Система управления

Авторы патента:


Система управления
Система управления
Система управления
Система управления
Система управления
Система управления
Система управления
Система управления
Система управления

 


Владельцы патента RU 2431173:

Волков Борис Иванович (RU)

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для беспроводного управления движением группы наземных, надводных, воздушных объектов. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей системы управления за счет одновременного управления группой из семи управляемых объектов на одной несущей частоте. Для достижения технического результата в систему управления, содержащую устройство определения координат, передатчик радиосигналов, приемную часть и излучатель, вводятся в устройство определения координат три импульсных усилителя и шифратор, приемных частей семь, размещаются в корпусах семи управляемых объектов, в первый и второй каналы каждой вводятся последовательно соединенные двенадцатиразрядный регистр и дешифратор, а излучатель на каждом управляемом объекте соответствующего цвета излучения. 9 ил.

 

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для дистанционного беспроводного управления движением группа наземных, надводных или воздушных объектов.

Прототипом принята «Система управления» [1], содержащая устройство определения координат, передатчик радиосигналов, приемную часть и излучатель. Устройство определения координат содержит объектив, зрительную трубу, датчик координат, формирователь кодов, передатчик радиосигналов содержит генератор несущей частот, амплитудный модуляттор и выходной усилитель. Приемная часть размещается в корпусе управляемого объекта и включает антенну, блок выбора частоты, блок приема радиосигналов, двухполярный амплитудный детектор, синтезатор частот и два идентичных канала, каждый из которых содержит формирователь импульсов и регистр. Излучатель крепится на заднем торце корпуса управляемого объекта и состоит из трех сверхярких светодиодов белого излучения: один из них имеет красный светофильтр, второй - зеленый, третий - синий. Оператор наводит перекрестие зрительной трубы в точку доставки управляемого объекта и запускает управляемый объект. Датчик координат с частотой 50 Гц выдает текущие координаты Х и У /поправки за внецентренность/ управляемого объекта в амплитудный модулятор передатчика радиосигналов, который излучает радиосигналы X, У кодов в приемную часть на управляемом объекте, которая преобразует радиосигналы в двоичные коды и выдает их в исполнительные механизмы объекта, корректирующие направление перемещения управляемого объекта для доставки его в место наведения перекрестия зрительной трубы.

Недостаток прототипа - управление только одним управляемым объектом.

