Устройство для контроля дальномера системы “запрос-ответ

(51) С 1 01 Б 7/40 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56 ) 1. Авторское свидетельство СС9 590686, кл.01 б 7/40, 1976,2. Авторское свидетельство СССРР 563656, кл. б 01 Б 7/40, 1975(прототип ),(54 ) (57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯДАЛЬНОМЕРА СИСТЕМЫ "ЗАПРОС-ОТВЕ 1",содержащее два регистра, первыйсчетчик, триггер, первый элемент за.держки, два элемента И, первый индикатор, последовательно соединенные генератор Синхрониэирующих импульсов, счетчик дальности и второйэлемент задержки, выход которогосоединен с управляющим входом перво.го регистра, и последовательно соединенные блок опроса и датчик кода,выходы разрядов которого соединеныс установочными входами счетчикадальности, причем выходы разрядовпервого регистра соединены с установочными входами первого счетчика,выход генератора синхронизирующихимпульсов соединен с вычитающим входом первого счетчика, выходы младших разрядов и выход переполнениякоторого соединены соответственнос входами второго регистра и первымвходом триггера, при этом соединенные между собой входы генераторасинхрониэирующих импульсов и блокаопроса являются входом сигнала запроса дальности устройства, входыразрядов первого регистра являются входами устройства для кода контролируемого дальномера, а выход счетчика дальности является выходом сигнала ответа дальности устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, введены дешифратор, инвертор, накапливающий сумматор, второй счетчик, третий и четвертый регистры, счетчик циклов и второй индикатор,причем выходы старших разрядов первого счетчика соединены с входами дешифратора, выход которого соединен через первый элемент И с управляющим входом второго регистра и через последовательно соединенные инвертор и второй элемент И с входом вто- ЯюФ рого счетчика, выход счетчика дальности соединен с входом счетчика циклов и через первый элемент задержки с вторыми входами первого и ( второго элементов И, выходы разрядов второго регистра соединены с входами накапливающего сумматора, выходы разрядов которого соединены через третий регистр с входами первого индикатора, выходы разрядов второго счетчика соединены через четвертый регистр с входами второго индикатора, выход второго элемента задержки соединен с вторым входом триггера, выход которого соединен с управляющим входом накапливакацего сумматора, первый выход счетчика циклов соединен с установочными входами второго счетчика и накапливающего сумматора, а второй выход счетчика циклов соединен с управляющими входами третьего и четвертого регистров.Цель изобретения - повышениеточности контроля,65 Изобретение относится к радионавигации и может использоваться дляконтроля дальномерных устройств.Известен калибратор дальности,состоящий из стартстопного генератора, устройства задания дальности,устройства индикации и генератора сигнала помехи, выход которого подключен к входу элемента И, к другомувходу которого подключен выход триггера стартстопного генератора, а выход элемента И соединен с схемой опроса устройства задания дальности,блок сравнения, первый вход которогосоединен с выходом датчика значенийдальности блока задания дальности, 15второй вход соединен с выходом счетчика блока задания дальности, а выход является выходом калибраторадальности 11,Однако данное устройство при работе в реальных условиях обрабатывает каждый пришедший на его вход от.