Устройство для измерения рельефа местности

 

Изобретение предназначено для измерения рельефа местности. С целью упрощения устройства угол наклона основания транспортного средства из блока 1 преобразуется в значения синуса и косинуса в преобразователях 2 и 5. Полученные значения в множителях 3 и 6 перемножаются с сигналами акселерометров 9 и 10, установленных соответственно перпендикулярно и параллельно основанию в вертикально-продольной плоскости. В вычитателе 4 формируется разность этих произведений, которая в умножителе 7 перемножается со значением текущей скорости, формируемым датчиком 11. Сигнал с умножителя 7 интегрируется по времени в интеграторе 8 и подается на первый вход сумматора 15. На второй вход последнего поступает сигнал, формируемый в блоках 12, 18, 19, 13 и 14 и являющийся полуразностью квадратов текущей и начальной скоростей. После деления сигнала с сумматора 15 на ускорение силы тяжести в блоке 16 результат в виде искомого превышения поступает на регистратор 21. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОРИА ЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) t5)) 4 С 01 С 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И СПНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 409! 636/24-10 (22) 26 ° 05.86 (46) 23.12.89. Бкл. И 47 (72) Б.А.Бачурин, К.К.Ещин и В.И,Заровский (53) 528.543(088.8) (56) Справочник геодезиста. Книга 2, — .

М,: Недра, 1985, с.391-393.

Авторское свидетельство СССР

У 1388726 кл. С 01 С 7/04, 1987.

I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РЕЛЬЕФА МЕСТНОСТИ (57) Изобретение предназначено для измерения рельефа местности. С целью упрощения устройства угол наклона основания транспортного средства из блока 1 преобразуется в значения синуса и косинуса в преобразователях 2 и 5. Полученные значения в умножите2 лях.3 и 6 перемножаются с сигналами акселерометров 9 и 10, установленных соответственно перпендикулярно и параллельно основанию в вертикальнопродольной плоскости. В вычитателе 4 формируется разность этих произведений, которая в умножителе 7 перемножается со значением текущей скоростие формируемым датчиком ll Сигнал с умножителя 7 интегрируется по времени в интеграторе.8 и подается на первый вход сумматора 15 ° На второй вход последнего поступает сигнал, формируемый в блоках 12, 18, 19, 13 и 14 и являющийся.полуразностью квадратов текущей и начальной скоростей. После деления сигнала с сумматора 15 на ускорение силы тяжести в блоке 16 результат в виде искомого превышения поступает на регистратор 2 1 ° 2 ил.

1530897

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах измерения рельефа пройденного пути и высоты местности преиму5 щественно для наземных транспортных средств.

Цель изобретения — упрощение устройства, На фиг.l представлена схема ускоре-10 ний, воздействующих на акселерометры; на фиг.2 — структурная схема устройства, Устройство для измерения рельефа местности (фиг.2) включает в себя блок 1 определения угла наклона основания транспортного средства к поверхности дороги, выход которого через синусный преобразователь 2 и второй умножитель 3 подключен к суммирующему 20 входу первого вычитателя 4, а через косинусный преобразователь 5 и третий умножитель 6 — к вычитающему входу первого вычитателя 4, выход которого через первый умножитель 7 подклю- 25 чен к входу интегратора 8, причем вторые входы второго Э и третьего 6 умножителей соединены с выходами соответственно первого 9 и второго 10 жестко связанных с основанием аксе45 лерометров, оси чувствительности которых направлены соответственно перпендикулярно и параллельно основанию в вертикально-продольной плоскости.

Устройство содержит также дат35 чик 11 скорости, выход которого соединен с вторым входом первого умножителя 7 и через последовательно включенные квадратор 12, второй вычитатель 13, первый делитель (осуществляющий деление на 2) 14 и сумматор 15 подключен к второму делителю (осуществляющему давление на величину g) 16„ второй вход связан с эадатчиком 17 сигнала ускорения силы тяжести g, Выход квадратора 12 через последовательно включенные ключ 18 и блок

19 памяти соединен с вычитающим входом второго вычитателя 13, а управляющие входы интегратора 8 и ключа 18 подключены к блоку 20 начальной ус.тановки. Выход интегратора 8 соединен с вторым входом сумматора 15. Выход второго делителя соединен с регистратором 21.

