Устройство для автоматического сопровождения целей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ ЦЕЛЕЙ, содержащее последовательно соединенные локационную антенну, усилитель, схему И и схему вьщеления отраженного сигнала , последовательно соединенные блок запуска, вход которого соединен с выходом схемы вьщеления отраженного сигнала, .формирователь предварительного строба, схему ИЛИ, выход которой соединен со вторым входом схемы И, а второй выход формирователя предварительного строба подключен к второму входу блока запуска , блок автоматического формирования следящего временного интервала, включающий формирователь основного строба, отличающееся тем, что, с целью его упрощения и повьщ1ения надежности работы в эхоЛокационной аппаратуре, блок автоматического формирования следящего временного интервала вьшолнен в виде последовательно соединенных триггера , первой дифференцирующей цепочки , иторой схемы И, формирователя группы дополнительных счетных импульсов , третьей схемы И,элемента задержки и счетчика импульсов прямого счета постоянной емкости, выход которого подключен к своему второму входу , второму входу триггера и входу формирователя основного строба, выход которого связан со вторым входом схемы ИЛИ и входом второй введенной дифференцирзпощей цепочки, соединен (Л ной своим выходом с вторым входом второй схемы И и третьим входом триггера , первый вход которого подклю§ чен к выходу схемы вьщеления отражениого сигнала, а выход - к первому входу введенной четвертой схемы И, второй вход которой объединен со йторым входом третьей схемь И, а выход соединен с первым входом счетчика импульсов прямого счета постоянной 00 Од емкости. сх

СОО3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) сЮ 4 G 01 S 15/00 (ф \

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ., К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:.4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И O PblTMA (21 ) 3371105/40-23 (22) 17 .1 2. 81 (46) 07.08.86. Вюл. ¹ 29 (72) В.И.Кудрявцев (53) 623.4.023.4 (088.8) (56) Патент США № 3360795, кл. (01 S опублик, 19.08.66 °

Патент ФРГ ¹ 2126219, кл. G 01 S 9/14, опублик. 23.09.75 (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ ЦЕЛЕЙ, содержащее последовательно соединенные локационную антенну, усилитель, схему И и схему выделения отраженного сигнала, последовательно соединенные блок запуска, вход которого соединен с выходом схемы выделения отраженного сигнала, формирователь предварительного строба, схему ИЛИ, выход которой соединен со вторым входом схемы И, а второй выход формирователя предварительного строба подключен к второму входу блока запуска, блок автоматического формирования следящего временного интервала, включающий формирователь основного строба, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью его упрощения и повыщения надежности работы в эхолокационной аппаратуре, блок автоматического формирования следящего временного интервала выполнен в виде последовательно соединенных триггера, первой дифференцирующей цепочки, второй схемы И, формирователя группы дополнительных счетных импульсов, третьей схемы И, элемента задержки и счетчика импульсов прямого счета постоянной емкости, выход которого подключен к своему второму входу, второму входу триггера и входу формирователя основного строба, выход которого связан со вторым входом схемы ИЛИ и входом второй введенной дифференцирующей цепочки, соединенной своим выходом с вторым входом второй схемы И и третьим входом триггера, первый вход которого подключен к выходу схемы выделения отражен- Я ного сигнала, а выход — к первому входу введенной четвертой схемы И, второй вход которой объединен. со Вто- рым входом третьей схемы И, а выход соединен с первым входом счетчика импульсов прямого счета постоянной емкости.

1103687 2 вождения целей, содержащем последовательно соединенные локационную антенну, схему И и схему выделения отраженного сигнала, последовательно соединенные блок запуска, вход которого соединен с выходом схемы выделения отраженного сигнала, формирователь предварительного строба, схему ШЩ, выход которой соединен со

10 вторым входом схемы И, а второй выход формирователя предварительного строба подключен к второму входу блока запуска, блок автоматического формирования следящего временного интервала, включающий формирователь основного строба, блок автоматического формирования следящего временного интервала выполнен в виде последовательно соединенных триггера, 20 первой дифференцирующей цепочки, второй схемы И, формирователя группы дополнительных счетных импульсов, третьей схемы И, элемента задержки и счетчика импульсов прямого счета

25 постоянной емкости, выход которого подключен к своему второму входу, второму входу триггера и входу формирователя основного строба, выход которого связан со вторым входом схемы ИЛИ и входом второй введен". ной дифференцирующей цепочки, соединенной своим выходом со вторым входом второй схемы И и третьим вхо-. дом триггера, первый вход которого

35 подключен к выходусхемь выдел ения отраженного сигнала, а выход — к первому входу введенной четвертой схемы И, второй вход которой объединен со вторым входом третьей схе40 мы И, а выход соединен с первым входом счетчика импульсов прямого счета постоянной емкости. сигналам) (2)..

Изобретение относится к устройствам автоматического сопровождения целей и мо>.ет быть использовано в рыбопоисковых приборах, эхолотах для измерения глубины места и другой аппаратуре.

Известно устройство для автоматического сопровождения целей, содержащее счетчики импульсов и блок автоматического формирования следящего строба (1) . Недостатком указанзанного устройства является сложность и невысокая надежность работы.

Ъ

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, включаюшее локационную антенну, усилитель, формирователи предварительного и основного строба, схему выделения отраженного сигнала и блок автоматического формирования следящего времен-. ного интервала, состоящий их двух счетчиков импульсов одинаковой емкости (определеяемой количеством тактовых импульсов, которые могут поступить на них при максимальной дистанции до цели), предназначенных для поочередной фиксации момента прихода отраженных от цели сигналов, логических съемных элементов и соединений для связи каждой ступени одного счетчика е соответсвующей ступенью другого счетчика (для передачи данных от одного счетчика в другой по вырабатываемым дополнительными схемными элементами управляющим

Недостатком данного устройства также является сложность и соответ ственно небольшая надежность работы из-за большого количества схемных элементов, входящих в устройство.

Сложность его увеличивается с увеличением интервала слежения, так как при этом должны увеличиваться емкость счетчиков и количество логических схемных элементов и соединений для связи каждого элемента одного счетчика с соответствующей ступенью другого счетчика и в результате снижается надежность работы устройства.

Цель изобретения состоит в упрощении устройства и повышении надежности работы в эхолокационной àïïàратуре. ,, Цель достигается тем, что в устройство для автоматического сопроНа чертеже представлена блок-схе4> ма устройства для автоматического сопровождения целей.

Устройство содержит локационную антенну 1, усилитель 2, блок запуска 3, формирователь предварительно50 го строба 4, схему выделения отраженного сигнала 5, счетчик импульсов прямого счета постоянной емкости 6, формирователь группы дополнительных. счетных импульсов 7, эле55 мент задеряаси 8, формирователь основного строба 9, две дифференцирующих цепочки 10 и 11 с селекторами полярности импульсов, триггер 12, 1103687 4 ления отраженного сигнала. 5 (эхосигнала от дна).

Выделенным эхосигналом от дна со схемы 5 перебрасывается триггер

12, который открывает четвертую схему совпадения И 15. Счетные импульсы начинают поступать на счетчик 6, длительность счета которого равна и T, = I-t, Т0 где n — количество счетных импульсов;

T — период следования счетных импульсов;

T — период следования зондирующих импульсов, 15 Ф вЂ” половина длительности основ" ного строба слежения, вырабатываемого формирователем основного строба 9 ° схему ИЛИ 13 и схемы.И 14, 15, 16 и 17.

Работа устройства может быть рассмотрена на примере эхолота, когда необходимо обеспечить надежное измерение глубины места цифровым индикатором глубины или выделение

"донного" эхосигнала для устойчивой работы устройства "привязки к грунту" при регистрации или индикации эхосигнала с узкого придонного слоя в крупном масштабе на самописце или электронном индикаторе.

Получив на самопишущем регистраторе запись принятых локационной антенной 1 и усиленных усилителем 2 эхосигналов от грунта в обычном режи ме работы эхолота, оператор включает блок запуска 3, выполненный в виде одновибратора с регулируемой операто- о, ром длительностью импульса.—

После включения прибора в каждом цикле лоцирования блок 3 — одновибратор запускается в момент излучения зондирующего импульса . Сигнал, соответствующий заднему фронту импульса одновибратора, через выходной усилитель эхолокационного прибора подается на устройство воспроизведения (самописец или электронный индикатор) 30 и отображается на нем в виде метки .

При заполнении счетчика, т.е. при поступлении на него и счетных им7m i пульсов (исходя из условия n= )1

1 сигналом с его выхода через триггер

12 закрывается схема И 15 и запускается формирователь основного строба 9. Сигнал с выхода счетчика импульсов прямого счета постоянной емкости б также подается на собствен-". о ный вход сброса и он устанавливается на нуль.

Изменяя длительность импульса блока 3 — (одновибратора), оператор подвидит метку к трассе выбраннных эхосигналов и после этого соединяет выход блока 3 с входом формирователя предварительного строба 4. Тогда в очередном (следующем) цикле лоцирования по заднему фронту импульса бло4 ка 3 формирователь предварительного строба 4 вырабатывает импульс предварительного строба. Одновременно триггер 12 устройства импульсом сброса приводится в исходное начальное состояние, а счетчик импульсов прямого счета постоянной емкости б в нулевое положение. Сигналом, соответствующим заднему фронту импульса формирователя предварительного стро50 ба 4, блок запуска 3 отключается .от этого формирователя.