Цель изобретения - одновременное управление группой из семи управляемых объектов. Техническим результатом является расширение фунуциональных возможностей системы управления - одновременное управление группой из семи управляемых объектов и на одной несущей частоте. Сущность изобретения в том, что в систему управления, содержащую устройство определения координат, передатчик радиосигналов, приемную часть и излучатель, вводятся в устройство определения координат три импульсных усилителя и шифратор, система управления включает семь идентичных приемных частей, размещаемых в корпусах семи управляемых объектов, и в каждую приемную часть вводятся двенадцатиразрядннй регистр и дешифратор, а излучатели имеют различные цвета излучений. Заявляемая система управления показана на фиг.1 и содержит устройство 1 определения координат, передатчик 2 радиосигналов, приемную часть 3 и соответствующего цвета излучатель 4 на каждом из семи управляемых объектов. Устройство 1 определения координат и передатчик 2 радиосигналов представлены на фиг.2, приемная часть - на фиг.3, принцип получения координат излучателя - на фиг.4, размещение кода координат X, У в регистре приемной части - на фиг.5, спектр амплитудно-модулированного сигнала - на фиг.6, диаграммы работы системы управления - на фиг.7, схема двухполярного амплитудного детектора - на фиг.8, получение кодов опознания шифратором - на фиг.9. Устройство 1 определения координат содержит /фиг.2/ объектив 5 с соответствующим полем зрения, зрительную трубу 6, датчик 7 координат, включающий матрицу 8 приборов с зарядовой инжекцией /ПЗИ/ из трехслойного датчика КМОП [2 с.832 рис.21.12] с оптическим разрешением 500×500 пикселов, фоточувствительная сторона матрицы ПЗИ 8 расположена после зрительной трубы 6 в фокальной плоскости объектива 5, первый импульсный усилитель 9, вход которого подключен к первому /R/ выходу матрицы ПЗИ 8, второй импульсный усилитель 10, вход его подключен к второму выходу /G/ матрицы ПЗИ 8, третий импульсный усилитель 11, вход которого подключен к третьему выходу /В/ матрицы ПЗИ 8, содержит последовательно соединенные генератор 12 тактовых импульсов 12,5 МГц, делитель 13 частоты и первый ключ 14, второй 15, третий 16, четвертый 17, пятый 18 и шестой 19 ключи, первый элемент 20 задержки импульса строки 25 кГц на первую половину 0-20 мкс периода строки, второй элемент 21 задержки импульса кадра 50 Гц на первую половину 0-10 мс периода кадра, первый вычитающий счетчик 22 импульсов из девяти разрядов, первый восьмиразрядный счетчик 23 импульсов, второй вычитающий счетчик 24 импульсов из восьми разрядов, второй счетчик 25 импульсов из девяти разрядов, в датчик 7 координат введен шифратор 26, формирующий коды опознания семи управляемых объектов с 001 /1/ по 111 /7/, получение которых приведено на фиг.9. Выходы со второго по девятый разрядов первого вычитающего счетчика 22 импульсов и выходы с первого по восьмой разрядов первого счетчика 23 импульсов поразрядно объединены и вместе с выходом первого разряда /знак минус кода/ первого вычитающего 22 счетчика импульсов, и вместе с выходами первго-третьего разрядов шифратора 26 составляют первую группу первого-двенадцатого выходов датчика 7 координат. Выходы со второго по девятый разрядов второго счетчика 25 импульсов и выходы с первого по восьмой разрядов второго вычитающего счетчика 24 импульсов поразрядно объединены, вместе с выходом первого разряда /знак минус/ второго счетчика 25 импульсов и вместе с выходами первого-третьего разрядов шифратора 26 составляют вторую группу первого-двенадцатого выходов датчика 7 координат. Первым управляющим выходом датчика 7 координат является третий выход 12,5 МГц делителя частоты 13, вторым управляющим выходом датчика 7 координат являются объединенные через диоды Д1-Д3 выход импульсных усилителей 9-11. Устройство 1 определения координат включает формирователь 27 кодов, содержащий генератор 28 синусоидальных колебаний 150 МГц /12,5 МГц × 12/ и два идентичных канала, входы которых являются первым и вторым информационными входами 12×2 формирователя 27 кодов. Первый канал включает последовательно соединенные первый блок 29 импульсов И из двенадцати элементов И, первый элемент ИЛИ 30 и первый выходной ключ 31, и первый самоходный распределитель 32 импульсов /СРИ / [3 с.269, 274], имеющий двенадцать выходов, второй канал включает последовательно соединенные второй блок 33 элементов И из двенадцати элементов И, второй элемент ИЛИ 34 и второй выходной ключ 35, и второй СРИ 36, имеющий двенадцать выходов, подключенные к вторым входам элементов И в блоке 33. Генератор 28 синусоидальных колебаний подключен к первому управляющему выходу датчика 7 координат и формирует из тактовых импульсов 12,5 МГц синусоидальные колебания частотой 150 МГц /12,5 МГц × 12/. Синусоидальные колебания 150 МГц поступают на сигнальные входи выходных ключей 31, 35, выходы которых объединены и являются вторым выходом устройства 1 определения координат, первым выходом которого является выход 150 МГц с генератора 28. Входы первого СРИ 32 и второго СРИ 36 объединены и подключены к второму управляющему выходу датчика 7 координат, сигнал с которого запускает UП СРИ 32, 36 в работу. Первый выход 50 Гц делителя 13 частоты подключен параллельно к управляющему входу Uот первого ключа 14, к входу второго элемента 21 задержки, к первому управляющему входу Uот шестого ключа 19, к входам с первого по пятый и седьмому разрядов второго вычитающего вычитающего счетчика 24 импульсов, к