Устройство для отображения информации о загрязнениях морской поверхности нефтепродуктами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК Н)БОНН 1 5 1 Б 13/9 ЕНИЯ инс рьс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ(71) Киевский политехническийтут им. 50-летия Великой Октябсоциалистической революции(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯИНФОРМАЦИИ О ЗАГРЯЗНЕНИЯХ МОРСКОЙПОВЕРХНОСТИ НЕФТЕПРОДУКТАМИ, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, приемопередатчики антенный блок, генератор развертокблок управления и последовательносоединенные усилитель считывания иблок отображения инФормации, прицемпервый выход блока управления подключен к второму входу блока отображе"ния информации, третьи и четвертыевходы которого подключены к первомуи второму выходам генератора разверток соот ветст венно, второй выход за"дающего генератора подключен к пер"вым входам блока управления и генератора разверток, второй выход антен"ного блока подкпюцен к второму входугенератора ра з верток, а второй входблока управления является входом устройства для отображения информациио загрязнениях морской поверхностинефтепоодуктами, о т л и ц а ю щ ее с я тем, цто, с целью улучшения т оц ности идент ифи ка ции нефтя ных загрязнений морской поверхности, введены коммутатор временной автомати" ческой регулировки усиления (ВАРУ), последовательно соединенные амплитудный селектор, усилитель записи коммутатор усилителя записи, запо" минающая электронно-лучевая трубка (ЗЭЛТ), усилитель разверток, коммутатор модулятора, коммутатор мишени и коммутатор усилителя считывания, причем второй выход блока управления соединен с катодом ЗЭЛТ, третий выход блока управления соединен с первыми входами коммутатора модуля- а тора и коммутатора мишени, четвертый выход блока управления соединен с вторыми входами коммутатора моду" лятора и коммутатора мишени, вторым С входом коммутатора усилителя .записи и входом коммутатора ВАРУ, пятый вы" Е ход блока управления подключен к третьим входам коммутатора модулято" ра и коммутатора мишени и первым вхо- СО дом коммутатора усилителя считывания Два выход которого подключен к входу уси- ьелителя считывания, выход приемопередатчика соединен с входом амплитуд" д ного селектора, первый и второй выходы генератора разверток через усилитель разверток соединены с входами отклоняющих катушек ЗЭЛТ, выход коммутатора модулятора соединен с модулятором ЗЭЛТ, выход мишени ЗЭЛТ подключен к входу коммутатора усилителя Ь, считывания, выходу коммутатора усили. теля записи и через сопротивление нагрузки к выходу коммутатора мишени, 1541550Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано длявизуального отображения загрязненныхучастков водной поверхности.Цель изобретения - улучшение точности идентификации нефтяных загрязнений морской поверхности,На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройствадля отображения информации о загрязнениях морской поверхности нефтепродуктами, на Фиг. 2 - пример выполнения блока управления, на фиг., 3пример выполнения второго Формирователя, на фиг. 4 - пример выполнениямишени запоминающей электронно-лучевой трубки.Устройство (фиг.1) содержит приемопередатчик 1, антенный блок 2, амплитудный селектор 3, усилитель 4записи, коммутатор 5 усилителя записи, задающий генератор 6, коммутатор 7 временной автоматической регулировки усиления (ВАРУ), блок 8 управления, блок 9 отображения информации, коммутатор 10 модулятора, запоминающую электронно-лучевую трубку (ЗЭЛТ) 11, коммутатор 12 мишени,коммутатор 13 усилителя считывания,усилитель 14 считывания, генератор15 разверток, усилитель 16 разверток и сопротивление 17 нагрузки, аблок 8 управления (Фиг,2) содержитпервый триггер 18, второй триггер 1",третий триггер 20 четвертый