Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з мспм

Реферат: Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з МСПМ містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою (Лн), блок дефлекторів, передавальну оптику, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів, схему І, лічильник, змішувачі, фільтр, формувач мірних імпульсів, дешифратор, фазову автопідстройку частоти на частоті міжмодових биттів, керуючий генератор, опорний генератор з частотою підставки Δνп, електронно-цифрову обчислювальну машину, блок відображення вимірювальної інформації про радіальну швидкість R' літального апарата. Після Лн замість селектора подовжніх мод введено модифікований селектор подовжніх мод (МСПМ) та 6Δνм-введення опорної частоти (6Δνм οп) від передавального лазера (Лн+МСПМ). UA 68909 U (12) UA 68909 U UA 68909 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Запропонована корисна модель належить до галузі електрозв'язку і може бути використана для синтезу лазерної інформаційно-вимірювальної системи (ЛІВС) з частотно-часовим методом (ЧЧМ) пошуку, розпізнавання та вимірювання параметрів руху літального апарату (ЛА). Відомий «Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів на підставі модернізованого частотно-часового методу вимірювання» [1], який містить керуючий елемент (КЕ), блок керування дефлекторами (БКД), лазер з накачкою (Лн), селектор подовжніх мод (СПМ), блок дефлекторів (БД), передавальну оптику (ПРДО), приймальну оптику (ПРМО), фотодетектор (ФТД), широкосмуговий підсилювач (ШП), резонансні підсилювачі (РП), настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів (ФІ), схему I, лічильник (Лч), змішувачі (ЗМ), фільтр (Ф), формувач мірних імпульсів (ФМІ), дешифратор (ДШ), фазову автопідстройку частоти (ФАПЧ) на частоті міжмодових биттів, керуючий генератор (КГ), опорний генератор (ОГ) з частотою підставки Δνп, електронно-цифрову обчислювальну машину (ЕЦОМ), блок відображення інформації (БВІ) та 6Δνм - введення опорної частоти (6Δνм οп) від передавального лазера (Лн+СПМ). Недоліком відомого каналу є відсутність можливості здійснювання інформаційного взаємозв'язку з ЛА. Найбільш близьким до запропонованого технічним рішенням, обраним як прототип є «Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів для лазерної інформаційновимірювальної системи» [2], який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, селектор подовжніх мод, блок дефлекторів, передавальну оптику, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів, схему І, лічильник, змішувачі, фільтр, формувач мірних імпульсів, дешифратор, фазову автопідстройку частоти на частоті міжмодових биттів, керуючий генератор, опорний генератор з частотою підставки Δνп, електронно-цифрову обчислювальну машину, блок відображення вимірювальної інформації про радіальну швидкість R' ЛА та 6Δνм - введення опорної частоти (6Δνм οп) від передавального лазера (Лн+СПМ). Недоліком каналу-прототипу є те, що він не здійснює інформаційний взаємозв'язок з ЛА на несучих частотах νn. В основу корисної моделі поставлена задача створити канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з МСПМ, який дозволить здійснювати високоточне вимірювання радіальної швидкості при одночасному інформаційному взаємозв'язку з ЛА на несучих частотах νn. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у відомий канал-прототип, який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, селектор подовжніх мод, блок дефлекторів, передавальну оптику, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів, схему I, лічильник, змішувачі, фільтр, формувач мірних імпульсів, дешифратор, фазову автопідстройку частоти на частоті міжмодових биттів, керуючий генератор, опорний генератор з частотою підставки Δνп, електронно-цифрову обчислювальну машину, блок відображення вимірювальної інформації про радіальну швидкість R’ ЛА, після Лн замість СПМ введено модифікований СПМ (МСПМ) [3] та 6Δνм - введення опорної частоти (6Δνм оп) від передавального лазера (Лн+МСПМ). Побудова каналу вимірювання радіальної швидкості R’ літальних апаратів з МСПМ пов'язана з використанням синхронізованого одномодового богаточастотного випромінювання єдиного лазера-передавача та ЧЧМ [4]. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі полягає в високоточному вимірюванні радіальної швидкості R’ ЛА у широкому діапазоні дальностей починаючи з початкового моменту його польоту та багатоканальному (N) інформаційному взаємозв'язку з ЛА на несучих частотах vп (підвищення об'єму інформації, яка передається та приймається). На фіг. 1 приведено передаючий бік узагальненої структурної схеми запропонованого каналу, де: 1 - вимірювальний сигнал; 2 - інформаційний сигнал. На фіг. 2 приведена узагальнена структурна схема запропонованого каналу, де: І структурна схема реалізації стежуючого принципу вимірювання; II - структурна схема вимірювання радіальної швидкості ЛА. На фіг. 3 приведено створення рівносигнального напрямку (РСН) та сканування 4-мя діаграмами спрямованості (ДС) лазерного випромінювання в ортогональних площинах. Запропонований канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з МСПМ містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, модифікований 1 UA 68909 U 5 10 15 селектор подовжніх мод, блок дефлекторів, передавальну