", схему „і", лічильники, фільтр із заданою смугою пропущення, детектор, диференцюєму оптику, підсилювач, фільтр, диференцюємі ланцюжки, випрямлячі, електронно-цифрову обчислювальну машину та блок відображення вимірювальної інформації про похилу дальність R до ЛА. Робота запропонованого каналу полягає у наступному. Із синхронізованого одномодового багаточастотного спектра випромінювання YAG:Nd 3+ - 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; - інформаційного каналу зв'язку, за умови використання сигналу на несучих частотах (модах) 1 і 10. Сигнал несучих частот (мод) 1 і 10, минаючи БД, потрапляє на ПРДО, де змішується (модулюється) з інформаційним сигналом від БІБ та формує інформаційний сигнал, що передається на ЛА (взаємозв'язок) (фіг. 1-3). Водночас, сигнал частот міжмодових биттів ∆м, 2∆м, 3∆м та 6∆м потрапляє на БД, який створений з 4-х п'єзоелектричних дефлекторів. Парціальні ДС лазерного випромінювання попарно зустрічно сканують БД у кожній із двох ортогональних площин (фіг. 1, 3). Період сканування задається блоком керування дефлекторів, який разом з Лн живляться від КЕ. Проходячи через передаючу оптику, 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 лазерного випромінювання у кожній із двох ортогональних площин  і β або X і У, при цьому несучі частоти 1 та 10 - проходять вдовж РСН (фіг. 3). Принцип роботи грубої шкали каналу вимірювання похилої дальності до ЛА полягає в наступному (фіг. 2, 3). На передаючому боці. Виділена селектором подовжніх мод із спектру випромінювання лазера перша пара частот 5,4 розщеплюється під дією 5 розщепітеля (призми) на два оптичні сигнали: 1) основний - сканований БД під певним кутом (з часом Тпр, що задається від БКД), який проходить через ключ (К) для виділення «бланкуючого» імпульсу (бланк - нуль) і розщепітель, де відбувається виділення додаткового сигналу (2), та поступає на ПРДО і далі на ЛА; 2) додатковий (1) - перетворюваний ФТД в електричний імпульсний сигнал різницевої частоти міжмодового биття ∆м - поступає на формувач імпульсів ФІ1, де відбувається виділення «пачок» імпульсів, що приймаються схемою «І». 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 БІБ для обробки інформації, що приймається від ЛА; - по РП, які настроєні на відповідні частоти: ∆м, 2∆м, 3∆м та 6∆м. У зв'язку з тим, що канал, який пропонується, використовується у структурі ЛІВС, імпульсні сигнали радіочастоти, що надходять з РП1 (РП∆м) формують сигнал про похилу дальність до ЛА, а РП2, РП3 і РП4 (PП2∆м, РП3∆м і РП6∆м) - до інших вимірювальних каналів (фіг. 1). При цьому, отриманий від ФТД, перетворений додатковий оптичний сигнал частоти 5,4 з «бланкуючими» імпульсами в сигнал ∆м - здобуває чіткі границі «бланкуючого» імпульсу, проходячи ДО, підсилюється. Фільтр зі смугою пропущення П=1/і (де і - тривалість імпульсу) виділяє з загального сигналу «бланкуючі» імпульси - в імпульси сигнали, які, проходячи ДЛ і Вип - (ФІ=ДЛ+Вип), виділяються у вигляді одного короткого імпульсу за початок «бланкуючого» імпульсу - надходять на тригер з індексом «1» - включаючи його. На прийомному боці. Відбитий від ЛА основний сигнал частот 5,4, у сумі з груповим, минаючи ПРМО, перетворюється ФТД в електричний імпульсний сигнал ∆м, підсилюється ШП, виділяється в РП, як сигнал міжмодової частоти ∆м і, проходячи через Дет, перетворюється таким же чином, як і додатковий електричний сигнал (2) частоти ∆м, надходить тільки на тригер з індексом «0», «перекидаючи» його. Сигнал, що надходить з тригера, на схему «І», здійснює періодичне «відкриття» і 57204 6 «закриття» проходу для «пачок» імпульсів з ФІ1, що підраховуються Лч і відпрацьовуються у вигляді числа R, через ЕЦОМ на БВІ. Таким чином відбувається вимір похилої дальності до ЛА на грубій шкалі. Перехід на точну шкалу (генерація пікосекундних імпульсів) здійснюється одразу після припинення включення ключа (для формування «бланкуючого» імпульсу). Так як канал вимірювання похилої дальності до ЛА пропонується ввести до складу структури ЛІВС з МЧЧМВ, то вмикання та вимикання ключа (К) відбувається одночасно для 2-х (пар) частот 5,4 і 9,7. Формування ДС, створення РСН і інформаційних каналів пов'язано із задоволенням жорстких вимог, що пред'являються до спектру випромінювання Лн, тобто високоточної синхронізації подовжніх мод і стабілізації частот міжмодових биттів. Вимірювальна інформація про тангенціальну складову швидкості (кутові швидкості) ЛА через б введення поступає на БІБ, де обробляється для здійснення розпізнавання ЛА, за яким ведеться стеження. Джерела інформації 1. Деклараційний патент України на винахід №64961 А, Україна, МПК G01S 17/42, G01S 17/66. Канал вимірювання похилої дальності літальних апаратів на підставі модернізованого частотночасового методу вимірювання. /Г.В. Альошин, О.В. Коломійцев, Д.П. Пашков. - № 2003032665; Заяв. 27.03.2003; Опубл. 15.03.2004; Бюл. № 3. - 8 с. 2. Патент України на корисну модель № 25803, Україна, МПК G01S 17/42. Канал вимірювання похилої дальності до літальних апаратів для лазерної інформаційно-вимірювальної системи. /О.В. Коломійцев, Г.В. Альошин, В.В. Баранник та ін. № u200703185; Заяв. 26.03.2007; Опубл. 27.08.2007; Бюл. № 13. - 8 с. 3. Деклараційний патент України на винахід №65099А, Україна, МПК G01S 17/42, G01S 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. 4. Патент на корисну модель № 23215, Україна, МПК Н04Q 1/453. Селектор подовжніх мод для лазерної інформаційно-вимірювальної системи. /О.В. Коломійцев, Г.В. Альошин, В.В. Баранник та ін. - № u200700070; Заяв. 02.01.2007; опубл. 10.05.2007; Бюл. № 6 - 6 с. 7 57204 8 9 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 57204 Підписне 10 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