нет дальности, в том числе сбои, чтоприводит к снижению точности контроля.25Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для контролядальномера системы. "Запрос-ответ",содержащее два регистра, первыйсчетчик, триггер, первый элемент задержки, дна элемента И, первый индикатор, последовательно соединенныегенератор синхрониэирующих импульсов,счетчик дальности и второй элементзадержки, выход которого соединен суправляющим входом перного регистра, З 5и последовательно соединенные блокопроса и датчик кода, выходы разрядовкоторого соединены с установочнымивходами счетчика дальности, причемвыходы разрядов первого регистра сое динены с установочными входами первого счетчика, выход генератора синхронизирующих импульсов соединен свычитающим входом первого счетчика,выхоцы младших разрядов и ныход переполнения которого соединены соответственно с входами второго регистра и первым входом триггера, приэтом соединенные между собой входыгенератора синхронизируюших импульсов и блока опроса являются входомсчетчика запроса дальности устройства, входы разрядов первого регистра являются входами устройства длякода контролируемого дальномера,а.выход счетчика дальности является,выходом сигнала ответа дальностиустройстна 2,Известное устройство при работен реальных условиях обрабатывает некаждый пришедший на его вход ответ дальности, что приводит к снижению точности контроля. Цель достигается тем, что в устройство для контроля дальномера системы "Запрос-ответ", содержащее два регистра, первый счетчик, триггер, первый элемент задержки, дна элемента И, первый индикатор, последовательно соединенные генератор синхронизирующих импульсов, счетчик дальности и второй элемент задержки, выход которого соединен с управляющим входом первого регистра, и последовательно соединенные блок опроса и датчик кода, выходы разрядов которого соединены с установочными входами счетчика дальности, причем выходы разрядов первого регистра соединены с установочными входами первого счетчика, выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с вычитающим входом первого счетчика, выходы младших разрядов и выход переполнения которого соединены соответственно с входами второго регистра и первым входом триггера, при этом соединенные между собой входы генератора синхронизирующих импульсов и блока опроса являются входом сигнала запроса дальности устройства, входы разрядов первого регистра являются входами устройства для кода контролируемого дальномера, а выход счетчика дальности является выходом сигнала ответа дальности устройства, введены дешифратор, инвертор, накапливающий сумматор, второй счетчик, третий и четвертый регистры, счетчик циклов и второй индикатор, причем выходы старших разрядов первого счетчика соединены с входами дешифратора, выход которого соединен через первый элемент И с управляющим входом второго регистра и через последовательно соединенные инвертор и второй элемент И с входом второго счетчика, ныход счетчика дальности соединен с входом счетчика циклов и через первый элемент задержки с вторыми входами первого и второго элементов И, выходы разрядов второго регистра соединены с входами накапливающего сумматора, выходы разрядов которого соединены через третий регистр с входами первого индикатора, выходы разрядов второго счетчика соединены через четвертый регистр с входами второго индикатора, выход второго элемента задержки соединен с вторым входом триггера, выход которого соединен с управляющим входом накапливающего сумматора, первый выход счетчика циклов соединен с установочными входами второго счетчика и накапливающего сумматора, а второй выход счетчика циклон соединен с управляющими входами третьего и четвертого регистров.50 55 60 65 На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.Устройство содержит генератор 1синхронизирующих импульсов, счетчик2 дальности, первый элемент 3 задержки, блок 4 опроса, датчик 5 кода, второй элемент б задержки, счетчик 7 циклов, инвертор 8, первыйрегистр 9, первый счетчик 10, триггер 11, дешифратор 12, второй регистр 13, третий регисто 14, первыйэлемент И 15, накапливающий сумматор 16, второй счетчик 17,четвертыйрегистр 18, второй элемент И 19 ииндикаторы 20 и 21,Устройство работает следующим об.разом.Работа происходит циклами. Циклопределяется временным интерваломмежду сигналом "Запрос дальности"(ЗД), вырабатываемым контролируемымдальномером и сигналом "Ответ дальности" (ОД), выдаваемым приемопередающим блоком (не показаны).