RU2032919C1 - Method of measurement of low altitudes and device for its realization - Google Patents
Method of measurement of low altitudes and device for its realization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2032919C1 RU2032919C1 SU5043540A RU2032919C1 RU 2032919 C1 RU2032919 C1 RU 2032919C1 SU 5043540 A SU5043540 A SU 5043540A RU 2032919 C1 RU2032919 C1 RU 2032919C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- comb
- strobe
- information
- pulses
- gates
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к радиационному приборостроению, а именно к управляемым импульсным рентгеновским приборам. The invention relates to radiation instrumentation, namely to controlled pulsed x-ray devices.
Известны способы измерения малых высот и рентгеновские высотомеры малых высот (ВМВ), разработанные в США и описанные в [1]
Измерение высоты в них основано на активной локации генератором поверхности отражения и приеме отраженного импульса сцинтилляционным детектором. Высотомеры содержат передатчик-генератор рентгеновских импульсов с трубкой триодного типа, приемник пластмассовый сцинтиллятор с быстрым ФЭУ и устройство для регулирования длительности и частоты следования импульсов.Known methods for measuring small heights and x-ray altimeters of small heights (WWW), developed in the USA and described in [1]
The height measurement in them is based on the active location of the reflection surface by the generator and the reception of the reflected pulse by a scintillation detector. Altimeters contain a transmitter-generator of x-ray pulses with a triode tube type, a plastic scintillator receiver with a fast PMT, and a device for controlling the duration and pulse repetition rate.
Их недостатками являются: небольшой диапазон измеряемых высот, требование обязательной стабилизации тракта прием-передача по первичному излучению, а также зависимость от типа отражающей поверхности. Their disadvantages are: a small range of measured heights, the requirement of mandatory stabilization of the receive-transmit path for primary radiation, and also the dependence on the type of reflective surface.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемым техническим решениям является способ измерения малых высот и устройство для его осуществления [2] Способ измерения малых высот основан на выделении максимума обратно рассеянных квантов, регистрируемых детектором. Для этого облучают поверхность отражателя рентгеновскими импульсами длительностью 10 нс, отраженные кванты регистрируют, усиливают их, а из импульсов зондирующего излучения формируют строб-импульсы длительностью по 10 нс, сдвинутые относительно друг друга на 15 нс. Далее определяют число отраженных рентгеновских квантов, пришедших за время действия строб-импульса, и выравнивают статистику квантов, рассеянных воздухом на различных расстояниях от детектора, регулируя уровень фоновых импульсов. The closest in technical essence to the proposed technical solutions is a method for measuring low heights and a device for its implementation [2] A method for measuring low heights is based on the allocation of the maximum backscattered quanta recorded by the detector. To do this, the reflector surface is irradiated with X-ray pulses of 10 ns duration, the reflected quanta are recorded, amplify them, and strobe pulses of 10 ns duration shifted by 15 ns relative to each other are formed from probing radiation pulses. Next, determine the number of reflected x-ray quanta that arrived during the action of the strobe pulse, and equalize the statistics of quanta scattered by air at different distances from the detector, adjusting the level of background pulses.
Одновременно определяют положение пары строб-импульсов на временной оси и максимум сигнала рентгеновского импульса от отражателя. При уменьшении этого сигнала останавливают стробы и меняют геометрию, т.е. расстояние до отражающей поверхности. Далее процесс измерения повторяют до получения максимума отраженного рентгеновского импульса в новой геометрии. Таким образом, в известном способе узкий строб, синхронизированный частотой работы рентгеновского генератора, последовательно "просматривают" локализованные объем воздуха и поверхность отражателя, идентифицируя кванты, рассеянные отражателем и воздухом. At the same time, the position of the pair of strobe pulses on the time axis and the maximum of the X-ray pulse signal from the reflector are determined. When this signal decreases, the gates stop and change the geometry, i.e. distance to reflective surface. Next, the measurement process is repeated until the maximum reflected x-ray pulse in the new geometry. Thus, in the known method, a narrow gate synchronized by the frequency of operation of the x-ray generator, sequentially "look through" the localized volume of air and the surface of the reflector, identifying the quanta scattered by the reflector and the air.
