Датчик препятствия /варианты/



Датчик препятствия /варианты/
Датчик препятствия /варианты/
Датчик препятствия /варианты/
Датчик препятствия /варианты/
Датчик препятствия /варианты/

 


Владельцы патента RU 2527196:

Староверов Николай Евгеньевич (RU)

Изобретение относится к авионике - к приборам сигнализации об опасности сближения с землёй или с высоким препятствием. Технический результат заключается в уменьшении размеров антенны за счет выбора большой рабочей частоты и уменьшении мощности передатчика и чувствительности приёмника. Технический результат достигается за счёт датчика препятствия, который содержит радиопередатчик с направленной антенной, периодически выдающий импульсы излучения по команде мультивибратора, радиоприемник, электронный ключ, управляемый от реле времени, второе реле времени, усилитель, световой и/или звуковой индикатор; датчик может содержать два или несколько таких независимых датчиков; секторы антенн которых частично пересекаются в пространстве; датчик может иметь схему типа «бегущие огни» на несколько положений, циклически подключающую определенную антенну к соответствующему светодиоду. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к авионике - к приборам сигнализации об опасном сближении с землей или с высоким препятствием. Прибор по варианту 3 также можно использовать на боевых машинах для осторожного движения в дыму или при поврежденных приборах наблюдения.

Известны приборы сигнализации об опасном сближении с землей, состоящие из датчика высоты и сигнального устройства, см. Интернет www.war.ru - авионика самолета Су-27.

Так как практика показала, что даже самолеты, оборудованные самыми современными средствами предупреждения об опасном сближении с землей, все же разбиваются (Суперджет в Индонезии, три Миг-29 во Вьетнаме, два Су-25 в Чечне, и т.д.), то предлагается дополнительно использовать следующий прибор. В малой авиации он будет основным и единственно доступным по цене.

ВАРИАНТ 1. Датчик препятствия представляет собой предельно упрощенный маломощный радиолокатор, направленный только в одном направлении и настроенный только на ограниченную дальность. Он содержит радиопередатчик с направленной антенной, периодически выдающий импульсы излучения по команде мультивибратора, с выходом которого соединен, и содержит радиоприемник, соединенный с антенной через электронный ключ, управляемый от реле времени, соединенного с мультивибратором, причем выход приемника соединен со входом второго реле времени, выход которого соединен со входом усилителя, а выход усилителя соединен со световым и/или со звуковым индикатором.

Антенна, естественно, направлена прямо вперед или чуть ниже продольной оси самолета. Для того чтобы антенна была как можно меньше по размерам, следует выбирать большую рабочую частоту.

Так как требуемое расстояние до препятствия (например, гора) небольшое (например, 1 км), а площадь препятствия большая, то мощность передатчика и чувствительность приемника могут быть небольшие. Все устройство по размерам, весу и цене будет аналогично мобильному телефону.

Первое реле времени должно работать по алгоритму, показанному на фиг.2. Такой алгоритм проще всего обеспечить, используя два последовательно соединенных реле времени - включающее, то есть при подаче на него напряжения реле через какое-то время включается, и выключающее, то есть при подаче на него напряжения сигнал сразу появляется на выходе реле, а затем через заданное время отключается.

Второе реле времени должно быть выключающего типа, то есть при подаче на него импульса с приемника оно еще некоторое время, например 0,01 сек, имеет выходное напряжение.

Рекомендуемая частота мультивибратора - не менее 30 Гц.

Устройство может иметь индикатор работы в виде детектора на выходе передатчика. Детектор осуществляет небольшой отбор мощности на выходе передатчика, которая с помощью реле времени и усилителя подается на зеленый светодиод.

Пример устройства показан на фиг.1, где: 1 MB - мультивибратор, 2 И - передатчик (т.е. излучатель), 3 А - антенна, 4 РВ-1 - реле времени с диаграммой, показанной на фиг.2, 5 К - электронный ключ, 6 П - приемник, 7 РВ-2 - второе реле времени, 8 УС - усилитель, 9 С -красный светодиод.

