RU157946U1

RU157946U1 - MOBILE OBJECT GUIDING SYSTEM

Info

Publication number: RU157946U1
Application number: RU2015111833/08U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Андреевич Цупин; Степан Михайлович Слободян; Алексей Алексеевич Чубыкин; Павел Григорьевич Бродский; Валерий Павлович Леньков; Владимир Васильевич Чернявец; Евгений Иванович Руденко
Priority date: 2015-04-01
Filing date: 2015-04-01
Publication date: 2015-12-20

Abstract

Система наведения подвижного объекта, содержащая установленное на станции наведения устройство передачи излучения, включающее первый и второй лазерные передатчики, к входам которых подключены первый и второй датчики углов, к входам которых подключены выходы первого и второго приводов, а выходы подключены ко входам блока задания траектории движения, и размещенный на управляемом объекте фотоприемник, первый формирователь импульсов, выполненный в виде усилителя-ограничителя, компаратора, третьего счетчика, первого и второго триггеров-формирователей, схемы ИЛИ-НЕ, блок оценки расстояния и управления перемещением объекта относительно опорной плоскости, блок синхронизации, второй и третий формирователи импульсов, первый и второй триггеры, первый и второй счетчики и схему И, при этом первый выход фотоприемника подключен к первому входу усилителя-ограничителя, последовательно соединенного с компаратором, третьим счетчиком, разрешающий вход которого подключен к первому выходу устройства синхронизации, первым и вторым триггерами-формирователями, подключенными входами соответственно к первому и второму входам счетчика, при этом выход первого триггера-формирователя подключен к входу устройства синхронизации, выход второго триггера-формирователя подключен к первому входу второго триггера, третьему входу первого триггера и второму входу первого счетчика и схеме ИЛИ-НЕ, первый вход которой соединен с входом разрешения третьего счетчика, второй вход подключен ко второму выходу фотоприемника, а выход схемы ИЛИ-НЕ подключен к входам разрешения первого и второго триггеров-формирователей, второй выход фотоприеA moving object guidance system comprising a radiation transmission device installed at a guidance station, including first and second laser transmitters, the inputs of which are connected to the first and second angle sensors, the inputs of which are connected to the outputs of the first and second drives, and the outputs are connected to the inputs of the motion path setting unit , and a photodetector located on the controlled object, the first pulse shaper, made in the form of an amplifier-limiter, a comparator, a third counter, the first and second triggers f driver, OR-NOT circuit, distance estimator and object movement control relative to the reference plane, synchronization block, second and third pulse shapers, first and second triggers, first and second counters and AND circuit, while the first output of the photodetector is connected to the first input of the amplifier - a limiter connected in series with a comparator, a third counter, the enable input of which is connected to the first output of the synchronization device, with the first and second trigger triggers, connected to the inputs of respectively, to the first and second inputs of the counter, while the output of the first trigger-driver is connected to the input of the synchronization device, the output of the second trigger-driver is connected to the first input of the second trigger, the third input of the first trigger and the second input of the first counter and the OR-NOT circuit, the first input which is connected to the resolution input of the third counter, the second input is connected to the second output of the photodetector, and the output of the circuit is NOT connected to the resolution inputs of the first and second triggers-shapers, the second photo

Description

Полезная модель относится к системам управления на основе оптико-электронных устройств и может быть использована для наведения и ориентации объектов, например кораблей ВМФ, различных судов, летательных аппаратов, беспилотных надводных средств.The utility model relates to control systems based on optoelectronic devices and can be used for guidance and orientation of objects, for example, Navy ships, various ships, aircraft, unmanned surface vehicles.

Современные оптико-электронные навигационные системы и комплексы (ОЭНС) имеют значительные преимущества по сравнению с традиционными средствами навигационного обеспечения для ориентации подвижных объектов, в частности проводки морских и речных судов, включая различные беспилотные средства, средства посадки воздушных судов, беспилотных летательных аппаратов и подводных платформ, ориентации различных наземных машин и т.д. Применение в зрительных ОЭНС полупроводниковых лазеров и сверхярких светодиодов, позволяющих управлять параметрами световых полей, открывает новые пути создания средств проводки судов и наведения летательных аппаратов. Установка ОЭНС на беспилотных надводных и подводных судах позволяет осуществлять автоматическое ориентирование и наведение.Modern optoelectronic navigation systems and complexes (OENS) have significant advantages compared with traditional navigation support systems for the orientation of moving objects, in particular, navigating sea and river vessels, including various unmanned aerial vehicles, means of landing aircraft, unmanned aerial vehicles and underwater platforms orientation of various land vehicles, etc. The use of semiconductor lasers and super-bright light-emitting diodes in visual OENs, which make it possible to control the parameters of light fields, opens up new ways of creating means for guiding ships and guiding aircraft. The installation of OENS on unmanned surface and submarine vessels allows for automatic orientation and guidance.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что для повышения скрытности при маневрировании подвижного объекта используется устройство содержащее в своей памяти алгоритмы его проводки по различным заданным заранее траекториям, в том числе криволинейным, кроме того оно производит перестройку длины волны излучения лазерных передатчиков как в видимом, так и в инфракрасном диапазонах.The essence of the proposed utility model is that to increase the stealth when maneuvering a moving object, a device is used that contains algorithms for conducting it along various predetermined paths, including curvilinear ones, in addition, it tunes the radiation wavelength of the laser transmitters as in the visible, and in the infrared ranges.

