Устройство контроля дальномера

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iö 56365б

Союз Советских

Социалистимеснеек

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 30.05.75 (21) 2139092(09 (5i ) Ч. Кл. - G 01S 7/40 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР

А0 делам иаобретеикй и открытии (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.77. 1>юллстсн(¹ 24 (53) УДК 621.396.969.11 (088.8) Дата опубликования описания 21.07.77

А. М. Брейгин и В. В. )Куков (: . Т Г

I (72) Авторы нзобрете(ьпя (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ДАЛЬНОМЕРА

Изобретение относится к радиотехнике и радионавигации.

Известно устройство контроля дальномера, содержащее приемо-передающий блок, дальномер, датчик кода, блок опроса, два блока блокировки, генератор синхронизирующих импульсов, счетчик дальности, два блока переписи, реверсивный счетчик, триггер реверса, три блока задержки, схему совпадения, элемент

ИЛИ и блок индикации, причем выходы датчика кода соединены с первым блоком блокировки, а выходы дальномера подключены через последовательно соединенные первый блок переписи, второй блок блокировки, реверсивный счетчик и второй блок переписи к блоку индикации, выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с входом счетчика дальности, а также со счетным входом реверсивного счетчика через последовательно соединенные схему совпадения и элемент ИЛИ, выходы триггера реверса соединены с соответствующими входами реверсивного счетчика и входом второго блока переписи, выход счетчика дальности подключен к входу генератора синхронизирующих импульсов, к входу приемо-передающего блока, а также через первый блок задержки к соответствующему входу первого блока переписи, выход приемо-передающего блока соединен с вторым входом генератора синхронпзирующих импульсов, с входом блока опроса и с первым входом трнггера реверса, второй вход приемо-передающего блока соединен с выходом дальномера, выход блока опроса подключен к входу датчи5 ка кода, второй выход приемо-передающего блока соединен с входом дальномера, соответствующий выход реверсивного счетчика соединен с вторым входом триггера реверса и с входом второго блока задержки.

10 Однако известное устройство имеет низкую точность контроля.

Цель изобретения — повышение точности контроля.

Для этого в предлагаемое устройство кон15 троля дальномера введены управляющий триггер, второй элемент ИЛИ н вторая и третья схемы совпадения, причем единичный выход управляющего триггера соединен с соответствующими входамн обоих блоков блоки20 ровки и с вторыми входамп .первой и третьей схем совпадения, нулевой выход управляющего триггера соединен с вторым входом второй схемы совпадения, выход счетчика дальности подключен к первым входам второй и третьей

25 схем совпадения, единичный вход управляющего триггера соединен с выходом второго блока задержки, а нулевой вход — с установочным входом реверсивного счетчика, а также с выходом третьего блока задержки, вы30 ход третьей схемы совпадения соединен с со563656 ответствующим входом второго блока переписи и с входом третьего блока задержки, выход второй схемы совпадения соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выходы первого блока блокировки и выходы первого блока переписи через второй элемент ИЛИ соединены с входами разрядов счетчика дальности.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство контроля дальномера содержит приемо-передающий блок 1, дальномер 2, датчик кода 3, блок опроса 4, первый и второй блоки блокировки 5 и 6, генератор синхронизирующих импульсов 7, счетчик дальности 8, первый и второй блоки переписи 9 и 10, реверсивный счетчик 11, триггер реверса 12, первый, второй и третий блоки задержки 13, 14 и 15, первую, вторую и третью схемы совпадения 16, 17 и 18, первый и второй элементы ИЛИ 19 и 20, блок индикации 21 и управляющий триггер 22, причем выходы датчика кода 3 соединены с первым блоком блокировки 5, выходы дальномера 2 подключены через последовательно соединенные первый блок переписи 9, второй блок блокировки 6, реверсивный счетчик 11 .и второй блок переписи 10 к блоку индикации 21, выход генератора синхронизирующих им|пульсов 7 соединен с входом счетчика дальности 8, а также со счетным входом реверсивного счетчика 11 через последовательно соединенные первую схему совпадения 16 и первый элемент ИЛИ 19, выходы триггера реверса 12 соединены с соответствующими входами реверсивного счетчика

