Вимірювальний канал електронного компаса

Вимірювальний канал електронного компаса, що містить давач Холла, стабілізатор струму, перший і другий виходи якого ВІДПОВІДНО з'єднані з агрумовими входами давача Холла, перший перетворювач "напруга-код", пристрій індикації, який відрізняється тим, що додатково введено послідовно з'єднані резистор і ключ, підключені між струмовим і холлівським входами давача Холла, підсилювач, входи якого з'єднано з холлівськими виходами давача Холла, формувач змінної складової, формувач постійної складової, другий перетворювач "напруга-код", пристрій ділення, пристрій множення, пристрій запам'ятовування, перший і другий виходи якого ВІДПОВІДНО з'єднані з першими входами пристрою ділення і пристрою множення, пристрій віднімання, перший вихід підсилювача через формувач змінної складової і перший перетворювач з'єднано з другим входом пристрою ділення, вихід якого з'єднано з другим входом пристрою множення, вихід якого з'єднано з першим входом пристрою віднімання, другий вхід і вихід якого ВІДПОВІДНО з'єднані з виходом другого перетворювача напруга-код і першим входом пристрою індикації, другий вихід підсилювача через формувач постійної складової з'єднано з першим входом другого перетворювача "напруга-код", формувач керуючих сигналів, перший вихід якого з'єднано з третім входом пристрою ділення, з третім входом пристрою множення, з третім входом пристрою віднімання, другий вихід формувача керуючих сигналів з'єднано з запускаючими входами перетворювачів "напруга-код", третій, четвертий, п'ятий, шостий, сьомий виходи формувача керуючих сигналів ВІДПОВІДНО з'єднані з четвертим входом пристрою ділення, з четвертим входом пристрою множення, з четвертим входом пристрою віднімання, з другим входом пристрою індикації, з керуючим входом ключа Винахід, що пропонується, належить до галузі навігаційних та радіолокаційних вимірювань і може бути використаний для створення навігаційних приладів, заснованих на використанні магнітного поля Землі Ці прилади можуть бути застосовані на рухомих платформах (об'єктах), які переміщуються на водній поверхні (кораблі, катера, яхти, лодки), у повітряному просторі (літаки, вертольоти, повітряні кулі), на земній поверхні (автомашини, танки) ВІДОМІ вимірювальні канали, які призначені для вимірювання магнітного поля Землі [1] Вимірювальний канал складається з давача Холла, підсилювача, джерела живлення і вимірювального приладу Вхідний сигнал давача Холла, пропорційний магнітний індукції, після підсилювача надходить на вимірювальний прилад Недоліком цього вимірювального каналу є низька точність вимірювання магнітної індукції, яка обумовлена наявністю у вихідному сигналі давача Холла паразитного сигналу Паразитний сигнал давача Холла в основному залежить від напруги нееквопотенціальності З відомих вимірювальних каналів, призначених для вимірювання магнітного поля Землі, найбільш близьким по технічній суті є вимірювальний канал, який наведено у роботі [2] і який вибрано за прототип Вимірювальний канал складається з давача Холла, стабілізатора струму (джерела живлення), підсилювача, перетворювача напругакод, блока керування і пристрою індикації Перший і другий виходи стабілізатора струму з'єднані з агрумовими входами давача Холла, потенціальні виходи якого, з'єднані з підсилювачем Вихід підсилювача через перетворювач "напруга-код" з'єднано з пристроєм індикації Виходи блока керування з'єднані ВІДПОВІДНО з запускаючим входом перетворювача "напруга-код" і керуючим входом 1 ю 57214 пристрою індикації Вихідний сигнал давача Холла, пропорційний магнітній індукції, підсилюється підсилювачем і кодується перетворювачем "напруга-код" Результат вимірювання відображається пристроєм індикації Недоліком цього вимірювального каналу є низька точність