второму управляющему Uз четвертого ключа 17, к второму управляющему Uо входу второго счетчика 25 импульсов. Второй выход 25 кГц делителя 13 частоты подключен параллельно к сигнальному входу первого ключа 14, к управляющему входу Uот второго ключа 15, к сигнальному входу четвертого ключа 17, к первому управляющему входу Uот пятого ключа 18, к входам с первого по шестой и к восьмому разрядам первого вычитающего счетчика 22 импульсов, к входу первого элемента 20 задержки, к второму управляющему Uо входу первого счетчика 23 импульсов, к второму управляющему Uз входу третьего ключа 16. Третий выход 12,5 МГц делителя 13 частоты подключен параллельно к сигнальным входам второго ключа 15, третьего ключа 16, пятого ключа 18 и является первым управляющим выходом датчика 7 координат. Счетные входы подключены: первого вычитающего счетчика 22 импульсов к выходу пятого ключа 18, первого счетчика 23 импульсов к выходу третьего ключа 16, второго вычитающего счетчика 24 импульсов к выходу шестого ключа 19, второго счетчика 25 импульсов к выходу четвертого ключа 17. Объединенные выходы диодов Д1-Д3 подключены параллельно к управляющим входам Uвыд первого вычитающего счетчика 22 импульсов и второго счетчика 23 импульсов, второго вычитающего счетчика 24 импульсов и второго счетчика 25 импульсов и является вторым управляющим выходом датчика 7 координат. Выходы ключей 14 и 15 подключены к соответствующим входам матрицы ПЗИ 8. Выход первого элемента 20 задержки подключен к первому управляющему входу Uот третьего ключа 16, к второму управляющему входу Uз пятого ключа 18 и к управляющему входу Uо первого вычитающего счетчика 22 импульсов. Выход второго элемента 21 задержки подключен к первому управляющему Uот входу четвертого ключа, к второму управляющему U3 входу шестого ключа 19, к управляющему входу Uo второго вычитающего счетчика 24 импульсов и к входу первого разряда "1" /знак минус кода/ второго счетчика 25 импульсов. Зрительная труба 6 /фиг.2/ расположена после объектива 5 и перед датчиком 7 координат и включает последовательно расположенные полупрозрачное зеркало 37, расположенное под углом 45° к оптической оси объектива 5, полевую линзу 38 с перекрестием на ней, расположенную в фокальной плоскости объектива 5, и оптическая ось которой перпендикулярна оптической оси объектива 5, прямоугольную призму 39, оборачивающую систему 40 и окуляр 41. Оптические оси оборачивающей системы 40 и окуляра 41 перпендикулярны оптической оси полевой линзы 38 и параллельны оптической оси объектива 5. Передатчик 2 радиосигналов /фиг.2/ включает последовательно соединенные генератор 42 несущей частоты, вход которого подключен к первому выходу /150 МГц/ устройства 1 определения координат /первому выходу формирователя 27 кодов/, амплитудный модулятор 43, второй вход которого подключен к второму выходу формирователя 27 кодов, и выходной усилитель 44. Приемные части 3 идентичны, расположены в корпусах семи управляемых объектов, каждая включает /Фиг.3/ антенну, блок 45 выбора частот, последовательно соединенные блок 46 приема радиосигнала, усилитель 47 радиочастоты и двухполярный амплитудный детектор 48, синтезатор 51 частот и два идентичных канала, первый канал включает последовательно соединенные первый формирователь 49 импульсов, вход которого подключен к первому выходу двухполярного амплитудного детектора 48, двенадцатиразрядный регистр 52 и дешифратор 53, первый-третий входы которого подключены к выходам соответственно десятого-двенадцатого разрядов регистра 52, а выход дешифратора 53 подключен к второму управляющему Uвыд входу регистра 52. Второй канал включает последовательно соединенные второй формирователь 50 импульсов, вход которого подключен к второму выходу двухполярного амплитудного детектора 48, двенадцатиразрядный регистр 54 и дешифратор 55, первый-третий входы которого подключены соответственно к выходам десятого-двенадцатого разрядов регистра 54, а выход дешифратора 55 подключен к второму управляющему Uвыд входу регистра 54. В десятом-двенадцатом разрядах регистров 52, 54 размещается трехразрядннй код опознания /Фиг.5/. При опознании /дешифрировании/ дешифраторами 53, 55 кода опознания импульсы Uвыд с выходов дешифраторов 53, 55 выдают коды координат X и Y из первого-девятого разрядов двенадцатиразрядных регистров 52, 54 в параллельном виде в исполнительные механизмы управляемого объекта, выполняющие корректировку направления движения управляемого объекта в точку наведения. При неопознании кодов в десятом-двенадцатом разрядах с выходов дешифраторов 53, 55 импульсов нет, коды координат из первого-девятого разрядов не выдаются. Но регистры 52, 54 должны быть готовы к приему новых кодов координат, то есть разряды должны быть обнулены. Обнуление регистров 52, 54 при неопознании кода опознания выполняется импульсами Uo частотой 3,125 МГц с третьего выхода синтезатора частот 51. Частота 3,125 МГц выбирается из расчета, чтобы после поступления кода в двенадцатиразрядные регистры 52, 54 прошло четыре периода процесса заполнения регистров 52, 54. Период тактового Uт импульса составляет 6,67 нс один период заполнения двенадцати разрядов занимает; 6,67 нс × 12=80 нс, на четыре периода уходит 80 нс × 4=320 нс, отсюда и частота импульсов Uо принимается 3,125 МГц. Каждые 320 нс регистры 52, 54 обнуляются и готовы принять следующие коды координат: за 320 нс управляемые объекты не успеют так близко подойти друг к другу, чтобы излучение их излучателей на матрице ПЗИ 8 слилось в одно изображение.