11 и входом второго блока переписи 10, выход счетчика дальности 8 соединен с входом генератора синхронизирующих импульсов 7, с входом приемо-передающего блока 1, а также через первый блок задержки 13 с соответствующим входом первого блока переписи 9, выход приемо-передающего блока 1 соединен с вторым входом генератора синхронизирующих импульсов 7, с входом блока опроса 4 и первым входом триггера реверса 12, второй вход приемо-передающего блока 1 соединен с выходом дальномера 2, выход блока опроса 4 соединен с входом датчика кода 3, второй выход приемо-передающего блока 1 соединен с входом дальномера 2, соответствующий выход реверсивного счетчика 11 соединен с вторым входом триггера реверса 12 и с входом второго блока задержки 14, единичный выход управляющего триггера 22 соединен с соответствующими входами первого и второго блоков блокировки 5 и б и с вторыми входами первой и третьей схем совпадения 16 и 18, нулевой выход управляющего триггера 22 соединен с вторым входом второй схемы совпадения 17, выход счетчика дальности 8 соединен с первыми входами второй и третьей схем совпадения 17 и 18, единичный вход управляющего триггера 22 соединен с выходом второго блока задержки 14, а нулевой вход — с установочным входом реверсивного счетчика

4О

11, а также с выходом третьего блока задерж15, BBIxOQ третьей cxe!rIbI совпадения 18 соединен с соответствующим входом второго блока переписи 10 и входом третьего блока задержки 15, выход второй схемы совпадения

17 соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ 19, выход первого блока блокировки

5 и выходы первого блока переписи 9 через второй элемент ИЛИ 20 соединены с входами разрядов счетчика дальности 8.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии генератор синхронизирующих импульсов 7 не работает и на его выходе импульсы отсутствуют. Счетчик дальности 8, реверсивный счетчик 11, управляющий триггер 22 и триггер реверса 12 после подачи напряжения находятся в произвольном состоянии.

Работа устройства контроля дальномера происходит в два этапа. На первом этапе происходит суммирование погрешностей разовых измерений. На втором этапе происходит усреднение накопленной погрешности и индикация ее.

Этапы работы устройства определяются состояниями управляющего триггера 22. Если после включения устройства управляющий триггер 22 оказывается в состоянии, при котором открыты схемы совпадения 16, 18 и блоки блокировки 5 и 6, а схема совпадения

17 закрыта, то при появлении запросного импульса дальномера 2 выходным импульсом приемо-передающего блока 1 осуществляются опрос датчика кода 3 через блок опроса 4 и запуск генератора синхронизирующих импульсов 7.

Кроме того, импульсом с выхода приемо-передающего блока 1 устанавливается триггер реверса 12 в состояние, обеспечивающее работу реверсивного счетчика 11 на вычитание.

В момент опроса датчика кода 3 код, соответствующий имитируемой дальности, с его выходов через блок блокировки 5 и элемент

ИЛИ 20 записывается в разряды счетчика дальности 8.

После записи кода в счетчик дальности 8 на его вход начинают поступать синхронизирующие импульсы с выхода генератора синхронизирующих импульсов 7, период которых соответствует определенным интервалам имитируемой дальности (метрам или десяткам метров).

Счетчик дальности 8 работает до переполнения, в момент которого на его выходе появляется импульсный сигнал. Этот сигнал поступает в приемо-передающий блок 1, формируется и транслируется к дальномеру 2 и в генератор синхронизирующих импульсов 7, где прекращает подачу синхронизирующих импульсов. Величина задержки импульса на выходе счетчика дальности соответствует имитируемой дальности и зависит от кода, выдаваемого датчиком кода 3. Так как счетчик дальности 8 работает до переполнения, то, задавая различные значения кода с выхода дат

563556 чика кода 3, получают различные величины задержки ответного импульса и, следовательно, различные значения дальности.

