Имитатор сигналов подвижных объектов

 

Использование: в тренажерах радиооператоров или в испытательных средствах.: Сущность изобретения: содержит три триггера (1,4, 12), четыре счетчика (2,3;5, 7), два .элемента И (6, 10), генератор (8), блок (9) памяти, блок (11) сравнения, регистр (13), четыре цифроаналоговых преобразователя

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 S 7/40

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.1 (2.1) 4886869/09 (22) 29.1.1.90 (46) 15.04.93. Бюл. М 14 (71) Минский. радиотехнический институт (72) А.С.Кобайло, А.Е.Леусенко, В.И.Новиков и Г.В,Да но (56) Авторское свидетельство СССР

N. 955174, кл. G 09 В 9/00, 1982. (54) ИМИТАТОР СИГНАЛОВ ПОДВИЖНЫХ

ОБЪЕКТОВ . . (57) Использование: в тренажерах радиооператоров или в испытательных средствах, ° Сущность изобретения: содержит три тригИзобретение относится к вйчислительной технике и может использоваться в тренажерах радиооператоров или в испытательных стендах и автоматизированных системах испытаний радиотехнических средств.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем имитации сигналов нескольких протяженных объектов, движущихся по любым траекториям, а также путем имитации зависимости амйлитуды сигналов от дальности цели, Сущность .предлагаемого изобретения . заключается в циклическом формировании йк последовательностей импульсных сигналов, временные параметры которйх характеризуют координаты положения йк целей в пространстве, где индекс, k указывает номер цикла обзора. При этом каждая цель представляется совокупностью! отражающих точек, каждая из которых характеризуется своей дальностью О, азимутом Р, задаваемыми последовательностями двоичных кодов, хранящихся в памяти устройства.

„, Ы„„1809402 А1

2 гера(1, 4, 12), четыре счетчика (2, 3; 5, 7), два элемента И (6, 10). генератор (8), блок (9) памяти, блок (11) сравнения, регистр (13), четыре цифроаналоговых преобразователя (14, 15, 16, 17), что позволяет обеспечить имитацию сигналов произвольного количества протяженных, движущихся по любым заранее заданным траекториям целей, а также путем имитации зависимости амплитуды от дальности.- 1 — 10 — 6 — 2 — 4 — 14-15-1617, 3 — Q — 2, 9-1 1-1 2 — 1, 4 — I, 4 — 5, 8-10-6 — 2, 9 — 13 — 16, 13 — 14, 13 — 15, 7 — 11 —.12 — 1, 11-3, 1113, 11 — 2. 1 ил.

Считывание кодов новых значений указанных параметров на каждом цикле имитации позволяет моделировать перемещение целей по. произвольным, заранее заданным или рассчитываемым 3BM траекториям, Со учитывая возможность скоростного маневра, изменение положения целей относительно зондирующего луча и изменение угловой протяженности в зависимости от 4 - ь дальности. При этом обратный ход дально- () сти используется для управления амплитудой, сигналов по закону А = f(Ap/D ), где А0

-максимальное значение сигнала, при D = --1. . На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит первый триггер 1, первый 2 и второй 3 счетчики, второй триггер 4, третий счетчик 5, первый 6 элемент И, четвертый счетчик 7, генератор 8, блок 9 памяти, второй 10 элемент И, схему 11 сравнения, третий триггер 12. регистр 13, первый 14, второй 15, третий 16 и четвертый 17 цифроаналоговые п реобразователи. Вход

1809402 второго счетчика 3 соединен с выходом схемы 11 сравнения, вторым входом первого счетчика 2; первым входом третьего триггера 3, входом регистра 13, а вход — со входом блока 9 памяти, первый. выход которого со- 5 единен с первым входом первого счетчика

2, первым входом регистра 13, второй вы-. ход — с первым входом схемы 11 сравнения, третий вход первого счетчика 2 соединен с выходом первого элемента 6 И, выход — с первым входом второго триггера 4, второй вход которого соединен с выходом третьего счетчика 2, второй выход соединен с первым входом первого цифроаналогового преобразователя 14, первым входом третьего 15 счетчика 5, третьим входом первого триггера 1, первый выхоД- — с первым входом первого элемента 6 И, первый 14,. второй 15, третий 16 и четвертый 17 цифроаналоговые преобразователи соединены последова- 20 тельно, их вторые входы соединены с выходом регистра 13, выход генератора 8 соединен-с первыМ вхоДом второго элемента 10 И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера 1, а выход — со 25 вторым входом первого элемента 6 И и вто"рым входом третьего счетчика 5, третий .. вход которого соединен со вторыми входами первого 1 и третьего 12 триггеров, первым входом четвертого счетчика 7 и 30 является первым входом устройства, второй вход второго счетчика 4. является вторым входом устройства, а выход соединен со вторым входом схемы 11 сравнения, выход третьего триггера 12 соединен с первым 35 .входом первого триггера 1, выход цифроаналогового преобразователя 17. является выходом устройства.