Работает прибор так: мультивибратор MB периодически включает передатчик И и одновременно запускает реле времени РВ-1 с диаграммой, показанной на фиг.2. Реле времени РВ-1 отключается на время передачи излучения, и подключает антенну А на режим приема, причем на время, достаточное для прохождения сигнала до препятствия и обратно, считая от начала импульса (см. фиг.2). Если в течение этого времени приходит отраженный сигнал, то приемник П включает реле времени РВ-2 на время, чуть большее, чем частота мультивибратора (это нужно для того, чтобы светодиод горел не вполнакала, а в полную мощность). РВ-2 включает усилитель У, который питает светодиод С. Летчик получает сигнал о наличии препятствия и увеличивает тангаж до тех пор, пока светодиод не погаснет. Прибор также предупредит летчика о необходимости выхода из пикирования при приближении земли.

Если имеется индикатор работы, то он работает так: детектор осуществляет отбор мощности с выхода передатчика, а далее сигнал с детектора поступает на цепь, аналогичную РВ-2, УС, С, только светодиод берется зеленого цвета.

ВАРИАНТ 2. Данный прибор настолько простой и дешевый, что возможно применение двух, трех или более таких приборов с антеннами, две из которых направлены чуть вбок так, чтобы секторы трех антенных диаграмм частично перекрывались. В этом случае прибор превращается в простейший радиолокатор - он подсказывает направление обхода препятствия. Например, см. фиг.3, на которой горят два правых светодиода. Значит, препятствие надо облетать слева.

На фиг.4 показан вариант с девятью такими приборами, антенны которых расположены в пространстве квадратом с частичным перекрытием секторов антенн. Также расположены и светодиоды на панели летчика. Такой вариант прибора показывает не только направление облета препятствия, но и грубо показывает высоту препятствия. Например, на фиг.4 горят шесть нижнеправых светодиодов, грубо показывая высокий косой склон горы. Если бы горели только три нижнеправых светодиода (правый угол), то это также показывало бы на косой склон горы, но менее высокий.

ВАРИАНТ 3. Если предполагается иметь только три таких прибора, то с целью повышения надежности (тройное дублирование) можно использовать три независимых прибора, причем два крайних луча антенн должны частично перекрываться в середине (на случай выхода из строя среднего прибора). И этот вариант можно считать оптимальным. Но если желательно иметь больший сектор охвата прибора, то необязательно для приема сигналов с нескольких антенн иметь несколько приемопередатчиков. Можно использовать один передатчик и один приемник, по очереди соединяя их с каждой антенной и с соответствующим ей светодиодом с помощью электронных ключей (транзисторов или тиристоров).

Для этого прибор содержит генераторную схему типа «бегущие огни» на несколько положений, с выходами которой соединено по два электронных ключа на каждое положение - на подключении к антенне и на подключении к соответствующему ей индикатору, а также с суммирующим выходом которой соединено основное реле времени, соединенное с передатчиком, и с суммирующим выходом которой соединено реле времени №1, соединенное с электронным ключом, который соединяет антенну с приемником, причем выход приемника соединен со входом реле времени №2, выход которого соединен со входом усилителя, а выход усилителя соединен со световым и/или со звуковым индикатором.

Такой вариант прибора на несколько антенн по стоимости незначительно будет отличаться от одиночного прибора по варианту 1. Возможно увеличение числа антенн и соответствующих им светодиодов до 15 (3*5), 25 (5*5), 35 (5*7) или 49 (7*7). Прибор на 49 светодиодов можно назвать дисплеем на 49 пикселей. В этом случае прибор будет очень грубо, но все же показывать очертания препятствия. Однако не следует слишком увеличивать число «пикселей», так как для каждого «пикселя» требуется хоть и маленькая, но своя параболическая антенна.

Устройство с достаточно широким пространственным сектором охвата может иметь блокировку включения при определенном отрицательном тангаже, чтобы при полете на небольшой высоте или плавном пикировании не беспокоить летчика ненужным срабатыванием. Причем целесообразно отключать в этом случае не все «пиксели», а только нижнюю половину.

На фиг.5 показан такой прибор, где: 3 А1-А9 - девять антенн, направленных в пространстве квадратом с частичным перекрытием их секторов, 9 С1-С9 - девять соответствующих им светодиодов, 15 К1-К9 - электронные ключи, соединяющие соответствующую антенну с передатчиком 2 И и с приемником 6 П через электронный ключ 5 К, 25К11-К19 - электронные ключи, соединяющие усилитель с соответствующим светодиодом 9 С1-С9, 10 БЕГ - схема типа «бегущие огни» на девять положений, 11 Д1-Д9 - суммирующий выход схемы БЕГ, 12 РВ-0 - основное реле времени. Обозначения 4 РВ-1, 7 РВ-2 и 8 УС аналогичны схеме на фиг.1.