Разряды регистров 52, 54 заполняются последовательно: сначала заполняются с первого по девятый кодом координаты X/Y/, а за ним заполняются разряды десятый-двенадцатый кодом опознания /фиг.5/. Получение кодов опознания показано на фиг.9. Код опознания всегда трехразрядный и может быть: при сканировании в матрице только одного красного R цвета на выходе шифратора 26 выдается код 001, только зеленого G цвета - код 010 /2/, синего В цвета - код 011 /3/, при сканировании излучателя из двух цветов R и G - код 100 /4/, R и В - 101 /5/, G и B - код 110 /6/, при сканировании трехцветного излучателя R, G, B - код 111 /7/. Дешифраторы 53, 55 в каждом из семи управляемых объектов опознают только тот код, который соответствует цветам излучения своего излучателя, установленного на тыльной стороне корпуса своего управляемого объекта. На первом управляемом объекте излучатель одного красного цвета R, на втором - зеленого цвета G, на третьем - синего B, на четвертом излучатель двухцветный R и G, на пятом двухцветный R и B, на шестом G и B, на седьмом излучатель трехцветный R, G, B.

Генератор 12 тактовых импульсов обеспечивает устройство 1 тактовыми импульсами со стабильностью не хуже 10-6.

fт=50 Гц×500×500=12,5 МГц,

где: 50 Гц - частота сканирования матрицы ПЗИ 8, частота кадров,

500 - число строк в матрице ПЗИ 8, разрешение по координате Y,

500 - число отсчетов в строке, разрешение по координате X.

Делитель 13 частоты выдает c первого выхода импульсы 50 Гц частоты кадров /250000:1/, со второго выхода частоту строк 25 кГц /500:1/, с третьего выхода выдает частоту 12,5 МГц /1:1/. Первый ключ 14 открывается на длительность кадра 20 мс передним фронтом импульса 50 Гц и закрывается задним фронтом импульса, в открытом состоянии ключ 14 пропускает на первый вход матрицы ПЗИ 8 импульсы вертикального считывания координаты Y 25 кГц, второй ключ 15 открывается передним фронтом импульса 25 кГц на длительность строки 40 мкс и закрывает ключ 15 задним фронтом импульса, в открытом состоянии ключ 15 пропускает на второй вход матрицы ПЗИ 8 импульсы 12,5 МГц для горизонтального считывания сигналов пикселов но строке [2 с.832]. Объектив 5 создает изображение излучателя 4 в трех слоях матрицы ПЗИ 8: в первом красное - выход 1 матрицы, во втором зеленое - выход 2 матрицы, в третьем синее - выход 3 матрицы ПЗИ 8. Выходы трех импульсных усилителей 9, 10, 11 через диоды Д1-Д3 объединены /фиг.2/ и выдают из вычитающего счетчика 22 /24/ импульсов координаты X /Y/ управляемого объекта и код опознания из шифратора 26 в формирователь 27 кодов. Шифратор 26, принимая импульсы с импульсных усилителей 9, 10, 11, формирует соответствующий входам один из семи кодов опознания, сканируемого в этот момент на матрице ПЗИ 8 /фиг.2/. Считывание сигналов с пикселов матрицы ПЗИ 8 идет в строках слева направо /фиг.4/ координаты X, а в кадре сверху вниз кода координат Y.

Формирование координаты X. Координаты X во второй и третьей четвертях формируются относительно центра перекрестия объектива 5 от -250 до нуля, в первой и четвертой четвертях от нуля до 250 /011111010/. С открытием передним фронтом импульсом 25 кГц ключа 18 в разряды первого - шестого и восьмого вычитающего счетчика 22 импульсов заносится код "1"11111010 /первая единица знак минус кода/, а импульсы 12,5 МГц, поступающие с ключа 18, вычитаются с уже занесенного числа в течение первой половины периода 0-20 мкс строки, формируются коды -X во второй и третьей четвертях. С окончанием первой половины строки с элемента 20 задержки следует импульс, закрывающий ключ 18 и обнуляющий первый вычитающий счетчик 22 импульсов, сигналом Uот открывается ключ 16 на время второй половины периода строки 20-40 мкс, импульсы 12,5 МГц поступают с ключа 16 в первый счетчик 23 импульсов, который их суммирует во второй половине периода строки, формируются коды +Х с нуля /000000000/ до 250 /011111010/ в первой и четвертой четвертях. В момент сканирования изображения излучателя управляемого объекта с выхода соответствующего импульсного усилителя 9, 10, 11 или с двух или трех следуют импульсы, которые после диодов объединяются в один, который и является сигналом выдачи Uвыд, выдающим из счетчика 22 импульсов координаты -Х или из счетчика 23 координаты +X. Вычитающий счетчик 22 импульсов обнуляется каждый раз в конце первой половины периода строки сигналом Uо с выхода элемента 20 задержки, счетчик 23 импульсов обнуляется задним фронтом импульса строки 25 кГц /фиг.2/, поэтому при наличии изображений нескольких излучателей в одной строке их коды будут считаны координатами -X или +Х.

