UA153354U - Канал вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів та гіростабілізацією для мобільної однопунктної інформаційно-вимірювальної системи полігонних випробувань - Google Patents

Abstract

Канал вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів та гіростабілізацією для мобільної однопунктної інформаційно-вимірювальної системи полігонних випробувань містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, селектор подовжніх мод з багаточастотним розділенням каналів, модифікований блок дефлекторів, передавальну оптику, радіолокаційний модуль, який складено з антени, приймально-передавальної апаратури і апаратури захисту від завад, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів, тригери, реверсивні лічильники, схеми "і", схеми порівняння, спеціалізовану електронну обчислювальну машину та Δνм оп - введення опорних сигналів з частотами міжмодових биттів (Δνм оп, 2Δνм оп, 3Δνм оп, 6Δνм оп) від передавального лазера. Додатково введено гіростабілізовану платформу.

Description

сля Є :

Я ення нен МІ хї Кикнвкннх мк ММ я зонх ринко я нт де К зок ,

ТОВ Зк - що, . ржккккююююю, хкккккккму дхкккккккю ; 3 Бннюйня ща закщк ої її кі : ї дення Кн Мн ПИ з же ал ! т т зненнннннк ВОК ОТ ОКО ЇВ рення ! ї Дня х. Ох Н - В М х ст Буль Хоскоюасунї Моооджння Ко ШО і пі 00 Мур Гу Зк Ж КАК

ЕІ ТЕ МЖК вк ВК З ; Я . ее ї Й і ЖУоктйд фею среойюру зах доні укю

З ККЗ 3 рожі т пл сплантнннцй Б ба вах й Кк 5 Я : ЗИ М, рек Меажа денна ння 13 не З їх же їх КЕ 15 х д-к ше ренснннЇ ї ІН і ЕК. З

ЕНН ; ЩІ їх є Ми І ння Зннннеме люмеюмму земну К ні ОТ я зах ШЕ

Е І КЕНЕ и Лекектюкрюююке 13 5 ї ха зе дення денні, диня ; 3

І КВ і Я жа ї «1 сеї ; 1

КЗ ІЕЕ ЩОБ овкен стен ВЕ КЕ ТОЖ ЇЙ ее :

ПАК в Б ни финнкиний Менше Мокерннн :

Кз ТРЕК з; Коен НВ, я :

ЕОР РНР ОЗ вв сут. С. Ха КІ. ї :

Е : З І В х З що ма і ВУЖ де, дея ї уенчовенннк і коро Корм у Я зд ТК в : е ї

ЕК БА бен р з ЯК і ї х ц Жаль - ї 3 ї вх Н оо

Е ї зедшто Ки оотнння, Гднуветчь ї З Дулллліяняох Малая. Маля ЕТ

ЕЇЗ кіз Ї КК ДК допуск соссссестисссооссссеесесссессссессесеессееессесесеесесееететсесетететтнни З 51 з дах ЕМ Щ имккккккнку ХККХККкКккю С ФККККкКККК х . ї : Н « ї І і К 3 З» я х Ї Я: ї : і У СУ

Е сокккжжжюккююютттях ежкжккктк ххх КЗ Е т КЗ. о еннннннн; 1 вв я З Ж й ння

Кк ї Косми Й Хо В А й : 1

КЕ ; Ї дення гЕк пев Меню. еерю і і

КВ деку 1 З ок 1 Я Хйжо ще ї і М з РАЮ ТбУмаа тет В пт я

Б х ну фон нні юн. У кое КЕШ 3

Ї хканснюно ЯР юю я с ГТ їє Я її ЕЕ І15 яр р їде Я ддннкіннній 0 ЗУінннннжююнй: - Зкдкнсіюкю с ска мк щі 13 ее Зеяянннй опннячяняя невяення і З с. ! г й, 1 вве рессссесесєх фессеєсесесн мо Вау І - 1 ах боку а : ; ж ов зах. х : Є ІЗ г 1 У м Ж ї і ї т | ї ! гар о в нь і В с Ж З ї аж, до пеенююююкнк скжжкіню . фккжжжйнюююму: 1 ТЕ Бк... ї в ВЕ М ВЕ С ІА т КОАК І ї

Злддлллюмний Коадллалямкк Талан

Фіг. 1

Корисна модель належить до галузі електрозв'язку і може бути використана для побудови мобільної однопунктної інформаційно-вимірювальної системи (МОЇІВС) полігонних випробувань модернізованих і перспективних зразків літальних апаратів (ЛА).