Сигналы ЗД с высокочастотного (ВЧ )выхода дальномера поступают на ВЧвход приемо-передающего блока. Далее ЗД в форме видеоимпульса запускает генератор 1 и блок 4 опроса.Сигналом с. блока 4 опроса код датчика 5 переписывается в счетчик 2дальности и устанавливает его в определенное состояние. Счетчик 2дальности производит подсчет импульсов генератора 1 до переполнения.Момент переполнения определяется кодом датчика 5. Этот код выбираетсятаким, чтобы с учетом периода следования импульсов генератора 1 времяпоявления импульса переполнения счетчика 2 относительно ЗД соответствовало имитируемой дальности. Сигналс выхода счетчика 2 поступает навход приемо-передающего блока, модулирует его и Формирует сигнал ОД,который поступает на вход дальномераПосле прихода ОД дальномер отрабатывает имитируемое значение дальности,и код отработанной величины появляется на кодовых выходах дальномера(на входах первого регистра 9).В это время сигнал с выходасчетчика 2, задержавшись на времяльб в элементе б задержки, поступаетна управляющий вход первого регистра 9 и переписывает код (отработанный дальномером ) в счетчик 10.. Кроме того, сигнал с выхода счетчика 2 поступает на вход счетчика 7циклов и изменяет его состояние налединицу, а также через время с (задержавшись на элементе 3 задержки)поступает на вторые входы элементов И 15 и 19. Один из них открыт ипоэтому сигнал поступает на входсчетчика 17 и изменяет его состояние на единицу либо с выхода элемен 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Таким образом на выходе генератора 1 образуется пачка импульсов, длительность которой пропорциональна имитируемой дальности. Сигнал ОД с выхода счетчика 2 дальности поступает на элемент 3 задержки, где задерживается на время с . Через вре-. мя с сигнал поступает на входы элементов И 15 и 19 одновременно с работой счетчика 2 импульсы начинают поступать на вход счетчика 10, Счетчик 10 работает на вычитание, Поэтому из кода дальномера, переписанного в нулевом цикле в счетчике 10 вычитается число импульсов, содержащихся в пачке импульсов генератора 1. Частота повторения импульсов генератора 1 выбирается соответствующей младшему разряду кодадальности дальномера и соотнетстнен-но счетчика 10. Это позволяет исключить необходимость дополнительных масштабных преобразований, Привычитании н счетчике 10 в перном 5цикле осуществляется действие Н имигде Н - код, отработанный дальномером,имитируемая дальность(код),Ю, - код погрешности дальномера в первом цикле. 15При этом имеется н виду, что втечение ,и рабочих циклов датчик 5кода выдает один и тот же код, т.е,обеспечивается имитация одной и тойже дальности, Триггер 11 устанавливается н исходное состояние в каждомцикле одновременно с переписью всчетчик 10 сигналом с выхода элемента 6 задержки.Если в первом цикле М- "имев 0то триггер 11 не меняет исходногосостояния ввиду того, что на его входе не появляется импульс переполнения счетчика 10, и к управляющему входу сумматора 16 прикладывается потенциал, заставляющий его работатьна сложениеЕсли М - М ищрп, с О, то на выходссчетчика 10 появляется импульс переполнения, который изменяет состояниетриггера 11, и на управляющий входсумматора 16 поступает потенциал,заставляющий его н очередном циклеработать на вычитание,Погрешность дальномера имеетопределенный закон распределения 40(нормальный, равновероятнь 1 й либо более сложную комбинацию ). Следователь.но, погрешность дальномера, находящегося в исправном состоянии, имеет.определенные ограничения. В случае 4выхода погрешности за эти ограничения дальномер считается неработоспособным.Кроме того, реакция дальномерана ОД может быть неадекватна имитируемой величине, если на дальномердействуют помехи (естественные, искусственные),Если погрешность дальномера в определенном цикле превышает установленный для данного дальномера минимум, то величина, зафиксированнаяв счетчике. 10, превышает определенную величину, т.е, можно считатьчто в каком-то или в каких-то изтриггеров счетчика 10, начиная с 60определенного разряда, после вычитания зафиксированы единицы.