Устройство для вычисления по трем допплеровским

 

О П И-т — А - - изоьретен ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от яьт. свидетельства №-—

Заявлено 03.1.1972 (¹ 1732646/18-24) М.Кл. G 06g 7/78 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делан изооретенкй и открытий

Приоритет—

Он бликовяно 11.VII.1973. Бюллетень ¹ 30

УДК 629.7.058.45 (088.8) Дятя опубликования описания 13.XI.!973

Авторы изобр. те:I: и

М. И. Константиновский, А. А. Лущиков, Ю, И. Растеряев, В. В. Лебедев н В, В. Редин

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПО ТРЕМ ДОППЛЕРОВСКИ 41

ЧАСТОТАМ ВЕЛИЧИНЫ ПУТЕВОЙ СКОРОСТИ С УЧЕТОМ

ПОПРАВКИ HA БОКОВОЙ СНОС

Устройство 0TliIооится и вычислителыной технике и предназначено для вычисления путевой скорости объекта, движущегося с боковым с носом.

В настоящее время при решении задач навигации движущихся объектов, в частности для вычисления путевой скорости, широко применяются радионавигационные устройства, осио1ванные на использовании эффекта Доп|плера. Входной информацией для устройств, вычисляющих путевую скорость, служат средние частоты спектра допплеров ского сдвига (доиплеровские частоты), поступающие в виде последовательных импульсов. Путевая скорость движущегося объекта может быть определена как геометрическая сумма скорости вдоль продольной оси объекта:и скорости, обусловленной боковым сносом. Таким образом, величина путевой скорости может быть вычислена ка к,произведение скорости объекта вдоль продольной оси на секанс угла сноса.

Из|вестны устройства для вычисления путевой скорости, в которых осуществляется суммирование и вычитame им пульсных последовательностей с помощью аналого-импуль|оных сумматоров (применяются также время-импульсные блоки умножения).

К недостаткам известных устройств следует отнести либо их услояонение, связанное с восироизведенсием секансиой завноимости, либо ее грубой ап п роксимации.

Целью предлагаемого изобретения является повышение точности вычислений.

5 Эта цель достигается введением блока деления, входы которого подключены к сумматору и вычитателю, а выход соединен со входом время-,импульсного блока умножения второго канала. Прн этом учитывается попраака на

lo снос путем достаточно простой алпроксимацип секанской фу нкции угла сноса.

Функциональная схема предлагаемого устройс ива для вычисления путевой скорости приведена на чертеже.

Устройство состоит из аналого-импульсного сум матора 1 и вычитателя 2, формирователей 3 и 4 длительноспи импульсов время импульаных блоков умножения 5 и б, сглаж ивающсчх фильтров 7 и 8, суммирующих резисторов 9 и блока делания 10. Структура п редлагаемого ycrpoAIcraa такова, что величина путевой скорости формируется как сумма продольной скорости движения объема и поправки, обусловлен ной боковым оносам. Связь между путевой скоростью W, .продольной скоростью

W;, входными допплеровскими частотами FI, F и 1 я и углом сноса а определяется следукнцим и 3 я 13 и си м Остями;

30 W= W, sec а=К (F/+FQ) see и

390537

3.1 ;- F

tg u=h, - 1. 1 /.

;;0

i 5

rpe

К1 и К2 — коэффициенты пропорциональности.

Используя равенство

sec а=1+Ко tg а, где

Кз — коэффициент пропорциональности, формулу вычисления путевой скорости для удобства ннструментовии в импульсной форме можно представить в:виде:

W=J(E (FE+F )+LE Ка Кз IF3 — (ltg a/

Первый член правой части предста вляет собой продольную скорость, а второй член — поправку к продольной скорости, обусловленную сносом.

Продольная скорость движения объекта определяется по величинам дапплеравских частот FE u Fq в основном канале, содержащем узлы 1, 8, б и 7, а поправка к продольной скорости — по величинам дапплеровских частот

FE — F3 в канале папражи, содержащвм узлы

2, 4, б, 8, 10.

Основной канал устройства работает следующим образом.

Последовательности импульсов допплероввких частот FE u Fq поступают на входы I и И предлагаемого устройства, соединенные со входами сумматора 1.

На,выходе сумматора формируется последовательность им пульсав с частотой, равной сумме частот FE u Fz. К его выходу подключен вход формирователя 8. Каждому импульсу, поступившему на вход фарм иравателя, соответствует на его выходе импульс заданной длительности. Импульсный вход блока умножения б соединен с выходом фармирователя 3, а аналоговый вход — с источником опорного напряжения Uo Блок умножения формирует импульсы, вольт-секундная площадь которых (т. е. произведение длительности импульса на

его амллитуду) пропорциональна величине напряжвпия, поступающего па аналоговый вход.

Таким образом, среднее значение пульсирующего напряжения на выходе множитсльпого узла пропорционально произведению частоты нмпу;и сов иа .величину постоянного опорного напряжения, т. е. осуществляется умножение на постоянный коэффициент. Сгла>кивающпй фильтр 7 выделяет величину срвднего значения выходного напряжения блока умножения. Вечичина пап ряжения на выходе филь4 тра 7 пропорциональна продольной скорости днижвния объекта.

На входе канала поправки помещен вычитатель 2, входы которого подсоединены ко входам 11 и III устройства. На выходе вычитателя 2 форми|руется последовательность импульсов с частотой, равной абсолютной величине разности частот F3 и F . Аналоговый вход блока умножения б ка нала папрааки соединен с источником напряжения Ua, пропорционального абсолютной величине тангвнса угла сноса. В качвстве источника этого налряжения в составе капала по п ра вки используется блок делвния 10, входы которого подключены к выходам сумматора 1 и вычитателя 2. Результат деления разности частот F> и F2 на сумму частот FE и Fg) выполняемого в блоке деления 10, выдается с выхода паследнего в виде навряжения постоя|нного така. Величина напряжения на выходе фильтра 8 пропорциональна поправке, обуславленной боковым снасом. Действие узлов 4, б, 8 ка нала поправки аналогично действию узлов 3, б, 7 основного канала.

Сложение напряжений, снимавмых с выходов фильтров 7 и 8 .и пропорциональных величинам продольной скорости и поправки, осуществляется на сумми1рующих резисторах 9.

Выходом предлагаемого усгр,ойства является общая точка суммирующих резисторов 9, с которой ен имается на пряжение, пропорциональное путевой скорости дневи>кения объекта.

Предмет изобретения

Устройство для вычислвния,по трем дапплеровскнм частотам всличииы путевой, скоро "ти с учетом поправки на боковой снос, содерх ащее в каждом из двух ка налов фарми рователь импульсов заданной длительности, подключенный через,соответствующие время-импульсивный блок умножения и фильтр к суммирующему резиcToðó, вход первого формирователя соедипвн с аналого-импульсным сумматором, а вход втарого — с аналого-импульсным вычитателем, входы которых подключены соответственЕЕо к первому и втор|ому и к второму и третьему источникам допплвровских частот, отлачаюи1ееея тем, что, с целью повышения точности, оно содержит блок деления, входы которого подключены к аналого-импульсным сумматору и вычитателю, а выход соединен со входом .врвмя-импульсного блока умножения второго канала, один из входов блока умножения первого канала падклк>чен к источнику опорного напряжения.

)90537

"г

Составитель В. новинский

Техред Т. Курилко Корректор Е. Михеева

Редактор Е. Семакова

Обл. тпп. Костромского управления издатечьств, полиграфии и книжной торговли

Зак,аз 5066 Изд. № 1763 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Сове а Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5