Відомий "Канал вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів та додаткового сканування для полігонного випробувального комплексу" (1), який містить керуючий елемент (КЕ), блок керування дефлекторами (БКД), лазер з накачкою (Лн), селектор подовжніх мод з багаточастотним розділенням каналів (СПМ БРК), модифікований блок дефлекторів (МБД), передавальну оптику (ПРДО), приймальну оптику (ІПРМО), фотодетектор (ФТД), широкосмуговий підсилювач (ШП), інформаційний блок (ІБ), резонансні підсилювачі (РП), настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів (ФІ), тригери "1"|"О" (Тр), схеми "і" ("І"), резонансні лічильники (РЛч), схеми порівняння (СП), електронну обчислювальну машину (ЕОМ) та Дмум сп - введення опорних сигналів з частотами міжмодових биттів (Дмм оп, 2Амм оп, ЗАМм оп, бАМмм оп) від передавального лазера.

Недоліком відомого каналу є те, що він не може проводити зовнішньо-траєкторні вимірювання і пошук ЛА у несприятливих умовах та не забезпечує кібернетичний захист інформації, що отримана.

Найбільш близьким аналогом до запропонованої корисної моделі є "Канал вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів, додатковим скануванням та кібернетичним захистом отриманої інформації" (2), який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, селектор подовжніх мод з багаточас-тотним розділенням каналів, модифікований блок дефлекторів, передавальну оптику, радіолокаційний модуль (РЛМ), який складений з антени, приймально-передавальної апаратури і апаратури захисту від завад, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів, тригери, схеми "і" реверсивні лічильники, схеми порівняння, спеціалізовану електронну обчислювальну машину (СЕОМ) та Дмум сп - введення опорних сигналів з частотами міжмодових биттів (ДАмм оп, 2АМмм ош ЗАмм оп, бАМмм оп) від передавального лазера.

Недоліком каналу найближчого аналога є те, що він не забезпечує дотримання просторової

Зо стабілізації платформи, на якій розміщується суміщена приймально-передавальна апаратура та виконавчі механізми (ВМ) по кутах азимута а і місця р.

В основу корисної моделі поставлена задача створити канал вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів та гіростабілізацією для мобільної однопунктної інформаційно-вимірювальної системи полігонних випробувань, який дозволить здійснювати виявлення ЛА, його захват, стійке кутове автоматичне супроводження, високоточне вимірювання кутових швидкостей (прискорення а і р) у широкому діапазоні дальностей, починаючи з початкового моменту його польоту, у будь-який час року, доби і за будь-якої погоди, у будь-якій точці і за будь-яким рельєфом місцевості полігону, дотримання просторової стабілізації платформи, на якій розміщуються суміщена приймально-передавальна апаратура і ВМ по кутах азимута а і місця ВД, багатоканальний (М) інформаційний взаємозв'язок з

ЛА на частотах міжмодових биттів УАми ... МАммо, збереження і захист інформації, яка оброблена під час проведення випробувань ЛА та, в разі необхідності, його пошук (сканування сумарною діаграмою спрямованості (ДС) лазерного випромінювання (ЛВ) у заданій зоні за заданим законом сканування у невеликому куті).

Поставлена задача вирішується тим, що канал вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів та гіростабілізацією для мобільної однопунктної інформаційно-вимірювальної системи полігонних випробувань містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, селектор подовжніх мод з багато частотним розділенням каналів, модифікований блок дефлекторів, передавальну оптику, радіолокаційний модуль, який складено з антени, приймально-передавальної апаратури і апаратури захисту від завад, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів, тригери, реверсивні лічильники, схеми "і" схеми порівняння, спеціалізовану електронну обчислювальну машину та Дмм сп - введення опорних сигналів з частотами міжмодових биттів (Дмм оп, 2Амм оп, ЗДМм оп, бАмМм оп) Від передавального лазера, згідно з корисною моделлю, додатково введено гіростабілізовану платформу.

