Способ определения тангенциальной составляющей скорости объекта

(51) ЗО РСКОМУ СВИДЕТЕ В(57) Использование: измере объекта. Сущность изобретен импульс длительностью гимп, вторения Т 0, принимают отр пульс, измеряют дальность направление О прихода при ла, через время То излучают и пульс, принимают отраженнь направление Йг его прихода тангенциальную составляющ объекта Чт по приведенной фо ние скорости ия: излучают периодом поаженный им до обьекта, нятого сигнаовторный имй, измеряютопределяют ую скорости рмуле. 3 ил вание и абрам времени. М,Я СК Известен способ измерения тангенциальной скорости Чт 3), с.314), заключающийся в излучении сигнала длиной волны 1 в направлении цели, приеме отраженного от движущейся цели сигнала разнесенными на интервал б двумя антеннами, измерении направления Она цель, измерении частот 11 и 1 г сигналов (с выходов обеих антенн) с последующим вычитанием результатов 1 тг, измерении дальности О до цели и формировании сигнала, пропорционального тангенциальной скорости, в соответствии с выражением иолокации спользова и скорости о сверхска тносится к рад и может быть и ангенциально в в системах с Изобретение дионавигациия,измерения жения объекто ванием. ирано длдвинир. Известен дифференциальн измерения тангенциальной ско заключающийся в измерении ч пплера 1 д для нескольких полож области траверэной дальности ровании сигнала, пропорциона генциальной скорости КЛА, полученной системы уравнений Чт 1,п, (1) д анный способ имеет низ змерения. т.к, требует ости обоих каналов прие 1, а также в случае испол ыстрого сканирования изичий длительностей изл емых) сигналов в различн ый способ ти (измересть измвреа быстрого авномерноли 0(т. циаль зможно ю точн и мето чета не я с(Щ(и ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИОБЪЕКТА данный диффере имеет ограниченные во ние в области гт) и низк ния при использовани сканирования из-за неу сти закона сканирован ый способ рости КЛА, астоты Доений КЛА в гт и формильного танна основе Однако д ность и идентич мерения метода б та разл (приним кую точВысокой ма и изьзования за неучеучаемыхых Она.ющем,Луч 1 пер(Ц (И излучае в сектор ный про торе начпо закону ительности рачивается определентом же секантенны по 1 - Ог= То - 1 пер(61) 1 пер(62),правлениях и требует больших размеров антенны б.Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения тангенциальной скорости Чт, заключающийся в излучении радиосигнала с длиной волны А, приеме двумя разнесенными на расстояние б пунктами отраженного сигнала, измерении направления на цель О, непосредственным измерением частоты Ь Р биений двух принимаемых сигналов (11 и 12), измерении дальности до цели О и формировании сигнала, пропорционального тангенциальной скорости цели Чт, в соответствии с выражением Однако данный способ имеет низкую точность измерения Ч, так как не учитывает различий длительностей излучаемых (принимаемых) сигналов (при измерении О и Й) и требует двух разнесенных приемных пунктов или одной антенны с большой базой д.Цель изобретения - повышение точно- сти измерения тангенциальной скорости объекта однопунктной системой локации на основе быстрого сканирования за счет учета изменения длительности излучаемых импульсов при изменении направления.Поставленная цель достигается тем, что в известном способе измерения тангенциальной скорости путем непосредственного измерения частоты биений двух принимаемь 1 х сигналов, заключающемся в излучении радиоимпульса, приеме отраженного. от объекта радиоимпульса, измерении дальности О до обьекта, измерении направления 61 приема, дополкительно повторно через время То излучают и принимают радиоимпульс, измеряют направление Йг приема импульса и формируют сигнал, пропорциональный величине тангенциальной скорости Чг объекта, согласно выражения где ЬерЩ - закон сканирования луча антенны при излучении радиоимпульса,Сущность способа заключается в следуантенны сканирует ли боер(1 и за время д мого импульса тимп пов Е (9, 6 + Йобз). ЧЕРЕЭ межуток времени аппп в инает сканировать луч эаконУ 1 прЩ (или ЙЬр(1 ДлЯ пРиема отРаженного от объекта сигнала 1 пр(0) = 0; 1 п Р (ЙЬбз) = Тпр,5т.