Известные технические решения (патент RU №2411159 C1, 10.02.2011 - Способ проводки морских и речных судов по заданному курсу [1], патент RU №2392174 C1, 20.06.2010 - Оптическая система ориентирования судов [2], патент RU№2302357, 10.07.2007 - Способ проводки морских и речных судов по заданной траектории [3], патент RU №2354580 C1, 10.05.2009 - Способ формирования зон ориентирования с помощью лазерного створного маяка [4], патент RU №2208556 C2, 20.07.2003 - Оптическая система посадки [5], патент RU №2242052 C2, 10.12.2004 - Навигационный комплекс [6], патент RU №2083444 C1, 10.07.1997 - Оптическое навигационное устройство [7], патент US №3698816 - Лазерная система ориентации [8], патент FR №2258635 - Устройство для позиционирования судов [9], патент GB 1346852, 25.05.19971 - Лазерный маяк [10], патент US №3734968, 21.07.1971 -Навигационная система [11], патент US №4063218, 15.10.1975 - Система посадки самолетов [12], патент FR №2289926, 28.06.1974 - Система посадки самолетов [13], патент DE №1274358, 26.08.1976 - Система проводки судов по направляющему лучу [14], патент JP №58-30525, 27.02.1979 - Способ определения местоположения плавучего объекта [15]) решают задачу проводки подвижных объектов, в том числе в морском и речном флоте для проводки судов и других плавательных средств и ориентации летательных аппаратов. Однако, недостатками известных технических решений [1-15], является отсутствие возможности перестройки движения подвижного объекта в процессе движения с одного направления на другое. Кроме того, отсутствует перестройка длины волны излучения лазерных передатчиков, что не обеспечивает скрытности передвижения.Known technical solutions (patent RU No. 2411159 C1, 02/10/2011 - A method of posting sea and river vessels at a given rate [1], patent RU No. 2392174 C1, 06/20/2010 - Optical ship orientation system [2], patent RU№2302357, 07/10/2007 - A method of guiding sea and river vessels along a predetermined trajectory [3], patent RU No. 2354580 C1, 05/10/2009 - A method of forming orientation zones using a laser target beacon [4], patent RU No. 2208556 C2, 07/20/2003 - Optical landing system [5], patent RU No. 2242052 C2, 12/10/2004 - Navigation complex [6], patent RU No. 2083444 C1, 07/10/1997 - Optical navigation device [7], US patent No. 3698816 - Laser orientation system [8], FR patent No. 2258635 - Device for positioning ships [9], GB patent GB 1346852, 05.25.19971 - Laser beacon [10], US patent No. 3734968, 07.21.1971 -Navigation system [11], US patent No. 4063218, 10/15/1975 - Aircraft landing system [12], FR patent No. 2289926, 06/28/1974 - Aircraft landing system [13], DE patent No. 1274358, 08/26/1976 - A guiding system for ships beam [14], JP patent No. 58-30525, 02/27/1979 - A method for determining the location of a floating object [15]) solve the problem of wiring moving objects, including in the sea and river fleet for piloting in and other floating means and orientation of aircraft. However, the disadvantages of the known technical solutions [1-15], is the lack of the possibility of restructuring the movement of a moving object in the process of moving from one direction to another. In addition, there is no adjustment of the wavelength of the radiation of the laser transmitters, which does not provide stealth movement.

В известных технических решениях, как правило, используется один лазерный передатчик, что требует специальных систем синхронизации и усложняет работу системы в целом, так как зона сканирования разбивается на ряд секторов, маркируемых радиоимпульсами с разными частотами, что требует специальных систем распознавания, усложняет работу системы и не дает необходимой точности наведения и ориентации объектов.In known technical solutions, as a rule, a single laser transmitter is used, which requires special synchronization systems and complicates the operation of the system as a whole, since the scanning zone is divided into a number of sectors marked with radio pulses with different frequencies, which requires special recognition systems, complicates the operation of the system and Does not provide the necessary accuracy of guidance and orientation of objects

Выявленных недостатков лишены известные технические решения (авторское свидетельство SU №1172374 A1, 15.02.1993 - Оптическая система наведения подвижного объекта [16], А.А. Цупин, С.М. Слободан. Лазерные средства навигационного оборудования для ориентирования подвижных объектов. М.: «Мэйлер», 2013, с. 123-132, рис. 62.63 [17]).Known deficiencies are deprived of the well-known technical solutions (copyright certificate SU No. 1172374 A1, 02.15.1993 - Optical guidance system for a moving object [16], A. A. Tsupin, S. M. Slobodan. Laser means of navigation equipment for orienting moving objects. M. : “Mailer”, 2013, pp. 123-132, Fig. 62.63 [17]).