Побудова каналу вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів та гіростабілізацією для мобільної однопунктної інформаційно- вимірювальної системи полігонних випробувань пов'язана з використанням одномодового богаточастотного з синхронізацією подовжніх мод випромінювання єдиного лазера-передавача, частотно-часового методу вимірювання |ЗІ, РЛМ та ГОСП.

Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі, полягає у виявленні ЛА, його захваті, стійкому кутовому автоматичному супроводженні, високоточному вимірюванні кутових швидкостей у широкому діапазоні дальностей, у будь-який час року, доби і за будь-якої погоди, у будь-якій точці і за будь-яким рельєфом місцевості полігону, багатоканальному інформаційному взаємозв'язку з ЛА, збереженні і захисті інформації, що оброблена під час проведення випробувань ЛА та, в разі необхідності, його додатковий пошук у невеликому куті.

Суть корисної моделі пояснюють креслення.

На фіг. 1 приведена узагальнена структурна схема запропонованого каналу, де: І - вимірювальний сигнал; І - інформаційний сигнал; ПШШ - радіолокаційний сигнал; введення опорних сигналів з частотами міжмодових биттів: Дмм оп, 2Амм оп, ЗДМм оп, бАмМм оп.

На фіг. 2 приведено створення рівносигнального напрямку (РСН) та сканування сумарною

ДС ЛВ у невеликому куті і окремо 4-мя ДС ЛВ у ортогональних площинах.

На фіг. З приведені епюри напруг з виходів блоків пропонованого каналу.

Запропонований канал вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів та гіростабілізацією для мобільної однопунктної інформаційно-вимірювальної системи полігонних випробувань містить керуючий елемент 1, блок керування дефлекторами 2, лазер з накачкою 3, селектор подовжніх мод з багаточастотним розділенням каналів 4, модифікований блок дефлекторів 5, передавальну оптику 6, радіолокаційний модуль 7, який складений з антени, приймально-передавальної апаратури і апаратури захисту від завад, приймальну оптику 8, фотодетектор 9, широкосмуговий підсилювач 10, інформаційний блок 11, резонансні підсилювачі 12, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів (ФІ 1-13, ФІ 2-14, ФІ 3-15), тригери 16, реверсивні лічильники 17, схеми "і" 18, схеми порівняння 19, спеціалізовану електронну обчислювальну машину 20, гіростабілізовану платформу 21 та Дмм сп - введення опорних сигналів з частотами міжмодових биттів (Дмм оп, 2Амм оп, ЗДАМм оп, бАМм оп) від передавального лазера.

Зо Робота запропонованого каналу вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів та гіростабілізацією для мобільної однопунктної інформаційно-вимірювальної системи полігонних випробувань полягає у наступному.

Зі спектра випромінювання одномодового багаточастотного з синхронізацією подовжніх мод лазера-передавача (Лю) за допомогою СПМ БРК виділяються необхідні пари частот для створення: - багатоканального (М) інформаційного зв'язку, за умови використання сигналів комбінацій подовжніх мод (на різницевій частоті міжмодових биттів ДАміо1--мМ10-м1-У9Амм, ... МАммп); - РОН на основі формування сумарної ДС ЛВ, завдяки 4-м парціальним ДС ЛВ, що частково перетинаються, за умови використання комбінацій подовжніх мод ("підфарбованих" різницевими частотами міжмодових биттів)

Дуватхм5-маеДмм, Дмое?-ме-м72ДАмм, Дмезимв-мзеЗАмм, Амв2-Мв-м2-бАми.

Груповий лазерний сигнал, який складений з частот міжмодових биттів МАммп, минаючи

МБД, потрапляє на ПРДО, де змішується (модулюється) з інформаційним сигналом від ІБ та формує багатоканальний (М) інформаційний сигнал, що передається на ЛА (створення взаємозв'язку).