Этот способ реализован в устройстве, описанном в /2/ и являющимся наиболее близким к предлагаемому техническому решению. Устройство содержит рентгеновский передатчик РП, состоящий из источника питания, модулятора и рентгеновской трубки, детектор (блок детектирования БД), соединенный с усилителем, к выходу которого подключены первые входы ключей К1 и К2. Устройство включает в себя также формирователь стробов, выходы которого подсоединены ко вторым входам ключей: на ключ К1 непосредственно, а на ключ К2 через линию задержки, вследствие чего строб-импульсы сдвинуты относительно друг друга на 15 нс. Таким образом, сигнал от формирователя стробов управляет обоими ключами, выходы которых соединены с интеграторами один и два соответственно. Выходы первого интегратора через параллельную цепочку из дискриминатора верхнего уровня и дискриминатора нижнего уровня, соединен с регулятором уровня, выход которого подключен к модулятору. Выход второго интегратора соединен с 1-ым входом схемы сравнения и через формирователь порога со вторым входом схемы сравнения. This method is implemented in the device described in / 2 / and which is closest to the proposed technical solution. The device contains an X-ray transmitter RP consisting of a power source, a modulator, and an X-ray tube, a detector (a DB detection unit) connected to an amplifier, the first inputs of keys K1 and K2 are connected to its output. The device also includes a gate generator, the outputs of which are connected to the second key inputs: directly to the key K1, and to the key K2 through the delay line, as a result of which the strobe pulses are shifted relative to each other by 15 ns. Thus, the signal from the gate driver controls both keys, the outputs of which are connected to the integrators one and two, respectively. The outputs of the first integrator through a parallel circuit from the discriminator of the upper level and the discriminator of the lower level, is connected to the level controller, the output of which is connected to the modulator. The output of the second integrator is connected to the 1st input of the comparison circuit and through a threshold former with the second input of the comparison circuit.
Выход схемы сравнения соединен с генератором пилообразного напряжения, подключенным к первому входу регулируемой линии задержки, второй вход которой соединен с модулятором, а выход с формирователем строба. The output of the comparison circuit is connected to a sawtooth generator connected to the first input of the adjustable delay line, the second input of which is connected to the modulator, and the output to the gate former.
Недостатками известных способа и устройства являются:
значительная вероятность пропуска поверхности отражателя;
вероятность срыва сопровождения поверхности отражателя, приводящая к необходимости повторного "просмотра" всего диапазона измерений;
невысокая точность измерения высоты из-за систематической ошибки, связанной с формой отраженного сигнала, поскольку выделение максимума пика этого сигнала и "просмотр" поверхности отражателя осуществляется с помощью только одного строба, в котором положение центра тяжести максимума пика отраженного сигнала не соответствует значению высоты, которая связана с фронтом этого пика отраженного сигнала.The disadvantages of the known method and device are:
significant probability of missing the surface of the reflector;
the probability of failure to follow the surface of the reflector, leading to the need for repeated "viewing" of the entire measurement range;
low accuracy of height measurement due to a systematic error associated with the shape of the reflected signal, since the peak maximum of this signal is extracted and the “reflector” surface is “viewed” using only one strobe, in which the center of gravity of the peak of the reflected signal does not correspond to the height value, which connected to the front of this peak of the reflected signal.
Целью предлагаемых технических решений является устранение указанных недостатков с помощью новой схемы динамического стробирования, исключающей пропуск информации и повышающей точность измерения высоты. Кроме этого предлагаемые решения дают возможность получить дополнительную информацию о мгновенном значении вертикальной скорости (скорости изменения высоты). The aim of the proposed technical solutions is to eliminate these drawbacks using a new dynamic gating scheme that eliminates information skipping and improves the accuracy of height measurement. In addition, the proposed solutions make it possible to obtain additional information about the instantaneous value of the vertical speed (rate of change of height).
