Устройство дискретного измерения временного интервала радиолокационной станции

 

Использование: устройства обработки радиолокаторов, осуществляющих измерение дальности до объектов, измерительная техника. Устройство содержит 1 блок преобразования десятичного кода в двоичный (1), 1 сумматор (2), 1 регистр (3), 1 дешифратор временных интервалов (4), 2 блока элементов совпадения (7), 2 блока задержки (6, 14), 1 блок элементов задержек (8), 1 счетчик (9), 1 синхронизатор (10), 1 генератор строба и импульсов сброса (11), 1 генератор эталонных импульсов (12), 2 блока совпадения (13, 17), 1 блок обнаруженя (15), 1 триггер (16), 12 - 13 - 8 - 5 - 4 - 3 - 1 - 2, 10 - 11 - 9 - 7 - 2, 15 - 16 - 17 - 6 - 3, 10 - 12, 11 - 13, 14 - 17 - 6, 17 - 7, 15 - 5. Цель изобретения - повышение точности измерения временного интервала. 1 ил. , 2 табл.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах обработки информации локаторов, осуществляющих измерение дальности до воздушных и космических объектов.

Известно устройство дискретного измерения временного интервала радиолокационной станции, в котором дальность измеряется с помощью счетных импульсов. Счетчик отсчитывает число импульсов за указанный промежуток времени.

Недостаток устройства наличие погрешности отсчета и зависимость точности определения временного рассогласования от частоты повторения счетных импульсов.

Известно устройство дискретного измерения временного интервала радиолокационной станции, в котором дальность измеряется с помощью счетных импульсов. Принцип его работы заключается в следующем. Генератор эталонных импульсов вырабатывает импульсы, период следования которых выбирается из условий, предъявляемых к точности определения дальности. Он запускается импульсами синхронизатора. Эталонные импульсы через первый блок совпадений проходят на счетчик. Счетчик осуществляет счет до тех пор, пока генератор строба и импульса сброса, запускаемый импульсами синхронизатора, не прекратит выдачу строба в первый блок совпадений и приведет в исходное положение счетчик подачей на него импульса сброса. На счетчике записывается в двоичном коде количество прошедших эталонных импульсов. Импульс цели с выхода блока обнаружения подается на вход триггера, который дает разрешение на считывание через второй блок совпадений, второй вход которой подключен к выходу триггера лишь тогда, когда на выходе первого блока совпадений отсутствует эталонный импульс и закончились переходные процессы в триггерах счетчика. Это исключает ошибки считывания. Достигается это благодаря блоку задержки, через который эталонный импульс проходит с первого блока совпадения. Задержка равна времени переходных процессов в счетчике.

Таким образом, совпадение задержанного эталонного импульса и импульса с триггера во втором блоке совпадения может произойти только после окончания переходных процессов в счетчике. Выходной импульс второго блока совпадения осуществляет обратный переброс триггера, подготавливая его к приходу следующего импульса, и подключает выходы счетчика к блоку элементов совпадений, с выхода которого снимается информация о дальности в параллельном двоичном коде. Если появляется вторая цель, то второй импульс подключает вновь к блоку элементов совпадений выходы работающего счетчика.

Недостаток устройства заключается в том, что из-за ограниченности увеличения частоты эталонных импульсов от генератора эталонных импульсов, из-за наличия определенного времени, необходимого на переходные процессы в схемах, невозможно обеспечить более высокую точность дискретного измерения времени запаздывания отраженного сигнала.

Цель изобретения - повышение точности измерения временного интервала. Такая цель достигается введением последовательно соединенных: блока элементов задержек, вход которого подключен к выходу первого блока совпадений, второго блока элементов совпадений, разрешающий вход которого подключен к выходу блока обнаружения, дешифратора временных интервалов, регистра, блока преобразования десятичного кода в двоичный и сумматора, вторая группа входов которого подключена к выходам первого блока элементов совпадения, второго блока задержки, вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго блока совпадений и с управляющим входом регистра, выход сумматора является выходом устройства.

На чертеже показана структурная схема устройства.

