RU1809402C - Имитатор сигналов подвижных объектов - Google Patents

Abstract

Использование: в тренажерах радио- операторов или в испытательных средствах.: Сущность изобретени : содержит три триггера (1,4, 12), четыре счетчика (2,3;5, 7), два .элемента И (6, 10), генератор (8), блок (9) пам ти, блок (11) сравнени , регистр (13), четыре цифроаналоговых преобразовател 

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может использоватьс  в тренажерах радиооператоров или в испытательных стендах и автоматизированных системах испытаний радиотехнических средств

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем имитации сигналов нескольких прот женных объектов , движущихс  по любым траектори м, а также путем имитации зависимости амплитуды сигналов от дальности цели.

Сущность .предлагаемого изобретени  заключаетс  в циклическом формировании Nk последовательностей импульсных сигналов , временные параметры которых характеризуют координаты положени  Nk целей в пространстве, где индекс, k указывает номер цикла обзора. При этом кажда  цель представл етс  совокупностью I отражающих точек , кажда  из которых характеризуетс  своей дальностью D, азимутом /б, задаваемыми последовательност ми двоичных кодов , хран щихс  в пам ти устройства.

Считывание кодов новых значений указанных параметров на каждом цикле имитации позвол ет моделировать перемещение целей по произвольным, заранее заданным или рассчитываемым ЭВМ траектори м, учитыва  возможность скоростного маневра , изменение положени  целей относительно зондирующего луча и изменение угловой прот женности в зависимости от дальности. При этом обратный ход дальности используетс  дл  управлени  амплитудой , сигналов по закону А f(A0/D4), где Ар , -максимальное значение сигнала.при D 1.

На чертеже представлена структурна  схема устройства.

Устройство содержит первый триггер 1, первый 2 и второй 3 счетчики, второй триггер 4, третий счетчик 5, первый 6 элемент И, четвертый счетчик 7, генератор 8, блок 9 пам ти, второй 10 элемент И, схему 11 сравнени , третий триггер 12. регистр 13, первый 14. второй 15. третий 16 и четвертый 17 цифроаналоговые преобразователи. Вход

ел

С

sQ

4 О

ю

второго счетчика 3 соединен с выходом схемы 11 сравнени , вторым входом первого счетчика 2, первым входом третьего триггера 3, входом регистра 13, а вход - со входом блока 9 пам ти, первый выход которого со- единен с первым входом первого счётчика 2. первым входом регистра 13. второй выход - с первым входом схемы 11 сравнени , третий вход первого счетчика 2 соединен с выходом первого элемента 6 И, выход - с первым входом второго триггера 4, второй вход которого соединен с выходом третьего счетчика 2, второй выход соединен с первым входом первого цифроанэлогового преобразовател  14, первым входом третьего счетчика 5, третьим входом первого триггера 1. первый выход-с первым входом первого элемента б И, первый 14,. второй 15, третий 16 и четвертый 17 цифроаналогрвые преобразователи соединены последовательно , их вторые входы соединены с выходом регистра 13, выход генератора 8 соединен с первым входом второго элемента 10 1/1, второй вход которого соединен с выходом первого триггера 1, а выход - со вторым входом первого элемента 6 И и вторым входом третьего счетчика 5, третий , вход которого соединен со вторыми входами первого 1 и третьего 12 триггеров, первым входом четвертого счетчика 7 и  вл етс  первым входом устройства, второй вход второго счетчика 4  вл етс  вторым входом устройства, а выход соединен со вторым входом Схемы 11 сравнени , выход третьего триггера 12 соединен с первым входом первого триггера 1, выход цифроаналогового преобразовател  17  вл етс  выходом устройства. ;:

Все блоки устройства представл ют собой типовые элементы вычислительной техники и реализуютс  на интегральны микросхемах.

Первый триггер 1 D-тила. Его первый вход D-вход, второй вход - синхронизации , третий вход - установки нулевого состо ни , выход - пр мой. Второй триггер 4 RS-типй. Его Первый и второй входы - установки единичного и нулевого состо ний соответственно, первый выход - обратный, второй - пр мой. Третий триггер 12 - также RS-типа, Его первый и второй входы - установки единичного и нулевого состо ний соответственно, выход - пр мой. Все триггеры могут быть построены на микросхемах 155 ТМ2. Первый вход первого счетчика 2 информационный, второй - синхронизации занесени , третий - вычитающий , выход- переноса. Вход второго счетчика 3-счетный, выход- информационный. Первый 2 и второй 3 счетчики могут быть