триггер21, первый формирователь 22, второйФормироват ел ь 23, пер вый элементИ-НЕ 24, вторЬй элемент И-НЕ 25,третий элемент И-НЕ 26, первую линию27 задержки, первый элемент НЕ 28,вторую линию 29 задержки, элемент И30 и ключ 31, а второй Формирователь23 (фиг. 3) содержит счетчик 32,делитель 33 частоты, коммутатор 34формирователя, пятый триггер 35, шестой триггер 36, четвертый элементИ-НЕ 37, пятый элемент И-НЕ 38, шестой элемент И-НЕ 39, второй элементНЕ 40, третий элемент НЕ 41 и второй элемент И 42, а мишень ЗЭЛТ 11(фиг.4) содержит диэлектрическую мозаику 43, проводящую подложку 44 ивыравнивающую сетку 45,Устройство работает следующим образом,В начальный момент времени замыкается ключ 31 блока 8 управления, ипо команде, Формируемой на четвертом 5 1 О 15 20 25 30 55 40 45 50 55 выходе блока 8 управления, устройство для отображения информации о загрязнениях водной поверхности нефтепродуктами переводится в.режим "Подготовка". По этой команде с выходовгенератора 15 разверток, на входыкоторого подаются синусно-косинусные напряжения от антенного блока 2 исинхроимпульсы от задающего генератора. 6, напряжения через усилитель16 разверток поступают на Фокусирующе-отклоняющую систему ЗЭЛТ 11, Формирующую радиально-круговой растрпричем луч ЗЭЛТ 11 отпирается полностью подающимися на катод ЗЭЛТ 11 с трет ьего выхода блока 8 упра вления импульсами, по длительности совпадающими с прямым ходом развертки. Электронный луц постоянной плотности ска" нирует диэлектрическую поверхностьмишени. При этом коммутатор 5 усилителя записи и коммутатор 1 Зусилителя считывания отклюцают усилитель 4 записи и усилитель 14 считывания от выхода ЗЭЛТ 11. На проводящую подложку 44 мишени через сопротивление 17 (К 53 кйм) подается смещающее напряжение с коммутатора 12 мишени, Величина смещающего напряжения на 4" 5 В меньше напряжения выравнивающей сетки 45, которая находится под постоянным потенциалом (например, на проводящую подложку триггера 18 подается +495 В, а на выравнивающую сетку +500 В),Коэффициент вторичной электронной эмиссии диэлектрика мишени в этомслучае больше единицы, и элементы ди" электрической мозаики 43 приобретаютположительный заряд. Потенциал элементов диэлектрической мозаики 43 будет повышат ься до тех пор, пока небудет достигнут потенциал выравнивающей сетки 45. После 2-3-кратногосканирования все элементы диэлектрической мозаики 43 мишени будут иметь потенциал +5 В по отношению к потенциалу проводящей подложки 44. мишени(Фиг. 4), Вторичные электроны собираются выравнивающей сеткой 45 (Фиг.3),т.е. элементы диэлектрической мозаики 43 приобретают потенциал, равномерный по всей поверхности, послечего устройство автоматически переводится командой с второго выходаблока 8 управления в режим "Запись".При этом коммутатор 7 ВАРУ разрываетцепь ВАРУ, которая более не препят ствует появлению в видеосигнале составляющей, характеризующей рассеяние сигнала РЛС на мелкоструктурной морской ряби: коммутатор 5 усилителя записи разрешает прохождение видеосигнала на проводящую подложку 44 мишени ЗЭЛТ 11, коммутатор 1 О модулятора на модулятор ЯЭЛТ 11 подаетнапряжение, соответствующее типовомурежиму. На выходе коммутатора 12 мишени устанавливается напряжение порядка +15 В, которое через сопротивление 17 подается на проводящую подложку 44 мишени ЗЭЛТ 11. Генератор 15 разверток обеспечивает развертку луча ЯЭЛТ 11 в радиально-круговой растр, вращающийся синхронно и синфазно с антенной РЛС.