е. вРемд обзоРа сектоРа (Йи. Йи+ Йобз) и Ри приеме равно тпр. Во время сканирования луча антенны на прием с некоторого направления Й 1 принимается отраженный от 10 движущейся цели сигнал. Измеряется направление О 1 приема сигнала где г 1 - момент окончания отраженного отцели импульса Йо - ширина луча (диэграммы направленности) антенны.Измеряется дальность до цели 01 25 01= - (гимп 1 пер (О 1) +Гпп +11). (6)с2 Через определенное время тп после окончания сканирования на прием тпр(ЙЬбз) = гпр, луч антенныснова сканирует в секторе об- ЗОРЭ ( ЙЙ. ЙЙ + ЙЬбз) ПО ЭЭКОНУ 1 пер(Щ И антенна излучает радиоимпульс (фиг, 1, 2) То = гимп + аппп + Гпр + гп, (7) 35Через время аппп по окончании излучения РЭДИОИМПУЛЬСЭ 1 пер(ЙЬбз) . тимп ЛУЧ ЭНтЕННЫ начинает сканировать и о за ко ну 1 пр(Й) длЯ пРиема сигналов: 1 пр(о) = О. Во вРе мя сканирования на прием с некоторогонаправления 62 (в общем случае Й 1 Ф %) принимается отраженный импульс. Измеряют направление (62) приема (фиг. 1) где т 2 - момент окончания действия принятого импульса По полученным данным формируют сигнал,пропорциональный величине тангенциальной составляющей скорости цели, в соответствии с выражениемчальной установки триггеров 8, 9 и 10 и входом запуска синхрогенератора 18, выход синхрогенератора 18 подключен к синхровходам АП 3, передатчика 4 и СУА 2 и ко входу СТ 15, выход СУА 2 соединен с управляющим входом антенны 1, выход передатчика 4 соединен со вторым входом АП 3, выход СТ 15 подключен к первому входу элемента Исключающий ИЛИ 17 и ко входу СТ 16, выход СТ 16 подключен ко входу установки в единичное состояние триггера 8 и второму входу элемента Исключающий ИЛИ 17, выход элемента Исключающий ИЛИ 17 соединен со входами установки в единичное состояние триггеров 9 и 10,Система, реализующая данный способ, работает следующим образом.Пусковой импульс на пусковом входе системы переводит триггеры 8, 9 и 10 в начальное (нулевое) состояние и запускает синхрогенератор 18, По первому импульсу с синхрогенератора 18 АП 3 подключает выход передатчика 4, который генерирует излучаемый импульс длительностью тимп (фиг, 1), ко входу антенны 1, а СУА 2 при этом обеспечивает сканирование луча антенны 1 за время длительности импульса передатчика 4 тимп в заданном СЕКТОРЕ (О Й + 9 обз) ПО ЗаКОНу тпер(Щ (или 6 Ъер(т), Этот же первый импульс с выхода синхрогенератора 18 поступает на вход СТ 15, По окончанию действия импульса передатчика 4 СУА 2 переводит луч антенны 1 в начальное 8 направление. Через время тпп (фиг, 2) синхрогенератор 18 вырабатывает второй импульс, По второму импульсу синхрогенератора 18 АП 3 подключает выход антенны 1 ко входу приемника 5, а СУА 2 обеспечивает сканирование луча антенны 1 за время напр в секторе обзоРа Эй 9 + ЯЬбз) по закону 1 прЩ (или Яр(т). Этот же второй импульс поступает на вход СТ 15, на выходе которого появляется импульс. Импульс с выхода СТ 15 поступает на первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17, а т,к, на втором его входе присутствует нулевой уровень с выхода СТ 16, то этот импульс появляется на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17 и устанавливает триггеры 9 и 10 в единичное состояние. Единичный сигнал с выходов триггеров 9 и 10 подается на входы ИВИ соответственно 12 и 13, ИВИ 11, 12 и 13 работают,: например, по методу счетных импульсов, С момента подачи единичного сигнала ИВИ 12 и 13 начинают измерение, Отраженный от цели радиоимпульс (фиг. 1, 2) принимается антенной 1 и через АП 3 поступает на вход приемника 5. С выхода приемника 5 видеоимпульс поступает на. входы УФИОС 6 и 7 (например, одновибраторы), Причем УФИОС 6 формирует импульс, фронт котороо соответствует спаду, 5 а УФИОС 7 - импульс, фронт которого соответствует фронту видеоимпульса приемника 5. Импульс с выхода УФИОС 7 поступает на вход установки в нулевое состояние триггера 10, на выходе которого появится нуле вой потенциал, Нулевой потенциал с выходатриггера 10 поступает на вход ИВИ 13, что соответствует моменту окончания измерения. Результат измерения (например, код) 11 с выхода ИВИ 13 поступает на первый вход 15 микропроцессора 14. Импульс с выходаУФИОС 6 переведет триггер 9 из единичного в нулевое состояние, Нулевой потенциал с выхода триггера 9 поступит на вход ИВИ 12, что будет соответствовать моменту окон чания измерения, Результат измерения т 1 свыхода ИВИ 12 поступает на второй вход процессора 14.