Формирование координаты У. Коды координат У в первой и второй четвертях /фиг.4/ формируются от 250 /011111010/ до нуля, в третьей и четвертой четвертях от нуля до -250 /"1"11111010/. Передний фронт импульса кадра открывает ключ 19, при этом в первый - пятый и седьмой разряды второго вычитающего счетчика 24 импульсов заносятся сигналы кода 011111010 /250/, а поступающие в него импульсы 25 кГц вычитаются из занесенного кода. Формируются коды У от 250 до нуля в первой половине кадра от 0 мс до 10 мс. При сканировании изображений излучателей в первой половине кадра импульс с выхода одного из импульсных усилителей /или с нескольких/ 9, 10, 11 выдает из счетчика 24 импульсов коды У, не обнуляя вычитающий счетчик 24 импульсов, он обнуляется сигналом Uо с выхода второго элемента 21 задержки по окончании первой половины кадра. Сигнал с выхода элемента 21 задержки обнуляет вычитающий счетчик 24 импульсов, закрывает ключ 19, открывает ключ 17 и в первый /старший/ разряд счетчика 25 импульсов заносит сигнал "1" минус кода. Счетчик 25 импульсов считает импульсы 25 кГц второй половины периода кадра с нуля по -250 /"1"11111010/ в третьей и четвертой четвертях. С приходом сигнала Uвыд с диодов Д1-Д3 коды со счетчика 25 выдаются, счетчик 25 импульсов обнуляется сигналом Uо с окончанием кадра задним фронтом импульса 50 Гц.

Работа формирователя 27 кодов представлена на фиг.2.

Формирователь 27 кодов преобразует параллельные коды в последовательные и заменяет в них представление единиц с импульсов на положительные полусинусоиды в кодах координат X и на отрицательные полусинусоиды в кодах координат У, временные диаграммы работы представлены на фиг.7. Замена импульсов на полусинусоиды позволяет передать коды на одной из боковых частот несущей в узкой полосе ±2100 Гц, определяемой только стабильностью несущей частоты. На первые входы элементов И блоков 29, 33 поступают импульсы кодов, на вторые их входы последовательно поступают двенадцать импульсов с СРИ 32 и 36, которые запускаются в работу сигналом Uп. С выходов элементов И блоков 29, 33 импульсы кодов через элементы ИЛИ 30, 34 последовательно поступают на управляющие входы Uот выходных ключей 31, 35 и открывают их на время своей длительности 6,67 нс Выходной ключ 31 в открытом состоянии пропускает одну положительную полусинусоиду моночастоты 150 МГц с генератора 28, выходной ключ 35 пропускает одну отрицательную полусинусоиду 150 МГц. С выходов выходных ключей 31, 35 на второй вход амплитудного модулятора 43 поступают полные или неполные синусоиды моночастоты 150 МГц, являющиеся модулирующим сигналом для несущей частоты и кратные к ней. Несущая частота формируется в блоке 42 умножением на 15:

fн=150 МГц × 15=2250 МГц со стабильностью не хуже 10-6.

Амплитудный модулятор 43 содержит последовательно соединенные кольцевой модулятор и полосовой фильтр [4 с. 234, 235]. Сама несущая частота и одна из ее боковых частот /фиг.6/ в информационном смысле являются избыточными, поэтому в амплитудном модуляторе 43 кольцевой модулятор подавляет несущую частоту 2250 МГц, а полосовой фильтр отфильтровывает ненужную верхнюю боковую частоту: 2250 МГц + 150 МГц = 2400 МГц. Для передачи кодов используется нижняя боковая частота:

fнб=2250 МГц - 150 МГц = 2100 МГц.