Система наведения подвижного объекта [17] (прототип) содержит установленное на станции наведения устройство передачи излучения, включающее первый и второй лазерные передатчики к входам которых подключены первый и второй датчики углов, к входам которых подключены выходы первого и второго приводов, а выходы подключены ко входам блока задания траектории движения, и размещенный на управляемом объекте фотоприемник, первый формирователь импульсов, выполненный в виде усилителя-ограничителя, компаратора, третьего счетчика, первого и второго триггеров-формирователей, схемы ИЛИ-НЕ, блок оценки расстояния и управления перемещением объекта относительно опорной плоскости, блок синхронизации, второй и третий формирователи импульсов, первый и второй триггеры, первый и второй счетчики и схему И, при этом первый выход фотоприемника подключен к первому входу усилителя-ограничителя, последовательно соединенного с компаратором, третьим счетчиком, разрешающий вход которого подключен к первому выходу устройства синхронизации, первым и вторым триггерами-формирователями, подключенными входами соответственно к первому и второму входам счетчика, при этом выход первого триггера-формирователя подключен к входу устройства синхронизации, выход второго триггера-формирователя подключен к первому входу второго триггера, третьему входу первого триггера и второму входу первого счетчика, и схеме ИЛИ-НЕ, первый вход которой соединен с входом разрешения третьего счетчика, второй вход подключен ко второму выходу фотоприемника, а выход схемы ИЛИ-НЕ подключен к входам разрешения первого и второго триггера-формирователя, второй выход фотоприемника соединен со вторым входом схемы ИЛИ-НЕ и вторым входом второго счетчика, третий выход фотоприемника подключен к входам второго и третьего формирователей импульсов, выходы которых подключены соответственно к четвертому и пятому входам первого счетчика, второй вход которого соединен с первым входом первого триггера и вторым выходом первого формирователя импульсов, а четвертый вход подключен к третьему входу второго счетчика, третьему входу первого триггера и первому выходу блока синхронизации, первый выход первого формирователя импульсов соединен с входом блока синхронизации, вторым входом первого триггера и первым входом первого счетчика, а второй выход подключен к первому входу второго триггера, первый выход блока синхронизации соединен с вторым входом второго триггера и третьим входом первого формирователя импульсов, второй выход устройства синхронизации соединен с первым входом схемы И, второй вход которой соединен с выходом второго триггера, а выход подключен к первому входу блока оценки расстояния, выход первого триггера подключен к первому входу второго счетчика, выход которого соединен с вторым входом блока оценки расстояния, а выход первого счетчика подключен к третьему входу блока оценки расстояния, при этом вход каждого датчика углов вращения лазерного передатчика подключен к выходу соответствующего привода, а выход соединен с входом блока задания траектории движения.The guidance system of a moving object [17] (prototype) contains a radiation transmission device installed at the guidance station, including the first and second laser transmitters, the inputs of which are connected to the first and second angle sensors, the inputs of which are connected to the outputs of the first and second drives, and the outputs are connected to the inputs unit for setting the trajectory of movement, and a photodetector located on the controlled object, the first pulse shaper, made in the form of an amplifier-limiter, a comparator, a third counter, the first and second tr igers-shapers, OR-NOT circuitry, a unit for estimating the distance and controlling the movement of an object relative to the reference plane, a synchronization unit, second and third pulse shapers, first and second triggers, the first and second counters and circuit I, while the first output of the photodetector is connected to the first the input of the amplifier-limiter, connected in series with the comparator, a third counter, the enable input of which is connected to the first output of the synchronization device, the first and second trigger-shapers connected to odes respectively to the first and second inputs of the counter, while the output of the first trigger-driver is connected to the input of the synchronization device, the output of the second trigger-driver is connected to the first input of the second trigger, the third input of the first trigger and the second input of the first counter, and the OR-NOT circuit, the first input of which is connected to the resolution input of the third counter, the second input is connected to the second output of the photodetector, and the output of the circuit is NOT connected to the resolution inputs of the first and second trigger-former, the second output the receiver is connected to the second input of the OR-NOT circuit and the second input of the second counter, the third output of the photodetector is connected to the inputs of the second and third pulse shapers, the outputs of which are connected respectively to the fourth and fifth inputs of the first counter, the second input of which is connected to the first input of the first trigger and second the output of the first pulse shaper, and the fourth input is connected to the third input of the second counter, the third input of the first trigger and the first output of the synchronization unit, the first output of the first the pulse generator is connected to the input of the synchronization unit, the second input of the first trigger and the first input of the first counter, and the second output is connected to the first input of the second trigger, the first output of the synchronization unit is connected to the second input of the second trigger and the third input of the first pulse shaper, the second output of the synchronization device is connected with the first input of the AND circuit, the second input of which is connected to the output of the second trigger, and the output is connected to the first input of the distance estimation unit, the output of the first trigger is connected to the first input a second counter whose output is connected to the second input of the distance estimation unit, and the first counter output is connected to the third input of the distance estimation unit, wherein each laser transmitter rotational angle sensor input connected to the output of the corresponding actuator, and an output coupled to the input of reference trajectory.