вимірювання магнітної індукції, що обумовлено наявністю у вихідному сигналі давача Холла паразитного сигналу, який в основному залежить від напруги нееквопотенціальності Ui = BSIocosa + ІоГне - uxcosa + uHe де S - чутливість давача Холла до магнітної індукції, Іо - постійний струм живлення стабілізатора струму, a - кут поміж перпендикуляром до грані перетворення (а х в) і напрямком вектора магнітної індукції В, В - постійна магнітна індукція, их - напруга Холла, Гне - опір нееквопотенціальності, и не - напруга нееквототенціальності, ux = BSIo, ине - ІоГне Точність вимірювання магнітної індукції залежить від співвідношення сигналів напруги Холла uxcosa і напруги нееквопотенціальності и не У давачів Холла, які використовуються для вимірювання магнітного поля Землі, значення цих сигналів можуть відрізнятися на порядок При и не 0,5uxcosa, додаткова похибка вимірювання магнітної індукції дорівнює 50%, при и не - 0,01uxcosa додаткова похибка вимірювання магнітної індукції 1% Задачею винаходу є підвищення точності вимірювання магнітної індукції Для підвищення точності вимірювання магнітної індукції у вимірювальний канал, який складається з давача Холла, стабілізатора струму, перший і другий виходи якого ВІДПОВІДНО з'єднані з струмовими входами давача Холла, першого перетворювача "напруга-код", пристрою індикації додатково запроваджено резистор, ключ, послідовно з'єднані резистор і ключ, підключені поміж струмовим і холлівським входами давача Холла, підсилювач, входи якого з'єднано з холлівськими виходами давача Холла, формувач змінної складової, формувач постійної складової, другий перетворювач "напруга-код", пристрій ділення, пристрій множення, пристрій запам'ятовування, першій і другий виходи якого ВІДПОВІДНО з'єднані з першими входами пристрою ділення і пристрою множення, пристрій віднімання, перший вихід підсилювача через формувач змінної складової і перший перетворювач з'єднано з другим входом пристрою ділення, вихід якого з'єднано з другим входом пристрою множення, вихід якого з'єднано з першим входом пристрою віднімання, другий вхід і вихід якого ВІДПОВІДНО з'єднані з виходом другого перетворювача "напруга-код" і першим входом пристрою індикації, другий вихід підсилювача через формувач постійної складової з'єднано з першим входом другого перетворювача "напруга-код", формувач керуючих сигналів, перший вихід якого з'єднано з третім входом пристрою ділення, з третім входом пристрою множення, з третім входом пристрою віднімання, другий вихід формувача керуючих сигналів з'єднано з запускаючими входами перетворювачів напругакод, третій, четвертий, п'ятий, шостий, сьомий виходи формувача керуючих сигналів ВІДПОВІДНО з'єднані з четвертим входом пристрою ділення, з четвертим входом пристрою множення, з четвертим входом пристрою віднімання, другим входом пристрою індикації, з керуючим входом ключа Підвищення точності вимірювання магнітної індукції В досягається за рахунок автоматичного виключення з вихідного сигналу давача Холла напруги нееквопотенціальності и не , яка змінюється в залежності від температури середовища При ПОСТІЙНІЙ магнітній індукції В і постійному струмі живлення давача Холла Іо вихідний сигнал давача Холла є простим і його складові (напругу Холла uxcosa і напругу нееквопотенціальності ине) неможливо розділити, тому що вони є складовими одного виду, в данному випадку постійного струму При ЗМІНІ структури вихідного сигналу давача Холла, коли він з простого перетворюється в складний, який має декілька складових, виникає можливість шляхом обробки цих складових виділити складову, яка залежить тільки від напруги Холла uxcosa або від напруги нееквопотенціальності и не Складним є сигнал, який має дві, або більше, складових різного виду, простим є сигнал, який має