RU2591293C1 - Method of actuation of initiator of gas-dynamic pulse device - Google Patents
Method of actuation of initiator of gas-dynamic pulse device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2591293C1 RU2591293C1 RU2015119667/03A RU2015119667A RU2591293C1 RU 2591293 C1 RU2591293 C1 RU 2591293C1 RU 2015119667/03 A RU2015119667/03 A RU 2015119667/03A RU 2015119667 A RU2015119667 A RU 2015119667A RU 2591293 C1 RU2591293 C1 RU 2591293C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reflected
- pulses
- series
- initiator
- pulse
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к способам формирования сигналов, приводящих в действие инициаторы газодинамических импульсных устройств, основанным на применении оптических неконтактных датчиков, реагирующих на сближение с внешними телами и вырабатывающих без соприкосновения с ними сигнал, обеспечивающий задействование в оптимальный момент.The invention relates to methods for generating signals that drive the initiators of gas-dynamic pulsed devices based on the use of optical non-contact sensors that respond to proximity with external bodies and generate a signal without contact with them, which ensures activation at the optimum time.
Одной из основных задач, стоящей в данной области техники, является обеспечение точности определения дистанции до объекта. При использовании оптических неконтактных датчиков уделяют особое внимание помехоустойчивости, повышение которой обеспечивают применением оптического излучения с длинами волн, позволяющими снизить влияние мелкодисперсных сред: пыль, туман, дождь, искусственные среды.One of the main tasks in this technical field is to ensure the accuracy of determining the distance to the object. When using optical non-contact sensors, special attention is paid to noise immunity, which is enhanced by the use of optical radiation with wavelengths that reduce the influence of finely dispersed media: dust, fog, rain, artificial media.
Известен способ приведения в действие инициатора газодинамического импульсного устройства, который основан на лазерном зондирование пространства двумя световыми пучками и регистрации отраженного излучения двумя приемниками, при этом одним приемником идентифицируют объект на дальней дистанции, другим - на ближней, измеряют временной промежуток между моментами идентификации, оценивают скорость сближения с объектом, а затем формируют сигнал на задействование (патент RU 2300729, публик. 10.06.2007, Бюл. №17).A known method of driving the initiator of a gas-dynamic pulsed device, which is based on laser sounding of space with two light beams and registration of reflected radiation by two receivers, one object is identified at a long distance, the other at a short distance, the time interval between the moments of identification is measured, the speed is estimated approaching the object, and then form a signal for activation (patent RU 2300729, publ. 10.06.2007, Bull. No. 17).
Недостаток данного способа связан с тем, что возможна ошибка в определении дистанции, так как не учитывается ускорение и проекция длины объекта на продольную ось инициатора, кроме того недостатком является повышенное энергопотребление, а также значительные габариты и вес устройства, реализующего данный способ.The disadvantage of this method is that there may be an error in determining the distance, since the acceleration and projection of the length of the object on the longitudinal axis of the initiator are not taken into account, in addition, the disadvantage is increased energy consumption, as well as the significant dimensions and weight of the device that implements this method.
Известен другой способ приведения в действие инициатора газодинамического импульсного устройства, частично устраняющий недостатки предыдущего аналога (патент RU 2387949, опубл. 27.04.2010, бюл. №12), включающий обнаружение объекта посредством лазерного зондирования пространства тремя световыми пучками и регистрацию отраженного излучения тремя приемниками, при этом обеспечивают формирование задержки задействования с учетом скорости и ускорения сближения с объектом, а также и проекции длины объекта на продольную ось инициатора.There is another way to actuate the initiator of a gas-dynamic pulsed device, partially eliminating the disadvantages of the previous analogue (patent RU 2387949, publ. 04/27/2010, bull. No. 12), including the detection of an object by laser sounding of space with three light beams and registration of reflected radiation with three receivers, at the same time, they enable the formation of a delay in use, taking into account the speed and acceleration of approaching the object, as well as the projection of the length of the object on the longitudinal axis of the initiator.
