Устройство для измерения дальности до управляемого машино- тракторного агрегата

>67620!

0 П С изоьеетяния

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М.Кл.2 А 01 В 69/04 (22) Заявлено 22.12.77 (21) 2558364/ЗО-15 с .присоединением заявки ¹ —

Государствеииык комитет

СССР (23) Приоритет— (43) Опубликовано ЗО.О7,79. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 02.08.79 (53) УДК 631.31:629. .114.2.52 (088.8) ив делам извбретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

В. Л. Фрумович, В. К. Проничев, В. С. Валаев, В. И. Винников и В. А. Гоностырев (71) Заявитель Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт сельскохозяйственного матпиностроения им. В. П. Горячкина (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАЛЬНОСТИ

ДО УПРАВЛЯЕМОГО МАШИННО-ТРАКТОРНОГО

АГРЕГАТА

Изобретение относится к области тракторного и сельскохозяйственного машиностроения, а более точно — к устройствам автовождения машинно-тракторных агрегатов.

Известно устройство для измеренич дальности до объекта, содержащее генератор сигналов, изменяющихся по частоте, передающую антенну, приемник и фазометр 11). В приемнике складывается часть сигнала генератора и отраженный от объекта сигнал. При этом разность фаз колебаний двух частот, измеряемая фазометром, пропорциональна дальности до объекта.

Недостатком указанного устройства является неоднозначность измерений дальности, связанная с цикличным изменением фазы через 360 .

Известно также устройство для измере ния дальности, содержащее генератор сигналов с модулятором, соединенный с передающей антенной, приемную антенну, приемник и счетчик импульсов (2).

В атом устройстве часть зондирующего сигнала складывается с отраженным от объекта сигналом, образуя биения, частота которых калибруется в единицах дальности, Недостатком известного устройства является шаговая ошибка измерения дальности (ошибка квантования), Цель изобретения — повышение точности измерения дальности до управляемого машинно-тракторного агрегата.

Указанная цель достигается введением в устройство тактового синхронизатора, частотомера, вычислителя и блока синхронизатора начала и конца шага полуволн, соединенного с приемником, причем выходы тактового синхронизатора соединены с генератором и блоком синхронизатора в приемнике, а выходы приемника со счетчиком импульсов и частотомером, вход которого соединен с генератором.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства для измерения дальности; на фиг. 2 — стоячая волна между объектом (MTA) и местом измерений.

Устройство содержит: генератор 1 высокой частоты с модулятором (фиг. 1); блок синхронизатора 2 начала и конца шага полуволн, функционально соединенный с приемником 8; тактовый синхронизатор 4; передающую антенну б; приемную антенну б; частотомер 7, счетчик минимумов 8» вычислитель 9. На управляемом машиннотракторном агрегате расположен ретранслятор 10. Генератор 1 соединен с передающей антенной б, частотомером 7, тактовым 575201 синхронизатором 4 и приемником 8. Приемник 3 соединен тaêæå с приемной антенной и блоком синхронизатора 2, который в свою очередь соединен с тактовым синхронизатором 4, частотомером 7, счетчиком минимумов 8 и вычислителем 9. Вычислитель соединен также с частотомером 7 и счетчиком минимумов 8.

Повышение точности измерения дальности реализуется подсчетом числа полуволн перемещающейся стоячей волны (путем подсчета числа минимумов, прошедших в месте измерений) в сочетании с точным измерением частот кол баний, излучаемых в моменты прохождения первого и последнего минимумов (начала и конца шага полуволн) в рассматриваемом такте изменения частоты генератора 1.

Работа устройства начинается с запуска генератора 1 тактовым синхронизатором

4. В течение такта частота колебаний генератора 1 изменяется в заданных пределах и излучается антпт:ной 5. Тактовый стп хронизатор 4 одновпеме-но запускает блок синхронизатора 2, а последний с появлением первого минимума стоячей волны в приемнике 8 разрешает начать подсчет их счетчиком минимумов 8, а затем выдачу их числа в вычислитель 9, а также выдачу частоты генератора 1 частотомером 7 в вычислитель 9. Появление минимумов обуслоглено сложением двух сигналов: излуаемого антенной 5, принятого антенной 6 и»направленного в приемник 8 и части сигнала генератора 1, ответвленного в приемник 8. В конце счета числа минимумов блок синхронизатора 2 останавливает счет, разрешает выдачу частоты генератора частотомером 7 в вычислитель 9 и дает в конце такта сигнал в вычислитель 9 о производстве расчета дальности.

Например, в момент начала измерений частота сигнала генератора 1 и расстояние между антеннами б, б и расположенными на ретрансляторе таково, что между ними разтлещается пять полуволн (фиг. 2, поз. I).

В моменты прохождения минимумов (нулей) стоячей волны (а не сразу после запуска от тактового синхронизатора 4) блок синхронизатора 2 в приемнике 8 подает импульсы запуска на частотомер 7 для определения частоты излучаемых сигналов в тачале и конце отсчета числа полуволн.

Определение числа прошедших полуволи производит счетчик минимумов 8.

Таким образом, синхронизация осуществляется в два этапа тактовым синхронизатором 4 и блоком синхронизатора 2 в приемнике » . Прим м для примера, что после изменсния частоты генератора 1 íà 25%, т. е.

И

f а именно в момент прохождения минимума (нуля) стоячей волны II (фиг. 2), заканчивается цикл измерения дальности. Тогда расстояние D до управляемого машиннотракторного агрегата 10 определяется из соотношения:

10 а Л

Af—

f: f.— разность частот в конце и начале измерений; частоты излучаемого сигналя в моменты начала и окончания измерений; число прошедших полуволн; относительное изменение частоты генератора; конечная в данном цикле измерений длина волны излучаемого сигнала. где

20

Л„

Итак, дальность определяется с помощью вычислителя 9 в каждом цикле измерений, ограниченном импульсами запуска от блока синхронизатора 2, по „àííûì частот.f„, f,,- от частотомера 7 и числу полуволн от счетчика минимумов (импульсов) 8. Шаговая ошибка величиной, опре>,„. деляемой значением -, свойственная час35 тотным радподальномерам, в предлагаемом устройстве устраняется введением синхронизации начала и конца отсчета числа полуволн и соответствующих им значений час40

Использование изобретения позволит измерять дальность до управляемого машинно-тракторного агрегата с высокой точ4. ностью, что позволит использовать его для а автовождения, в том числе и для одновременного автовождения нескольких агрегатов.

Формула изобретения

Устройство для измерения дальности до управляемого машинно-тракторного агрегата, включающее генератор сигналов с модулятором, соединенный с передающей антенной, приемную антенну, приемник и счетчик импульсов, отл пч аю щееся тем, что, с целью повышения точности измерения даль.:ости до мацтинно-тракторного агрегата, 60 опо имеет тактовый синхронизатор, частотомер, вычислитель и блок синхронизатора вачяля и конца шага полуволп, соединениьтй с приемником, причем выходы тактового синхронизатора соединены с гснератором и блокoì с:"нхрои тзатора в приемттике, а

РГ выходы прттемнти а — — со с ет:тиком импуль6762Î1

Составитель п1. Лазарева

Текред Е. Жаворонкова.

Корректор И. Симкина

Редактор Н. Хубларова

Заказ 698/938 Изд. № 449 Тираж 780 Подписное

ЕПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и огкрь:тий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д 4/5

Тип. Харьк. фнл. пред. «Патент» сов и частотомером, вход которого соединен с генератором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Сиверс А. П. и др. Основы радиолокации. Л., 1959, с. 98.

2. Скольник М. Введение в технику радиолокационных систем. М., 1965, с. 113.