Устройство для моделирования блокируемых траекторий

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при обосновании и построении сложных технических систем с динамическими объектами, Цель изобретения - повышение точности моделирования . Устройство содержит блоки вычисления координат траекторий и препятствий , блоки предварительной селекции, селекции и блок синхронизации, Блокировка траекторий определяется по сообщению ее координат и координат препятствий. 1 з.п, ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 06 F 15/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4733591/24 (22) 01.09.89 (46) 15,08,92. Бюл, М 30 (72) А, В. Александров, А, Н, Лисиченок, Н.

Е. Малютин, В, Е, Никитенко и Н. Б. Парамонов (56) Моделирование в радиолокации. Под ред. А, И. Леонова, М„ Советское радио, 1979, с. 237.

Патент CLUAM. 4764873, кл, 6 06 F 15/50, опублик. 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

БЛОКИРУЕМЬИ ТРАЕКТОРИЙ

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при основании и построении сложных технических систем с движущимися объектами.

Известны модели радиолокационных средств, например модель РЛО.

Недостаткам указанной модели является сложность ее реализации, Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является устройство для моделирования блокируемых траекторий, содержащее соединенные . анализатор траектории и декодер блокирования.

Недостатком устройства является невозмо>кность обрабатывать взаимодействие траектории и подвижного препятствия.

Цель изобретения является повышение точности моделирования за счет параллельной обработки взаимодействия объекта с несколькими препятствиями, „„!Ж,„, 1755291 А1 (57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при обосновании и построении сложных технических систем с динамическими объектами, Цель изобретения — повышение точности моделирования. Устройство содержит блоки вычисления координат траекторий и препятствий, блоки предварительной селекции, селекции и блок синхронизации, Блокировка траекторий определяется по сообщению ее координат и координат препятствий. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Поставленная цель достигается тем, чта в устройство для моделирования блокируемых траекторий, содержащее первый блок вычисления координат препятствия и блок вычисления координат траекторий, выход которого соединен с первым входом первоIo блока вычисления расстояния, информационный выход которого подключен к первому информационному входу блока селекции, введены блок предварительной селекции, (и-1) блоков вычисления расстояния, (п-1) блоков вычисления координат препятствий и блок синхронизации, причем блок предварительной селекции включает счетчик, дешифратор, и элементов

¹ элемент ИЛИ, блок памяти времени начала траектории, схему сравнения и регистр номера траектории, выход которого является одноименным выходом блока предварительной селекции, выход сброса которого подключен к выходу переполнения счетчика, информационный выход которого соеди1755291 нен с адресным входом блока памяти времени начала траектории, с входом дешифратора и с информационным входом регистра номера траектории, синхровход которого подключен к выходу схемы сравнения и выходу готовности блока предварительной селекции, вход задания текущего времени которого соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход которого подключен к выходу блока памяти времени начала траектории, выходы дешифратора соединены с первыми входами элементов

И, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с синхровходом блока памяти времени начала траектории и через элемент задержки — с синхровходом схемы сравнения, вторые входы элементов И являются входом исключенных траекторий блока предварительной селекции, первый синхровыход блока синхронизации соединен со счетным входом счетчика блока предварительной селекции, выходы сброса и готовности которого подключены к одноименным входам блока синхронизации, второй синхровход которого соединен с синхровходами блока вычислени:; координат траекторий и с синхровходами блоков вычисления координат препятствий, выходы которых подключены к вторым входам соответствующих блоков вычисления расстояния, знаковые выходы которых соединены с соответствующими управляющими входами блока селекции, выход исключенных траекторий которого подключен к одноименному входу блока предварительной селекции, выход регистра номера текущей траектории которого подключен к одноименному входу блока селекции и к одноименному входу блока вычисления координат траекторий, выхоц которого соединен с первым входом l-ro (i =

2; 3,..., и) блока вычисления расстояния, информационный выход которого подключен к C-му информационному входу блока селекции, выходы блокированных и пропущенных траекторий которого являются выходами устройства, вход синхронизации блока селекции соединен с третьим выходом блока синхронизации, вход которого является входом запуска устройства, вход задания текущего времени которого подключен к одноименным входам блоков вычисления координат траекторий, вычисления координат препятствий и предварительной селекции, а блок селекции содержит дешифратор, две группы элементов