Все блоки устройства представляют собой типовые элементы вычислительной тех- 40 ники и реализуются на интегральны микросхемах, .. Первый триггер 1 D-типа. его первый вход D-вход, второй вход — синхронизации, третйй вход — установки нулевого со- 45 стояния, выход — прямой. Второй триггер

4 RS-типа . Его первый и второй входы— установки единичного и нулевого состояний соответственно; первый выход — обратный, второй — прямой. Третий триггер 12 — так- 50 же RS-типа. Его первый и второй входы— установки единичного и нулевого состояний соответственно. выход —.прямой. Все . триггеры могут быть построены на микро. схемах 155 ТМ2. Первый вход первого счет- 55 чика 2 информационный, второй синхронизации занесения. третий — вычитающий, выход- переноса. Вход второго счетчика 3 — счетный, выход — информационный.

Первый 2 и второй 3 счетчики могут быть реализованы на микросхемах 155 ИЕ7, 500

ИЕ7, 500 ИЕ 136, 500 ИЕ 137, Первый и третий входы третьего счетчика 5 — управля- ющие, второй — счетный (сложения и вычитания), выход — переноса. Режимы работы: счетчика при управляющих сигналах на входах 1 и 3: 00 — установка исходного состояния, 01 .— сложение, 10 — вычитание,,11— остановка счета. Можно использовать микросхемы 500 ИЕ 136, 500 ИЕ 137, В этом случае информационные выходы микросхемы соединяются с ее информационными входами. Таким образом, при наличии кода

00 на управляющих входах счетчик сохраняет состояние, достигнутое в результате счета. Первый вход счетчика 7 счетный, второй — установки нулевого состояния, выход — информационный. Можно использовать микросхему 155 ИЕ7 или 500 ИЕ 136, 500 ИЕ 137, Элементы 6 и 10 И строятся на микросхеме 155 ЛИ1, 500 ЛМ 102, Генератор 8 формирует последовательность управляющих синхроимпульсов.

Можно использовать генератор на кварцевом резонаторе. Вход блока 9 памяти— адреса чтения, выходы — информационные.

Можно использовать микросхемы 155 РУ5, К

180 2 ИР1 и т,п. Схема 11 сравнения формирует на своем выходе сигнал при равенстве кодов на ее входах, Можно использовать микросхемы К 155 ЛП5. Первый вход регистра 13 — информационный, второй — синхронизации занесения, выход — инверсный информационный. Можно использовать микросхему 155

ТМ8, Цифроаналоговые преобразователи 14—

17 функционируют в режиме перемножающих ЦАП, осущестрляя усиление аналогового сигнала, подаваемого на вход опорного напряжения, пропорционально коду, поступающему на цифровой вход. Первые входы преобразователей — опорного напряжения, вторые — цифровые. Выходы — аналогового сигнала. Можно использовать микросхемы

К 572 ПА1.

Перед началом работы триггеры 1, 3, 4, счетчики 2, 3, 5, 7 устанавливаются в нулевое положение. В блок 9 памяти заносятся последовательности кодов, характеризующих положение целей в пространстве. При этом каждая цель, имеющая угловую протяженность, большую угла поворота антенны за время,:равное периоду следования зондирующих импульсов, представляется сово купностью точек, каждая из которых характеризуется параметрами — азимут Р и дальность О. Кроме этого, обратный код дальности используется для управления зависимостью амплитуды цели от дальности, Причем; если разрядность m-кода дальности больше разрядности и регистра 13 и

1809402

20

40

55 цифроаналоговых преобразователей 14, 15, 16, 17, то код управления амплитудой, заносимый в регистр 13, представляет собой старших разрядов и /п=в/ m-разрядного кода дальности, 5

Рассмотрим работу устройства на од-. ном цикле имитации кругового обзора.

Цикл имитацйи начинается после поступления на второй вход устройства импульса

"Строб азимута", формируемого передатчи- 10 ком РЛС или специальным генератором.

При,этом четвертый счетчик 7 устанавливается в нулевое состояние, На первый вход устройства поступает непрерывно последовательность зондирующих импульсов или имитирующих их импульсов от внешнего генератора; по каждому из импульсов счетчик

7 увеличивает ход своего состояния. Блок 9 памяти функционирует в режиме постоянного чтения, и схема 11 сравнения сравнивает коды текущего состояния счетчика и азимута крайней точки первой по ходу обзора цели, поступающему со второго выхода блока 9 памяти. При равенстве этих кодов на выходе схемы 11 сравнения формируется сигнал, устанавливающий третий триггер 12 в единичное состояние. По этому сигналу происходит также запись кода дальности первой точки цели в счетчик 2 и в регистр 13 и увеличение на единицу состояния счетчик- 30 ка З..Следующий зондирующий импульс устанавливает своим передним фронтом единичное состояние. первого триггера, атакже сбрасывает третий триггер 12. Через элемент 10 И, открытый по второму входу единичным уровнем с выхода первого, триггера 1, и элемент 6 И проходят тактовые импульсы на вычитающий вход первого счетчика 2, который последовательно. уменьшает код своего состояния до достижения нулевого значения этого кода, Одновременно в течение длительности ги зондирующего импульса третий счетчик 5 последовательно увеличивает код своего состояния, измеряя длительность зондирующего импульса. Если длительность задержки

r> < t>, то после окончания зондирующего импульса счетчик 5 хранит код своего состояния в течение времени г = г - r>. По истечении длительности задер>кки z,, т.е, 50 при достижении кодом состояния счетчика