одну складову [11] Для зміни структури вихідного сигналу давача Холла з частотою тактового генератора проводиться підключення резистора поміж струмовим і холлівськими входами давана Холла, При відключенні резистора вихідний сигнал давача Холла дорівнює ui = u x cosa+ uHei (1) При підключенні резистора вихідний сигнал давача Холла дорівнює и,, = uxcosa + иНЄ2 (2) Оскільки uHei ± uHe2, то сумарний вихідний сигнал давача Холла UE = їй + ііц змінює свою структуру - він тепер має постійну і змінну складові Постійна складова вихідного сигнала давача Холла дорівнює ^ l ± ^ (3) Змінна складова вихідного сигнала давача Холла дорівнює _ и, - u M _ u H e 1 - u H e 2 (4) 2 2 п= инві_ и Якщо не2 то вирази для постійної і змінної складових вихідного сигналу давачі мають вигляд при и не і > иНЄ2 мають вигляд 1)и н е 2 (5) unoc=uxcosa+ 2 .. U 3M _(n-1)uHe2 ~ Із (б) маємо и (6) не2 _ и з м 2 n-1 і з урахування (7) вираз (5) буде (n + 1) unnf- = u v c o s a + u,,. (7) Аналіз виразу (8) показує, щоб вихідний сиг 57214 нал давача Холла и р е з не залежав від напруги нееквопотенціальності, потрібно із виразу (8) відняти (n±1) u (n-1) ™ u p e 3 = u, = uxx cosa (9) Застосування цих названих ВІДМІТНИХ ознак зі зв'язками поміж ними в інших аналогічних пристроях авторам невідомо, тому відповідає критерію "новизна" Забезпечення запропонованого пристрою новою сукупністю ознак для виконання поставленої задачі дозволяє стверджувати, що запропонований пристрій відповідає умовам патентоздатності, так як він є новим, має винахідницький рівень та промислове застосування Сутність винаходу пояснюється кресленнями, Де - на фіг 1 наведена блок-схема вимірювального каналу електронного компаса, - на фіг 2 наведена часова діаграма роботи формувача керуючих сигналів 15, - на фіг 3 наведена блок-схема формувача керуючих сигналів 15, - на фіг 4 наведена часова діаграма роботи давача Холла 1 при підключенні резистора, - на фіг 5 наведена блок-схема формувача змінної складової, - на фіг 6 наведена блок-схема формувача постійної складової Вимірювальний канал електронного компаса (фіг 1) складається з давача Холла 1, стабілізатора струму 2, підсилювача 3, формувача змінної складової 4, формувача постійної складової 5, перетворювачів напруга - код 6, 7, пристрою ділення 8, пристрою множення 9, пристрою віднімання 10, пристрою запам'ятовування 11, пристрою індикації 12, ключа 13, резистора 14 і формувача керуючих сигналів 15 У вимірювальному каналі електронного компаса перший і другий струмові виходи давача Холла 1 з'єднані ВІДПОВІДНО з першим і другим виходами стабілізатора струму 2 Послідовно з'єднані ключ 13 і резистор 14 подключені поміж струмовим і холлівськом входами давача Холла 1 Входи підсилювача 3 з'єднані з холлівськими виходами давача Холла 1 Перший і другий виходи пристрою запам'ятовування 11 (паралельний код) ВІДПОВІДНО з'єднані з першими входами пристрою ділення 8 і пристрою множення 9 Перший вихід підсилювача З через формувач змінної складової 4 і перетворювач напруга - код 7 з'єднано з другим входом пристрою ділення 8, вихід якого з'єднано з другим входом пристрою множення 9 Вихід пристрою множення 9 з'єднано з першим входом пристрою віднімання 10, другий вхід і вихід якого ВІДПОВІДНО з'єднані з виходом перетворювача напруга - код 6 і входом пристрою індикації 12 Другий вихід підсилювача 3 через формувач постійної складової 5 з'єднано з першим входом перетворювача напруга - код 6 Перший вихід 16 формувача керуючих сигналів 15 з'єднано з третім входом пристрою ділення 8, з третім входом пристрою множення 9, з третім входом пристрою віднімання 10 Другий 17 вихід формувача керуючих сигналів 15 з'єднано з запускаючими входами перетворювачів напруга код 6, 7 Третій 18, четвертий 19, п'ятий 20, шостий 21, сьомий 