Например, пусть цена младшегоразряда (пересчитанная в метры)счетчика 10 равняется 20 м. Тогда . Я для обеспечения дальности измерения500 км число разрядов счетчика 10должно быть 15 со следующими ценами: 20 м, 40 м, 80 м, 160 м; 320 м640 м, 1200 м, 2400 м, 4800 м,9,6 км, 19,2 км; 46,4 км, 72,8 км,145,6 км 291,2 км,Если считать, что максимальнаяединичная ошибка не должна превышать,допустим 160 м, то появлениеединйцы в любом либо любых разрядахсчетчика 10 с номером более чем 4говорит либо о сбое дальномера помехой, либо о его неисправности.Рассмотрим случай, соответствую.щий выражениюМ-Ь . Кгде 8,Р - минимальный код счетчика10, фиксируемый дешифратором 12,В этом случае после операции вычитания дешифратор 12 не срабатывает, и на его выходе появляетсяпотенциал разрешающий срабатываниеэлемента И 15, Через время 9 сигнал с выхода счетчика 2 дальностичерез открытый элемент И 15 осуществляет перепись кода младших разрядов счетчика 10 через второй регистр 13 и сумматор 16,. л г,Время с 3 выбирается меньше 6,но больше времени переходного процесса счетчика 10.Поскольку в этом случае с выходасчетчика 10 нет импульса переноса,то триггер 1 находится н исходномсостоянии, а при наличии переносатриггер 11 меняет свое состояние, Вобоих случаях сумматор 16 произнодиталгебраическое (с учеом знака триггера 11 ) суммирование ошибки дальномера в К-м цикле к сумме ошибок дальномера в К(минус )-циклах,После появления на входе счетчика 7 циклов И сигналов ОД он выдает импульс, который осуществляет перепись кода из сумматора 16 черезтретий регистр 14 в первый индикатор 20. На индикаторе 20 выснечивается либоН дальномера, либоКПя , присоответствующем выборексйстемы счисления счетчика 7 и индикатора 20 и соотнетствующем размещении запятой на индикаторе, отделяющей целую часть результата от дробной.Например, счетчик 7 циклов работает в десятичной системе, а и = 100,тогда дна младших разряда индикатора20 должны быть отделены от остальныхзапятой при условии выдачи сумматором 16 кода также н десятичной системе счисления. Реализация указанного свойства может быть и в двоичной1054808 НИИПИ Заказ 9101/53 Тираж 710 Подписно ПП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,Филиа системе, в этом случае сумматор имеет более простое схемное воплощение.Рассмотрим случай1 имит 1 "ФВ этом случае дешифратор 12 сра батывает и выдает на вход элемента И 15 запрещающий потенциал, поэтому второй регистр 13 уже не производит перепись в сумматор 16. Данное состояние дальномера рассматри вается как сбой. Выходной сигнал дешифратора 12 через инвертор 8 открывает второй элемент И 19, и сигнал .с выхода элемента 3 задержки поступает на вход счетчика 17. Счетчик 17 производит подсчет общего числа сбоев дальномера за б циклов.После поступления и-го сигнала на вход счетчика 7 циклов осуществляется перепись кода счетчика 17 через четвертый регистр 18 и во второй индикатор 21.Пусть в течение п циклов произошло в случаев, в которых выполняется неравенство 25Я ими гпр 1Тогда происходит и-е обратных случаев,После этого на выходе первого 30 индикатора 20 зафиксирована неискаженная сбоями суммарная ошибка дальномера в щ циклаха во втором индикаторе 21 зафиксировано число сбоев п-щ.Далее прость 1 м путем можно получить неискаженную сбоями среднеарифметическую величину погрешности дальномераЯ- "к . Нкв- п- щ 1 п 1Таким образом, повышена точность устройства в результате исключения из результатов сбоев.Число, зафиксированное во втором индикаторе, взятое как отношение к числу и либо обработанное другим образом, позволяет оценить помехоустойчивость дальномера.Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в том, что оно повышает точность известного устройства при сохранении статистической обработки результатов измерения.Кроме того, устройство позволяет уменьшить время контроля дальномера, так как отпадает необходимость многократной перепроверки результатов измерения при наличии сбоев и недостоверности конечных результатов. Ь