Водночас імпульсний лазерний сигнал (вимірювальний) частот міжмодових биттів Дмим, 2Амм,

ЗАмм і бДум надходить на МБД, що складається з 4-х п'єзоелектричних дефлекторів. Парціальні

ДС ЛВ попарно зустрічно сканують МБД у кожній з двох ортогональних площин (Фіг. 1, 2).

Період сканування задається БКД, який разом з Лн живляться від КЕ.

Проходячи через ПРДО, груповий лазерний імпульсний сигнал пар частот м5,ма-Дмм, ме,м7т2Дмм, мв,мзиЗАмм та мв,меа-бАмм фокусується у скановані точки простору, оскільки здійснюється зустрічне сканування двома парами ДС ЛВ у кожній з двох ортогональних площин сірд(хХ У).

При цьому, інформаційний лазерний сигнал частот 9Дми ... МАммп та радіолокаційний сигнал проходять вдовж РСН (Фіг. 2).

Прийняті ПРМО від ЛА інформаційні та, відбиті у процесі сканування чотирьох ДС ЛВ, лазерні імпульсні сигнали і огинаючи сигнали ДС ЛВ за допомогою ФТД перетворюються у електричні імпульсні сигнали на несучій частоті і різницевих частотах міжмодових биттів.

Підсилені ШП вони розподіляються: 60 - у ІБ для обробки інформації, що приймається від ЛА;

- по РП, які настроєні на відповідні частоти Ами, 2Ами, ЗДАми, бАми.

При цьому, імпульсні сигнали радіочастоти, що надходять з РП АДмм від і РП 2Амм від формують сигнал прискорення сг, а РП ЗАми від і РП бАмми від - прискорення ВД".

Формування сигналу прискорення сг полягає у наступному.

Виділені імпульси ФІ 1 першої (І) лінії від опорної частоти Дмм оп надходять на РЛч 1 (Фіг. 3).

У цей же час відбитий від ЛА лазерний сигнал частоти міжмодових биттів, який перетворюється

ФТД у радіочастоту міжмодових биттів Лмм від, змінюється за законом руху ДС ЛВ, перетворюється у другій (ІІ) лінії ФІ 2 у точках переходів півперіодів сканування у імпульси (один імпульс за півперіод сканування), надходить на Тр "1" та запускає його першим імпульсом.

Імпульс від Тр, що надходить першим, відкриває РЛч для рахування імпульсів від Фі 1 і схему "І" та для перезапису на схему порівняння. Другий імпульс від Тр надходить на реверсивний вхід того ж РЛч, який здійснює зворотній рахунок імпульсів, що надходять через нього. Третій імпульс і т.д., що надходить на Тр, здійснюють дію таким же чином, як і перший.

Другий імпульс не надходить на схему "І", а третій імпульс надходить, як і перший на ФІ 3, схему "І", пропускає різностне число на СП і т.д.

Таким чином, в РЛч записується число імпульсів, яке порівняно різності подовженого та покороченого (руху ДС ЛВ) півперіоду сканування. Півперіод сканування подовжується тоді, коли швидкість руху ЛА співпадає зі швидкістю руху ДС ЛВ, а коли не співпадає - покорочується (Фіг. 3).

Формування сигналу прискорення Д' відбувається таким же чином, як для прискорення сг.

Кількість інформаційних каналів (М) залежить від кількості мод (мп), які мають необхідні вихідні характеристики для використання.

В разі необхідності виявлення ЛА під час його пошуку, груповий сигнал, який складений з частот міжмодових биттів, за допомогою МБД сканується сумарною ДС ЛВ у заданій зоні за заданим законом сканування, де кут та напрямок відхилення ДС ЛВ задається БКД (Фіг. 1, 2).

За несприятливими погодними умовами (дощ, сніг і тощо) захоплення (захват) РЛМ на супроводження ЛА починається шляхом перегляду області простору, де він знаходиться.

Супроводження РЛМ триває до тих пір, поки не перейде на автоматичне супроводження сумарною ДС ЛВ МОЇІВС. Інформація від РЛМ надходить на СЕОМ.