22 виходи формувача керуючих сигналів 15 ВІДПОВІДНО з'єднані з четвертим входом пристрою ділення 8, з четвертим входом пристрою множення 9, четвертим входом пристрою віднімання 10, другим входом пристрою індикації 12, керуючим входом ключа 13 Блок 1 (див фіг 1) - давач Холла, є первинним перетворювачем магнітної індукції, наприклад, по [3] Давач Холла представляє собою чотирьохполюсник, виконаний у вигляді тонкої пластинки з напівпровідника у вигляді паралелепіпеда, з трьома парами взаємно-перпендикулярниих граней Сторони паралелепіпеда а, в, с, де а - довжина, в ширина, с - товщина вибираються із умов а » с, в » с Виводи 1, 2 давача Холла називаються струмовими і призначені для підключення зовнішнього джерела живлення, підключаються до граней (а х с) паралелепіпеда Виводи 3, 4 давача Холла називаються холлівськими, з яких знімається напруга ик при внесені давача Холла у магнітне поле з індукцією В, підключаються до граней (в х с) паралелепіпеда Грані (а х в) паралелепіпеда називаються гранями перетворення, в які входить вектор індукції В магнітного поля При внесені давача Холла в магнітне поле на виводах 3, 4 (холлівських) виникає напруга Холла ux, яка дорівнює ux = SloBcosa, Де S - чутливість до індукції давача Холла, Іо - струм живлення давача Холла, В - індукція магнітного поля, a - кут поміж перпендикуляром до грані перетворення (а х в) і напрямком вектора магнітної індукції В В якості давача Холла можуть бути використані промислові давачі Холла Х21, ЦВТУ- 0,5 - 71 678, Х201, Х211, Х501 та ІНШІ Блок 2 (див фіг 1) - стабілізатор струму, є звичайним стабілізованим джерелом живлення змінного струму, наприклад, по [4] Може застосуватися джерело живлення давача Холла прилада Щ4310, Рб 2 729 002 335 Блок 3 (див фіг 1) - підсилювач, є типовим радіоелектронним пристроєм з трансформаторним входом, наприклад, по [5] Блок 4 (див фіг 5) - формувач змінної складової, призначено для виділення змінної складової вихідного сигналу давача Холла 1 Формувач змінної складової (фіг 5) складається з ємкості 41 і перетворювача змінного сигналу в постійний 42 Через ємкість 41 проходить тільки змінна складова вихідного сигналу давача Холла 1, яка надходить на перетворювач 42, який перетворює її в сигнал постійного струму Блок 41 - ємкість, є типовим елементом вимірювальних схем, наприклад, по [5] Блок 42 - перетворювач змінного сигналу в сигнал постійного струму, є типовим елементом вимірювальної техніки, наприклад, по [6] Блок 5 (див фіг 6) - формувач постійної складової, є звичайним фільтром нижніх частот, наприклад, по [4], призначено для виділення із вихідного сигналу давача Холла 1 постійної складової Фор 8 57214 мувач постійної складової (фіг 6) складається з ємкості 51 і резистора 52 Блок 51 - ємкість, є типовим елементом вимірювальних схем, наприклад, по [5] Блок 52 - резистор, є типовим елементом вимірювальної техніки, наприклад, по [5] Блок 6, 7 (див фіг 1) - перетворювач "напругакод", є стандартним перетворювачем .наприклад, по [7] Може застосовуватись перетворювач "напруга-код" приладу Щ-4310, Рб 729 002 33 12, перетворювач "напруга-код" приладу А1710 фірми Rochaz Electromque Блок 8 (див ф і г 1 ) - пристрій ділення, є стандартним пристроєм, може бути виконаний, наприклад, по [8] Блок 9 (див фіг 1) - пристрій множення, є стандартним пристроєм, може бути виконаний, наприклад, по [9] Блок 10 (див ф і г 1 ) - пристрій віднімання, є типовим пристроєм цифрової техніки, наприклад, [10] Блок 11 (див фіг 1) - пристрій запам'ятовування, є типовим елементом цифрової техніки Може складатися з ключів, наприклад, по [6] Перші входи ключів з'єднані з одиничним потенціалом " 1 " джерела живлення Другі входи ключів з'єднані ВІДПОВІДНО з першим і другим виходами пристрою запам'ятовування 11 