На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства, реализующего предложенный способ; на фиг.2 временные спектры отраженного излучения для десяти различных высот в области малых высот; на фиг.3а схематично приведены три строба информационной гребенки с зарегистрированным количеством отраженных импульсов NII, NIII на верхней границе диапазона измеряемых высот N1; на фиг.3,б гистограмма счета NI, NII, NIII, на фиг.3,в гистограмма счета с учетом весовых коэффициентов KI, KII, KIII; на фиг.4 временные спектры отраженного излучения для разных высот, три строба информационной гребенки и соотношения счета в стробах, смещение информационной гребенки при движении вниз 4,а, б, в и вверх 4г, д; на фиг.5 калибровочная кривая "gm" и угол ее наклона Θ на фиг.6 временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Figure 1 presents the structural electrical diagram of a device that implements the proposed method; figure 2 time spectra of reflected radiation for ten different heights in the region of low heights; on figa schematically shows three strobe information comb with a recorded number of reflected pulses N II , N III at the upper boundary of the range of measured heights N1; figure 3, b histogram of the account N I , N II , N III , figure 3, in the histogram of the account taking into account the weight coefficients K I , K II , K III ; in Fig. 4, the time spectra of reflected radiation for different heights, three gates of the information comb and the ratio of the count in the gates, the shift of the information comb when moving down 4 a, b, c and up 4 g, d; in Fig.5 calibration curve "g m " and its angle лона in Fig.6 time diagrams explaining the operation of the device.
Устройство (фиг.1) содержит рентгеновский передатчик 1, блок 2 детектирования, формирователь строба 3, управляемую линию задержки 4, многоотводную линию задержки 5, три схемы совпадения 6, 7, 8, три счетчика 9, 10, 11 и вычислитель 12. The device (Fig. 1) contains an X-ray transmitter 1, a
Предлагаемый способ измерения малых высот заключается в том, что с помощью рентгеновского передатчика облучают поверхность отражателя импульсами зондирующего излучения с фиксированной частотой следования и длительностью τ Отраженные окружающей средой (воздухом) и поверхностью отражателя рентгеновские кванты регистрируют сцинтилляционным блоком детектирования. Временной спектр этих отраженных квантов на разных высотах представлен на фиг.2. Формируют стробы одинаковой длительности и определяют их положение на временной оси. Три строба I, II, III, прилегающих друг к другу (см. фиг.3), жестко привязанные к моменту испускания зондирующего импульса и несущие информацию о высоте, объединяют в информационную гребенку. По положению информационной гребенки на временной оси следят за направлением движения относительно поверхности отражателя и дискретно сдвигают ее в ту или другую сторону по оси, на время, равное длительности одного строба τстр
В каждом из трех стробов регистрируют количество отраженных квантов: NI, NII, NIII (см. фиг.3,а).The proposed method for measuring small heights is that using the x-ray transmitter, the reflector surface is irradiated with probe pulses with a fixed repetition rate and duration τ The x-ray quanta reflected by the environment (air) and the reflector surface are recorded by a scintillation detection unit. The time spectrum of these reflected quanta at different heights is presented in figure 2. Gates of the same duration are formed and their position on the time axis is determined. Three gates I, II, III adjacent to each other (see figure 3), rigidly attached to the moment of emission of the probe pulse and carrying information about the height, are combined into an information comb. The position of the information comb on the time axis monitors the direction of movement relative to the surface of the reflector and discretely shifts it in one direction or another along the axis, for a time equal to the duration of one strobe τ p
In each of the three gates, the number of reflected quanta is recorded: N I , N II , N III (see Fig. 3, a).