Приняты следующие обозначения: 1 - блок преобразования десятичного кода в двоичный; 2 - сумматор; 3 - регистр; 4 - дешифратор временных интервалов; 5 - блок элементов совпадения; 6 - блок задержки; 7 - блок элементов совпадения; 8 - блок элементов задержек; 9 - счетчик; 10 - синхронизатор; 11 - генератор строба и импульсов сброса; 12 - генератор эталонных импульсов; 13 - блок совпадения; 14 - блок задержки; 15 - блок обнаружения; 16 - триггер; 17 - блок совпадения, при этом выход синхронизатора 10 через генератор строба и импульсов сброса 11 и через генератор эталонных импульсов 12 соединен соответственно с первым и со вторым входами блока совпадения 13, имеющего выход, соединенный через блок задержки 14 с первым входом блока совпадения 17, имеющего второй вход, соединенный с выходом триггера 16 и выход, соединенный с первым входом триггера 16, второй вход которого соединен с выходом блока обнаружения 15, соединенным также с входом блока элементов совпадения 5, имеющего группу входов, соединенные с группой выходов блока элементов задержек 8, вход которого соединен с вышеупомянутым выходом блока совпадения 13, соединенным также с первым входом счетчика 9, а группа выходов блока элементов совпадений 5 через дешифратор временных интервалов 4 соединены с группой входов регистра 3, имеющего вход, соединенный через блок задержки 6 с выходом блока совпадения 17, и имеющего выходы, соединенные через блок преобразования десятичного кода в двоичный 1 с первой группой входов сумматора 2, имеющего вторую группу входов, соединенную с группой выходов блока элементов совпадения 7, имеющего вход, соединенный с выходом блока совпадений 17 и имеющего группу входов, соединенную с группой выходов счетчика 9, второй вход которого соединен с первым выходом генератора строба и импульсов сброса 11.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Генератор эталонных импульсов 12 вырабатывает импульсы, период следования которых выбирается из условий, предъявляемых к точности определения дальности. Он запускается импульсами синхронизатора 10. Эталонные импульсы через блок совпадений 13 проходят на счетчик 9. Счетчик 9 осуществляет счет до тех пор, пока генератор строба и импульса сброса 11, также запускаемый импульсов синхронизатора 10, не прекратит выдачу строба в блок совпадений 13 со второго своего выхода и не приведет в исходное положение счетчик 9 подачей на него импульса сброса со своего первого выхода. На счетчике 9 записывается в двойном коде количество прошедших эталонных импульсов. Импульс цели с выхода блока обнаружения 15 подается на вход триггера 16, который выдает разрешение на считывание через блок совпадения 17, второй вход которого подключен к выходу триггера 16, лишь тогда, когда на выходе блока совпадений 13 отсутствует импульс и закончились переходные процессы в триггерах счетчика 9. Это исключает ошибки считывания. Достигается это благодаря блоку задержки 14, через который эталонный импульс проходит с блока совпадений 13. Задержка равна времени переходных процессов в счетчике 9. Таким образом, совпадение задержанного эталонного импульса и импульса триггера 16 в блоке совпадения 17 может произойти только после окончания переходных процессов в счетчике 9. Выходной импульс блока совпадения 17 осуществляет обратный переброс триггера 16, подготавливая его к приходу следующего импульса и подключает выходы счетчика 9 к блоку элементов совпадения 7, с выходов которого поступает информация о дальности в параллельном коде. Если появляется вторая цель, то второй импульс подключает вновь к блоку элементов совпадения 7 выходы работающего счетчика 9. С выхода блока совпадений 13 эталонные импульсы поступают в блок элементов задержек 8, представляющий собой последовательно, соединенные линии задержки, после каждой из которых имеется выход, соединенный с соответствующей схемой совпадения блока элементов совпадений 5. Каждая из схем совпадений этого блока соединена с выходом блока обнаружения 15, от которого приходит сигнал от цели.

Например, при наличии десяти последовательно соединенных линий задержек в блоке 8 и при поступлении сигнала от цели этот сигнал, например, может присутствовать одновременно и на выходах нескольких схем совпадений блока 5 (например, возможно одновременное срабатывание четырех, пяти или шести схем) и далее будет поступать на соответствующие входы дешифратора временных интервалов 4, который определяет временной интервал, соответствующий приращению дальности. При этом одновременно будет присутствовать сигнал только на одном, например, из двадцати выходов дешифратора 4, т. е. на выходе будет присутствовать десятичный код.

Логика работы дешифратора представлена в табл. 1 при пяти сработанных схемах в блоке 5. Аналогично составляется табл. 2 для 4 и 6 сработанных схем. С выхода дешифратора десятичный код поступает в регистр, который срабатывает на некоторое время и далее устанавливается в нуль, импульсом, поступающим через блок задержки 6 с выхода блока совпадения 17. Величина задержки блока задержки 6 подбирается таким образом, чтобы длительность импульсов с выхода регистра 3 была достаточна для срабатывания блока преобразования десятичного кода в двоичный 1, с выхода которого двоичный код поступает на первую группу входов сумматора 2. На вторую группу входов поступает код дальности с блока элементов совпадения 7. В результате сложения кодов осуществляется уточнение дальности.

Точность определения дальности при длительности импульсов, равном 0,1 мкс, и 10 линий задержек в блоке последовательно соединенных линий задержек будет составлять 3 м, в то время как точность определения дальности в прототипе составляет 30 м.

Предлагаемое устройство может быть использовано в системах, осуществляющих определение дальности в процессе поиска и сопровождения объектов, а также в системах, определяющих временное рассогласование между сигналами. Благодаря увеличению точности определения времени радиолокационной станции улучшаются ее эксплуатационные характеристики и выполняются предъявляемые требования к высокой точности определения дальности, что имеет большое значение при управлении и контроле за воздушным и космическим движением.

Для нечетного количества сработанных схем табл. 1.

Для четного количества сработанных схем табл. 2.

(56) Финкельштейн М. М. Основы радиолокации. М. : 1983, с. 429, фиг. 8.13.

Васин В. В. , Степанов Б. М. Справочник-задатчик по радиолокации. М. : 1977, с. 214, фиг. 9.7.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДИСКРЕТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННОГО ИНТЕРВАЛА РАДИОЛОКАЦИОННОЙ СТАНЦИИ, содержащее последовательно соединенные генератор эталонных импульсов, первый блок совпадения, первый блок задержки и второй блок совпадения, последовательно включенные блок задержки и второй блок совпадения, последовательно включенные блок обнаружения и триггер, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом и вторым входом второго блока совпадения, последовательно включенные синхронизатор, генератор строба и импульсов сброса, счетчик, разрешающий вход которого соединен с выходом первого блока совпадения, обнуляющий вход которого соединен с первым выходом генератора строба и импульсов сброса, выход синхронизатора подключен к входу генератора эталонных импульсов, второй выход генератора строба и импульсов сброса соединен с вторым входом первого блока совпадения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения временного интервала, введены последовательно соединенные блок элементов задержек, вход которого подключен к выходу первого блока совпадения, второй блок элементов совпадения, разрешающий вход которого подключен к выходу блока обнаружения, дешифратор временных интервалов, регистр, блок преобразования десятичного кода в двоичный и сумматор, вторая группа входов которого подключена к выходам первого блока элементов совпадения, второй блок задержки, вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго блока совпадения и с управляющим входом регистра, выход сумматора является выходом устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3