Нижняя боковая частота с информацией кодов координат и кодами опознания поступает в выходной усилитель 44 и излучается в эфир, занимаемая полоса в эфире ±2100 Гц или 4200 Гц, В приемной части 3 /фиг.3/ в блоках 45 выбора частот устанавливается соответствующее напряжение настройки [5 с.86-87], которое поступает в блок 46 приема радиосигналов [5 с.132-134] и в синтезатор 51 частот. Радиосигналы принимаются антенной, поступают в блок 46 приема, являющийся селектором каналов с электронной настройкой, с блока 45. Блок 46 включает входную цепь, усилитель радиочастоты со смесителем и полосовой фильтр [5 с.132]. Радиочастотный сигнал поступает на первый вход смесителя блока 46, на второй вход смесителя подается несущая частота с первого выхода синтезатора 51 частот, которая необходима для детектирования однополосного сигнала [6 с.146]. Сигнал со смесителя, являющийся выходным сигналом блока 46, усиливается в усилителе 47 до необходимой величины и поступает на вход двухполярного амплитудного детектора 48, выполненного по схеме на фиг.8. Диод Д1 выделяет положительную огибающую модулирующего сигнала /фиг.7 диагр.9/, диод Д2 из модулирующей выделяет огибающие положительных полусинусоид - символы единиц кодов Х /фиг.7 д.10/, диод Д3 из модулирующей выделяет огибающие отрицательных полусинусоид - символы единиц кодов У /фиг.7 д.11/. С первого выхода блока 48 продетектированные положительные полусинусоиды частоты 150 МГц поступают на вход первого канала в формирователь 49 импульсов, со второго выхода блока 48 продетектированные отрицательные полусинусоиды 150 МГц поступают на вход второго канала в формирователь 50 импульсов. Формирователи 49, 50 импульсов выполнены по схеме несимметричного триггера с эмиттерной связью [7 с.209] и формируют прямоугольные импульсы из полусинусоид, импульсы имеют одну полярность и длительность, равную длительности импульсов в кодах формирователя 27 кодов. Единицы вновь представляются импульсами, нули их отсутствием. Собственная стабильность частоты синтезатора 51 частот не хуже 10-6, точная подстройка его частоты к несущей частоте передатчика 2 радиосигналов выполняется по импульсам с формирователя 49 импульсов. Синтезатор 51 частот выдает с первого выхода синусоидальные колебания соответственно несущей частоты на второй вход блока 46 приема радиосигналов, со второго выхода импульсы 150 МГц тактовой частоты Uт на тактовые входы регистров 52, 54, с третьего выхода импульсы 3,125 МГц Uо для обнуления разрядов регистров 52, 54. С выходов первого-девятого разрядов регистров 52, 54 координаты Х, У выдаются сигналами Uвыд с дешифраторов 53, 55 в исполнительные механизмы, которыми могут быть рулевые машинки [8 с.18-19], шаговые двигатели, струйные устройства [9 с.400-404], исполняющие коректировку направлений перемещения /или полета/ управляемых объектов.

Работа системы управления

Оператор до запуска объектов устанавливает в блоке 45 частоту приема, в данном случае частоту 2100 МГц, включает питание в приемных частях семи управляемых объектов, наводит перекрестие зрительной трубы 6 в место наводки и нажимает «Пуск» в соответствующем устройстве запуска: управляемые объекты уходят к цели. Оператор непрерывно держит центр перекрестия в точке наводки. Излучатели в управляемых объектах дают излучения соответствующих цветов, а изображения их объектив 5 /фиг.2/ фиксирует на светочувствительной стороне матрицы ПЗИ 8, которая с трех слоев выдает три сигнала, поступающие в импульсные усилители 9, 10, 11. Датчик 7 координат выдает текущие координаты Х, У в каждом кадре по семи управляемым объектам, излучаемые передатчиком 2 радиосигналов в приемные части 3 семи управляемых объектов. Приемные части управляемых объектов параллельно принимают радиосигналы кодов, детектируют их, опознают свои коды опознания и выдают коды координат своих излучателей в исполнительные механизмы, корректирующие направления движения управляемых объектов в место наведения.

Предлагаемая система управления предназначена для параллельного управления семью управляемыми объектами, может быть использована для работ в труднодоступных местах, на лунной поверхности, для проведения определенных работ с околоземными астероидами и метеоритами.

Использованные источники

1. Патент РФ №2401450 C1 кл. C05B 15/00 бюл. 28 от 10.10.10, прототип.

2. Колесниченко О.В., Шишигин И.В. Аппаратные средства PC. 5-е изд. СПб, 2004. с.832-833.

3. В.А.Ильин. Телеуправление и телеизмерение. М, 1982, с.269, 274.

4. Шумилин и др. Радиопередающие устройства. М, 1981, с.234-235.

5. Бродский М.А. Телевизоры цветного изображения. Справочное пособие. Минск, 1988, с.86, 87, 132-134.

6. Радиоевязь, вещание и телевидение. Под ред. А.Д.Фортушенко, М,1981.

7. В.Ф.Баркан, В.К.Жданов. Усилительная и импульсная техника. с.146. М, 1981, с.209.

8. Журналы "Техника молодежи" №6, 7, 8, 10, 2007, с.18-19 в каждом.

9. Справочник по средствам автоматики. Под вед. В.Э.Низэ, И.В.Антика, М, 1983 г.