На высотах, превышающих верхний предел измерения высоты, Н > Нмах, где отсутствует полезный сигнал и регистрируются только кванты, отраженные от воздуха, выполняется соотношение
NI > NII > NIII (фиг.3,б) т.е. максимальное количество импульсов накапливается во II-ом стробе. Чтобы придать устойчивость системе измерения, значения NI, NII и NIIIдомножают на фиксированные весовые коэффициента KI, KII, KIII. Коэффициенты подбирают так, чтобы на верхней границе диапазона измерения высоты (фиг.3,а) с вероятностью не ниже заданной, выполнялось соотношение
KII NII > KI NI или NIII' > NI'
KII NII > KIII NIII или NII' > NIII', где NI' KI ˙NI; NII' KII ˙NII ˙NIII' KIII ˙NIII (см. фиг.3,в), очевидно, KII > KI и KII > KIII
Таким образом, на высотах, лежащих за пределом верхней границы диапазона измерения, приведенный максимум пика отраженного сигнала находится во II-ом стробе.At heights exceeding the upper limit of height measurement, N> Nmax, where there is no useful signal and only quanta reflected from air are recorded, the relation
N I > N II > N III (Fig. 3, b) i.e. the maximum number of pulses accumulates in the second gate. To give stability to the measurement system, the values of N I , N II and N III are multiplied by a fixed weight coefficient K I , K II , K III . The coefficients are selected so that on the upper boundary of the range of height measurement (Fig. 3, a) with a probability of not lower than the given one, the relation
K II N II > K I N I or N III '> N I '
K II N II > K III N III or N II '> N III ', where N I 'K I ˙N I ; N II 'K II ˙N II ˙N II I' K III ˙N III (see Fig. 3, c), obviously, K II > K I and K II > K III
Thus, at heights beyond the upper limit of the measurement range, the reduced peak peak of the reflected signal is in the second gate.
В случае движения к поверхности отражателя (вниз) максимум пика отраженного сигнала смещается в область 1-ого строба (фиг.4). После того, как центр тяжести максимума пика перейдет границу II-ого и I-ого стробов, установится соотношение
NII' < NI'
Это соотношение служит сигналом, по которому сдвигают информационную гребенку в сторону меньших высот на время, равное длительности одного строба информационной гребенки τстр Поэтому III-ый строб как бы "исчезает", II-ой становится III-им, I-й становится II-ым и вновь появляется новый I-й строб (фиг. 4, а, б). При этом вновь выполняются соотношения NII' > NI' и NII' > NIII'. При дальнейшем движении вниз максимум пика отраженного сигнала будет перемещаться в стробы информационной гребенки с меньшими номерами и тогда вновь сдвигают гребенку на время, равное длительности одного строба, в сторону меньших высот (фиг.4в).In the case of movement to the reflector surface (down), the peak peak of the reflected signal is shifted to the region of the 1st gate (Fig. 4). After the center of gravity of the peak maximum crosses the boundary of the second and first gates, the ratio
N II '<N I '
This ratio serves as a signal along which the information comb is shifted towards lower heights by a time equal to the duration of one strobe of the information comb τ pp. Therefore, the third gate as it were “disappears”, the second becomes III, the first becomes II and the new 1st gate appears again (Fig. 4, a, b). In this case, the ratios N II '> N I ' and N II '> N III ' are satisfied again. With further downward movement, the peak peak of the reflected signal will move into the gates of the information comb with lower numbers and then move the comb again for a time equal to the duration of one strobe toward lower heights (Fig. 4c).
При необходимости движения вверх максимум пика отраженного сигнала из области II-ого строба будет сдвигаться в область III-его строба. При этом после прохождения центром тяжести максимума пика границы второго и третьего стробов произойдет изменение соотношения счета и установится соотношение NII' < NIII'. По этому сигналу сдвигают гребенку в область больших высот, тогда I-й строб "исчезает", II-ой строб станет I-ым, а III-ий станет II-ым, вновь появится новый третий строб и, тогда соотношение NII' < NIII' станет NI' < NII', a NII' > NIII' (фиг.4,г,д).If it is necessary to move upward, the peak peak of the reflected signal from the region of the second gate will be shifted to the region of the third gate. In this case, after the center of gravity passes the maximum peak of the boundary of the second and third gates, the account ratio changes and the ratio N II '<N III ' is established. According to this signal, the comb is shifted to a region of high altitudes, then the 1st gate will “disappear”, the 2nd gate will become the 1st, and the 3rd gate will become the 2nd, a new third gate will appear again, and then the ratio N II '< N III 'will become N I '<N II ', a N II '> N III '(Fig. 4, d, d).