Недостатком данного способа является также значительное энергопотребление устройства, обеспечивающего формирование сигнала на задействование инициатора на оптимальном расстоянии, а также значительные габариты и вес указанного устройства.The disadvantage of this method is the significant energy consumption of the device, which provides the formation of a signal for activating the initiator at an optimal distance, as well as the significant dimensions and weight of the specified device.
Известен еще один способ приведения в действие инициатора газодинамического импульсного устройства (патент RU 2442956, опубл. 20.02.2012, бюл. №5), являющийся наиболее близким аналогом. Способ основан на обнаружении объекта посредством зондирования пространства световыми импульсами и регистрации отраженного излучения приемником с последующим анализом регистрируемых сигналов, при этом излучение зондирующих световых импульсов осуществляют одним излучателем, а регистрацию отраженного излучения - одним приемником, причем регистрацию осуществляют в тестовом временном окне, которое открывают через временной интервал, определяющий дистанцию, на которой необходимо задействование инициатора, отсчитываемый с момента излучения светового импульса, причем продолжительностью тестового временного окна задают погрешность определения дистанции, при этом задействующий импульс формируют после регистрации излучения. Для исключения задействования от случайных помех излучают установленную серию световых импульсов, в случае регистрации отраженных сигналов всех излученных световых импульсов текущей серии и при условии регистрации конечного отраженного сигнала серии в тестовом временном окне формируют задействующий импульс. Обнаружение объекта на двух дистанциях: дальней и ближней, осуществляют одним излучателем и одним приемником, при этом по величине временного промежутка между ними оценивают скорость сближения с объектом и формируют временную задержку задействования инициатора в зависимости от его скорости.There is another method of actuating the initiator of a gas-dynamic pulse device (patent RU 2442956, publ. 02.20.2012, bull. No. 5), which is the closest analogue. The method is based on the detection of an object by sensing space with light pulses and registering the reflected radiation with a receiver, followed by analysis of the recorded signals, the radiation of the probe light pulses being carried out by one emitter, and the registration of reflected radiation by one receiver, the registration being carried out in a test time window that opens through time interval determining the distance at which the initiator must be activated, counted from the moment of teachings of the light pulse, and the duration of the test time window sets the error in determining the distance, while the activating pulse is formed after the registration of radiation. To exclude activation from random interference, an established series of light pulses is emitted, in the case of registration of the reflected signals of all emitted light pulses of the current series and subject to registration of the final reflected signal of the series in the test time window, an activating pulse is generated. Object detection at two distances: far and near, is carried out by one emitter and one receiver, while the speed of approach to the object is estimated by the value of the time interval between them and a time delay of initiator activation is formed depending on its speed.
Данный способ позволяет снизить энергопотребление устройства, по сравнению с предыдущим аналогом, однако энергопотребление остается значительным, кроме того защита от случайных малоразмерных помех недостаточно обеспечена.This method allows to reduce the power consumption of the device, compared with the previous analogue, however, the power consumption remains significant, in addition, protection against random small interference is not sufficiently provided.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение помехоустойчивости. Дополнительным техническим результатом является снижение энергопотребления.The technical result of the claimed invention is to increase noise immunity. An additional technical result is the reduction of energy consumption.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе приведения в действие инициатора газодинамического импульсного устройства, включающем обнаружение объекта с помощью датчика, реагирующего на сближение с внешними телами, путем зондирования пространства серией световых импульсов с последующей регистрацией отраженных импульсов и формирование сигнала задействования инициатора при регистрации всех отраженных импульсов текущей серии, конечный из которых регистрируют в предварительно заданном временном интервале, определяющем дистанцию до объекта, новым является то, что зондирующие световые импульсы излучают, по крайней мере, одной парой разнонаправленных излучателей, а отраженные сигналы регистрируют соответствующим каждому излучателю фотоприемником, при этом каждый последующий зондирующий импульс серии формируют после регистрации отраженного предыдущего, формирование сигнала задействования инициатора производят только при регистрации отраженных сигналов текущей серии одного из пары излучателей, причем длительность временного интервала, характеризующая погрешность определения дистанции до объекта, задают с учетом длительности переднего фронта светового импульса.The specified technical result is achieved due to the fact that in the method of driving the initiator of a gas-dynamic pulsed device, which includes detecting an object using a sensor that responds to proximity with external bodies, by sensing the space with a series of light pulses with subsequent registration of reflected pulses and generating an initiator activation signal when registration of all reflected pulses of the current series, the final of which is recorded in a predetermined time interval, determining the distance to the object, it is new that probing light pulses emit at least one pair of oppositely directed emitters, and the reflected signals are recorded by a photodetector corresponding to each emitter, while each subsequent probe pulse of the series is formed after registering the reflected previous one, the formation of the initiator activation signal produce only when registering the reflected signals of the current series of one of a pair of emitters, and the duration of the time interval Characterizing the error in determining the distance to the object set with the duration of the leading edge of the light pulse.
