Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів для лівс полігонного випробувального комплексу

Реферат: Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів для ЛІВС полігонного випробувального комплексу містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою (Лн), селектор подовжніх мод (СПМ), блок дефлекторів, передавальну оптику, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок для інформаційного взаємозв'язку з літальним апаратом (ЛА), резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів, схему I, лічильник, змішувачі, фільтр, формувач мірних імпульсів, дешифратор (ДШ), фазову автопідстройку частоти на частоті міжмодових биттів, керуючий генератор, опорний генератор з частотою підставки п , блок відображення вимірювальної інформації про радіальну швидкість R' ЛА та 6м введення опорної частоти 6м оп  від передавального лазера (Лн + СПМ). Після ДШ замість електронно-цифрової обчислювальної машини введено електронну обчислювальну машину. UA 71021 U (12) UA 71021 U UA 71021 U 5 10 Запропонована корисна модель належить до галузі електрозв'язку і може бути використана для побудови передавальної частки лазерної інформаційно-вимірювальної системи (ЛІВС) з частотно-часовим методом (ЧЧМ) пошуку, розпізнавання та вимірювання параметрів руху літального апарата (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 І, 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 п , електронно-цифрову обчислювальну машину (ЕЦОМ), блок відображення інформації (БВІ) та 6м - введення опорної частоти 15 20 25 6м оп  від передавального лазера (Лн + СПМ). Недоліком відомого каналу є те, що він не здійснює інформаційний взаємозв'язок з ЛА. Найбільш близьким до запропонованого технічного рішення, вибраним 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 (ІБ) для інформаційного взаємозв'язку з ЛА, 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 п , електронно-цифрову обчислювальну машину, блок відображення вимірювальної інформації про радіальну швидкість R' ЛА та 6м введення опорної частоти 6м оп  від передавального лазера (Лн + СПМ). 30 35 40 Недоліком каналу-прототипу є те, що він не забезпечує збереження інформації, яка оброблена під час проведення випробувань ЛА. В основу корисної моделі поставлена задача створити канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів для ЛІВС полігонного випробувального комплексу, який дозволить здійснювати інформаційний взаємозв'язок з ЛА, високоточне вимірювання радіальної швидкості у широкому діапазоні дальностей, починаючи з початкового моменту його польоту та збереження інформації, яка оброблена під час проведення випробувань ЛА. 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 для інформаційного взаємозв'язку з ЛА, 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 п , електронно-цифрову обчислювальнумашину, блок відображення вимірювальної інформації про радіальну швидкість R' ЛА та 6м - введення опорної частоти 6м оп  від 45 50 55 передавального лазера (Лн + СПМ), після ДШ замість ЕЦОМ введено електронну обчислювальну машину (ЕОМ). Побудова каналу вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів для ЛІВС полігонного випробувального комплексу пов'язана з використанням ЧЧМ [3] та синхронізованого одномодового богаточастотного випромінювання єдиного лазера-передавача. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі полягає у інформаційному взаємозв'язку з ЛА, високоточному вимірюванні радіальної швидкості у широкому діапазоні дальностей, починаючи з початкового моменту його польоту та збереженні інформації, яка оброблена під час проведення випробувань ЛА. На фіг. 1 приведено передавальний бік узагальненої структурної схеми запропонованого каналу, де: І - для визначення вимірювальної інформації; II - для обробки інформації, що отримується від ЛА. На фіг. 2 приведено створення рівносигнального напрямку (РСН) та сканування 4-ма діаграмами спрямованості (ДС) лазерного випромінювання в ортогональних площинах. 1 UA 71021 U 5 10 На фіг. 3 приведена узагальнена структурна схема запропонованого каналу, де: І структурна схема реалізації стежучого принципу вимірювання; II - структурна схема вимірювання радіальної швидкості ЛА. Запропонований канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів для ЛІВС полігонного випробувального комплексу містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, селектор подовжніх мод, блок дефлекторів, передавальну оптику, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок для інформаційного взаємозв'язку з ЛА, 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 п , електронну обчислювальну машину, блок відображення вимірювальної інформації про радіальну швидкість R' ЛА та 6м - введення опорної частоти 6м оп  від передавального лазера (Лн + СПМ). 15 20 Робота запропонованого каналу вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів для ЛІВС полігонного випробувального комплексу полягає в наступному. Із синхронізованого одномодового багаточастотного спектра випромінювання лазера-передавача (Лн) за допомогою СПМ виділяються необхідні пари частот для створення: - інформаційного каналу зв'язку, за умови використання сигналу з різницевої частоти міжмодових биттів: 101  10  1  9м ; - РСН на основі формування сумарної ДС лазерного випромінювання, завдяки 4-ом парціальним діаграмам спрямованості, що частково перетинаються, 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, 82  8  2  6м. 25 30 35 40 Сигнал частотою міжмодових биттів 9м , минаючи БД, потрапляє на ПРДО, де змішується (модулюється) з інформаційним сигналом від ІБ та формує інформаційний сигнал, що передається на ЛА (взаємозв'язок) (фіг. 1, 2). Сигнал частот міжмодових биттів м ,2м,3м та 6м потрапляє на БД, який створений з 4-х дефлекторів. Парціальні ДС лазерного випромінювання попарно зустрічно сканують БД у кожній із двох ортогональних площин (фіг. 1, 2). Період сканування задається блоком керування дефлекторів, який разом з Лн живляться від керуючого елемента. Проходячи через передавальну оптику, груповий лазерний імпульсний сигнал пар частот: 5, 4  м, 9, 7  2м, 6, 3  3м, 8, 2  6м , та 10 , 1  9м (фіг. 1, 2) фокусується в скановані точки простору, оскільки здійснюється зустрічне сканування двома парами ДС лазерного випромінювання у кожній із двох ортогональних площин  і  або X і У. При цьому лазерний сигнал 10 , 1  9м проходить вдовж РСН (фіг. 2). Прийняті приймальною оптикою відбиті від ЛА інформаційний та, в процесі сканування чотирьох ДС, лазерні імпульсні сигнали і огинаючі сигнали ДС лазерного випромінювання за допомогою фотодетектора перетворюються в електричні імпульсні сигнали на різницевих частотах міжмодових биттів. Підсилені широкосмуговим підсилювачем, вони розподіляються: - в ІБ для обробки інформації, яка приймається від ЛА; - по резонансних підсилювачах, які настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів: м від,2м від,3м від,6м від . При цьому імпульсні сигнали радіочастоти, що надходять з РП 4 (РП 6м від ) формує сигнал радіальної швидкості, а РП 1 (РП м від ), РП 2 (РП 2м від ) і РП 3 (РП 3м від ) 45 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 (РП 6м ) подається сигнал із частотою 6м від , який змішується через зворотний зв'язок зі сумішшю частот 6м від   м п , від керуючого генератора та фільтрується. У 50 фазовій автопідстройці частоти на частоті міжмодових биттів цей сигнал змішується з частотою  п від опорного генератора. Отриманий сигнал з частотою г з виходу А керуючого генератора подається на вхід ЗМ2, де змішується з опорною частотою 6м . Сигнал різницевої частоти 6м від   м   м 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 м допл , 2 UA 71021 U 5 10 15 перетворюється в ЕОМ у цифро-аналоговий сигнал, що у цифровому вигляді відображає радіальну швидкість ЛА на цифровому табло блока відображення інформації. Для збереження інформації, яка оброблена під час проведення випробувань ЛА, в пам'яті ЕОМ використовується база даних - сукупність взаємопов'язаних даних, організованих у відповідності до схеми даних таким чином, щоб з ними міг працювати користувач. Джерела інформації: 1. Деклараційний патент на винахід № 64961 А, Україна, МПК G01 S 17/42, G01 S 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. Патент на корисну модель № 25800, Україна, МПК G01 S 17/42, G01 S 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 № 55645, Україна, MПК G01 S 17/42, G01 S 11166. 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 20 25 30 Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів для ЛІВС полігонного випробувального комплексу, який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою (Лн), селектор подовжніх мод (СПМ), блок дефлекторів, передавальну оптику, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок для інформаційного взаємозв'язку з літальним апаратом (ЛА), резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів, схему I, лічильник, змішувачі, фільтр, формувач мірних імпульсів, дешифратор (ДШ), фазову автопідстройку частоти на частоті міжмодових биттів, керуючий генератор, опорний генератор з частотою підставки п , блок відображення вимірювальної інформації про радіальну швидкість R' ЛА та 6м - введення опорної частоти 6м оп  від передавального лазера (Лн + СПМ), який відрізняється тим, що після ДШ замість електронно-цифрової обчислювальну машину. обчислювальної 3 машини введено електронну UA 71021 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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