Устройство реализует следующую зависимость:

2 t

v-v 1

Н вЂ” — --- + (а s inoL—

a„cos g) v dt, где Н вЂ” определяемое превышение; ч,v — начальная и текущая скорости транспортного средства; ускорение силы тяжести в точке измерений; а,а„ вЂ” измеренные акселерометрами ускорения;

Ы вЂ” угол наклона основания транспортного средства в вертикально-продольной плоскости к поверхности дороги.

Устройство работает следуксцим образом.

В начальный момент по цепи подается сигнал Начальная установка", который производит "обнуление" интегратора 8 и замыкание ключа 18, При этом сигнал начального значения скорости v чо, вырабатываемый датчиком ll скорости, возводится в квадрат в квадраторе 12 и через ключ 18 подается в блок 19 памяти, где фиксируется в виде v ° По окончании действия кратковременного сигнала "Сброс" ключ 18 размыкается, Измеренное блоком 1 значение угла о4 поступает на входы синусного преобразователя 2 и косинусного преобразователя 5, выходные сигналы которых в виде sin oC и coso4 умножаются во втором 3 и третьем 6 умножителях соответственно на показания первого 9 (а )и второго 10 (а ) акселеромет- ров. Полученная на выходе первого вычитателя 4 разность (а„зinec -à„cosa ) в первом умножителе 7 йеремножается с текущим значением скорости ч, поступающим с выхода датчика 11 скорости сигнал (а sinK — à cos eC,)v инУ х тегрируется по времени в интеграторе 8 и подается на первый вход сумматора 15.

На второй вход сумматора поступай

v-v ет сигнал -- — — который образу2 ется эа счет прохождения выходного сигнала датчика 11 скорости ч через квадратор 12, второй вычитатель 13, на вычитающий вход которого подклю2 чен сигнал v блока 19 памяти, блок

14 деления на 2, Выходной сигнал второго суммато< у-ч, ра 15 в виде — — — — + 1 (а эдпо а„cos е4 )ч dt делится в блоке 16

5 15 3089 деления на величину g и становится равным искомой величине Н. Выходной сигнал узла деления поступает на регистратор.

Для широко распространенного слу5 чая, когда каждый раз v О (движение начинается после остановки транспортного средства на начальной точке), устройство может быть еще упро- 1ð щено — иэ него исключаются ключ 18, блок 19 памяти и второй вычитатель 13, а выход квадратора 12 подключают непосредственно к выходу блока 14 деления на 2. l5

Если при этом достаточно знать только высоту конечной точки маршрута, на которой транспортное средство также останавливается (v = О), из 20 устройства можно дополнительно исклнтчить квадратор 12, блок 14 деления и сумматор 15, а выход интегратора 8 через дополнительный узел перемены знака. подключить к выходу второго бло-25 ка (деления на величину g) 16.

Формула изобретения

Устройство для измерения рельефа 3Q местности, содержащее последовательно соединенные квадратор, ключ и блок памяти, последовательно соединенные датчик скорости, первый умножитель, интегратор, сумматор, второй делитель и регистратор, управляющие входы ключа и интегратора соединены с входом блока начальной установки, первый акселерометр, ось чувствительности

7 6 которого параллельна продольной оси транспортного средства, и первый делитель, выход которого соединен с вторым входом сумматора, а выход датчика скорости соединен с первым и вторым входами квадратора, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности, оно снабжено последовательно соединенными блоком определения угла наклона основания транспортного средства к поверхности дороги, косинусным .преобразователем, третьим умножителем и первым вычитателем, выход которого соединен с входом первого умножителя, синусным преобразователем, вторым умножителем, вторым акселерометром и вторым вычитателем, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом квадратора и блока памяти, а выход соединен с входом первого делителя, вход синусного преобразователя соединен с выходом блока определения угла наклона основания транспортного средства к поверхности дороги, а выход соединен с первым входом второго умножителя, второй вход которого соединен с выходом первого акселерометра, а выход — с вторым входом первого вычитателя, выход второго акселерометра соединен с вторым входом третьего умножителя,при этом ось чувствительности второго акселерометра перпендикулярна оси чувствительности первого акселерометра и расположена в вертикально-продольной плоскости транспортного средства, ! 53089/

Фиг!

Составитель В,Лыков

Техред М.Ходанич Корректор A.Îáðó÷àÐ

Редактор А.Мотыль

Заказ 7940/40 Тираж б83 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101