Система управления, содержащая устройство определения координат, передатчик радиосигналов и размещаемые на управляемом объекте приемную часть и излучатель, устройство определения координат содержит объектив, зрительную трубу, датчик координат, формирователь кодов, зрительная труба расположена после объектива и включает последовательно расположенные полупрозрачное зеркало, расположенное под углом 45° к оптической оси объектива, полевую линзу с перекрестием на ней, расположенную в фокальной плоскости объектива и оптическая ось которой перпендикулярна оптической оси объектива, прямоугольную призму, оборачивающую систему и окуляр, оптические оси оборачивающей системы и окуляра перпендикулярны оптической оси полевой линзы и параллельны оптической оси объектива, датчик координат включает матрицу ПЗИ (прибор с зарядовой инжекцией), фоточувствительная сторона которой расположена после полупрозрачного зеркала зрительной трубы и в фокальной плоскости объектива, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, делитель частоты и первый ключ, выход которого подключен к первому входу матрицы ПЗИ, второй ключ, выход которого подключен к второму входу матрицы ПЗИ, третий, четвертый, пятый и шестой ключи, первый и второй вычитающие счетчики импульсов, первый и второй счетчики импульсов, первый и второй элементы задержек, первый выход делителя частоты подключен параллельно к первым управляющим входам (Uo) первого и шестого ключей, к входам первого-пятого и седьмого разрядов второго вычитающего счетчика импульсов, к входу второго элемента задержки и к управляющему входу (Uo) второго счетчика импульсов, к второму управляющему входу четвертого ключа, второй выход делителя частоты подключен параллельно к сигнальному входу первого ключа, к первым управляющим входам (U) второго и пятого ключей, к входам первого-шестого и восьмого разрядов первого вычитающего счетчика импульсов, к входу первого элемента задержки, к управляющему (Uo) входу первого счетчика импульсов, к сигнальным входам четвертого и шестого ключей, к второму управляющему (Uз) входу третьего ключа, третий выход делителя частоты подключен параллельно к сигнальным входам второго, третьего и пятого ключей и является первым управляющим выходом в формирователь кодов, выход первого элемента задержки подключен к первому управляющему входу третьего ключа, к второму управляющему входу пятого ключа и к управляющему (Uo) входу первого вычитающего счетчика импульсов, выход второго элемента задержки подключен к первому управляющему входу четвертого ключа, к второму управляющему входу шестого ключа, к управляющему (Uo) входу второго вычитающего счетчика импульсов и к входу первого разряда (знак минус) второго счетчика импульсов, выход третьего ключа подключен к счетному входу первого счетчика импульсов, выход четвертого ключа подключен к счетному входу второго счетчика импульсов, выход пятого ключа подключен к счетному входу первого вычитающего счетчика импульсов, выход шестого ключа подключен к счетному входу второго вычитающего счетчика импульсов, второй-девятый выходы первого вычитающего счетчика импульсов и первый-восьмой выходы первого счетчика импульсов поразрядно объединены и вместе с выходом первого разряда (знак минус) первого вычитающего счетчика импульсов являются первой группой первого-девятого выходов датчика координат (координата X), второй-девятый выходы второго счетчика импульсов и первый-восьмой выходы второго вычитающего счетчика импульсов поразрядно объединены и вместе с выходом первого разряда (знак минус) второго счетчика импульсов являются второй группой первого-девятого выходов датчика координат (координата У), формирователь кодов включает генератор синусоидальных колебаний, вход которого является первым управляющим входом формирователя кодов, и два идентичных канала, входы которых являются первым и вторым информационными входами формирователя кодов, а выходы их объединены, первый канал включает последовательно соединенные первый блок элементов И, первые входы которого являются первой группой информационных входов формирователя кодов, элемент ИЛИ и первый выходной ключ, и первый самоходный распределитель импульсов (СРИ), выходы которого подключены соответственно к вторым входам блока элементов И, второй канал включает последовательно соединенные второй блок элементов И, первые входы которого являются второй группой информационных входов формирователя кодов, элемент ИЛИ и второй выходной ключ, и второй СРИ, выходы которого подключены соответственно к вторым входам второго блока элементов И, выходы первого и второго выходных ключей объединены и являются вторым выходом формирователя кодов, первым выходом которого является выход генератора синусоидальных колебаний, который подключен параллельно к сигнальным входам первого и второго выходных ключей, управляющие входы первого и второго СРИ объединены и являются вторым управляющим входом формирователя кодов, передатчик, радиосигналов включает последовательно соединенные генератор несущей частоты, вход которого подключен к первому выходу формирователя кодов, амплитудный модулятор, второй вход которого подключен к второму выходу формирователя кодов, выходной усилитель и антенну, приемная часть включает блок выбора частоты, последовательно соединенные антенну, блок приема радиосигналов; усилитель радиочастоты и двухполярный амплитудный детектор, и синтезатор частот, первый