Зо Обробка та відображення вимірювальної інформації про кутові швидкості ЛА відбувається у

СЕОМ.

Для збереження інформації, яка оброблена під час проведення випробувань ЛА, у пам'яті

СЕОМ використовується база даних - сукупність взаємопов'язаних даних, організованих відповідно до схеми даних таким чином, щоб з ними міг працювати користувач.

Підвищення швидкості обробки інформації, яка надходить на СЕОМ, здійснюється за рахунок використання технології синтезу часу параметризованих паралельних програм.

Комплексна програмно-технічна система захисту інформації (даних) у СЕОМ забезпечує уникнення ризиків витоку відомостей, що становлять закриту інформацію (захист від потенційних кібератак та незаконного заволодіння сторонніми особами).

Гіростабілізована платформа забезпечує дотримання просторової стабілізації платформи каналу, на якій розміщена суміщена приймально-передавальна апаратура та ВМ по кутах азимута а і місця ВД, що дозволяє застосовувати МОЇІВС на випробувальному полігоні у будь-якій точці та за будь-яким рельєфом місцевості.

Формування ДС ЛВ і створення РСН пов'язано із задоволенням жорстких вимог, що пред'являються до спектра випромінювання одномодового багаточастотного лазера- передавача, тобто високоточної синхронізації подовжніх мод і стабілізації частот міжмодових биттів.

Джерела інформації: 1. Патент на корисну модель Мо 81937, Україна, МПК 015 17/42, 5015 17/66. Канал вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів та додаткового сканування для полігонного випробувального комплексу /0.В. Коломійцев, І.І.

Сачук, Г.В. Альошин та ін. -Ме и201302170 заяв. 21.02.2013; опубл. 10.07.2013; Бюл. Мо 13. - 5 с. 2. Патент на корисну модель. Мо 150912, Україна, МПК 5015 17/42, 5015 17/66. Канал вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів, додатковим скануванням та кібернетичним захистом отриманої інформації /0.В.

Коломійцев, Г.В. Альошин, Д.П. Мар'єнко та ін. - Мо и202107408; заяв. 20.12.2021; опубл. 04.05.2022; Бюл. Ме18. - 5 с.

З. Патент на корисну модель Мо 55645, Україна, МПК 5015 17/42, 5015 17/66. Частотно- часовий метод пошуку, розпізнавання та вимірювання параметрів руху літального апарата /0.В. 60 Коломійцев - Мо и201005225; заяв. 29.04.2010; опубл. 27.12.2010; Бюл. Мо 24. - 14 с.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Канал вимірювання кутових швидкостей літальних апаратів з використанням частот міжмодових биттів та гіростабілізацією для мобільної однопунктної інформаційно-вимірювальної системи полігонних випробувань, що містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, селектор подовжніх мод з багаточастотним розділенням каналів, модифікований блок дефлекторів, передавальну оптику, радіолокаційний модуль, який складено з антени, приймально-передавальної апаратури і апаратури захисту від завад, приймальну оптику, фотодетектор, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувачі імпульсів, тригери, реверсивні лічильники, схеми "їі", схеми порівняння, спеціалізовану електронну обчислювальну машину та Дум оп-введення опорних сигналів з частотами міжмодових биттів (Дмм оп, 2АмМм оп, ЗАмм оп, бАМм оп) від передавального лазера, який відрізняється тим, що додатково введено гіростабілізовану платформу.

   І ендо і Щ БОБ ЖкУкрви Бр де ееесся ї 5 І 5 Я ув ИН уко одренні : т НН ші Фуци фен В НЕ НН ОО я ей к в Аг ПУ зах іонної Зокиннн Дане Мото Ії нин ДТ обенннняї бер в ОВК Я в.

   ЗАмазц Мр фею рес Бжеення Ї ун : їв Кн Ше за Дакюкюююкний за й Ето і.

   Б нення ша зв М шо Бажан В ' ПО вд тнннння -М повну А -к їв, Мулнлялкюнкй Кллкмлякнкх, / Мллнкннкх Фіг, 1