Во время работы генератора синхронизирующих импульсов 7 с его выхода синхронизирующис импульсы, кроме того, поступают через схему совпадения 16 и элемент ИЛИ 19 на вход реверсивного счетчика 11.

Реверсивный счетчик 11 начинает работать на вычитание с произвольного состояния, так как после включения устройства на него не было подано установленного импульса. Реверсивный счетчик 11 работает до появления импульса ответа дальности (до прекращения работы генератора синхронизирующих импульсов 7) . После прекращения работы генератора синхронизирующих импульсов 7 в реверсивном счетчике 11 оказывается некоторое случайное значение кода, не несущее информацию о контролируемой величине.

Импульсом ответа дальности с выхода счетчика дальности 8 через схему совпадения 18 и блок задержки 15 устанавливается в исходное состояние управляющий триггер 22 и реверсивный счетчик 11, После установки управляющего триггера 22,в исходное состояние закрываются схемы совпадения 16, 18, блоки блокировки 5, 6 и открывается схема совпадения 17.

Импульсом с выхода счетчика дальности 8 через блок задержки 13 происходит перепись кода с выхода дальномера 2, поступающего через блок переписи 9 и элемент ИЛИ 20 в разряды счетчика дальности 8.

Таким образом после прихода первого запросного импульса дальномера 2 устройство контроля дальномера подготавливается к первому этапу работы, суммированию погрешностей разовых измерений дальномера.

После прихода очередного запросного импульса дальномера 2 и запуска генератора синхронизирующих импульсов 7 счетчик дальности 8 начинает работать с состояния, определяемого кодом, записанным с выходов дальномера 2. Этот код несет информацию о,величине, измеренной в дальномере 2. Эта величина равна алгебраической сумме величины имитируемой дальности и величины погрешности измерения в дальномере 2.

В момент переполнения счетчика дальности

8 появляется импульс ответа, величина задержки которого соответствует коду, записанному с выходов дальномера 2. Этот импульс через приемо-передающий блок 1 поступает в дальномер 2, прекращает работу генератора синхронизирующих импульсов 7 и через схему совпадения 17 и элемент ИЛИ 19 поступает на вход реверсивного счетчика 11.

Реверсивный счетчик 11 работает в режиме вычитания, определяемом триггером реверса

12, состояние которого устанавливается запросным импульсом с выхода приемо-передающего блока 1.

Кроме того, ответным импульсом через блок задержки 13 код дальномера 2 вновь перепп10

Об ж сывается в разряды счетчика дальности 8 и несет информацию об измеренном значении дальности. Величина измеренной дальности при этом равна алгебраической сумме величины имитируемой дальности и величин погрешностей двух измерений, После появления импульса с выхода счетчика дальности 8 в реверсивном счетчике 11 значение кода уменьшается на единицу.

После появления следующих запросных импульсов устройство контроля дальномера работает аналогично. Ответным импульсом каждый раз переписывается код нового измеренного значения дальности с выходов дальномера 2. Каждому новому значению кода соответствует новое имитируемое значение дальности.

Это значение дальности вновь измеряется дальномером 2 с некоторой погрешностью и в виде кода переписывается очередным ответным импульсом в разряды счетчика дальности 8.

Каждый ответный импульс поступает в реверсивный счетчик 11 и уменьшает значение его кода на единицу.

По мере поступления запросных импульсов в счетчике дальности 8 каждый раз записываются разные значения кода, отличающиеся друг от друга на величину погрешности измерения в дальномере 2. В результате нескольких измерений в счетчике дальности 8 записывается код, соответствующий алгебраической сумме первоначально имитируемой дальности, задаваемой датчиком кода 3, и и-го количества погрешностей измерения дальномера

2, и погрешностей накапливается в коде счетчика дальности 8 после и циклов измерения (после прихода и запросов и получения и ответов).

Количество циклов измерения и фиксируется реверсивным счетчиком 11, работающим на вычитание. В реверсивном счетчике 11 перед началом первого этапа импульсом с выхода блока задержки 15 записывается число (n — 1) (в коде счетчика дальности 8 к этому моменту уже имеется одна погрешность дальномера 2). Так как реверсивный счетчик 11 работает на вычитание, то после каждого ответного импульса с выхода счетчика дальности 8 число, записанное в реверсивном счетчике 11, уменьшается на единицу.

После прихода (и — 1) импульсов ответа дальности (после и циклов измерения) в реверсивном счетчике 11 появляется нулевое состояние. В этот момент на выходе реверсивного счетчика 11 появляется импульс запуска триггера реверса 12. Этот импульс через блок задержки 14 устанавливает управляющий триггер 22 в противоположное состояние. При этом закрывается схема совпадения 17 и открываются схемы совпадения 16, 18 и блоки блокировки 5, 6. Задержанным (n — 1)-м ответным импульсом с выхода блока задержки

13 через блок переписи 9 и блок блокировки

6 код дальномера 2 переписывается в разряды реверсивного счетчика 11. Этот код несет

563656 информацию об алгебраической сумме величины имитируемой дальности и величин и погрешностей измерения дальномера 2. Очередной импульс запроса с выхода дальномера 2, пройдя приемо-передающий блок 1 и блок опроса 4, переписывает код датчика кода 3 через блок блокировки 5 и элемент ИЛИ 20 в разряды счетчика дальности 8. С выхода генсратора синхронизирующих импульсов 7 последовательность импульсов поступает на вход счетчика дальности 8 и через схему совпадения 1б и элемент ИЛИ 19 на вход реверсивного счетчика 11. В момент переполнения счетчика дальности 8 на его выходе появляется импульс, величина задержки которого соответствует эталонной имитируемой дальности. Этим импульсом останавливается работа генератора синхронизирующих импульсов 7.

Реверсивный счетчик 11 за время работы генератора синхронизирующих импульсов 7 работает на вычитание, уменьшая значение кода, записанное в нем.

Количество импульсов Лг= Тр)Т (где ҄— временной интервал, соответствующий имитируемому значению дальности; Т вЂ” период повторения импульсов на выходе генератора синхронизирующих импульсов 7 (метки времени)) с выхода генератора синхронизирующих импульсов 7, пост>пающих на вход реверсивного счетчика 11, несет информацию о величине эталонной имитируемой дальности.

Количество разрядов счетчика дальности 8, реверсивного счетчика 11 и дальномера 2 одно и то же.

Численное значение P кода, записанного в разряды реверсивного счетчика 11, к моменту запуска генератора синхронизирующих импульсов 7 равно

P =N + g (N — М,.), 1 =1 где М< — число кода, несущего информацию об измеренном значении дальности в г-м цикле измерения и снимаемого с выходов дальномера 2;

n — количество циклов измерения.

После окончания работы генератора синхронизирующих импульсов 7 (появления импульса ответа дальномеру 2 с выхода счетчика дальности 8) в реверсивном счетчике 11 остается код числа, несущего информацию о сумме погрешностей измерения за и циклов и равного

I<

ЬР P — N - (A — М,).

i=1

Знаки «+» и « — » в формуле говорят о знаке суммарной погрешности и фиксируются состоянием триггера реверса !2. Если число Р больше числа N, то после появления ответного импульса дальномеру 2 в реверсивном счетчике 11 остается число ХР. Так как реверсивный счетчик 11 не переполняется, то триггер реBc(с;1 12 Ос 1 1е ся н исходном состО<1иии и его вы:.0,110ll сигll;1л ири этом обозначает знак

«+» суммарной погрешности. Если число Р меньше числа N, то до появления ответного импульса дальномеру 2 реверсивный счетчик

11 переполняется и срабатывает триггер реверса 15. После этого счетчик 11 работает на сложение до появления ответного импульса, при этом в нем остается также число ЛР.

Триг!ср реверса 12 находится в противоположном состоянии, и его выходной сигнал обозначает знак « — » суммарной погрешности.

При равенстве чисел Р и Л в реверсивном счетчике 11 остается число КР=0.

Код числа зР с выходов реверсивного счетчика 11 несет информацию о сумме и погрешностей измерений.

Величина средней погрешности б за и измерений равна

AP

Код, соответствующий числу <1, снимается с выходов реверсивного счетчика 11, начиная с номера разряда, равного 1о и.

Для упрощения устройства число и выбирается кратным двум (n=2, 4, 8).

Сигналы с выходов реверсивного счетчика

11 и с выхода триггера реверса 12, несущис информацию о величине погрешности дальномера 2 и ее знаке, через блок переписи 10 поЗ0 ступают в блок индикации 21. Перепись осуществляется ответным импульсом, поступающим с выхода счетчика дальности 8 через схему совпадения 18.

После переписи этот импульс, пройдя блок задержки 15, возвращает управляющий триггер 22 в исходное состояние, и в реверсивном счетчике 11 записывается число (и — 1). Сигналами управляющего триггера 22 закрываются блоки блокировки 5 и б и схемы совпа40 дения 1б и 18. Импульсом ответа дальности через блок задержки 13 переписывается первое измеренное значение дальности с выходов дальномера 2 в счетчик дальности 8. Далее весь цикл суммирования погрешностей и их усреднение происходит аналогично описанному.

Величины задержки 11, (2 и 1з соответственно в блоках задергкки 13, 14 и 15 выбираются из условий.

50 з -- и + «1 . гз+ ттр < ) г) и где т„— длительность импульса на выходе счетчика дальности 8; т„ — время, необходимое на перепись кода в блок индикации 21; т,р — время, необходимое на срабатывание управлчющего триггера 22.

Формула изобретения

Устройство контроля дальномера, содержа. !ес приемо-нсрсда!О!цнй блок, дальномер, датчик кода, блок опроса, два блока блокиров;11, r .í<.ðà 1oð си! хронизирующих импуль-!!: сои, счет шк дальности, два блока переписи, 9

563656

10 реверсивный счетчик, триггер реверса, три блока задержки, схему совпадения, элемент

ИЛИ и блок индикации, причем выходы датчика кода соединены с первым блоком блокировки, а выходы дальномера подключены через последовательно соединенные первый блок переписи, второй блок блокировки, реверсивный счетчик и второй блок переписи к блоку индикации, выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с входом счетчика дальности, а также со счетным, входом реверсивного счетчика через последовательно соединенные схему совпадения и элемент ИЛИ, выходы триггера реверса соединены с соответствующими входами реверсивного счетчика и входом второго блока переписи, выход счетчика дальности соединен с входом генератора синхронизирующих импульсов, с входом приемо-передающего блока, а также через первый блок задержки с соответствующим входом первого блока переписи, выход приемо-передающегс блока соединен с вторым входом генератора синхронизующих импульсов, с входом блока опроса и с первым входом триггера реверса, второй вход приемо-передающего блока соединен с выходом дальномера, выход блока опроса соединен с входом датчика кода, второй выход приемо-передающего блока соединен с входом дальномера, соответствующий выход реверсивного счетчика соединен с вторым входом триггера реверса и с входом второго блока задержки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 5 что, с целью повышения точности контроля, введены управляющий триггер, второй элемент ИЛИ и вторая и третья схемы совпадения, причем единичный выход управляющего триггера соединен с соответствующими входа10 ми обоих блоков блокировки и с вторыми входами первой и третьей схем совпадения, нулевой выход управляющего триггера соединен с вторым входом второй схемы совпадения, выход счетчика дальности соединен с первыми

15 входами второй и третьей схем совпадения, единичный вход управляющего триггера соединен с выходом второго блока задержки, а нулевой вход — с установочным входом реверсивного счетчика, а также с выходом третьего

20 блока задержки, выход третьей схемы совпадения соединен с соответствующим входом второго блока переписи и с входом третьего блока задержки, выход второй схемы совпадения соединен с вторым входом первого эле25 мента ИЛИ, выходы первого блока блокировки и выходы первого блока переписи через второй элемент ИЛИ соединены с входами разрядов счетчика дальности.