Такое построение системы наведения подвижного объекта позволяет ее использовать для наведения и ориентации объектов, например, кораблей ВМФ, различных судов, летательных аппаратов, беспилотных надводных средств.Such a construction of the guidance system of a moving object allows it to be used for guidance and orientation of objects, for example, naval ships, various ships, aircraft, unmanned surface vehicles.

Однако, известное техническое решение [17] не в полной мере обеспечивает надежность проводки подвижного объекта по нескольким направлениям и необходимый уровень скрытности при удалении или приближении подвижного объекта к станции наведения.However, the known technical solution [17] does not fully ensure the reliability of the wiring of a moving object in several directions and the necessary level of stealth when moving or approaching a moving object to the guidance station.

В основу предлагаемой полезной модели поставлена задача повышения надежности проводки подвижного объекта по нескольким направлениям с одновременным повышением скрытности при удалении или приближении подвижного объекта к станции наведения.The proposed utility model is based on the task of increasing the reliability of wiring a moving object in several directions with a simultaneous increase in stealth when moving or moving a moving object to a guidance station.

Поставленная задача достигается тем, что в систему наведения подвижного объекта, содержащую установленное на станции наведения устройство передачи излучения, включающее первый и второй лазерные передатчики к входам которых подключены первый и второй датчики углов, к входам которых подключены выходы первого и второго приводов, а выходы подключены к входам блока задания траектории движения, и размещенный на управляемом объекте фотоприемник, первый формирователь импульсов, выполненный в виде усилителя-ограничителя, компаратора, третьего счетчика, первого и второго триггеров-формирователей, схемы ИЛИ-НЕ, блок оценки расстояния и управления перемещением объекта относительно опорной плоскости, блок синхронизации, второй и третий формирователи импульсов, первый и второй триггеры, первый и второй счетчики и схему И, при этом первый выход фотоприемника подключен к первому входу усилителя-ограничителя, последовательно соединенного с компаратором, третьим счетчиком, разрешающий вход которого подключен к первому выходу устройства синхронизации, первым и вторым триггерами-формирователями, подключенными входами соответственно к первому и второму входам счетчика, при этом выход первого триггера-формирователя подключен к входу устройства синхронизации, выход второго триггера-формирователя подключен к первому входу второго триггера, третьему входу первого триггера и второму входу первого счетчика, и схеме ИЛИ-НЕ, первый вход которой соединен с входом разрешения третьего счетчика, второй вход подключен ко второму выходу фотоприемника, а выход схемы ИЛИ-НЕ подключен к входам разрешения первого и второго триггера-формирователя, второй выход фотоприемника соединен со вторым входом схемы ИЛИ-НЕ и вторым входом второго счетчика, третий выход фотоприемника подключен к входам второго и третьего формирователей импульсов, выходы которых подключены соответственно к четвертому и пятому входам первого счетчика, второй вход которого соединен с первым входом первого триггера и вторым выходом первого формирователя импульсов, а четвертый вход подключен к третьему входу второго счетчика, третьему входу первого триггера и первому выходу блока синхронизации, первый выход первого формирователя импульсов соединен с входом блока синхронизации, вторым входом первого триггера и первым входом первого счетчика, а второй выход подключен к первому входу второго триггера, первый выход блока синхронизации соединен с вторым входом второго триггера и третьим входом первого формирователя импульсов, второй выход устройства синхронизации соединен с первым входом схемы И, второй вход которой соединен с выходом второго триггера, а выход подключен к первому входу блока оценки расстояния, выход первого триггера подключен к первому входу второго счетчика, выход которого соединен с вторым входом блока оценки расстояния, а выход первого счетчика подключен к третьему входу блока оценки расстояния, при этом вход каждого датчика углов вращения лазерного передатчика подключен к выходу соответствующего привода, а выход соединен с входом блока задания траектории движения, дополнительно введены блок перестройки параметров излучения лазерных передатчиков и законов движения их лучей, блок памяти, содержащий записанную информацию об изменении параметров движения и параметров излучения передатчиков, первый многоспектральный блок приемопередачи, излучающий и принимающий излучение в оптическом, инфракрасном и радиодиапазонах, при этом блок памяти и первый многоспектральный блок приемопередачи подключены к первому и второму входам блока перестройки траектории движения, а выход блока перестройки траектории движения соединен с третьим входом блока задания траектории движения, а на управляемом объекте размещены второй многоспектральный блок приемопередачи, излучающий и принимающий излучение в оптическом, инфракрасном и радиодиапазонах, соединенный с четвертым входом блока оценки расстояния и управления перемещением объекта относительно опорной плоскости.The task is achieved in that in the guidance system of a moving object, containing a radiation transmission device installed at the guidance station, including the first and second laser transmitters, the inputs of which are connected to the first and second angle sensors, the inputs of which are connected to the outputs of the first and second drives, and the outputs are connected to the inputs of the unit for setting the trajectory of motion, and a photodetector located on the controlled object, the first pulse shaper, made in the form of an amplifier-limiter, comparator, third about the counter, the first and second trigger-shapers, the OR-NOT circuit, the unit for estimating the distance and controlling the movement of the object relative to the reference plane, the synchronization unit, the second and third pulse shapers, the first and second triggers, the first and second counters and the And circuit, the first output of the photodetector is connected to the first input of the limiter amplifier, connected in series with the comparator, a third counter, the enable input of which is connected to the first output of the synchronization device, the first and second triggers drivers, connected inputs respectively to the first and second inputs of the counter, while the output of the first trigger-driver is connected to the input of the synchronization device, the output of the second trigger-driver is connected to the first input of the second trigger, the third input of the first trigger and the second input of the first counter, and the OR circuit -NOT, the first input of which is connected to the resolution input of the third counter, the second input is connected to the second output of the photodetector, and the output of the circuit is NOT connected to the resolution inputs of the first and second trigger of the shaper, the second output of the photodetector is connected to the second input of the OR-NOT circuit and the second input of the second counter, the third output of the photodetector is connected to the inputs of the second and third pulse shapers, the outputs of which are connected respectively to the fourth and fifth inputs of the first counter, the second input of which is connected to the first input of the first trigger and the second output of the first pulse shaper, and the fourth input is connected to the third input of the second counter, the third input of the first trigger and the first output of the synchronization block and, the first output of the first pulse shaper is connected to the input of the synchronization unit, the second input of the first trigger and the first input of the first counter, and the second output is connected to the first input of the second trigger, the first output of the synchronization block is connected to the second input of the second trigger and the third input of the first pulse shaper, the second output of the synchronization device is connected to the first input of the AND circuit, the second input of which is connected to the output of the second trigger, and the output is connected to the first input of the distance estimation unit, the output of the first the gagera is connected to the first input of the second counter, the output of which is connected to the second input of the distance estimation unit, and the output of the first counter is connected to the third input of the distance estimation unit, while the input of each sensor of rotation angles of the laser transmitter is connected to the output of the corresponding drive, and the output is connected to the input block for setting the trajectory of motion; in addition, a block for tuning the parameters of the radiation of laser transmitters and the laws of motion of their rays, a memory block containing recorded information about the change in pairs movement meters and emission parameters of the transmitters, the first multispectral transceiver block emitting and receiving radiation in the optical, infrared and radio ranges, while the memory block and the first multispectral transceiver block are connected to the first and second inputs of the motion path adjustment unit, and the output of the motion path adjustment unit is connected with the third input of the unit for setting the trajectory of motion, and the second multispectral block of transceiver emitting and receiving radiation in the optical, infrared and radio ranges, connected to the fourth input of the distance estimation and control unit of the object relative to the reference plane.