реализованы на микросхемах 155 ИЕ7, 500 ИЕ7, 500 ИЕ 136, 500 ИЕ 137. Первый и третий входы третьего счетчика 5 - управл ющие , второй - счетный (сложени  и вычитани ), выход - переноса. Режимы работы счетчика при управл ющих сигналах на входах 1 и 3: 00 - установка исходного состо ни , 01 - сложение, 10 - вычитание, .11 .- остановка счета. Можно использовать микросхемы 500 ИЕ 136, 500 ИЕ 137. В этом случае информационные выходы микросхемы соедин ютс  с ее информационными входами. Таким образом, при .наличии кода 00 на управл ющих входах счетчик сохран ет состо ние, достигнутое в результате счета. Первый вход счетчика 7 счётный, второй - установки нулевого состо ни , выход - информационный. Можно использовать микросхему 155 ИЕ7 или 500 ИЕ 136,

500 ИЕ 137. Элементы 6 и 10 И стро тс  на. микросхеме 155 ЛИ1, 500 ЛМ 102. Генератор 8 формирует последовательность управл ющих синхроимпульсов. Можно использовать генератор на кварцевом резонаторе. Вход блока 9 пам ти - адреса чтени , выходы - информационные. Можно использовать микросхемы 155 РУ5, К 180 2 ИР1 и т.п. Схема 11 сравнени  формирует на своём ;выходё сигнал при равенстве

кодов на ее .входах. Можно использовать мик- робхемы К 155 ЛП5. Первый вход регистра 13 -информационный, второй - синхронизации занесени , выход-инверсный информационный . Можно использовать микросхему 155

ТМ8. Цифроаналоговые преобразователи 14- 17 функционируют в режиме перемножающих ЦАП, осуществл   усиление аналогового сигнала, подаваемого на вход опорного напр жени , пропорционально коду, поступающему на цифровой вход. Первые входы преобразователей - опорного напр жени , вторые - цифровые. Выходы - аналогового сигнала. Можно использовать микросхемы К572ПА1. , ;: ...

Перед началом работы триггеры 1, 3, 4, счетчики 2, 3, 5, 7 устанавливаютс  в нулевое положение. В блок 9 пам ти занос тс  последовательности кодов, характеризующих положение целей в пространстве. При

этом кажда  цель, имеюща  угловую прот - . женность, большую угла поворота антенны за врем , равное периоду следовани  зондирующих импульсов, представл етс  совокупностью точек, кажда  из которых

характеризуетс  параметрами - азимут/ и дальность D. Кроме этого, обратный код дальности используетс  дл  управлени  зависимостью амплитуды цели от дальности, Причем; если разр дность m-кода дально- сги больше разр дности п регистра 13 и

цифроаналоговых преобразователей 14, 15, 16, 17, то код управлени  амплитудой, заносимый в регистр 13, представл ет собой старших разр дов n m-разр дного кода дальности.

Рассмотрим работу устройства на одном цикле имитации кругового обзора. Цикл имитации начинаетс  после поступлени  на второй вход устройства импульса Строб азимута, формируемого передатчи- ком РЛС или специальным генератором. При этом четвертый счетчик 7 устанавливаетс  в нулевое состо ние, На первый вход устройства поступает непрерывно по.следо- . вательность зондирующих импульсов или имитирующих их импульсов от внешнего генератора; по каждому из импульсов счетчик 7 увеличивает ход своего состо ни . Блок 9 пам ти функционирует в режиме посто нного чтени , и схема 11 сравнени  сравни- вает коды текущего состо ни  счетчика и азимута крайнейточки первой походу обзора цели, поступающему со второго выхода блока 9 пам ти. При равенстве этих кодов на выходе схемы 11 сравнени  формируетс  сигнал, устанавливающий третий триггер 12 в единичное состо ние. По этому сигналу происходит также запись кода дальности первой точки цели в счетчик 2 и в регистр 13 и увеличение на единицу состо ни  счет и- ка 3..Следующий зондирующий импульсус- тднавливает своим передним фронтом единичное состо ние первого триггера, а также сбрасывает третий триггер 12. Через элемент 10 1/1, открытый по второму входу единичным уровнем с выхода первого .триггера 1, и элемент 6 И проход т такто- .вые импульсы на вычитающий в«од первого счетчика 2, который последовательно уменьшает код своего состо ни  до дости- жени  нулевого значени  этого кода. Одно- временно в течение длительности ги зондирующего импульса третий счетчик 5 последовательно увеличивает код своего состо ни , измер   длительность зондирующего импульса. Если длительность задержки Тз tvi, то после окончани  зондирующего импульса счетчик 5 хранит код своего состо ни  в течение времени т т3- ти. По истечении длительности задержки тэ, т.е. при достижении кодом состо ни  счетчика 2 на его выходе формируетс  сигнал переноса , устанавливающий второй триггер 4 в единичное состо ние. При этом запрещаетс  прохождение тактовых импульсов через первый элемент 6 И, разрешаетс  работа третьего счетчика 5 на вычитание, и по перепаду напр жени  на втором выходе второго триггера 4 устанавливаетс  нулевое