оптику, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів, схему I, лічильник, змішувачі, фільтр, формувач мірних імпульсів, дешифратор, фазову автопідстройку частоти на частоті міжмодових биттів, керуючий генератор, опорний генератор з частотою підставки Δνп, електронно-цифрову обчислювальну машину, блок відображення вимірювальної інформації про радіальну швидкість R’ ЛА та 6Δνм - введення опорної частоти (6Δνм οп) від передавального лазера (Лн+МСПМ). Робота запропонованого каналу полягає в наступному. Із синхронізованого одномодового багаточастотного спектра випромінювання лазера (Лн) за допомогою МСПМ виділяються необхідні пари частот для створення: багатоканального (Ν) інформаційного зв'язку, за умови використання сигналу із подовжніх мод (несучих частот νn); - РСН на основі формування сумарної ДС лазерного випромінювання, завдяки частково перетинаючих 4-х парціальних діаграм спрямованості, за умови використання комбінацій подовжніх мод («підфарбованих» різницевими частотами міжмодових биттів) 54  5  4  м , 97  9  7  2м , 63  6  3  3м 20 25 , 82  8  2  6м . Груповий сигнал, який складений із несучих частот νn, минаючи БД, потрапляє на ПРДО, де змішується (модулюється) з інформаційним сигналом від ІБ та формує багатоканальний (Ν) інформаційний сигнал, що передається для ЛА (взаємозв'язок) (фіг. 1, 2). Водночас сигнал частот міжмодових биттів Δνм, 2Δνм, 3Δνм та 6Δνм потрапляє на БД, який створений з 4-х дефлекторів. Парціальні ДС попарно зустрічно сканують БД у кожній із двох ортогональних площин. Період сканування задається БКД, який разом з Лн живляться від КЕ. Проходячи через ПРДО, груповий лазерний імпульсний сигнал пар частот: 9, 7  2м 30 35 40 45 50 55 6, 3  3м 8, 2  6м 5,  4  м , , , фокусується в скануємі точки простору, оскільки здійснюється зустрічне сканування двома парами ДС лазерного випромінювання у кожній із двох ортогональних площин α і β або X і У. При цьому інформаційні сигнали (несучі частоти νn) проходять вдовж РСН. 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 ІБ для обробки інформації, що приймається від ЛА; - по РП, які настроєні на відповідні частоти: Δνм, 2Δνм, 3Δνм, 6Δνм. При цьому імпульсні сигнали радіочастоти, що надходять з РП 4 (ΡΠ6Δνм) формує сигнал радіальної швидкості, а РП1 (ΡΠΔνм), ΡΠ2 (ΡΠ2Δνм) і РПЗ (ΡΠ3Δνм) - формують сигнали для інших вимірювальних каналів ЛІВС. Принцип вимірювання радіальної швидкості ЛА полягає в наступному (фіг. 1 - 3). На перший змішувач (ЗМ1) від РП 4 (ΡΠ6Δνм) подається сигнал із частотою 6Δνм від, який змішується через зворотній зв'язок зі сумішшю частот 6Δνм від + vм п, від керуючого генератора та фільтрується. У фазовій автопідстройкі частоти на частоті міжмодових биттів цей сигнал змішується з частотою νп від опорного генератору. Отриманий сигнал з частотою ΔνΓ з виходу А керуючого генератора подається на вхід ЗМ2, де змішується з опорною частотою 6Δνм. Сигнал різницевої частоти 6ΔνΜ від -(ΔνΜ-νΜ п), отриманий з виходу Ф2, через формувач імпульсів надходить на схему «І». На лічильник проходить пачка імпульсів, обумовлена мірним інтервалом від ФМІ. Виділена дешифратором кількість рахункових імпульсів пропорційна частоті νΜ д0ПЛ, перетворюється в ЕЦОМ у цифроаналоговий сигнал, що у цифровому вигляді відображає радіальну швидкість ЛА на цифровому табло блоку відображення інформації. Кількість інформаційних каналів (N) залежить від кількості мод (несучих частот vn), які мають необхідні вихідні характеристики для використання. Джерела інформації: 1. Деклараційний патент на винахід № 64961 А, Україна, МПК G01S 17/42, G01S 17/66. Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів на підставі модернізованого частотно-часового методу вимірювання. / Г. В. Альошин, О. В. Коломійцев, Д. П. Пашков. - № 2003032667; заяв. 27.03.2003; опубл. 17.03.2004; Бюл. № 11. - 8 с. 2 UA 68909 U 5 10 2. Патент на корисну модель № 25800, Україна, МПК G01S 17/42, G01S 17/66. Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів для лазерної інформаційновимірювальної системи. /О.В. Коломійцев, Г.В. Альошин, В.В. Баранник та ін. -№ U200703166; заяв. 26.03.2007; опубл. 27.08.2007; Бюл. № 13-8 с. 3. Патент на корисну модель № 43725, Україна, МПК Н04Q 1/453. 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. Патент на корисну модель №55645, Україна, МПК G01S 17/42, G01S 17/66. Частотночасовий метод пошуку, розпізнавання та вимірювання параметрів руху літального апарату. / О. В. Коломійцев - № u201005225; заяв. 29.04.2010; опубл. 27.12.2010; Бюл. № 24. - 14 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з МСПМ, який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою (Лн), блок дефлекторів, передавальну оптику, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів, схему І, лічильник, змішувачі, фільтр, формувач мірних імпульсів, дешифратор, фазову автопідстройку частоти на частоті міжмодових биттів, керуючий генератор, опорний генератор з частотою підставки Δνп, електронно-цифрову обчислювальну машину, блок відображення вимірювальної інформації про радіальну швидкість R' літального апарата, який відрізняється тим, що після Лн замість селектора подовжніх мод введено модифікований селектор подовжніх мод (МСПМ) та 6Δνм-введення опорної частоти (6Δνм οп) від передавального лазера (Лн+МСПМ). 3 UA 68909 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4