Кроме того:Besides:
После регистрации отраженного сигнала первого из зондирующих импульсов текущей серии, частоту следования импульсов увеличивают на порядок.After registering the reflected signal of the first of the probe pulses of the current series, the pulse repetition rate is increased by an order of magnitude.
В случае отсутствия одного отраженного импульса из текущей серии, зондирующие импульсы прекращают и начинают серию вновь.In the absence of one reflected pulse from the current series, the probe pulses cease and begin the series again.
Применение, по крайней мере, одной пары разнонаправленных излучателей и регистрация отраженных сигналов соответствующим каждому излучателю фотоприемником, повышает вероятность обнаружения объекта и позволяет обеспечить алгоритм работы, исключающий задействование от случайных помех, т.к. при регистрации всех отраженных сигналов двумя приемниками, сигнал на задействование не формируется.The use of at least one pair of oppositely directed emitters and registration of the reflected signals with a photodetector corresponding to each emitter increases the probability of detecting an object and allows for an operation algorithm that excludes interference from random interference, since when registering all the reflected signals with two receivers, a signal for activation is not formed.
Алгоритм формирования каждого последующего импульса серии после регистрации отраженного предыдущего повышает вероятность обнаружения объекта и исключает задействование от случайных помех, т.к. в случае отсутствия регистрации отраженного импульса, зондирующие импульсы прекращают и серия начинается вновь. Прекращение формирования зондирующих импульсов при отсутствии одного отраженного импульса из текущей серии и начало серии вновь обеспечивает помехоустойчивость.The algorithm for the formation of each subsequent pulse of the series after registering the reflected previous increases the probability of detecting the object and eliminates the use of random interference, because in the absence of registration of the reflected pulse, the probe pulses are stopped and the series starts again. The termination of the formation of probe pulses in the absence of one reflected pulse from the current series and the beginning of the series again provides noise immunity.
Формирование импульса подрыва только при регистрации всех отраженных сигналов текущей серии одного из пары излучателей, также повышает помехоустойчивость.The formation of a detonation pulse only when registering all the reflected signals of the current series of one of a pair of emitters also increases the noise immunity.
Задание длительности временного интервала, характеризующего погрешность определения дистанции подрыва, осуществляют с учетом длительности переднего фронта светового импульса, что повышает помехоустойчивость при обнаружении цели и формировании задействующего импульса.The duration of the time interval characterizing the error in determining the distance of detonation is set taking into account the duration of the leading edge of the light pulse, which increases the noise immunity when detecting a target and generating a triggering pulse.
Сканирование пространства световыми импульсами на траектории до обнаружения объекта с частотой на порядок меньшей, чем после его обнаружения, позволяет снизить энергопотребление.Scanning the space with light pulses on the trajectory before detecting an object with a frequency an order of magnitude lower than after its detection, reduces energy consumption.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1 и 2.The invention is illustrated in FIG. 1 and 2.
На фиг. 1 показаны графики импульсов, при которых формируют задействующий сигнал, а на фиг. 2 - отказ на задействование, гдеIn FIG. 1 shows graphs of pulses at which an actuating signal is generated, and in FIG. 2 - refusal to activate, where
ЛЗИ1 и ЛЗИ2 - лазерные зондирующие импульсы пары излучателей;LZI1 and LZI2 - laser probe pulses of a pair of emitters;
СФП1 и СФП2 - зарегистрированные отраженные световые импульсы с фотоприемников;SFP1 and SFP2 - registered reflected light pulses from photodetectors;
ИВИ - импульс временного интервала;IVI - the impulse of the time interval;
ЗИ - задействующий импульс.ZI - activating impulse.