выход которого подключен к второму входу блока приема радиосигналов, первая группа выходов блока выбора частот подключена к третьей группе входов блока приема радиосигналов, вторая группа блока выбора частот подключена к соответствующим входам второй группы входов синтезатора частот, и включает два идентичных канала, первый из которых включает первый формирователь импульсов, вход которого подключен к первому выходу двухполярного амплитудного детектора, а выход его подключен к первому входу синтезатора частот, второй канал включает второй формирователь импульсов, вход которого подключен к второму выходу двухполярного амплитудного детектора, излучатель содержит три светодиода белого излучения, первый имеет красный светофильтр, второй - зеленый, третий - синий, отличающаяся тем, что в датчик координат устройства определения координат введены первый, второй и третий импульсные усилители, входы которых подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам матрицы ПЗИ, и шифратор, первый вход которого подключен к выходу первого импульсного усилителя, второй вход подключен к выходу второго импульсного усилителя, третий вход подключен к выходу третьего усилителя, первый-третий выходы шифратора входят десятым, одиннадцатым и двенадцатым выходами в первую группу первого-двенадцатого выходов датчика координат и параллельно входят десятым, одиннадцатым и двенадцатым выходами во вторую группу первого-двенадцатого выходов датчика координат, выходы первого, второго и третьего импульсных усилителей через диоды объединены, объединенный выход подключен параллельно к управляющим входам Uвыд первого вычитающего счетчика импульсов и первого счетчика импульсов, второго вычитающего счетчика импульсов и второго счетчика импульсов и является вторым управляющим выходом в формирователь кодов, в котором блоки элементов И в первом и втором каналах выполнены из двенадцати элементов И, первый и второй СРИ имеют также по двенадцать выходов, подключенные к соответствующим входам двенадцати элементов И в первом и втором блоках элементов И, система управления включает семь идентичных приемных частей, размещенных в корпусах семи управляемых объектов, в каждую приемную часть в ее первый и второй каналы введены последовательно соединенные двенадцатиразрядный регистр и дешифратор, первый-третий входы которого подключены соответственно к выходам десятого-двенадцатого разрядов двенадцатиразрядного регистра, выход дешифратора подключен к второму управляющему входу Uвыд двенадцатиразрядного регистра своего канала, информационный вход двенадцатиразрядного регистра первого канала подключен к выходу первого формирователя импульсов, информационный вход двенадцатиразрядного регистра второго канала подключен к выходу второго формирователя импульсов, тактовые входы (Uт) обоих двенадцатиразрядных регистров объединены и подключены к второму выходу (Uт) синтезатора частот, третий выход (Uo) которого подключен параллельно к первым управляющим Uo входам обоих двенадцатиразрядных регистров, выходы первого-девятого разрядов которых являются информационными выходами первого канала - координата Х и второго канала - координата У, излучатели размещаются на тыльной стороне корпуса каждого из семи управляемых объектов и имеют разные цвета излучений: на первом-третьем управляемых объектах цвета излучений соответственно красный R, зеленый G и синий В, на четвертом-шестом управляемых объектах излучатели двухцветные соответственно - красное R и зеленое G, красное R и синее В, зеленое G и синее В, на седьмом управляемом объекте излучатель трехцветный - красный R, зеленый G и синий В.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам регулирования потребления электроэнергии. .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к защите и управлению сетью электропередачи 0,4 кВ. .

Изобретение относится к области систем автоматики подстанции со стандартизированным представлением конфигурации. .

Изобретение относится к информационно-измерительным системам и предназначено для оперативного контроля информационного взаимодействия сложного изделия, например ракеты, с аппаратурой проверочных комплексов и другой аппаратуры.

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к системам автоматизации управления технологическими процессами крупных промышленных объектов. .

Изобретение относится к области вычислительной техники, а именно к подвижным комплексам средств управления в частях и подразделениях силовых министерств. .

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано для беспроводного управления движением наземными, надводными и воздушными объектами. .

Изобретение относится к области автоматического управления динамическими объектами и может быть использовано для создания высокоточных систем автоматического управления движением этих объектов по заданным пространственным траекториям

Изобретение относится к области автоматизированного управления на объектах различного назначения

Изобретение относится к области ремонта сложных технических систем

Изобретение относится к области приборостроения, может быть использовано для дистанционного управления движением группы наземных, надводных, воздушных объектов

Изобретение относится к области управления техническими средствами и может быть использовано для расширения функциональных возможностей трехуровневого управления техническими средствами (ТС) различного назначения
Наверх