И, первый и второй выходные регистры, элемент И, группу элементов ИЛИ, регистр, схему сравнения и сумматор, входы которого являются информационными входами блока селекции, выход сумматора подключен к входу регистра, выход которого соединен с входом схемы сравнения, выход которой подключен к первым входам эле5 ментов И первой группы, выходы которых соединены с входами первого выходного регистра, выходы которого являются выходами блокированных траекторий блока селекции и подключены к первым входам

10 элементов ИЛИ группы, выходы которых являются выходом исключенных траекторий блока селекции, управляющие входы которого сосдинены с входами элемента И, выход которого подкгночен к первым входам

15 элементов И второй группы, выходы которых соединены с входами второго выходного регистра, выходы которого подключены к вторым входам элементов ИЛИ группы и являются выходом пропущенных траекто20 рий блока селекции, вход номера текущей траектории которого соединен с входом дешифратора, выходы которого подключены к соответствующим вторым входам элементов И первой и второй групп, вход синхро25 низации схемы сравнения является входом синхронизации бока селекции.

На фиг. 1 представлена схема устройства, на фиг. 2 — вариант блока предварительной селекции; на фиг. 3 — вариант блока

30 синхронизации; на фиг. 4 — вариант блока вычисления расстояния; на фиг, 5 — вариант реализации блока селекции.

Устройство включает блок 1 предварительной селекции, блок 2 вычисления коор35 динат траекторий, блоки 3> — Зп вычисления расстояния, блоки 41-4П вычисления координат препятствий, блок 5 селекции и блок 6 синхронизации.

Блок 1 предварительной селекции (фиг.

40 2) содержит счетчик 7, дешифратор 8, элемент 9 К И-ИЛИ, блок 10 памяти времени начала траектории, схему 11 сравнения, регистр 12 номера траектории 4, элемент 13 задержки. Суммирующий вход счетчика 7

45 соединен со счетным входом 1 блока, выход переполнения счетчика 7 является выходом сброса блока.

Блок 6 (фиг. 3) содержит последовательно соединенные генератор 14 импульсов, 50 первый элемент И 15, элементы 16, 17 задержки, второй элемент И 18, триггер 19.

Блоки 2 и 4 выполнены s виде ПЗУ, адресные входы которых соединены с информационными входами блоков, а вход

55 управления — с соответствующими синхровходами.

Блок 3 вычисления расстояния (фиг. 4) содержит вычитатель 20, схемы 21 и 22 сравнения, элемент И 23 и кодопреобразователь

24, 1755291

Блок селекции 5 (фиг. 5) содержит последовательно соединенные сумматор 25, регистр 26, схему 27 сравнения, элемент И

28, дешифратор 29, первую 30 и вторую 31 группы элементов И, первый и второй реги- 5 стры 32 и ЗЗ, группу элементов ИЛИ 34, Устройство работает следующим образом.

При моделировании очередная траектория блокируется К препятствиями. Блоки- 10 ровка сводится к вычислению ущерба траектории каждым из препятствий, Суммарный ущерб N препятствий вычисляется по формуле

" 15

Р = > Рь

Причем, если Р > Рв о, то траектория считается блокированной, Рбло, рассчиты20 вается заранее и поцается на вход устройства. Pl вычисляется, как функция от расстояния Л между координатой траектории и препятствием на момент времени Т, Функция Р = P; (Л) рассчитывается для

25 каждого препятствия (например, задается вероятной мерой) и записывается а виде двоичного кода в кодопреобразователь 24.

Если координаты траектории больше координат всех препятствий на величины их за30 ранее рассчитанного допуска, траектория считается прошедшей и в дальнейшем не

- моделируется, Bfl0K предаарительнои cBëe

40 сигнала с выхода схемы 11 сравнения). Также не моделируются уже исключенные в хо,це моделирования траектории, Если траектория моделируется, то ее 45 номер запоминается в регистре 12 и выдается на блоки 2 и 5. Блок 2 по номеру моделируемой траектории и времени моделирования Т выдаег координату траекории. При этом номер траектории подается на старшие, а Т вЂ” на младшие разряды адреса блока памяти, а синхронизация считывания задается сигналом с блока управления, Блок 4 аналогично выдает координаты препятствий.