За допомогою цих ключів формується коди (п - 1) і (п + 1), які ВІДПОВІДНО надходять на перший і другий виходи пристрою запам'ятовування 11 Блок 12 (див фіг 1) - пристрій індикації, є загальновідомим типовим пристроєм радіонавігаційних та радіолокаційних систем, наприклад, по [7] Блок 13 (див фіг 1) - ключ, є типовим пристроєм цифрової техніки, наприклад, по [5] Блок 14 (див фіг 1) - резистор, є типовим пристроєм цифрової техніки, наприклад, по [5] Блок 15 (див фіг 1) - формувач керуючих сигналів формує керуючі сигнали, які синхронізують роботу вимірювального каналу Блок 15 може складатися з послідовно з'єднаних генератора імпульсів, лічильника і дешифратора На фіг 3 наведена блок-схема формувача керуючих сигналів 15, на фіг 2 наведені часові діаграми роботи формувача керуючих сигналів 15 Блок 15 складається з генератора імпульсів 151, лічильника 152 і дешифратора 153 Блок 151 - генератор імпульсів, блок 152 - лічильник, блок 153 - дешифратор, є типовими елементами цифрової техніки, наприклад, по [10] Можуть бути використані мікросхеми ВІДПОВІДНО мультивібратор 224ГГ2, 155ИЕ2.155ИД1 Формувач керуючих сигналів 15 працює таким чином Сигнали генератора імпульсів 151 підраховуються лічильником 152 3 виходу лічильника 152 паралельний код надходить на дешифратор 153 На першому, другому, третьому, четвертому, п'ятому, шостому, сьомому виходах дешифратора 153 формуються ВІДПОВІДНО сигнали початкової установки ПУ, імпульс запуску Імп запуску, перший, другий, третій, четвертий, п'ятий керуючі сигнали К е р 1 , Кер 2, Кер 3, Кер 4, Кер 5, які надходять ВІДПОВІДНО на перший вихід 16, другий вихід 17, третій вихід 18, четвертий вихід 19, п'ятий вихід 20 і шостий вихід 2 1 , сьомий вихід 22 форму вача керуючих сигналів 15 Робота вимірювального каналу електронного компаса виконується таким чином Сигналом початкової установки ПУ, який надходить з виходу 16 формувача керуючих сигналів 15, установлюються в початковий (нульовий) стан пристрої з запам'ятовуванням пристрій ділення 8, пристрій множення 9, пристрій віднімання 10 Резистор 14 через ключ 13 з частотою керуючого сигналу, який надходить з виходу 22 формувача керуючих сигналів 15 на керуючий вхід ключа 13, підключається до струмового входу давача Холла 1 На виході давача Холла 1 з'являється сигнал, пропорційний магнітній індукції ui = (u x cosa + u H e i) + (u x cosa + иНЄ2), який надходить на підсилювач З Оскільки u H e ± uTHe2, то вихідний сигнал давача Холла 1 має постійну і зміну складові Часова діаграма роботи давача Холла 1 приведена на фіг 4 Формувач змінної складової 4 (фіг 5), на який надходить сигнал з першого виходу підсилювача З, виділяє змінну складову цього сигналу і перетворює и в сигнал постійного струму, який надходить на перетворювач "напруга-код" 7 Після надходження сигналу з 17 виходу формувача керуючих сигналів 15 на запускаючий вхід перетворювача "напруга-код" 7 на виході перетворювача 7 установлюється код 1 k 2 u H e 1 ) - - ( k 1 k 2 u x c o s a + k1 _ 1 k 1 k 2 ( u H e 1 - u H e 2 ) _ ^ L , (n-1)u H e 2 = 2 =к1к2 ~2 де кі - коефіцієнт перетворення підсилювача З, k2 - коефіцієнт перетворення формувача змінної складової 4 u Значення коефіцієнта ne2 для кожного давача Холла 1 установлюється попередньо і заноситься в пристрій запам'ятовування 11 Для цього вимірюються ВИХІДНІ сигнали давача Холла 1, який розміщується в екрані (В = 0) При підключенні резистора поміж струмовим і холлівським входами давача Холла 1 вихідний сигнал давача Холла 1 буде иНЄ2, при відключенні резистора вихідний сигнал давача Холла 1 - u H e i При цьому u H e i > UHe2 Код Ni надходить на перший вхід пристрою ділення 8, на другий вхід якого надходить код коефіцієнта (п-1) з першого виходу пристрою запам'ятовування 11 Після надходження керуючого