Импульсный дальномер

 

Изобретение относится к локационным системам. Целью изобретения является повышение точности измерения дальности. Поставленная цель достигается путем введения формирователя 2 временного интервала и блока 8 задержки, причем вход блока задержки соединен с выходом приемника 3, вход формирователя 2 временного интервала соединен с выходом блока 8 задержки, а выход соединен с вторым входом счетчика 4,- выход блока 8 задержки соединен с входом передатчика 1.1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 $13/02, 17/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (I 0CflATEHT CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4899383/22 (22) 03.01,91 (46) 07.06.93. Бюл. 1Ф 21 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) С.В. Бутузов, В.Е.Дьячков и А.А.Шаталов (56) 1. Новый лазерный дальномер. Электроника (США), т.42. М 11, М,: Мир, 1969.

2, Пащенков 8.3, Радио- и светодальномеры, 2-е изд. M.: Недра, 1980.с.107. (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ДАЛЬНОМЕР

„„. Щ„„1820346 А1 (57) Изобретение относится к локационным системам. Целью изобретения является повышение точности измерения дальности.

Поставленная цель достигается путем введения формирователя 2 временного интервала и блока 8 задержки, причем вход блока задержки соединен с выходом приемника 3, вход формирователя 2 временного интервала соединен с выходом блока 8 задержки, а выход соединен с вторым входом счетчйка

4; выход блока 8 задержки соединен с входом передатчика 1 ° 1 ил.

1820346

Таким образом. период Т1 формируется как функция расстояния до объекта измерения дальности.

Сигналы с выхода блока 8 задержки по5 ступают на вход формирователя 2 временного интервала. на выходе которого формируется сигнал длительностью Tz. равной

Tz МТ1 M(— +»

2D

Формирование временного интервала

Tzc помощью формирователя 2 временного

15 интервала приводит к искусственному Мкратному удлинению измеряемого интервала времени по сравнению с прототипом, где величина Т2 определяется как т =2

2= V

В предлагаемом импульсном дальномере сигналы длительностью Tz с выхода фор25 мирователя временного интервала поступают на второй вход селектора 4, на первый вход которого подаются сигналы с выхода эталонного генератора 5. За время существования на втором входе селектора 4

30 сигнала длительностью Tz на первый вход селектора 4 проходит N импульсов эталонного генератора, причем

N= — = — М(+ц) Т2 1 20

35 Тэ Тэ V

-pe Π— расстояние до объекта, .

V — скорость распространения зондиру- 40 ющих импульсов, поступают на вход приемника 3. После преобразования в электрический сигнал и усиления импульсы с выхода приемника 3 поступают на вход блока 8 задержки и через время тз, опреде- 45 ляемое блоком 8 задержки, поступают на вход передатчика 1. в результате чего передатчик вырабатывает очередной зондирующий импульс. Таким образом, период Т1 следования импульсов на выходе блока 8 50 задержки определяется как

T1= — +a+ ta

55 где tz — время задержки импульсов в цепях приемника 3 и передатчика 1. Обозначив

1 +1З как 14, получим

T1 = — + т4.

Изобретение относится к локационным системам и .может быть использовано для измерения дальности до неподвижных и медленно перемещающихся объектов. Пре- имущественно изобретение может быть использовано для измерения малых расстояний в системах автоматической наводки на резкость телевизионных камер.

Цель изобретения — повышение точности измерения дальности за счет. искусственного удлинения интервала времени, являющегося функцией дальности, На чертеже изображена структурная схема предлагаемого импульсного дальномера. Он содержит передатчик 1, формирователь 2 временного интервала, приемник

3, селектор 4, эталонный генератор 5, счетчик 6, решающий блок 7, блок 8 задержки.

Генератор 5, селектор 4, счетчика 6 и блока 7 вычисления дальности; соединенных последовательно. Выход формирователя.2 временного интервала соединен с вторым входом селектора 4, вход блока 8 задержки соединен с выходом приемника 3, а выход соединен с входом передатчика и входом формирователя временного интервала, Предлагаемый импульсный дальномер работает следующим образом.

Передатчик 1 вырабатывает зондирующие импульсы и излучает их в направлении объекта, дальность до которого подлежит измерению. Отразившись от объекта зондирующие импульсы через время. где Тэ — период колебаний эталонного генератора, N импульсов с выхода селектора 4 поступают на, вход счетчика 6, с выхода которого число N поступает на вход блока 7 вычисления дальности, осуществляющего вычисление измеренного значения расстояния D из выражения (1), Значения V,Т,МЛ4 вводитсяв решающий блок 7 как константы, соответствующие ус- ловиям проведения измерения.

При этом погрешность ЬО измерения расстояния 0 определяется погрешностью

Л N измерения числа периодов эталонного генератора 5, подсчитанных первым счетчиком 6 за время Т2, ло-0(м+л и)-0(м) — () (г)

При прочих условиях погрешность ЬОл прототипа составит

1820346

ADn — Т ЛN

Ч

Формула изобретения

Импульсный дальномер, содержащий передатчик, приемник, последовательно соединенные эталонный генератор, селектор, счетчик и блок вычисления дальности, отличающийся тем, что. с целью повышения точности измерения дальности, в него введены формирователь временного интервала и блок задержки, причем выход. формирователя временного интервала соединен с вторым входом селектора, вход блока задержки соединен с выходом приемника, а выход — с входом передатчика и входом формирователя временного интервала.

Составитель О,Сычева

Техред М.Моргентал Корректор С.Перкарь

Редактор С.Кулакова

Заказ 2029 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям.при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, улХагарина, 101

Сравнение формул (2) и (3) показывает, что точность измерения расстояния с по- 5 моцью предлагаемого импульсного дальномера в М раз выше по сравнению с прототипом и определяется модулем счета

М примененного формирователя временного интервала. Таким образом достигается 10 цель предлагаемого изобретения — повышение точности.

В качестве передатчика 1 в предлагаемом импульсном дальномере могут быть использованы лазеры импульсного излучения, 15 . например полупроводниковый лазер ЛПИ-101.

Счетчик 6 может быть собран на стандартных ИМС, например, КБООИЕ 137, в качестве селектора 4 может быть использован, например, логический элемент микро- 20 схемы К 500ЛМ 105.

В качестве блока задержки 8 может быть использован, например, источник временных интервалов.

Решающий блок может быть собран с 25 применением микропроцессорных комплектов серий КР 580 или KM 1810 или любых других.

Таким образом, использование предлагаемого импульсного дальномера позволяет 30 повысить точность измерения дальности в

M раз по сравнению с прототипом.

Кроме того, процесс измерения дальности с помощью предлагаемого устройства становится по сравнению с прототипом более помехоустойчивым. так как при М-кратном прохождении зондирующими и отраженными импульсами расстояния до объекта измерения в М раз снижается влияние на результат измерения возможных флуктуационных помех в среде прохождения импульсов. Возможно также измерение малых. вплоть до О растояний, что обеспечивается наличием в алгоритме работй времени суммарной задержки м,: в результате чего Число импульсов N, проходящих от эта- лонного генератора 5 через селектор 4 на вход счетчика 6, никогда не будет нулевым.