Предложенный способ приведения в действие инициатора газодинамического импульсного устройства на оптимальном расстоянии от объекта реализуется следующим образом. Пространство зондируется световыми импульсами с частотой f, которые формируют пара излучателей (полупроводниковые лазеры инфракрасного диапазона), работающих синхронно. Зондирующие световые импульсы ЛЗИ1 и ЛЗИ2 имеют заданную длительность и в режиме обнаружения объекта излучают серию импульсов с увеличенной частотой (в серии 8 импульсов, частота f*10). Каждый последующий зондирующий импульс серии формируют после регистрации отраженного предыдущего. Отраженные сигналы СФП1 и СФП2 регистрируют соответствующим каждому излучателю фотоприемником. После регистрации отраженного сигнала, первого из зондирующих импульсов текущей серии, например, серии ЛЗИ1 соответствующим фотоприемником, частоту следования импульсов увеличивают на порядок (показано на фиг. 1). В случае отсутствия одного отраженного импульса из текущей серии, например, ЛЗИ2 (фиг. 1), зондирующие импульсы прекращают и, если серия ЛЗИ1 не формирует команду ЗИ, начинают серию вновь.The proposed method for driving the initiator of a gas-dynamic pulsed device at an optimal distance from the object is implemented as follows. The space is probed by light pulses with a frequency f, which form a pair of emitters (infrared semiconductor lasers) operating synchronously. The probe light pulses LZI1 and LZI2 have a given duration and, in the object detection mode, emit a series of pulses with an increased frequency (in a series of 8 pulses, frequency f * 10). Each subsequent probe pulse of the series is formed after registration of the reflected previous one. The reflected signals TFP1 and TFP2 are registered by a photodetector corresponding to each emitter. After registering the reflected signal, the first of the probe pulses of the current series, for example, a series of LZI1 corresponding photodetector, the pulse repetition rate is increased by an order of magnitude (shown in Fig. 1). In the absence of one reflected pulse from the current series, for example, LZI2 (Fig. 1), the probe pulses are stopped and, if the LZI1 series does not form a ZI command, the series starts again.
Задействующий импульс ЗИ формируют только при регистрации всех отраженных сигналов текущей серии одного из пары излучателей, причем длительность временного интервала t1, характеризующая погрешность определения дистанции ±0,5 м, задают с учетом длительности переднего фронта светового импульса. На фиг. 1 показан вариант, когда все импульсы серии ЛЗИ1 зарегистрированы соответствующим фотоприемником СФП1, а импульсы серии ЛЗИ2 зарегистрированы не все.The driving pulse ZI is formed only when all the reflected signals of the current series of one of the pair of emitters are registered, and the duration of the time interval t1, which characterizes the error in determining the distance ± 0.5 m, is set taking into account the duration of the leading edge of the light pulse. In FIG. Figure 1 shows the variant when all pulses of the LZI1 series are registered by the corresponding photodetector SFP1, and not all pulses of the LZI2 series are registered.
На фиг. 2 показан вариант, когда в случае помехи все импульсы серии ЛЗИ1 и ЛЗИ2 зарегистрированы соответствующими фотоприемниками СФП1 и СФП2, что исключило формирование импульса ЗИ.In FIG. Figure 2 shows the variant when, in the event of interference, all pulses of the LZI1 and LZI2 series are detected by the corresponding photodetectors SFP1 and SFP2, which excluded the formation of a ZI pulse.