Импульсом формирователя предварительного строба 4 через схему ИЛИ

13 открывается первая схема И 14 и эхосигналы с выхода локационной антенны 1 через усилитель 2 эхолота начинают поступать на схему выдеДлительность временного интервала

2 ь выбирается, исходя из возможного изменения дистанции до выбранного эхосигнала за время одного или нескольких периодов Г (если оно может измениться íà w метров, а интервал времени прохождения акустическими колебаниями удвоенного указанного расстояния 2ь рав ен t =2 /С где

С вЂ” скорость звука в воде, то 2 \. выбирается несколько больпп м1 >

Вырабатываемый формирователем основного строба 9 строб длительностью

2 Ф через разделительную схему ИЛИ

13 открывает схему И 14 перед прихо-< дом выбранного эхосигнала в очередном цикле зондирования. Выделенный схемой выделения отраженного сигнала

5 эхосигнал через триггер 1 2 и четвертую схему И 15 вновь запускает счетчик импульсов прямого счета постоянной емкости 6, а далее процессы повторяются.

Если в очередном цикле на схему выделения отраженного сигнала 5 не поступил эхосигнал от дна (или он не выделен ею), то триггер 12 будет

1103687 б

r-10

S перебрасываться по заднему фронту основного строба формирователя 9, выделеному второй дифференцирующей цепочкой )О с селектором полярности импульсов. Триггер 12 откроет схему

И 15 и счетные импульсы вновь будут поступать на счетчик импульсов прямого счета постоянной емкости 6. (В том случае, когда выбраныный эхосигнал поступил со схемы 5 на три

rep 12, импульс, соответствующий заднему фронту основного строба формирователя 9, также будет поступать на триггер 12, но не перебросит его, т.е. не изменит его состояния). Однако в этом случае временной интервал работы счетчика 6 должен быть не

T=,a Т=2 i . Чтобы это обеспечить, на счетчик 6 в течение интервала времени Т=2 ь должно поступить дополнительное количество счетных импульсов.

Количество И, дополнительных импульсов счетных выбирается из следующего условия: если Т вЂ” период

1 следования счетных импульсов, то и„ .. Так как за цикл лоцирования исчисляемый в рыбопоисковой аппаратуре в эхолотах долями и единицами секунд, положение выбранного эхосигнала не может измениться в значительных пределах, то величина может быть выбрана небольшой, соответственно и„ также будет малым .

Например, если расстояние от отражающего объекта за цикл лоцирования изменяется не более,.чем на несколько метров, что часто имеет место в рыбопоисковой аппаратуре и эхолотах, и Т„ соответствует прохождению звуком расстояния 1 м (что также приемлемо для указанной аппаратуры), то будет находиться в пределах

5-10.

Формирование и подача на счетчик

6 группы дополнительных счетных импульсов обеспечивается следующим образом.

Импульс с дифференцирующей цепочки 1О, соответствующий заднему фронту импульса формирователя 9, подается на один вход второй схемы

И 17. На второй ее вход через первую дифференцирующую цепочку 11 с селектором полярности импульсов поступает импульс с триггера 12 (соответствующий моменту его переброса).

Так как в последнем случае они совпадают по времени, на выходе второй схемы И 17 получаем импульс, который подается на вход формирователя

7 группы дополнительных счетных импульсов .

Формирователь группы дополнительных счетных импульсов 7 выполнен в виде одновибратора с длительностью импульса, равной . Импульс формил рователя 7 длительностью ь открывает третью схему И 16 через кото15 рую начинают поступать счетные импульсы на элемент задержки 8.

Элемент задержки 8 задерживает: .поступающие на него счетные импульсы на временный интервал, превышаю20 щий длительность этих счетных импульсов. В результате на выходе элемента задержки 8 будет иметь место группа из п„ счетных импульсов, задержанная относительно основной

25 последовательности, которая дополнительно поступает на вход счетчика

6. По окончании импульса формирователя 7 схема И .16 закрывается и формирование группы дополнительных

30 счетных импульсов заканчивается .

Так как на счетчик 6 дополнительно поступит и, импульсов (соответствующих промежутку времени, равному ), то он заполнится раньше, чем в предыдущем случае, а именно через временной интервал Т= 2 i,, Сформированный формирователем 9 основной строб будет иметь прежнее положение на времени:ой оси (как было в предыдущем

40 цикле) . Далее процессы повторяются.

Изменяя длительность импульсов формирователей 9 и 7 (одновременно) можно менять ширину основного строба.

При медленном изменении дистанции до

45 отражающего объекта она может быть выбрана меньшей, что позволит повысить помехоустойчивость. устройства.

Таким образом, схема устройства сокращена на один счетчик, на и-е число логических схемных элементов и соединений для связи каждой ступе- ° ни одного счетчика с соответствующей ступенью второго счетчика, а также на элементы управления передачей данных от одного счетчика к другому.

Тем самым устройство упрощено и повышена надежность его работы.

1103687

Составитель С.Дьяконова

Корректор В.Бутяга

Редактор В.Зивтынь Техред В.Кадар

Заказ 4342/1 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5. Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4