Из вышесказанного ясно, что при любом направлении движения (вверх или вниз) максимум пика отраженного сигнала всегда будет находиться во II-ом (центральном) стробе информационной гребенки, который и является носителем информации о высоте. Числовое значение высоты определяют по временному положению II-ого строба информационной гребенки относительно синхроимпульса рентгеновского передатчика. Для этого весь диапазон высот (от 0 до 30-50 м) разбивают на "виртуальные" стробы от 1 до К номеров. Любое положение стробов информационной гребенки на шкале "виртуальных" стробов имеет определенный номер: от 1 на нижней границе диапазона до "К" на верхней, т.е. 1,2,3.(m-1), m, (m+1).(K-2),(K-1)K. From the foregoing, it is clear that for any direction of movement (up or down), the maximum peak of the reflected signal will always be in the second (central) strobe of the information comb, which is the carrier of information about the height. The numerical value of the height is determined by the temporary position of the second gate of the information comb relative to the sync pulse of the x-ray transmitter. To do this, the entire range of heights (from 0 to 30-50 m) is divided into "virtual" gates from 1 to K numbers. Any position of the information comb gates on the “virtual” gates scale has a specific number: from 1 at the lower end of the range to “K” at the top, i.e. 1,2,3. (M-1), m, (m + 1). (K-2), (K-1) K.
Начальное положение стробов информационной гребенки имеет максимальные порядковые номера (К-2) (К-1)К (фиг.2,а). The initial position of the gates of the information comb has the maximum serial numbers (K-2) (K-1) K (figure 2, a).
Когда информационную гребенку сдвигают, то порядковые номера на шкале виртуальных стробов уменьшаются. Отслеживают на шкале виртуальных стробов три постоянно функционирующих строба, несущих информацию о высоте, т.е. информационную гребенку с максимумом пика отраженного сигнала во II-ом стробе и замечают номер этого строба на шкале вируальных стробов, например m. Строб с этим номером отстоит от момента излучения зондирующего импульса на время (m-1) τстр что соответствует высоте:
H где С скорость света.When the data comb is shifted, the sequence numbers on the virtual strobe scale are reduced. On the scale of virtual strobes, three constantly functioning strobes carrying height information, i.e. information comb with the maximum peak of the reflected signal in the second gate and notice the number of this gate on the scale of the viral gates, for example m. The strobe with this number is separated from the moment of radiation of the probe pulse by the time (m-1) τ p which corresponds to the height:
H where C is the speed of light.
Для более точного определения высоты, считают количество импульсов, накопленных за такт накопления в m-ном стробе Nm и в соседнем, прилагающем стробе m+1-Nm+1, домножают их на поправочные коэффициенты Km, Km+1 и получают Nm' и Nm+1'. Значение высоты Н' определяют по формуле H' H˙ qm tgΘ
H′ + tgθ где Θ угол наклона калибровочной кривой qm;
qm калибровочная кривая
qm=
qm=
(фиг.5)
Калибровочная кривая в пределах длительности одного строба имеет линейную зависимость. Кривую снимают экспериментально. При этом целесообразно середину m-го настроечного строба размещать под границей m-го и m+1-го "виртуальных" стробов.For a more accurate determination of the height, consider the number of pulses accumulated per accumulation cycle in the m-th gate N m and in the adjacent enclosing strobe m + 1-N m + 1 , multiply them by correction factors K m , K m + 1 and get N m 'and N m + 1 '. The value of the height H 'is determined by the formula H' H˙ q m tgΘ
H ′ + tgθ where Θ angle of inclination of the calibration curve q m ;
q m calibration curve
q m =
q m =
(figure 5)
The calibration curve within the duration of one gate has a linear relationship. The curve is removed experimentally. In this case, it is advisable to place the middle of the mth tuning gate under the boundary of the mth and m + 1th “virtual” gates.
С помощью предлагаемого способа измеряют так же и мгновенное значение вертикальной скорости (скорость изменения высоты) VV по формуле
V где H(to) и H(to + τнак ) соседние значения измеренной высоты, отстоящие друг от друга по времени на такт накопления τнак
Устройство работает следующим образом.Using the proposed method, the instantaneous value of the vertical speed (rate of change of height) VV is also measured according to the formula
V where H (t o ) and H (t o + τ nak ) are adjacent values of the measured height, spaced from each other in time by the accumulation cycle τ nk
The device operates as follows.
Рентгеновский радиопередатчик 1 облучает наносекундными зондирующими импульсами поверхность отражения с заданной частотой (Т зонд) (фиг.6,а). Отраженные от поверхности и близлежащих слоев воздуха кванты регистрирует в блоке 2 (фиг. 6,б). Синхроимпульс передатчика 1, жестко привязанный к моменту испускания импульса рентгеновского излучения, запускает формирователь 3 строба (фиг.6,в), строб-импульс которого через линию задержки 4 поступает на линию задержки 5, где формируется гребенка из трех, примыкающих друг к другу, стробов одинаковой длительности и жестко привязанных к моменту испускания синхроимпульса передатчика (фиг.6,г, д, е). Стробы поступают на первые входы схем совпадения 6, 7, 8, на вторые входы которых поступают импульсы с блока 2. В схемах совпадений 6, 7, 8 происходит временная селекция импульсов, которые обусловлены зарегистрированными блоком 2 отраженными рентгеновскими квантами. Счетчики 9, 10, 11, подключенные к выходам схем совпадений 6, 7, 8 подсчитывают зарегистрированные в стробах импульсы. Вычислитель 12 управляет работой устройства: опрашивает и очищает счетчики 9, 10, 11, открывает их входы на такт накопления, осуществляет обработку накопленной информации. В зависимости от полученного результата вычислитель осуществляет управление линией задержки ЛЗ, 4, которая сдвигает информационную гребенку стробов относительно синхроимпульса передатчика 1 на время, равное длительности одного строба τстр по направлению движения. Вычислитель 12 выдает информацию о текущей координате H' и мгновенном значении вертикальной составляющей скоростей VV В предлагаемом устройстве малых высот модулятор передатчика 1 обеспечивает его работу в импульсном режиме с частотой следования зондирующих импульсов 1 МГц и длительностью не более 10 нс на половине амплитуды интенсивности, при этом квантовый выход РП составляет 1012-1013 квантов в секунду, их средняя энергия 60 кэВ, максимальная до 100-120 кэВ. Диаграмма направленности передатчика 2Ψ 80о.X-ray radio transmitter 1 irradiates with nanosecond probe pulses the reflection surface with a given frequency (T probe) (Fig.6, a). Quantums reflected from the surface and surrounding air layers are recorded in block 2 (Fig. 6, b). The sync pulse of the transmitter 1, rigidly attached to the moment of emission of the x-ray pulse, triggers the gate driver 3 (Fig. gates of the same duration and rigidly tied to the moment of emission of the transmitter clock (Fig.6, d, e, e). Gates enter the first inputs of
Импульсы, прошедшие схемы совпадений, поступают на программируемые таймеры. После накопления за заданный временный интервал (такт накопления) величина, соответствующая количеству пришедших импульсов, вводится в микропроцессорную системную по трем независимым каналам. Работой вычислителя управляет микропроцессор. По программе, записанной в ПЗУ, проводятся необходимые вычисления с выходными величинами. В зависимости от результата вычислений выдача команд управления линией задержки осуществляется через программируемый параллельный адаптер. Через него же передается информация о высоте и скорости в контур управления, либо на дисплей или иное устройство. Такт накопления информации устанавливается в зависимости от требований, предъявляемых к точности измерения высоты и скорости, и составляет 10-50 мс. Обусловлено это тем, что при заходе на посадку самолеты, космические аппараты и др. имеют, как правило, скорость 1-2, реже 3-5 м/с. Impulses that have passed coincidence schemes arrive at programmable timers. After accumulation for a given time interval (accumulation cycle), the value corresponding to the number of incoming pulses is introduced into the microprocessor system via three independent channels. The work of the computer is controlled by a microprocessor. According to the program recorded in the ROM, the necessary calculations are performed with the output values. Depending on the result of the calculation, the control of the delay line is issued via a programmable parallel adapter. Through it, information about altitude and speed is transmitted to the control loop, or to a display or other device. The step of information accumulation is set depending on the requirements for the accuracy of measuring height and speed, and is 10-50 ms. This is due to the fact that when approaching aircraft, spacecraft, etc., as a rule, have a speed of 1-2, less often 3-5 m / s.
Измерение вертикальной скорости позволяет свести к минимуму динамическую ошибку измерения высоты. Характеристики устройства позволяют за такт накопления собрать достаточную статистику для реализации предложенного алгоритма без просчетов. Текущие значения данных, а также промежуточные результаты вычислений хранятся в ОЗУ. Синхронизация работы всех составных частей вычислителя осуществляется с помощью генератора. Системный контроллер шин данных и управления вырабатывает сигналы, управляющие работой составных частей вычислителя, а также повышает нагрузочную способность системной шины данных. Vertical speed measurement minimizes dynamic height error. The characteristics of the device allow collecting sufficient statistics for the accumulation cycle to implement the proposed algorithm without miscalculations. Current data values, as well as intermediate calculation results, are stored in RAM. The synchronization of all components of the calculator is carried out using a generator. The system controller for data and control buses generates signals that control the operation of the components of the calculator, and also increases the load capacity of the system data bus.
Кроме исключения динамической ошибки измерения высоты, устройство позволяет получать непрерывную информацию о высоте, так как сбой в работе устройства исключен за счет использования сдвигаемой, в зависимости от направления, трехстробной информационной гребенки. Более высокая точность измерения достигается также за счет исключения ошибки, связанной с положением максимума пика отраженного сигнала внутри второго строба информационной гребенки, которую учитывает поправочный член калибровочной кривой. Дополнительное преимущество устройства заключается в возможности измерения мгновенного значения вертикальной составляющей скорости движения. In addition to eliminating the dynamic error of height measurement, the device allows you to obtain continuous information about the height, since a malfunction in the device is eliminated by using a bi-directional information comb, which is shifted, depending on the direction. Higher measurement accuracy is also achieved by eliminating the error associated with the position of the peak peak of the reflected signal inside the second strobe of the information comb, which takes into account the correction term of the calibration curve. An additional advantage of the device is the ability to measure the instantaneous value of the vertical component of the speed of movement.
Claims (2)
где tgθm тангенс угла наклона экспериментально полученных калибровочных кривых, связывающих изменение числа накопленных импульсов, в двух соседних стробах информационной гребенкой m и m + 1 с изменением дальности до отражателя.1. The method of measuring small heights, which consists in the fact that the reflector surface is irradiated with X-ray pulses, the reflected signals are recorded, characterized in that the entire range of measured heights is divided into K virtual gates of the same duration τ page on a time scale and duration Cτ p / 2 by the distance scale, where C is the speed of light, form an information comb of three strobes of the same type with a length of τ p , adjacent to each other, rigidly tie them to the time axis and virtual gates, tracking the central strobe of the information comb and the corresponding number m, where m ≥ 2, on the virtual strobe scale so that the maximum of the reflected signal is in the central strobe of the information comb, determine the direction of movement to or from the reflector surface, calculate the number of pulses per cycle in each of the accumulation gates information comb N m - 1, N m, N m + 1 is multiplied by the empirical weighting coefficients K m - 1, K m, K m + 1 and at maximum displacement of tse tral comb strobe information in any of the extreme shift information comb scale strobes virtual page by the value τ so that the maximum number of accumulated pulses strobes information comb considering weighting factors always located in the central gate, and calculating the current value of the height of the formula
where tgθ m is the slope of the experimentally obtained calibration curves connecting the change in the number of accumulated pulses in two adjacent gates with an information comb m and m + 1 with a change in the distance to the reflector.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5043540 RU2032919C1 (en) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | Method of measurement of low altitudes and device for its realization |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5043540 RU2032919C1 (en) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | Method of measurement of low altitudes and device for its realization |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2032919C1 true RU2032919C1 (en) | 1995-04-10 |
Family
ID=21604921
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5043540 RU2032919C1 (en) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | Method of measurement of low altitudes and device for its realization |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2032919C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2586890C1 (en) * | 2015-02-10 | 2016-06-10 | Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Method of determining range and height of short-pulse altitude x-ray source using ground-based photodetector |
RU2772687C1 (en) * | 2020-12-29 | 2022-05-24 | Открытое акционерное общество "Научно-испытательный институт эргатических систем" | Method for navigation of mobile objects and apparatus of a multifunctional x-ray navigation system for implementation thereof |
-
1992
- 1992-04-22 RU SU5043540 patent/RU2032919C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Nucleonics in Aerospace Proceed 2 nol Symp. NV, 1968, p.365, 369. * |
2. Герчиков Ф.Л. Управляемое импульсное рентгеновское излучение в приборостроении. Энергоатом издат. М., 1987, с.57-58. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2586890C1 (en) * | 2015-02-10 | 2016-06-10 | Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Method of determining range and height of short-pulse altitude x-ray source using ground-based photodetector |
RU2772687C1 (en) * | 2020-12-29 | 2022-05-24 | Открытое акционерное общество "Научно-испытательный институт эргатических систем" | Method for navigation of mobile objects and apparatus of a multifunctional x-ray navigation system for implementation thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2225046A (en) | Radio contourmeter | |
US7911589B2 (en) | Optical distance measuring method and corresponding optical distance measurement device | |
EP0770257B1 (en) | Three-dimensional imaging system using laser generated ultrashort x-ray pulses | |
CN112946675B (en) | Distance measurement method, system and equipment based on time fusion | |
US4509049A (en) | FMCW system for providing search-while-track functions and altitude rate determination | |
JP5502262B2 (en) | Method and apparatus for obtaining geodetic distance data | |
CN109343069A (en) | The photon counting laser radar and its distance measuring method of assembled pulse ranging can be achieved | |
GB2037980A (en) | Measuring the shape of a glass gob | |
JP2007507693A (en) | Distance measurement | |
SU847948A3 (en) | Device for measuring proper neutron characteristics of earth stratum | |
CN108828616A (en) | The photon counting laser radar and constant false alarm control method of monopulse ranging can be achieved | |
US4134677A (en) | Cloud altitude measuring apparatus | |
RU2032919C1 (en) | Method of measurement of low altitudes and device for its realization | |
CN107817501B (en) | Point cloud data processing method with variable scanning frequency | |
US2680210A (en) | Triple sweep scope | |
DE2817247A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING DISTANCES OR FILLING LEVELS BY SOUNDING IN A GAS MEDIUM USED BY SOUND WAVES | |
RU2378654C1 (en) | Locomotive system for determining movement speed and passed distance | |
CN116256767A (en) | Laser radar flight time measurement method and system | |
US4516851A (en) | Velocity measurement | |
RU2236024C1 (en) | Method and x-ray altimeter for measuring low altitudes | |
EP0030369A1 (en) | Distance meter | |
RU2072530C1 (en) | Method and device for measuring high altitudes | |
EP0295720A2 (en) | Laser speckel velocity-measuring apparatus | |
Cho et al. | Rise time gated leading edge trigger for improved timing of monoenergetic gamma rays with Ge detectors | |
RU2042958C1 (en) | Method for determining range to lightning discharge source |