Ввод в систему наведения подвижного объекта блока перестройки траектории движения, блока памяти и блоков приемопередачи на станции наведения, и многоспектральных блоков приемопередачи, излучающий и принимающий излучение в оптическом, инфракрасном и радиодиапазонах позволяет достичь заявленного технического результата - повышения надежности проводки подвижного объекта по нескольким направлениям с одновременным повышением скрытности при удалении или приближении подвижного объекта к станции наведения.Entering into the guidance system of a moving object a motion track adjustment block, a memory block and transceiver blocks at the guidance station, and multispectral transceiver blocks emitting and receiving radiation in the optical, infrared and radio ranges allows achieving the claimed technical result - improving the reliability of wiring a moving object in several directions with a simultaneous increase in stealth when moving or moving a moving object closer to the guidance station.

На чертежах показаны схема станции наведения (фиг. 1) и схема принимающей станции управляемого объекта (фиг. 2).The drawings show a diagram of a guidance station (FIG. 1) and a diagram of a receiving station of a managed facility (FIG. 2).

Фиг. 1. Структурная схема станции наведения: 1, 2 - первый и второй лазерный передатчик; 3, 4 - датчики углов; 5, 6 - приводы; 7 - блок задания траектории движения, 25 - блок перестройки траектории движения, 26 - блок памяти, 27 - первый блок приемопередачи, излучающий и принимающий излучение в оптическом, инфракрасном и радиодиапазонах, 29, 30 - световые плоскости, 31 - опорная плоскость.FIG. 1. The structural diagram of the guidance station: 1, 2 - the first and second laser transmitter; 3, 4 - angle sensors; 5, 6 - drives; 7 - block for specifying the motion path, 25 - block for adjusting the motion path, 26 - memory block, 27 - the first transceiver block emitting and receiving radiation in the optical, infrared and radio ranges, 29, 30 - light planes, 31 - reference plane.

