Измеритель скорости

 

(it) 567150

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.03.75 (21) 2111504/09 (51) М. Кл. б 01S 9/44 с присоединением заявки № 2178076/09

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.77. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 03.08.77 (53) УДК 621.396.96 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. А. Стрюков и Ю. М. Зверев (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЪ СКОРОСТИ

Изобретение относится к радиолокации и может использоваться в системах измерения радиальной скорости перемещения объектов.

Известен измеритель скорости, в котором измерение радиальной скорости перемещения объектов основано на эффекте затягивания частоты автодинного генератора (1).

Недостатком известного устройства является малая точность измерения скорости.

Известен также наиболее близкий по техническому решению к изобретению измеритель скорости, содержащий источник питания, выход которого через последовательно включенные резонансный усилитель и фазовый детектор соединен с входом частотомера и одновременно через последовательно включенные сумматор и автодинный генератор — с антенной, при этом первый выход генератора низкой частоты подключен к второму входу сумматора, а второй выход этого генератора через преобразователь параметров сигнала, выполненный, например, в виде умножителя частоты, — к второму входу фазового детектора (2).

Однако в известном измерителе недостаточно высокая точность измерения скорости.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Это достигается тем, что в измерителе скорости, содержащем источник питания, выход которого через последовательно включенные резопансный усилитель и фазовый детектор соединен с входом частотомера и одновременно через последовательно включенные сумматор и автодинный генератор — с антенной, причем первый выход генератора низкой частоты подключен к второму входу сумматора, а второй выход генератора низкой частоты через преобразователь параметров сигна1ð ла, выполненный, например, в виде умножителя частоты, — к второму входу фазового детектора, введен частотный дискриминатор, включенный между выходом резонансного усилителя и управляющим входом генератора

15 низкой частоты.

На чертеже представлена структурная электрическая схема измерителя скорости.

Измеритель скорости содержит источник 1 питания, резонансный усилитель 2, фазовый детектор 3, частотомер 4, сумматор 5, автодинный генератор 6, антенну 7, генератор 8 низкой частоты, преобразователь 9 параметров сигнала, выполненный, например, в виде умножителя частоты, и частотный дискрими25 натор 10.

Выход источника 1 питания через последова;ельно включенные резонансный усилитель

2 и фазовый детектор 3 соединен с входом частотомера 4 и одновременно через последова3р тельно включенные сумматор 5 и автодинный

567150

55 бО генератор 6 — с антенной 7. Первый выход генератора 8 низкой частоты подключен к второму входу сумматора 5, а второй выход генератора 8 через преобразователь 9 параметров сигнала — к второму входу фазового детектора 3. Частотный дискриминатор 10 включен между выходом резонансного усилителя 2 и управляющим входом генератора 8 низкой частоты, Измеритель скорости работает следующим образом.

Колебания частотой Q от генератора 8 низкой частоты поступают на второй вход сумматора 5, на первый вход которого подается напряжение от источника 1 питания.

Выходное напряжение сумматора 5 попадает на автодинный генератор 6, выходные колебания которого через антенну 7 излучаются в направлении перемещающегося объекта. Отражаясь от поверхности перемещающегося объекта, колебания через антенну 7 поступают на выход автодинного генератора 6. Одновременно изменения выходного напряжения источника 1 питания через резонансный усилитель 2 поступают на первый вход фазового детектора 3, на второй вход которого через преобразователь 9 параметров сигнала проходит сигнал с второго выхода генератора 8 низкой частоты, и на вход частотного дискриминатора 10. Выходное напряжение частотного дискриминатора подается на управляющий вход генератора 8 низкой частоты. Выходной сигнал фазового детектора 3 поступает на частотомер 4, показания которого пропорциональны радиальной составляющей скорости движения объекта относительно измерителя скорости.

В предложенном измерителе скорости, как и в известном измерителе, величина отношения сигнал/шум, действующего на входе частотомера 4, может быть определена следующим образом:

Ро sin ((асср — n 1 м) /2„)

2 ()

Рш Рш (ср < м) / м где Р-. — мощность гармоник на дальности, соответствующей т (времени распространения сигнала от измерителя до движущегося объекта и обратно);

Po — мощность гармоник при оср=

=и M, оср — средняя частота сигнала; п — 1,2,...

Средняя частота сигнала оср определяется следующим образом:

2к hf шср

T (2) где Aj — частотная девиация автодинного генератора;

Т вЂ” период модуляции.

ЗО

Р

В известном устройстве отношение

Р„ уменьшается при увеличении аср — п QM, т. е. с учетом отношения (2) в силу постоянства

PQ, при увеличении т отношение может

Рш становиться сколь угодно малым, при этом точность работы измерителя скорости низкая.

В предложенном измерителе скорости при изменении т значение QM изменяется таким образом, чтобы было выполнено условие "ср = И м (3) с любой наперед заданной точностью AQM.

При этом обеспечивается максимальная веP-. личина отношения

Р„

Резонансный усилитель 2 настроен на частоту аср и имеет полосу пропускания

2 (Лй„+И), В результате íà его выходе формируется сигнал, содержащий спектральные составляющие, сгруппированные вокруг частоты п.й„,. Этот сигнал поступает на вход частотного дискриминатора 10, настроенного на частоту резонансного усилителя 2. Выходной сигнал частотного дискриминатора оказывается пропорциональным разности оср— — n.Q. Поступая на управляющий вход генератора 8 низкой частоты этот сигнал изменяет частоту генератора 8 таким образом, чтобы выходной сигнал частотного дискриминатора стал равным нулю. Это означает, что в измерителе скорости обеспечивается выполнение условия (3) наилучшим образом.

Формула изобретения

Измеритель скорости, содержащий источник питания, выход которого через последовательно включенные резонансный усилитель и фазовый детектор соединен с входом частотомера и одновременно через последовательно включенные сумматор и автодинный генератор соединен с антенной, при этом первый выход генератора низкой частоты соединен с вторым входом сумматора, а второй выход генератора низкой частоты через преобразователь параметров сигнала, выполненный, например, в виде умножителя частоты, соединен с вторым входом фазового детектора, отл ичающийся тем, что, с целью повышения точности, введен частотный дискриминатор, включенный между выходом резонансного усилителя и управляющим входом генератор а низ кой ч а стоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Виницкий А. С. Очерк основ радиолокации при непрерывном излучении радиоволн.

М., Сов. радио, 1961, с. 470, 2. Патент США Хо 3670328, кл, 343 — 8, опублик, 13.06.72.

567150

Составитель В. Старостин

Техред М. Семенов

Корректор О. Тюрина

Редактор И. Грузова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1656/16 Изд. Ма 612 Тираж 725 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, W-35, Раушская наб., д. 4/5