Таким образом, заявляемый способ обеспечивает помехоустойчивость, точность определения дистанции ±0,5 м и снижение энергопотребления при зондировании пространства до обнаружения объекта.Thus, the inventive method provides noise immunity, accuracy of determining the distance of ± 0.5 m and reducing energy consumption when sensing the space to detect the object.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015119667/03A RU2591293C1 (en) | 2015-05-25 | 2015-05-25 | Method of actuation of initiator of gas-dynamic pulse device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015119667/03A RU2591293C1 (en) | 2015-05-25 | 2015-05-25 | Method of actuation of initiator of gas-dynamic pulse device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2591293C1 true RU2591293C1 (en) | 2016-07-20 |
Family
ID=56412323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015119667/03A RU2591293C1 (en) | 2015-05-25 | 2015-05-25 | Method of actuation of initiator of gas-dynamic pulse device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2591293C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2655140A1 (en) * | 1988-08-12 | 1991-05-31 | Marconi Co Ltd | Remotely triggered fuse system |
RU2300729C1 (en) * | 2005-10-10 | 2007-06-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик "Федеральное агентство по атомной энергии " | Method for influence firing blasting of charge |
RU2387949C1 (en) * | 2009-02-09 | 2010-04-27 | Василий Васильевич Ефанов | Method of charge influence initiation |
RU2442956C1 (en) * | 2010-11-23 | 2012-02-20 | Виталий Борисович Шепеленко | Method of triggering a proximity fuse |
RU2477869C2 (en) * | 2011-03-24 | 2013-03-20 | Виталий Борисович Шепеленко | Method for defining distance to target |
-
2015
- 2015-05-25 RU RU2015119667/03A patent/RU2591293C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2655140A1 (en) * | 1988-08-12 | 1991-05-31 | Marconi Co Ltd | Remotely triggered fuse system |
RU2300729C1 (en) * | 2005-10-10 | 2007-06-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик "Федеральное агентство по атомной энергии " | Method for influence firing blasting of charge |
RU2387949C1 (en) * | 2009-02-09 | 2010-04-27 | Василий Васильевич Ефанов | Method of charge influence initiation |
RU2442956C1 (en) * | 2010-11-23 | 2012-02-20 | Виталий Борисович Шепеленко | Method of triggering a proximity fuse |
RU2477869C2 (en) * | 2011-03-24 | 2013-03-20 | Виталий Борисович Шепеленко | Method for defining distance to target |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11681029B2 (en) | Detecting a laser pulse edge for real time detection | |
US10830881B2 (en) | Active signal detection using adaptive identification of a noise floor | |
US10768281B2 (en) | Detecting a laser pulse edge for real time detection | |
US9689970B2 (en) | Distance measurement methods and apparatus | |
CN106772404B (en) | Laser radar ranging device and method | |
JP6700575B2 (en) | Circuit device, photodetector, object detection device, sensing device, mobile device, photodetection method, and object detection method | |
CN107003408B (en) | Distance measuring equipment and the method for determining distance | |
JP7294139B2 (en) | Distance measuring device, distance measuring device control method, and distance measuring device control program | |
CN109212544B (en) | Target distance detection method, device and system | |
JP7005994B2 (en) | Distance measuring device and distance measuring method | |
RU2591293C1 (en) | Method of actuation of initiator of gas-dynamic pulse device | |
EP3508881A1 (en) | Light pulses and time gated detectors | |
RU2477869C2 (en) | Method for defining distance to target | |
RU2477833C2 (en) | Method for defining speed of ammunition approaching target | |
RU2484424C2 (en) | Method for contactless exploding of charge | |
RU2477870C2 (en) | Method of determining approach speed of two bodies moving at different speed | |
RU2442956C1 (en) | Method of triggering a proximity fuse | |
RU2478984C2 (en) | Method of determining distance between bodies | |
RU2478184C2 (en) | Method of using contactless target sensor | |
RU2478985C2 (en) | Method of determining approach speed of two bodies | |
RU2515312C2 (en) | Automotive optical sensor | |
KR101371195B1 (en) | Vehicle Detection Zonal Sensitivity Differential System Using Laser | |
JP2019219329A (en) | Ranging method and ranging device | |
RU2014119307A (en) | METHOD FOR ADAPTING A NON-CONTACT MUNITION SENSOR TO THE CONDITIONS OF APPROXIMATION IT WITH A PURPOSE | |
RU2011110936A (en) | METHOD FOR DETERMINING TARGET APPROXIMATION RATE |