2 на его выходе формируется сигнал переноса, устанавливающий второй триггер.4 в единичное состояние. При этом запрещается прохождение тактовых импульсов через первый элемент 6 И, разрешается работа третьего счетчика 5 на вычитание, и поперепаду напряжения на втором выходе вто- . рого триггера 4 устанавливается нулевое состояние первого триггера 1, В течение времени, равного т,, счетчик 5 последовательно уменьшает код своего состояния, при этом единичное состояние второго триггера 4 поступает на вход опорного напряжения первого ЦАП 14, на второй вход которого поступает код, обратный коду дальности. На выходе ЦАП 14 формируется напряжение, обратно пропорциональное дальности. Последовательное прохождение этого сигнала через ЦАПы 15 — 17 позволяет получить на выходе устройства сигнал с амплитудой, обратно пропорциональной четвертой степени дальности, Заканчивается формирование выходного импульса при достижении счетчиком,5 нулевого состояния, При этом сигнал переноса этого счетчика устанавливает нулевое состояние триггера

4, который запрещает режим вычитания счетчика 5.

Если окажется, что T> > т,, то после . окончания"г„счетчик 5 также сохраняет свое состояние до окончания длительности ин тервала г,, после чего в течение времени

r работает в режиме вычитания. При этом также справедливо голых = Iè где живых дли тельность импульса на выходе устройства.

Таким образом., втечение интервала одного зондирования после совпадения кодов очередного и текущего азимутов на выхода устройства формируется импульс, задер жанный относительно зондирующего ну время, пропорциональное дальности, и paS ный т по длительности, а также ослаблен.ный по отношению к своему максймальном значению пропорционально четвертой стЬпени дальности.

Если на данном периоде зондирование произошло совпадение кодов текущего ср. стояния счетчика 7 и кода азимута второ9 точки первой цели или точки очередной це- ли, то на следующем периоде зондирования. описанный процесс повторяется. В противоположном случае формирование следующего импульса на выходе устройства начинается по истечении нескольких периодов зондирования после очередного совпадения кодов, поступающих на входы схемы сравнения.11, после чего функционирование устройства происходит аналогично описанному. Цикл имитации заканчивается поступлением на второй вход устройства импульса "Строб азимута", при этом счетчик

7 устанавливается в нулевое состояние, и процесс циклически повторяется.

Таким образом, по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения заявляемый объект имеет преимущества, заключающиеся в широких

1809402

ЫХ.

Составитель С. Климова

Техред M.Mîðãåíòàë

Редактор В. Трубченко Корректор И. Шмакова

Заказ 1284 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

7 В функциональных возможностях, обуслов- чика и первым входом регистра. второй выленных имитацией движения любого числа ход блока сравнения, выход которого соедицелейсосложнойпространственной конфи- нен с входом второго счетчика, первым гурацией по произвольным, заранее задан- входом третьего триггера, вторыми входами ным траекториям с учетом зависимости 5 регистра и первого счетчика, третий вход амплитуды сигналов от дальности цели.. которого соединен с выходом первого элеФ о р м у л а и з о б р е т е н и я мента, второй выход второго триггера соеИмитатор сигналов подвижных объек- динен с первым входом первого ЦАП, тов, содержащий первый триггер, первый, . первымвходомтретьегосчетчикаитретьим. второй и третий счетчики, второй триггер, 10 входом первого триггера, выход генератора первый и второй входы которого соединены соединен с первым входом второго элеменсоответственно с выходами первого и треть- . та И. второй вход которого соединен с выхоего счетчиков, первый выход — с первым дом первого триггера, а выход — с вторым входом первого элемента И, а также генера- входом первого элемента И и,вторым вхотор, отличающийся тем, что, с целью 15 дом третьего счетчика, третий вход которого расширения функциональных возможно- соединен с вторыми входами первого и стей путем обеспечейия имитации движе- третьего триггеров, первым входом четверния любого числа целей со сложной того счетчика, первый и второй входы котопространственной конфигурацией, в него рого являются соответственно первым и введены блок памяти, второй элемент И, 20 вторым входами устройства, выход четверблоксравнения„третийтриггер,регистр;по- того счетчика соединен с вторым входом следовательно соединейные первый, вто- .. блока сравнения. выход третьего триггера рой, третий и четвертый цифроаналоговые соединен с первым входом первого триггепреобразователи(ЦАП), четвертый счетчик, ра,. выход регистра соединен с вторыми причем выход второго счетчика соединен с 25 входами первого, второго, третьего и четвходом блока памяти, первый выход которо- вертого ЦАП, выход четвертого ЦАП являетго соединен с.первым входом первого счет- . ся выходом устройства,