Работает прибор на фиг.5 так: схема БЕГ выдает бесконечную серию из девяти повторяющихся импульсов. Каждый импульс открывает пару ключей, например, К1 и К11, и одновременно запускает два реле времени РВ-0 и РВ-1. Реле времени РВ-0 на короткое время включает передатчик И, выдавая импульс излучения на антенну А1. Если отраженный сигнал приходит на антенну А1 в течение заданного ограниченного промежутка времени, соответствующего, например, расстоянию в 1 км, то ключ К в это время еще открыт, и сигнал поступает на приемник П и далее на реле времени РВ-2, усилитель УС, ключ К11 и на светодиод С1 (аналогично прибору на фиг.1). Летчик видит препятствие в определенном секторе.

Затем схема БЕГ принимает следующее положение, и цикл повторяется для антенны А2 и светодиода С2. И так далее.

Легкий, дешевый, простой и надежный прибор полностью исключит вероятность случайного столкновения с высоким препятствием.

1. Датчик сближения с препятствием, отличающийся тем, что содержит направленную в переднюю полусферу антенну и радиопередатчик, периодически выдающий импульсы излучения по команде мультивибратора, с выходом которого он соединен, и содержит радиоприемник, соединенный с этой антенной через электронный ключ, управляемый от первого реле времени, соединенного с мультивибратором, причем выход радиоприемника соединен со входом второго реле времени, выход которого соединен со входом усилителя, а выход усилителя соединен со световым и/или со звуковым индикатором наличия препятствия.

2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что антенна направлена прямо вперед или чуть ниже продольной оси самолета.

3. Датчик по п.1, отличающийся тем, что первое реле времени содержит два последовательно соединенных реле времени - включающее и выключающее, а второе из упомянутых в п.1 реле времени работает по алгоритму включения на некоторый промежуток времени.

4. Датчик по п.1, отличающийся тем, что датчик имеет индикатор работы в виде детектора на выходе радиопередатчика, который осуществляет отбор мощности на выходе радиопередатчика, которая с помощью реле времени и усилителя подается на зеленый светодиод.

5. Датчик сближения с препятствием, отличающийся тем, что содержит два или несколько независимых датчиков по п.1, секторы антенн которых частично пересекаются в пространстве.

6. Датчик сближения с препятствием, отличающийся тем, что содержит генераторную схему типа «бегущие огни» на несколько положений, с выходами которой соединено по два электронных ключа на каждое ее положение - на подключении радиопередатчика к направленной вперед антенне и на подключении к соответствующему этой антенне индикатору, а с суммирующим выходом упомянутой схемы соединено основное реле времени, соединенное с радиопередатчиком, и с суммирующим выходом которой соединено первое реле времени, соединенное с электронным ключом, который соединяет антенну с радиоприемником, причем выход радиоприемника соединен со входом второго реле времени, выход которого соединен со входом усилителя, а выход усилителя соединен со световым и/или со звуковым индикатором препятствия через упомянутые выше электронные ключи.

7. Датчик по п.6, отличающийся тем, что имеет блокировку включения всех или части индикаторов при определенном отрицательном тангаже.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области телеметрических систем, используется для идентификации объектов, в том числе движущихся, в частности контейнеров железнодорожного и автомобильного транспорта.

Изобретение относится к средствам активной защиты объектов от проникновения со стороны акваторий. .

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для регулярного мониторинга движения человеческого тела, в частности младенца. .

Изобретение относится к акустическим сигнальным устройствам. .

Изобретение относится к средствам отпугивания животных и насекомых. .

Изобретение относится к технике сигнализации и может быть использовано для подачи тревожной сигнализации при несанкционированном вскрытии дверей жилых и служебных помещений.

Изобретение относится к инфракрасной технике и может быть использовано для автоматического сбора и анализа информации гаге №,Ј., « Й1.ё об одновременном перемещении воздушных судов и иных объектов в зоне взлетнопосадочной полосы.

Изобретение относится к системам безопасности , в частности к технике сигнализации и оповещения об угрозе аварии, и может быть использовано на участках угольных предприятий или в других отраслях промышленности , где одним из источников энергии является сжатый воздух.

Изобретение относится к масс-спектрометрическому контролю и позволяет повысить производительность и надежность путем повышения быстродействия и обеспечения работоспособности устройства в условиях повышенной влажности и температуры.