Блок 3 по координатам выдает P и если координата траектории на Лд» превосходит координату препятствия, выдает с элемента 23 И сигнал "1", показывающий, что

1 траектория прошла соответствующее препятствие.

Блок 5 вычисляет произведение ущерба от всех поепятствий. Если ущерб больше некоторого порога Рад к, то по тактовому сигналу Сз в разряд регистра 32, соответствующий номеру траектории, запишется единица — траектория блокирована. Если все препятствия пройдены и на управляющих входах У1 — Ук сигналы "1", то единица запишется через элемент И 28 в разряд рассматриваемой траектории регистра 33.

С элемента ИЛИ 34 группы номера исключаемых из рассмотрения траекторий в позиционном коде подаются на выход блока, Номера блокируемых траекторий и прошедших траекторий в позиционном коде подаются на выход устройства.

Начальной установкой (цепи условно не показаны) уст-навливаются в нулевое состояние регистра и счетчики устройства.

Генератор 14 формирует импульс, поступающий на вход+1 счетчика 7. С информационйых выходов счетчика 7 снимается номер очередной моделируемой траектории. Позиционный код рассматриваемой траектории сравнивается с позиционными кодами немоделируемых траекторий, поступающих с выхода "Исключение" блока 5.

Если рассматриваемая траектория была блокирована или вышла за пределы препятствий, то в соответствующем разряде пози- ционного кода исключенных траекторий сигнал 1 (фиг, 5), При этом с выхода элемента N И-ИЛИ 9 снимается сигнал 0 и траектория не моделируется;

Если расматриваемая траектория не исключена из рассмотрения, то на выходе элемента 9 М И-ИЛИ сигнал "1", то проверяется следующее условие; успела ли траектория стартовать. Для этого значение времени старта траектории, записанное в блоке 10 памяти, сравнивается с временем моделирования поступающим на вход Т вЂ” устройства, При этом на адресные входы блока 10 памяти и информационные входы регистра

12 подается номер рассматриваемой траектории, Сигналом с выхода элемента 9 К ИИЛИ на вход считывания блока 10 памяти проводится выборка числа времени старта траекторли. Если это время больше, чем число Т, то по сигналу на синхровходе схемы

11 сравнения на ее выходе сформируется сигнал, который разрешит запись номера траектории в регистр 12 и подачу его на блок

2 вычисления координат траекторий и блок

5 селекции, а также сигналом на инверсном динамическом входе триггера 36 разрешит

20

50 прохо>кдение сигналов С, Сз на выход блока 6.

Время задер>кки на элементе задержки

16 больше, чем задержка на элементе 13 задержки, и меньше, чем период следования импульсов с генератора 14.

Если траектория должна моделироваться и ее номер записан в регистре 12, то . происходит оценка блокировки траектории соответствующим препятствием, При этом по сигналу С1 происходит следующее, На адресные входы блока 2 подается код номера траектории и значение времени, а по сигналу С на выходе блока 1 появляется код координаты траектории, Аналогично по сигналу С на выходе блока 4 появляются координаты препятствия на моделируемый момент времени. Поступая на блок 3, координаты траектории и препятствия обеспечивают вычисление ущерба траектории. При этом ущерб вычисляется как функция от расстояния между траекторией и препятствием. Вычитатель 20 определяет расстояние Лтраектории и пре- 2 пя-:.".твия, если ВЕ ТА>Лдо,, то на первый вход элемента И 23 подается единичный сигнал, Причем, если значение координат траектории больше, чем координат препятствия,.то с выхода схемы 21 сравнения по- 3 ступает единичный сигнал и на выходе элемента 23 и появится "1", которая говорит о том, что траектория преодолела препятствие, В кодопреобразователь 24 записывает- 3 ся значение ущерба как функции от Л(расчет функции проводится заранее в зависимости от типа препятствия).

С выходов блоков 3 на блок 5 подаются значения ущербов на каждом препятствии, 4

Если сумма ущербов с выхода регистра 26 больше, чем предельно допустимая, предлагающаяся на второй вход схемы 27 сравнения, то по сигналу Сз на первые входы элементов И 3 С подается "1". Номер моде- 4 лируемой траектории, формируемой в позиционном коде дешифратором 29, подается на второй вход соответствующего элемента

И 30 и обеспечивает запись по прямому динамическому Я-входу соответствующего разряда регистра 32. Если все препятствия преодолены, то на выходе элемента И 28 формируется "1", которая обеспечит запись единицы в соответствии разряд регистра 33.

В результате моделирования на выходе 5 регистра 32 будут записаны позиционные коды блокированных траекторий, на выходе .регистра 33 — прошедшие траектории, на выходе группового элемента 34 — коды траекторий, исключенные из дальнейшего рассмотрения.

Если в дальнейшем требуется дальнейmee проведение моделирования с учетом предыстории, то обнуляется счетчик 7, измеляется время Т моделирования и процесс моделирования повторяется.

Формула изобретения

1, Устройство для моделирования блокируемых траекторий, содержащее первь(й блок вычисления координат препятствий и блок вычисления координат траекторий, выход которого соединен с первым входом первого блока вычисления расстояния, информационный выход которого подключен к первому информационному входу блока селекции, отл и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены блок предварительной селекции, и-1 блоков вычисления расстояния, и-1 блоков вычисления координат препятствий и блок синхронизации, причем блок предварительной селекции включает счетчик, дешифратор, и элементов И, элемент ИЛИ, блок памяти времени начала траектории, схему сравнения и регистр номера траектории, выход которого является одноименным выходом блока предварительной селекции, выход сброса которого подключен к выходу переполнения счетчика, информационный выход которого соединен с адресным входом блока памяти времени начала траектории, с входом дешифратора и с информационным входом регистра номера траектории, синхровход которого подключен к выходу схемы сравнения и выходу готовности блока предварительной селекции, вход задания текущего времени которого соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход которой подключен к выходу блока памяти времени начала траектории, выходы дешифратора соединены с первыми входами элементов И, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с синхровходом блока памяти времени начала траектории и через элемент задержки — с синхровходом схемы сравнения, вторые входы элементов И являются входом исключенных траекторий блока предварительной селекции, первый синхровход блока синхронизации соединен со счетным входом счетчика блока предварительной селекции, выходы сброса и готовности которого подключены к одноименным вхоцам блока синхровыход которого соединен с синхроводами блока вычисления координат траекторий и с синхровходами блоков вычисления координат препятствий, выходы которых подключены к вторым входам соответствующих блоков вычисления расстояния, знаковые выходы которых соединены с соответствующими управляющими входами блока селекции, выход исключен. ных траекторий которого подключен к одноименному входу блока поедварительной 5 селекции, выход регистра номера текущей траектории которого подключен к одноименному входу блока селекции и к одноименному входу блока вычисления координат траекторий, выход которого сое- 10 динен с первым входом i-го (1 = 2, 3... и) блока вычисления расстояния, информационный выход которого подключен к I-му информационному входу блока селекции, выходы блокированных и пропущенных траектОрий 15 которого являются выходами устройства, вход синхронизации блока селекции соединен с третьим выходом блока синхронизации, вход запуска которого является входом запуска устройства, вход задания текущего 20 времени которого подключен к одноименным входами вычисления координат траекторий, вычисления координат препятствий и предварительной селекции.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок селекции содержит дешифратор, две группы элементов И, первый и второй выходные регистры, элемент И, группу элементов ИЛИ, регистр, схему сравнения и сумматор, входы которого являются информационными входами блока селекции, выход сумматора подключен к входу регистра, выход которого соединен с входом схемы сравнения, выход которой подключен к первым входам элементов И первой группы, выходы которых соединены с входами первого выходного регистра, выходы которого являются выходами блокированных траекторий блока селекции и подключены к первым входам элементов

ИЛИ группы, выходы которых являются выходом исключенных траекторий блока сслекции, управляющие входы соединены с входами элемента И, выход которого подключен к первым входам элементов И второй группы, выходы которых соединены с входами второго выходного регистра, выходы которого подключены к вторым входам элементов ИЛИ группы и являются выходом пропущенных траекторий блока селекции, вход номера текущей траектории которого соединен с входом дешифратора, выходы которого подключены к соответствующим вторым входам элементов И первой и второй групп, вход синхронизации схемы сравнения является входом синхронизации блока селекции, 1755291

1755291 враг

ые

Составител ь А.Яиц ков

Редактор Ю.Середа Техред М.Моргентал Корректор Н.Милюкова

Заказ Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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