Фиг. 2. Структурная схема принимающей станции управляемого объекта: 8 - фотоприемник; 9 и 11 - первый и второй счетчики; 10 и 17 - первый и второй триггер; первый формирователь 12 импульсов, выполненный в виде усилителя-ограничителя 19, компаратора 20, третьего счетчика 21, первого и второго триггеров-формирователей 22 и 23 и схемы ИЛИ-НЕ 24, 13 - блок оценки расстояния и управления перемещением объекта; 14 - блок синхронизации; 15 и 16 - второй и третий формирователи импульсов; 18 - схема И, 28 - второй блок приемопередачи, излучающий и принимающий излучение в оптическом, инфракрасном и радиодиапазонахFIG. 2. The structural diagram of the receiving station of the managed facility: 8 - photodetector; 9 and 11 - the first and second counters; 10 and 17 - the first and second trigger; the first pulse shaper 12, made in the form of an amplifier-limiter 19, a comparator 20, a third counter 21, the first and second trigger-shapers 22 and 23 and the circuit OR-NOT 24, 13 - unit for estimating the distance and controlling the movement of the object; 14 - block synchronization; 15 and 16 - the second and third pulse shapers; 18 is a diagram I, 28 is a second transceiver block emitting and receiving radiation in the optical, infrared and radio ranges

Система наведения подвижного объекта содержит первый 1 и второй 2 лазерные передатчики, создающие в пространстве световые плоскости 29 и 30, в точке их пересечения формируется опорная плоскость 31, первый 3 и второй 4 датчики углов, первый 5 и второй 6 приводы, блок 7 задания траектории движения, блок 25 перестройки траектории движения, блок памяти 26, содержащий записанную информацию о требуемом изменении параметров движения и излучения передатчиков, первый многоспектральный блок приемопередачи 27, излучающий и принимающий излучение в оптическом, инфракрасном и радиодиапазонах и установленные на управляемом объекте фотоприемник 8, первый счетчик 9, первый триггер 10, второй счетчик 11, первый формирователь 12 импульсов, выполненный в виде усилителя-ограничителя 19, компаратора 20, третьего счетчика 21, триггеров-формирователей 22 и 23 и схемы ИЛИ-НЕ 24, блок 13 оценки расстояния и управления перемещением объекта относительно опорной плоскости, блок 14 синхронизации, второй и третий формирователи импульсов 15 и 16, второй триггер 17, схема И 18 и второй многоспектральный блок приемопередачи 28, излучающий и принимающий излучение в оптическом, инфракрасном и радиодиапазонах.The guidance system of a moving object contains the first 1 and second 2 laser transmitters that create light planes 29 and 30 in space, at their intersection a reference plane 31 is formed, the first 3 and second 4 angle sensors, the first 5 and second 6 drives, the trajectory block 7 motion, block 25 adjustment of the trajectory of movement, a memory block 26 containing recorded information about the desired change in the parameters of motion and radiation of the transmitters, the first multispectral block transceiver 27, emitting and receiving radiation in the optical , infrared and radio ranges and a photodetector 8 installed on the controlled object, the first counter 9, the first trigger 10, the second counter 11, the first pulse shaper 12, made in the form of an amplifier-limiter 19, a comparator 20, a third counter 21, trigger shapers 22 and 23 and OR-NOT 24 circuit, block 13 for estimating the distance and controlling the movement of the object relative to the reference plane, synchronization block 14, second and third pulse shapers 15 and 16, second trigger 17, circuit 18 and the second multispectral transceiver block 28, receiving and receiving radiation in the optical, infrared and radio ranges.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

Лазерные передатчики станции наведения формируют световые плоскости, при этом плоскости вращения лучей лазерных передатчиков 1, 2 параллельны плоскости наведения.The laser transmitters of the guidance station form light planes, while the rotation planes of the beams of the laser transmitters 1, 2 are parallel to the guidance plane.

Области пространства, в которых они пересекаются, образуют опорную плоскость 31, относительно которой происходит отсчет углового положения объекта. Блок 7 задания траектории движения вырабатывает сигналы управления приводами 5 и 6 первого 1 и второго 2 лазерных передатчиков. Блок перестройки траектории движения 25 вырабатывает сигналы на основе сигналов, поступающих из блока памяти 26, в котором содержится записанная информация о необходимом изменении с течением времени параметров движения управляемого объекта и характеристик излучения (длины волны, угловой скорости движения и т.д.) лазерных передатчиков 1 и 2, что обеспечивает изменение местоположения опорных плоскостей, движение подвижного объекта по криволинейным траекториям, а также производит перестройку длины волны излучения и других параметров лазерных передатчиков как в видимом, так и в инфракрасном диапазонах, что приводит к повышению скрытности при маневрировании подвижного объекта, блок приемопередачи 27 передает информацию о положении опорной плоскости, параметрах криволинейных траекторий и характеристиках излучения лазерных передатчиков в различных диапазонах (оптическом, инфракрасном и радиодиапазонах).The areas of space in which they intersect form a reference plane 31, relative to which the angular position of the object is measured. The block 7 of the task of the motion path generates control signals for the drives 5 and 6 of the first 1 and second 2 laser transmitters. The motion path adjustment unit 25 generates signals based on the signals from the memory unit 26, which contains recorded information about the necessary change over time of the motion parameters of the controlled object and the radiation characteristics (wavelength, angular velocity, etc.) of the laser transmitters 1 and 2, which provides a change in the location of the reference planes, the movement of a moving object along curved paths, and also performs the adjustment of the radiation wavelength and other laser parameters transmitters both in the visible and in the infrared ranges, which leads to an increase in stealth when maneuvering a moving object, the transceiver unit 27 transmits information about the position of the reference plane, the parameters of curved paths and the radiation characteristics of the laser transmitters in different ranges (optical, infrared and radio ranges) .

При отклонении подвижного объекта от опорной плоскости моменты попадания лучей на фотоприемник 8 разнесены по времени на величину, пропорциональную угловому отклонению от опорной плоскости. Если время накопления фотоприемника 8 меньше интервала между моментами попадания лучей на фотоприемник 8, то в течение одного из периодов считывания зарядовых пакетов на выходе фотоприемника 8 присутствует сигнал от одного из лучей, во время одного из последующих периодов - сигнал от другого луча, и на первый вход первого формирователя 12 поступает сигнал сначала от первого лазерного передатчика 1, затем через определенное число периодов считывания - от второго лазерного передатчика 2. Первый формирователя импульсов 12 формирует сначала импульс на своем первом выходе, затем аналогично - на втором выходе, но фронт этого импульса совпадает с моментом появления на выходе фото приемника 8 сигнала от второго лазерного передатчика 2 и переключает первый триггер 10, длительность импульса на выходе которого пропорциональна угловому отклонению объекта. По окончании импульса с выхода первого триггера 10 во втором счетчике записан код углового отклонения от опорной линии. Импульс с первого выхода первого формирователя 12 поступает на первый счетчик 9, который осуществляет в течение длительности этого импульса прямой счет импульсов с выхода второго формирователя 15. Импульс со второго выхода первого формирователя импульсов 12 поступает также на четвертый вход первого счетчика 9, который на время длительности этого импульса осуществляет обратный счет импульсов с выхода третьего формирователя 16, а также перебрасывает второй триггер 17 в единичное состояние и запускает блок 14 синхронизации, который вырабатывает импульс, который поступает на второй вход схемы И 18 и на первый вход блока 13 оценки расстояния и управления перемещением объекта относительно опорной плоскости, который считывает информацию с выхода второго счетчика 11 и с выхода первого счетчика 9 и вырабатывает сигнал, пропорциональный расстоянию до станции наведения, блок приемопередачи 28 получает от блока приемопередачи 27 информацию о положении опорной плоскости, параметрах криволинейных траекторий и характеристиках излучения лазерных передатчиков в различных диапазонах и передает ее на четвертый вход блока 13 оценки расстояния и управления перемещением объекта для выработки решения.When the movable object deviates from the reference plane, the moments of the rays incident on the photodetector 8 are spaced in time by a value proportional to the angular deviation from the reference plane. If the accumulation time of the photodetector 8 is less than the interval between the moments when the rays hit the photodetector 8, then during one of the periods of reading the charge packets at the output of the photodetector 8 there is a signal from one of the rays, during one of the subsequent periods - a signal from the other beam, and to the first the input of the first driver 12 receives the signal first from the first laser transmitter 1, then after a certain number of read periods from the second laser transmitter 2. The first pulse generator 12 first generates an impulse ls at its first output and then similar - on the second output, but the front of this pulse coincides with the appearance of the output picture signal of the receiver 8 from the second laser transmitter 2 and switches the first flip-flop 10, the pulse duration at the output of which is proportional to the angular deviation of the object. At the end of the pulse from the output of the first trigger 10, the code for the angular deviation from the reference line is recorded in the second counter. The pulse from the first output of the first shaper 12 enters the first counter 9, which during the duration of this pulse carries out a direct pulse count from the output of the second shaper 15. The pulse from the second output of the first pulse shaper 12 also arrives at the fourth input of the first counter 9, which is for a duration of this pulse counts down the pulses from the output of the third driver 16, and also throws the second trigger 17 into a single state and starts the synchronization unit 14, which is generated t is the pulse that arrives at the second input of the circuit And 18 and at the first input of the distance estimation and control unit 13 of the object relative to the reference plane, which reads information from the output of the second counter 11 and from the output of the first counter 9 and generates a signal proportional to the distance to the guidance station , the transceiver 28 receives information from the transceiver 27 on the position of the reference plane, the parameters of the curved paths and the radiation characteristics of the laser transmitters in different ranges and the transmission it to the fourth input of the unit 13 for estimating the distance and controlling the movement of the object to develop a solution.

Предлагаемая система наведения подвижного объекта разработана на серийно освоенных элементах, что исключает технические риски при ее промышленной реализации.The proposed moving object guidance system is developed on commercially mastered elements, which eliminates technical risks during its industrial implementation.

Источники информации.Information sources.

1. Патент RU №2411159 C1, 10.02.2011.1. Patent RU No. 2411159 C1, 02/10/2011.

2. Патент RU №2392174 C1, 20.06.2010.2. Patent RU No. 2392174 C1, 06/20/2010.

3. Патент RU №2302357, 10.07.2007.3. Patent RU No. 2302357, 07/10/2007.

4. Патент RU №2354580 C1, 10.05.2009.4. Patent RU No. 2354580 C1, 05/10/2009.

5. Патент RU №2208556 C2, 20.07.2003.5. Patent RU No. 2208556 C2, 07.20.2003.

6. Патент RU №2242052 C2, 10.12.2004.6. Patent RU No. 2242052 C2, 10.12.2004.

7. Патент RU №2083444 C1, 10.07.1997.7. Patent RU No. 2083444 C1, 07/10/1997.

8. Патент US №3698816.8. US patent No. 3698816.

9. Патент FR №2258635.9. Patent FR No. 22568635.

10. Патент GB 1346852,25.05.19971.10. Patent GB 1346852.25.05.19971.

11. Патент US №3734968, 21.07.1971.11. US patent No. 3734968, 07.21.1971.

12. Патент US №4063218, 15.10.1975.12. US patent No. 4063218, 10/15/1975.

13. Патент FR №2289926, 28.06.1974.13. Patent FR No. 2289926, 06/28/1974.

14. Патент DE №1274358,26.08.1976.14. DE patent No. 1274358,26.08.1976.

15. Патент JP №58-30525, 27.02.1979.15. JP patent No.58-30525, 02.27.1979.

16. Авторское свидетельство SU №1172374 A1, 15.02.1993.16. Copyright certificate SU No. 1172374 A1, 02.15.1993.

17. А.А. Цупин, С.М. Слободян. Лазерные средства навигационного оборудования для ориентирования подвижных объектов. М.: «Мэйлер», 2013, с. 123-132.17. A.A. Tsupin, S.M. Slobodian. Laser means of navigation equipment for orienting moving objects. M .: "Mailer", 2013, p. 123-132.

Claims

A moving object guidance system comprising a radiation transmission device installed at a guidance station, including first and second laser transmitters, the inputs of which are connected to the first and second angle sensors, the inputs of which are connected to the outputs of the first and second drives, and the outputs are connected to the inputs of the motion path setting unit , and a photodetector located on the controlled object, the first pulse shaper, made in the form of an amplifier-limiter, a comparator, a third counter, the first and second triggers f driver, OR-NOT circuit, distance estimator and object movement control relative to the reference plane, synchronization block, second and third pulse shapers, first and second triggers, first and second counters and AND circuit, while the first output of the photodetector is connected to the first input of the amplifier - a limiter connected in series with a comparator, a third counter, the enable input of which is connected to the first output of the synchronization device, with the first and second trigger triggers, connected to the inputs of respectively, to the first and second inputs of the counter, while the output of the first trigger-driver is connected to the input of the synchronization device, the output of the second trigger-driver is connected to the first input of the second trigger, the third input of the first trigger and the second input of the first counter and the OR-NOT circuit, the first input which is connected to the resolution input of the third counter, the second input is connected to the second output of the photodetector, and the output of the circuit is NOT connected to the resolution inputs of the first and second triggers-shapers, the second photo the sensor is connected to the second input of the OR-NOT circuit and the second input of the second counter, the third output of the photodetector is connected to the inputs of the second and third pulse shapers, the outputs of which are connected respectively to the fourth and fifth inputs of the first counter, the second input of which is connected to the first input of the first trigger and second the output of the first pulse shaper, and the fourth input is connected to the third input of the second counter, the third input of the first trigger and the first output of the synchronization unit, the first output of the first shaper and pulse is connected to the input of the synchronization unit, the second input of the first trigger and the first input of the first counter, and the second output is connected to the first input of the second trigger, the first output of the synchronization unit is connected to the second input of the second trigger and the third input of the first pulse shaper, the second output of the synchronization device is connected to the first input of the AND circuit, the second input of which is connected to the output of the second trigger, and the output is connected to the first input of the distance estimation unit, the output of the first trigger is connected to the first input of the second a counter, the output of which is connected to the second input of the distance estimation unit, and the output of the first counter is connected to the third input of the distance estimation unit, while the input of each sensor of rotation angles of the laser transmitter is connected to the output of the corresponding drive, and the output is connected to the input of the unit for setting the motion path the fact that a block for tuning the parameters of the radiation of laser transmitters and the laws of motion of their rays, a memory block containing recorded information about changes in the parameters of motion and parameters was introduced into it of the radiation of the transmitters, the first multispectral transceiver block that emits and receives radiation in the optical, infrared and radio ranges, while the memory block and the first multispectral transceiver block are connected to the first and second inputs of the motion path adjustment unit, and the output of the motion path adjustment unit is connected to the third input block assignment of the trajectory of motion, and on the managed object placed a second multispectral block transceiver emitting and receiving radiation in the optical, infrared and radio bands connected to the fourth input of the distance estimator and control the movement of the object relative to the reference plane.