Изобретение относится к области судовождения. Система содержит приемник (1) спутниковой навигационной системы, задатчик (2) маршрута с выходами заданного сигнала путевого угла (ПУ) и заданного угла φзд угла курса, регулятор (3) угла δзд перекладки руля, рулевой привод (4), регулятор (5) оборотов nзд гребного вала, привод (6) гребного вала, регулятор (7) оборотов nподр, подруливающего устройства, подруливающее устройство (8), блок (9) сравнения, блок (10) разностей, блок (11) коррекции законов управления угла δ перекладки руля, оборотов nзд гребного вала, оборотов nподр подруливающего устройства, блок (12) четырех секторов граничных значений углов положения вектора путевого угла (ПУ), формирователь (13) коэффициентов управления и судно (14), соединенные между собой.

Изобретение относится к области авиации, в частности к области способов помощи в навигации для определения траектории летательного аппарата. Технический результат - ограничение использования процедур увода при потере спутниковой навигационной информации, что позволяет уменьшить насыщенность воздушного пространства и ограничить затраты и продолжительность полетов.

Изобретение относится к электронной технике и автоматике и может использоваться в цифровых и аналоговых автоматических системах управления, регулирования и стабилизации различных физических величин.

Изобретение относится к управлению самолетами при выполнении боевых задач. Способ маневра боевого самолета включает взлет и полет основного боевого самолета и взлет и полет самолетов уменьшенных размеров с компьютерным управлением со своим боевым комплектом, которые позиционно располагают по окружности на определенном расстоянии от направления полета основного самолета с возможностью перемещения их по этой окружности и с возможностью увеличения диаметра полетной окружности.

Изобретение относится к комплексной системе управления траекторией летательного аппарата при заходе на посадку. Система включает инерциальную навигационную систему, систему воздушных сигналов, индикатор посадочных сигналов (ИПС), блок комплексной обработки информации (КОИ), спутниковую навигационную систему, блок памяти, блок определения параметров взлетно-посадочной полосы (ВПП), блок определения местоположения виртуального курсо-глиссадного радиомаяка (ВКГРМ), блок определения пеленга и дальности ВКГРМ, первый и второй сумматоры, блок определения угла места ВКГРМ.

Изобретение относится к бортовому оборудованию летательных аппаратов. Комплекс бортового оборудования вертолета содержит комплексную систему электронной индикации и сигнализации, пилотажный комплекс вертолета, пилотажно-навигационную аппаратуру, систему управления общевертолетным оборудованием, информационный комплекс высотно-скоростных параметров, пульты управления общевертолетным оборудованием, систему регулирования внутрикабинного освещения, интегрированную систему резервных приборов, ответчик системы управления воздушным движением, малогабаритную систему сбора и регистрации, комплекс средств связи, генератор цифровых карт, метеонавигационную радиолокационную систему, систему раннего предупреждения близости земли, бортовую систему диагностики вертолета, комплект внутреннего светотехнического и светосигнального оборудования, пульты-вычислители навигационные, аварийные спасательные радиомаяки, систему табло аварийной и уведомляющей сигнализации, основной канал информационного обмена, аудиоканал информационного обмена.

Изобретение относится к оборудованию для управления полетом воздушных судов. Предлагаемая система состоит из наземного (аэродромного) и самолетного (бортового) сегментов.

Изобретение относится к авиационной технике. Самолет содержит систему управления общесамолетным оборудованием, включающую автоматический и ручной контуры управления.

Изобретение относится к области судостроения. Способ контроля непотопляемости судна заключается в том, что в измерительном блоке (1) осуществляют измерения угловых перемещений 2 и ускорений (3) судна относительно продольной и поперечной центральных осей, линейных перемещений (4) и (5), определяющих осадки судна носом и кормой, «кажущегося» периода бортовой качки судна (6), курсового угла волны (7), скорости судна (8), линейных перемещений и ускорений (9) относительно вертикальной центральной оси, уровней жидкости в затопленных отсеках (10).

Изобретение относится к области обмена данными между устройствами управления, установленными на сельскохозяйственных машинах. Техническим результатом является повышение эффективности управления сельскохозяйственными транспортными средствами.

Изобретения могут быть использованы при обнаружении отражающих радиоизлучение целей, находящихся на больших дальностях, скрытно и независимо от воздействия активных помех Достигаемый технический результат - измерение дальности до обнаруженной цели, находящейся на большом удалении.
Наверх