состо ние первого триггера 1. В течение времени, равного ти, счетчик 5 последовательно уменьшает код своего состо ни , при этом единичное состо ние второготриг- гера 4 поступает на вход опорного напр жени  первого ЦАП 14, на второй вход которого поступает код, обратный коду дальности. На выходе ЦАП 14 формируетс  напр жение, обратно пропорциональное дальности. Последовательное прохождение этого сигнала через ЦАПы 15-17 позвол ет получить на выходе устройства сигнал с амплитудой , обратно пропорциональной четвертой степени дальности, Заканчиваетс  формирование выходного импульса при достижении счетчиком. 5 нулевого состо ни , При этом сигнал переноса этого счетчика устанавливает нулевое состо ние триггера 4, который запрещает режим вычитани  счетчика 5. ,

Если окажетс , что ти тэ, то после ок.ончани -Ти счётчик 5 также сохран ет свое состо ние до окончани  длительности ин- тервала т3, после чего в течение времени т работает в режиме вычитани ; При этом также справедливо гвых и, гДе гвых - длительность импульса на выходе устройства.

Таким образом, в течение интервала одного зондировани  после совпадени  кодов очередного и текущего азимутов на выходу устройства формируетс  импульс, задёрс жанный относительно зондирующего нф врем , пропорциональное дальности, и рай ный Ти по длительности, а также ослаблечг ный по отношению к своему максимальному значению пропорционально четвертой степени дальности., ...

Если на данном периоде зондирование произошло совпадение кодов текущего c$- сто ни  счетчика 7 и кода азимута второф точки первой цели или точки очередной це ли, то на следующем периоде зондировани  описанный процесс повтор етс . В противоположном случае формирование следую - щего импульса на выходе устройства начинаетс  по истечении нескольких периодов зондировани  после очередного совпадени  кодов, поступающих на входы схемы сравнени . 11, после чего функционирование устройства происходит аналогично описанному . Цикл имитации заканчиваетс  поступлением на второй вход устройства импульса Строб азимута, при этом счетчик 7 устанавливаетс  в нулевое состо ние, и процесс циклически повтор етс .

Таким образом, по сравнению с известными устройствами аналогичного назначени  за вл емый объект имеет преимущества, заключающиес  в широких

функциональных возможност х, обусловленных имитацией движени  любого числа целей со сложной пространственной конфигурацией по произвольным, заранее заданным траектори м с учетом зависимости амплитуды сигналов от дальности цели. Ф о р м у л а и з о б р е те н и   Имитатор сигналов подвижных объектов , содержащий первый триггер, первый, второй и третий счетчики, второй триггер, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и третьего счетчиков, первый выход - с первым входом первого элемента И, а также генератор , от л и ч а ю щии с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем обеспечени  имитации движени  любого числа целей со сложной пространственной конфигурацией, в него введены блок пам ти, второй элемент И, блок сравнени ,третий триггер, регистр, последовательно соединенные первый, второй , третий и четвертый цифрОанйлоговые преобразователи (ЦАП), четвертый счетчик, причем выход второго счетчика соединен с входом блока пам ти, первый выход которого соединен с первым входом первого счетчика и первым входом регистра, второй выход блока сравнени , выход которого соеди- нен с входом второго счётчика, первым входом третьего триггера, вторыми входами

регистра и первого счетчика, третий вход которого-Соединен с выходом первого элемента , второй выход второго триггера соединен с первым входом первого ЦАП, первым входом третьего счетчика и третьим

входом первого триггера, выход генератора соединён с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, а выход - с вторым входом первого элемента И и .вторым входом третьего счетчика, третий вход которого соединен с вторыми входами первого и третьего триггеров, первым входом четвертого счетчика, первый и второй входы которого  вл ютс  соответственно первым и

вторым входами устройства, выход четвертого счётчика соединен с вторым входом блока сравнени , выход третьего триггера соединен с первым входом первого триггера , выход регистра соединен с вторыми

вхбдами первого, второго, третьего и четвертого ЦАП, выход четвертого ЦАП  вл етс  выходом устройства,