Через определенное время тп послеокончания сканирования луча антенны на 25 пРием Ьр(:)Ьб,) =тпр синхРогенеРатоР 18вырабатывает третий импульс. Этот импульс с выхода синхрогенератора 18 поступает на вход АП 3, который подключает выход передатчика 4 ко входу антенны 1, и 30 на вход СУА 2, которая обеспечивает сканирование луча антенны 1 за время длительности импульса тимп передатчика 4 в заданном сектоРе (Й, Й + Оебз) по законУ 1 пер(й) .(или Валер(т, Этот же третий импульс с 35 выхода синхрогенератора 18 подаетсяна вход СТ 15. По окончанию действия ИМПУЛЬСа ПЕРЕДатЧИКа 4 (1 пер(ЯЬбз) = Тимп.-Ъер(олимп) = Йэбз) СУА 2 ПЕрЕВОдИт ЛуЧ аН- тенны 1 в начальное направление О. Че рез время аппп синхрогенератор 18вырабатывает четвертый импульс, По четвертому импульсу синхрогенератора 18 АП 3 подклочает выход антенны 1 ко входу 45приемника 5, а СУА 2 обеспечивает сканирование луча антенны 1 за время тпрв секторе обзора по закону ьр(И) (или Яр(т, Этот же четвертый импульс с выхода синхрогенератора 18 подается на вход СТ 15, на 50выходе которого появится второй импульс.Этот второй импульс с выхода СТ 15 подается на вход СТ 16 и первый вход элемента "Исключающий ИЛИ" 17, При этом на выходе СТ 16 появится импульс, который поступит на 55второй вход элемента "Исключающий ИЛИ" 17, поэтому на выходе элемента "Исключающий ИЛИ" 17 не появится импульса, т,е, будет нулевой потенциал. Этот нулевой потенциал с выхода элемента "Исключающий ИЛИ" 17 подается на входы установки в) - 8 е, 1 = 1,2, рина луча антенны (на овинной мощности); мер, по де Йе-ш уровню и единичное состояние триггеров 9 и 10, поэтому триггеры 9 и 10 останутся в нулевом состоянии. Импульс с выхода СТ 16 поступает на вход установки в единичное состояние триггера 8 и переведет его из нулевого 5 в единичное состояние. Единичный сигнал с выхода триггера 8 подается на вход ИВИ 11, который начинает измерение. Отраженный от движущейся цели радиоимпульс (фиг. 1, 2) принимается антенной 1 и через 10 АП 3 подается на вход приемника 5, Видео- импульс с выхода приемника 5 поступает на входы УФИОС 6 и 7, на выходах которых появятся импульсы. Импульсы с выходов УФИОС 6 и 7 поступают на входы установки 15 в нулевое состояние (" Сброс" ) триггеров 8, 9 и 10, В результате этого триггеры 9 и 10 не изменят своего нулевого состояния, а триггер 8 перейдет из единичного в нулевое состояние. Этот переход произойдет в момент 20 прихода импульса с выхода УФИОС 6, который формирует импульс, фронт которого совпадает со спадом видеоимпульса на выходе приемника 5, Момент появления нулевого потенциала на выходе триггера 8 (т.е. 25 на входе ИВИ 11) соответствует моменту окончания измерения для ИВИ 11, Результат измерения т 2 с выходаИВИ 11 поступает на третий вход процессора 14, После прихода сигнала на третий вход процессор 14 30 производит вычисления в соответствии с ал- торитмом с (01 6)имп пер(01 )аппп +111т" ьбТ%ТьТЦТ 01 = - 1, тимп - тпер( О ) + аппп + т 1. (20)с2- дальность до цели (фиг, 1, 2).Таким образом, по сравнению с известным предлагаемый способ измерения тангенциальной скорости объекта позволяет повысить точность измерения чт на величину (18) однопунктной системой локации, использующей метод сверхсканирования, за счет учета различий длительностей излучаемых сигналов с изменением направления их прихода вследствие тангенциального движения цели, т.е, достигнута поставленная цель изобретения.Формула изобретения Способ определения тангенциальной составляющей скорости объекта, включающий излучение импульса длительностью тимп и периодом повторения То, прием отраженного сигнала при сверхбыстром сканировании луча антенны в секторе ОЬаз за время гимн и определение скорости по результатам обработки принятых сигналов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, измеряют дальность Р до объекта и направление О прихода принятого сигнала, через время Те после излучения импульса излучают повторный импульс и принимают отраженный сигнал, измеряют направление 6 его прихода, а тангенциальную составляющую скорости Чт объекта определяют по формуле де ЬерС 6) - закон сканирования луча антенны при излучении радиоимпульса,Редактор В. Трубченк Шмаков рек ственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Про аказ 1284 Тираж ВНИИПИ Государственного коми 113035, МоскПодписноета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС