Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з бспм

Реферат: Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з БСПМ 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 п , електронно-цифрову обчислювальну машину, блок відображення вимірювальної інформації про радіальну швидкість R' літального апарата. Після Лн замість селектора подовжніх мод введено багатоканальний селектор подовжніх мод (БСПМ) та 6м -введення опорної частоти (6м оп ) від передавального лазера (Лн+БСПМ). UA 68155 U (12) UA 68155 U UA 68155 U 5 10 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 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" ("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), 15 20 25 блок відображення інформації (БВІ) та 6п - введення опорної частоти (6п оп ) 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 п , електронно-цифрову обчислювальну машину, блок відображення вимірювальної інформації про радіальну швидкість R' ЛА та 6п - введення опорної частоти (6п оп ) від передавального лазера (Лн+СПМ). Недоліком каналу-прототипу є те, що він не здійснює інформаційний взаємозв'язок з ЛА на 30 несучих частотах v n . В основу корисної моделі поставлена задача створити канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з БСПМ, який дозволить здійснювати високоточне вимірювання радіальної швидкості при одночасному інформаційному взаємозв'язку з ЛА на несучих частотах v n і частоті міжмодових биттів. 35 40 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 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, після Лн замість СПМ введено багатоканальний СПМ (БСПМ) [3] та 6п - введення опорної частоти (6п оп ) від передавального лазера (Лн+БСПМ). 45 50 Побудова каналу вимірювання радіальної швидкості R' літальних апаратів з БСПМ 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 v n і частоті міжмодових биттів (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. 1 UA 68155 U 5 10 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 БСПМ містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, багатоканальний 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 п , електронно-цифрову обчислювальну машину, блок відображення вимірювальної інформації про 15 20 радіальну швидкість R' ЛА та 6м - введення опорної частоти (6м оп ) від передавального лазера (Лн+БСПМ). Робота запропонованого каналу полягає в наступному. Із синхронізованого одномодового багаточастотного спектра випромінювання лазера (Лн) за допомогою БСПМ виділяються необхідні пари частот для створення: багатоканального (N) інформаційного зв'язку, за умови використання сигналу комбінації подовжніх мод (на різницевій частоті міжмодових биттів 101  10  1  9м ), а також подовжніх мод (несучих частот  n ); РСН на основі формування сумарної ДС лазерного випромінювання, завдяки частково перетинаючихся 4-х парціальних діаграм спрямованості, за умови використання комбінацій подовжніх мод ("підфарбованих" різницевими частотами міжмодових биттів) 25 54  5   4  м , 97  9  7  2м , 63  6  3  3м , 82  8  2  6м . 30 Груповий сигнал, який складений із частоти міжмодових биттів 9м і несучих частот  n , минаючи БД, потрапляє на ПРДО, де змішується (модулюється) з інформаційним сигналом від ІБ та формує багатоканальний (N) інформаційний сигнал, що передається для ЛА (взаємозв'язок) (фіг. 1, 2). Водночас сигнал частот міжмодових биттів м , 2м , 3м та 6м 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: 5 ,  4  м , 35 9, 7  2м , 6, 3  3м , 8, 2  6м фокусується в скануєми точки простору, оскільки здійснюється зустрічне сканування двома парами ДС лазерного випромінювання у кожній із 40 двох ортогональних площин  і  або X і У. При цьому  n та 10 , 1  9м 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: м , 2м , 3м та 6м . 45 При цьому імпульсні сигнали радіочастоти, що надходять з РП 4 (PП6м ) формує сигнал радіальної швидкості, а РП1 (PПм ) , РП2 (PП2м ) і РПЗ (PП3м ) - формують сигнали для інших вимірювальних каналів ЛIBC. Принцип вимірювання радіальної швидкості ЛА полягає в наступному (фіг. 1-3). На перший змішувач (ЗМ1) від РП 4 (PП6м ) подається сигнал із частотою 6мвід , який змішується через 50 зворотній зв'язок зі сумішшю частот 6мвід  мп , від керуючого генератора та фільтрується. 2 UA 68155 U У фазовій автопідстройкі частоти на частоті міжмодових биттів цей сигнал змішується з частотою  n від опорного генератору. Отриманий сигнал з частотою г з виходу А керуючого генератора подається на вхід ЗМ2, де змішується з опорною частотою 6м . 5 Сигнал різницевої частоти 6м від  (м  мп ) , 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 , перетворюється в ЕЦОМ у цифроаналоговий сигнал, що у цифровому вигляді відображає радіальну швидкість ЛА на цифровому табло блоку відображення інформації. 10 15 20 25 Кількість інформаційних каналів (N) залежить від кількості мод (несучих частот  n ), які мають необхідні вихідні характеристики для використання. 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. -№ и200703166; заяв. 26.03.2007; опубл. 27.08.2007; Бюл. №13-8с. 3. Патент на корисну модель № 35476, Україна, МПК Н04 Q 1/453. Багатофункціональний селектор подовжніх мод. /О.В. Коломійцев, Г.В. Альошин, В.В. Баранник та ін. - №и200803489; Заяв. 18.03.2008; опубл. 25.09.2008; Бюл. №18-8 с. 4. Патент на корисну модель №55645, Україна, MTIKG01 S 17/42, G01 S 17/66. Частотночасовий метод пошуку, розпізнавання та вимірювання параметрів руху літального апарата. /О.В. Коломійцев - № U201005225; заяв. 29.04.2010; опубл. 27.12.2010; Бюл. № 24.-14 с ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з БСПМ, 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 п , 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 багатоканальний селектор подовжніх мод (БСПМ) та 6м -введення опорної частоти (6м оп ) 40 від передавального лазера (Лн+БСПМ). 30 3 UA 68155 U 4 UA 68155 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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 5