Видеосигнал с приемопередатчика 1поступает на вход амплитудного селектора 3, который проп ус ка ет на вход усилителя 4 записи только ту часть сигнала, амплитуда которого находится в пределах диапазона, задаваемогов амплитудный селектор 3 внешнейоперативной регулировкой, Далее сигнал, усиленный усилителем 4, поступает через коммутатор 5 на мишень ЗЭЛТ11,В течение последующего режима записи потенциал проводящей подложки44 мишени ЯЭЛТ 11 модулируется входным видеосигналом, представляющимсобой рассеянный сигнал морской йоверхности с нефтяными загрязнениями,в то время как электронный луч по"стоянной плотности сканирует мишеньпо всей ее поверхности по закону радиально-кругового растра, Для эффективного выделения сигналов нефтяногопят на или нефт епр оду кт ов и з ра с сея нных морской поверхностью зонлирующих сигналов производится интегрирование декоррелированных сигналов в ЗЭЛТ за счет многократного накопления, что позволяет увеличить соотношение сигнал/шум итем самым повысить вероятность обнаружения пятна, В зависимости от выбранного количества кадров накопления размах записываемого видеосиг"нала и, следовательно, потенциал подложки 44 регулируется в пределах0-5 В соответственно для уровня "бе.лого" и черного". КоэфФициент вторичной электронной эмиссии элементов диэлектрической мозаики 43 С ( 1И электронный луч смещает потенциал их(элементов) в сторону потенциала катода,У 1550 6когда коммутирует данный участок.После и-кратного сканирования мишенирадиально-круговым растром на диэлектрической мозаике 43 образуется по"тенциальный рельеф, представляющийсобой "средненную" запомненную радиолокационную обстановку.В результате накопления те участки диэлектрической мозаики 43, накоторых записывался уровень "белого" (т.е. уровень вкдеосигнала наэтих участках был минимален чтосоответствовало отраженному сигналуот загрязнения), приобретают потенциал величиной в - 15 В, а участки,на которых записывался уровень "чер"ного" (т.е. уровень видеосигнала наэтих участках был максимален, что 20 соответствовало отраженному сигналуот чистой поверхности), приобретаютпотенциал величиной в -20 В.В режиме "Яаписьн предусмотренавозможность накопления 2,4,8, 16 или 25 20,40,80, 160,320 радиолокационныхизображений, оперативно выбираетсяв зависимости от степени волненияморя, Вь 1 бор количества накапливаемых иэображений производится в блоке8 управления.По окончании режима "Запись" напятом выходе блока 8 управления устанавливается команда "Считывание". Врезультате на выход коммутатора 10модулятора подается напряжение, соответствующее типовому режиму, а навыходе аналогичного коммутатора 12мишени устанавливается напряжениепорядка +10 В.40Те части диэлектрической мозаики43 ЯЭЛТ 11, на которых был записануровень "белого", будут иметь по отношению к катоду ЗЭЛТ 11 потенциал-5 В, а части, на которых был записан уровень "черного" - потенциал,-1 О В, уровни "серого" принимают про.межуточное значение от -5 до -10 Впо отношению к катоду ЗЭЛТ 11. Ве"личина напряжения проводящей подложки 44 (+10 В) выбрана так, чтобыэлектронный луч мог пройти в промежуткахх между изолированными островка.ми диэлектрической мозаики 43 в областях, где записан уровень "белого"и не мог пройти, где записан уровень"чео ного"Йа копленный потенциал ьныи рельефв режиме "Считывание" изменяет траектории электронов считывающего луча.Электронный луч с постоянной плотно-.стью тока коллимйруется таким образом, чтобы электроны попадали на мишейь под прямым углом. Заряженные диэлектрические и проводящие элементы мишени ЗЭЛТ 11 образуют некоторое5 подобие электростатической сетки, которая управляет величиной тока электронного луча, достигающего мишени, В цепи сопротивления 17 будет протекать ток, величина которого однознач но с вя за на с на копленным и от ен. циалом. С приходом на второй вход коммутатора 13 усилителя считывания команды "Считывание" разрешается про хождение счита нного си г нала через усилитель 14 считывания на первый вход блока 9 отображения информации, на другие входы которого подаются с генератора 15 разверток напряжения развертки. На экране при этом наблюдается Фрагмент морской поверхности с имеющимися пятнами.