сигналу з виходу 18 формувача 15 на виході пристрою ділення 8 буде код _ N 2 к 1к2ине2 2 Код N 2 надходить на перший вхід пристрою множення 9 На другий вхід пристрою множення 9 з другого виходу пристрою запам'ятовування 11 надходить коефіцієнт (п+1) Після надходження керуючого сигналу з виходу 19 формувача 15 на виході пристрою множення 9 буде код _ k 1 k 2 ( n + 1)u H e 2 N 57214 10 Сигнал з другого виходу підсилювача З них креслень, які дозволяють відтворити запропочерез формувач постійної складової 5 надходить нований вимірювальний канал електронного комна перетворювач "напруга - код" 6 Після надхопаса дження сигналу з виходу 17 формувача 15 на заЛІТЕРАТУРА пускаючий вхід перетворювача "напруга-код" 6 на 1 Кобус А , Тушинский Я Датчики Холла и виході перетворювача 6 установлюється код магниторезистроры - М «Энергия», 1971 - 454 стр 2 Подольский И Д , Кривов А А Цифровой измеритель магнитной индукции с датчиком Холде кз - коефіцієнт перетворення формувача ла Сб "Методы и аппаратура для измерения папостійної складової Якщо кг = кз, то раметров магнитних полей" -Л 1972 -С 35-41 3 Богомолов В И Устройства с датчиками N4 = k 1 k 2 u x cosa + Холла и датчиками магаитосопротивления - М z Л 1961 Код N4 надходить на перший вхід пристрою віднімання 10, на другий вхід якого надходить код 4 Таранов С Г Самонастраивающиеся приN3 боры - Киев, Наукова Думка, 1981 Після надходження керуючого сигналу з вихо5 Мелешко Е А Интегральные схемы в наноду 20 формувача 15 на виході пристрою віднімансекундной ядерной электронике - Изд 2-е, доп ня 10 установлюється код М Атомиздат, 1978 - 216 с ,. . к і к п ї п + ііишрп. к і к п ї п + ііишрп 6 Мартяшин А И , Шахов А К , Шляндин В М Преобразователи электрических параметров для систем контроля и измерения - М Энергия, 1978 Код N5, пропорційний ТІЛЬКИ магнітній індукції, 7 Хлистунов В Н Основи цифровой электронадходить на пристрій індикації 12 измерительной техники и цифровые преобразоваОб'єкт, що заявляється, має переваги перед тели М-Л Энергия 1966 прототипом У ньому автоматично виключається з 8 Фойда А И , Чигирин О Т , Чигирин Ю Т вихідного сигналу давача Холла напруга нееквоУстройство деления Авторское свидетельство потенціальності, яка залежить від температури СССР №347766, БИ №7, 1977 навколишнього середовища, що підвищує точність 9 Фойда А И , Чигирин О Т , Чигирин Ю Т вимірювання Це особливо важливо при вимірюМножительно-делительное устройство Авторское ванні давачем Холла магнітної індукції до ЮмТ, свидетельство СССР №830379, БИ №18, 1981 (магнітна індукція Землі дорівнює 0,07мТ) коли 10 Ричарде Р К Арифметические операции напруга Холла несуттєво відрізняється від напруги на цифровых вычислительных машинах - М ИЛ нееквопотенціальності 1957 -458 с На державному підприємстві "Фінмаш" спільно 11 Шпаньон П А , Петров Н Б Измерение паз ІЕД НАН України виготовлено елементи макета раметров характеризующих форму и спектр элеквимірювального каналу електронного компаса трических сигналов - М Машиностроение, 1976 Технічна документація виготовлена на рівні ескізь1 N ь1 c = ь1 N 4 N q = ( к ж n i l c o s a + — — ! 1 2 = k , k 2 u x c o s Н ± ) _ _ ! _ Ы £ Ё £ . = 2 a Г7 Підсилювач 3 і Формувач 4 змінної складової ДАВАЧ ХОЛЛА Формувач постійної 5 складової І п+1 Формувач керуючих сигналів 15 ФІГ.1 1 Стабілізатор струму 2 11 57214 | 6 1? 18 _ hj _ t 12 t „ ПУ t імп запуску 19 ( Kep2 20 t КерЗ 21 і Кер4 22 I ) | I | | | I j I | | ТІT [rIT ri I 111 I I I I I I I ) I ) I і Кер 5 Фіг„2 — — - __ — к + + — а* + з" Є Й Фіг.4 Вхід 41 перетворювач змінного сигнала в постійний 42 Вихід Вхід Формувач постійно! складової R 52 Вихід — 51 Формувач змінної складової 1— Фіг. 6 Фіг 5 Комп'ютерна верстка М Клюкш Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна