Устройство для измерения рельефа местности

СОЮЗ СОЮТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ТЕТ СССР О(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 661235, кл. С 01 С 704, 1976.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДНЯ ИЗМЕРЕНИЯРЕЛЬЕФА МЕСТНОСТИ по авт. св./ 801089414 А 151) С 01 С 7/04/ С 01 В 7 28 У 661235,о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повьипения точностиизмерений, оно снабкено сумматором,вычислитель и.интегратор выполненыс двумя адходами, вторые выходы вычислителя и интегратора подключенысоответственно к первому и второмувходам сумматора, а измеритель величины отрыва колес установлен мездуколесами на равном расстоянии от каждого из них,40 1 1089Изобретение относится к информационно-измерительной технике и можетбыть использовано, например, для измерения рельефа местности в процесседвижения транспортных машин.По основному авт. св. В 6612355изнестно устройство для измерениярельефа местности, содержащее цепьиз последовательно соединенных блокадатчиков хода колес, датчика предельного положения колеса, коммутатора,вычислителя, интегратора и регист-,ратора, датчика горизонта, подключенного к второму входу нычислителя,измерителя величины отрыва колеса,15связанного с вторым входом коммутатора, датчика пройденного пути, подключенного к вторым входам интегратора и регистратора, второй выходблока датчиков хода колес связан стретьим входом коммутатора 11,Недостатком известного устройстваявляется то, что точность измеренияпрофиля местности уменьшается с увеличением расстояния между колесами,25на которых установлены датчики ходаколес. Уменьшить эту погрешностьневозможно, так как расстояние междуколесами транспортного средства остается величиной постоянной и в про-.30цессе эксплуатации не может быть изменено,Цель изобретения - повышение точности измерений,Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для измерениярельефа местности снабжено сумматором, вычислитель и интегратор выполнены с двумя выходами, вторые выходы нычислителя и интегратора подключены соответственно к первомуи второму входам сумматора, а измеритель величины отрыва колес установлен между колесами на равном расстоянии от каждого иэ них.На фиг. 1 представлена схемаподвижной платформы с устанонленнымина ней датчиками; на фиг. 2 - блоксхема устройства.Устройство, установленное на подвржной платформе 1 (фиг. 1), состоит 50из блока 2 датчиков хода колес(фиг. 2), который в свою очередьсодержит два датчика 24 и 2 (фиг, 1установленных на двух соседних под весках колес подвижной платформы. 55В состав устройства входят также( фиг. 1 и 2) датчик 3 пройденногопути, датчик 4 горизонта. интегра" 414тор 5, сумматор 6, вычислитель 7,измеритель 8 величины отрыва колесаЭдатчик 9 предельного положения колеса, коммутатор 1 О и регистратор 1.Датчик 3 пройденного пути служитдля измерения пройденного расстоянияи может быть выполнен, например,в ниде счетчика оборотов, установленного на оси ведущего колеса. Датчик4 горизонта служит для измерения узлов наклона подвижной платформы в поперечной и продольной плоскостях. Вкачестве датчика может быть применена стандартная гировертикаль.Интегратор 5 предназначен дляопределения координат рельефа местности под колесами подвижной платформы. Сумматор 6 служит для измерения рельефа местности в неподвижнойсистеме координат под колесами одногоиз бортов платформы.Вычислитель 7 определяет перепади высот неровностей профиля местности между точками контакта с релъе"фом переднего колеса и измерителявеличины отрыва и между измерителеми задним колесом,Измеритель 8 величины отрыва колеса служит для измерения высотырельефа относительно подвижной плат",формы и для определения измеренийдальности до грунта под колесом,находящимся в отрыве от грунта. Вкачестве этого датчика может бытьиспользован, например, лазерныйдальномер.Датчик 9 предельного положенияколеса служит для определения момента начала и конца отрыва колеса отгрунта. В качестве такого датчикаможет быть применена пороговая система, например, триггер Шмидта,.Коммутатор 1 О предназначен дпяподключения к вычислителю датчиковхода колес, если колеса находятсяв безотрывном положении от грунтаили измерителя 8 величины отрываколеса - при отрыве колес.Регистратор 1 предназначен длязаписи координат рельефа и пройденного пути на чувствительную пленкупри движении подвижной платформыпо поверхности исследуемого рельефа.Из фиг. 1 видно, что высота релье"фа местности, расположенная под измерителем 8, связана"с высотой рельефаместности, расположенной под заднимколесом Н соотношением0894 4- расстояние в продольном направлении между измерителямивеличины отрыва колеса отгрунта до переднего или 5 заднего колеса;Г - угол наклона машины в вертикально-продольной плоскости.Ход подвесок и углы наклона подвижной платформы определяются .непосредственно датчиками 2 и 2 ходаколес и датчиком 4 горизонта, Поэтому в любой момент времени с помощьюдатчиков, установленных на подвижнойплатформе, вычисляются дЬ, и дЬ,их сумма ЬЬ +ЬЬ, а следовательно,и высота рельефа Н.Устройство для измерения рельефаместности работает следующим образом.При движении подвижной платформыпо местности сигналы с выходов блока2 датчиков хода колес и датчика 4горизонта поступают в вычислитель7. В вычислителе происходит вычисление перепадов высот рельефа поверхности ьЬ и ЬЬ . Затем сигналыс выхода вычислителя, пропорциональные ЬЬи ЬЬ, поступают в интегратор. 5, а пропорциональные ьЬв сумматор 6. В интегратор 5 такжепоступают сигналы, с датчика 3 пройденного пути. В интеграторе происходит вычисление высот рельефаместности Н и Н по уравнениям (2)С выхода интегратора сигнал поступает на второй вход сумматора 6, в котором по уравнению (3) вычисляетсявысота рельефа местности, расположенная в точке пересечения лазерноголуча с опорной поверхностью. 20 3 1Усредненная высота рельефа, расположенная под измерителем 8,Н Ч -АЬ2где Н - высота рельефа под заднимколесом;Н - высота рельефа под измерителем 8;ь Ь " перепад высот рельефа междузадним колесом и измерителем 8.Высоты рельефа Н и Н определяЕются из выраженийбф ж Н -" Ф1О Огде ЬЬ - перепад высот рельефа междупередними колесом и измерителем 8;Я - пройденный путь;1 - расстояние между переднимили задним колесами и измерителем величины отрыва,измеренное в направлениипродольной оси подвижнойплатформы.Иэ (2) и (3) следует5ДЬН=- - + - (аЬ+аЬ )аЗ .г Гг(3) . зТаким образо 4 чтобы измеритьвысоты рельефа, необходимо в процессе движения подвижной платформыпроизводить непрерывные измеренияперепада высот неровностей рельефа 3ЬЬ иаЬ , а после того, как ониизмерены, произвести их обработкув соответствии с уравнением (3).Дпя вычисления высот неровностейрельефа ЬЬиьЬ надо знать ход передних и задних колес, а также углынаклона подвЮкной платформы,На основании информации, поступаю-.щей далее отэтих датчиков, вычисления ДЬи 6 Ь производятся вычислителем 7 по ФормуламЬЬЪсозГ+ 1 з 1 пТ-Ъ сояР,ЬЬ Ь соз 1+1 вапТ-Ь созУ,где Ъ - проекция расстояния навертикальную ось машины эрасстояния от точки контакта -го колеса с поверхностью до измерителя величины отрыва колеса от грунта;Ъ - расстояние от измерителявеличины отрыва колеса отгрунта до рельефа поверхности; Устройство работает по описанному принципу в том случае, когда . колеса находятся в безотрывном положении с. поверхностью. При отрыве одного из колес устройство работает аналогичным образом. Отличие состоит только в том, что в безотрывном положении значения Ь 1 определяются с помощью соответствующего датчика 2, а при отрыве - с помощью измерителя 8 величины отрыва. Момент отрыва колеса от грунта фиксируется датчиком 9 по информации, поступающей от датчика 2; Отключается датчик 2 хода колеса и подключается измеритель 8 к вычислителю 7 коммутатором 1 О по сигналу от датчика предельного положения колеса.Составитель Ю. ПетраковскийТехред.И.Метелева Корректор А. Лзят Тираж 587енного ко откр ская аб. ул. Проектная,ород те е сударс ам изо осква,етении-35, Раю,г По та СССР тий