Блок 8 управления (Фиг.2) Функци" онирует следующим образом. 25Команда "Пус.к" вырабатывается первым Формирователем 22 при замыкании ключа 31. При этом первый и второй т ри гг еры 18 и 19 переводятся в состояние, соответствующее режиму З 0 "Подготовка", одновременно по перво.му входу, запускается второй Формирователь 23, а третий и четвертый триггеры 20 и 21 устанавливаются в "1" по выходам Я. Синхронизируемый импульсами курсовой отметки с антенного блока 2 РЛС (от преобразователя уголкод) второй формировател ь 23 вырабатывает на первом выходе импульс, длительность которого соответствует 40 заранее заданному числу оборотов антенны, выбираемому по наилучшему стиранию. На это время открывается коммутатор 10 модулятора ЗЭЛТ 11 и осуществляется стирание ранее записанной 45 информацииПо заднему Фр онту сформированного импульса на втором выходе второго формирователя 23 вырабатывается короткий импульс, который через ,открытые третьим и четвертым триггерами 20 и 21 элемент И 30 и третий элемент И-НЕ 26 переводит первый и второй триггеры 18 и 19 в режим "За; письн и через вторую линию 29 задержки по второму входу запускает вновь второй Формирователь 23 и переводит четвертый триггер 21 в исходное состояние. Далее второй формирователь 23 выра бат ывает на пер вом выходе и мпульс ("временные ворота"), равный по длительности 1, 2, 4, 8 или 16 оборотам антенны, или, при подключении делителя частоты 33, соответственно (1, 2, 4, 8, 16) х 20 оборота м.Время, задержки на второй линии 29 задержки выбирается достаточнымдля перекоммутации ЗЭЛТ 11 из режима "Подготовка" в режим "Запись". По заднему Фронту "временных ворот" импульс с второго выхода второго фор. мирователя 23 через элементы И 30 и И-НЕ. 25 переводит первый и второй триггеры 18 и 19 в режим "Считывание и через первую линию 27 задержки, третий триггер 20 - в исходное состояние. При поступлении новой команды "Пуск" описанный процесс повторяется.Второй Формирователь 23 (Фиг.3) ра ботает следующим обра з ом.Импульсы отметки курса поступают на счетчик 32, с выходов которого меандры длительностью 1, 2, 4, 8или 16 оборотов антенны подаются накоммутатор 34, переключаемый с пуль"та управления (переключающие связине показаны) . По выбору операторасоответствующий меандр поступает непосредственно либо с выхода коммута"тора 34, либо через делитель 33 ча"стоты на вход четвертого элементаИ-НЕ 37 и на входы третьего элементаНЕ 41 и второго элемента И 42. По"следние Формируют короткий импульспо положительному перепаду меандра.Если на первый и второй входы второго Формирователя 23 поступает импульс запуска, то шестой триггер 36,перебрасываясь, открывает шестойэлемент И-НЕ 39, и тогда очереднойкороткий импульс перебрасывает пятый триггер 35, открывая четвертыйэлемент И-НЕ 37, и положительныйперепад меандра, проинвертированныйчетвертым элементом И-НЕ 37 поступа ет на пер вый выход Формироват еля23, По заднему Фронту перепада импульс с выхода пятого элемента И-ПЕ38 переводит пятый и шестой триггеры35 и 36 в исходное состояние и поступает на второй выход второго фор"мирователя 23,Сравнительный анализ показал, чтопредлагаемое, устройство обеспечива"9 15415501 Оет лучшее качество отображения мор- получать более качественную информаской поверхности за счет накопления цию о степени загрязнения морской сигнала и, следовательно, позволяет поверхности нефт елр одукта ми.1541550 Пюу 5 ый был дтрсй 5 ыид Пвр 5 ыи Составитель В. РодзивиловТехред М. ХоданичКоррек ата Редактор Е. Па аж 4 За ка енного комит 13035 Москв НИИПИ Госудоизаодственно-издательский комбинат Патент , г агарин од,Юа про рамлал ф 8 И-Ы по изобретени-35, Раушская Подписноеи открытиям лри ГКНТ СССаб., д. 4/5