RU2084918C1

RU2084918C1 - Digital time measuring device for radar

Info

Publication number: RU2084918C1
Application number: RU94003848A
Authority: RU
Inventors: Александр Абрамович Часовской
Original assignee: Александр Абрамович Часовской
Priority date: 1994-02-01
Filing date: 1994-02-01
Publication date: 1997-07-20

Abstract

FIELD: instruments. SUBSTANCE: target signal indicator, fiber-optical converters unit, photodetector line unit and time interval encoder are introduced to accomplish the goal of invention. Output of detection unit is connected to first input of target signal indicator. Output of second matching unit is connected to second input of target signal indicator, which output is connected to unit of photodetector lines through unit of fiber-optical converters. Unit of photodetector lines is connected to group input of time interval encoder which group output is connected to second group input of adder. EFFECT: increased precision of distance measurements. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в устройстве обработки информации локаторов. The invention relates to the field of measuring equipment and can be used in a locator information processing device.

Известно устройство дискретного измерения временного интервала радиолокационной станции, описанное в книге Финкельштейн М.М. "Основы радиолокации" М, 1983, стр. 429, фиг. 8.13. В нем дальность измеряется с помощью счетных импульсов. Счетчик отсчитывает число импульсов за указанный промежуток времени. Однако погрешность отсчета зависит от точности определения временного рассогласования и от частоты следования эталонных импульсов. A device for discrete measurement of the time interval of a radar station, described in the book Finkelstein MM "Basics of radar" M, 1983, p. 429, FIG. 8.13. In it, the range is measured using counting pulses. The counter counts the number of pulses for a specified period of time. However, the reading error depends on the accuracy of determining the time mismatch and on the repetition rate of the reference pulses.

Известно устройство дискретного измерения временного интервала радиолокационной станции, описанное в книге Васин В.В. Степанов Б.М "Справочник-задачник по радиолокации" М. 1977, стр. 214, фиг. 9.7. Оно дискретным методом определяет временное рассогласование между моментами излучения зондирующего импульса и моментом приема отраженного сигнала. Частота следования эталонных импульсов вырабатывается генератором эталонных импульсов. Подсчет временного рассогласования осуществляется с помощью счетчика, на второй вход которого подается сигнал с генератора строба и импульсов сброса, выдающими так же разрешение первому элементу совпадения на прохождение через него импульсов с генератора эталонных импульсов на первый вход счетчика и через блок задержки на первый вход второго элемента совпадения. Через этот элемент совпадения импульсы проходят при наличии разрешения с триггера, управляемого блоком обнаружения, на вход блока элементов совпадения, через который информация со счетчика проходит с сумматор. A device for discrete measurement of the time interval of a radar station is described in the book Vasin V.V. Stepanov B.M. "Reference book on radiolocation" M. 1977, p. 214, Fig. 9.7. It discrete method determines the temporal mismatch between the moments of radiation of the probe pulse and the moment of reception of the reflected signal. The reference pulse repetition rate is generated by the reference pulse generator. The time mismatch is calculated using a counter, to the second input of which a signal is supplied from the strobe generator and reset pulses, which also give the first matching element permission to pass pulses through it from the reference pulse generator to the first counter input and through the delay block to the first input of the second element coincidences. Through this element of coincidence, the pulses pass, if there is permission from the trigger controlled by the detection unit, to the input of the block of coincidence elements, through which information from the counter passes from the adder.

Однако точность определения дальности зависит от частоты следования эталонных импульсов и от величины задержки этих импульсов в блоке задержки. С помощью предлагаемого устройства увеличивается точность определения дальности, благодаря введению индикатора сигнала от цели, блока волоконнооптических преобразователей, блока линеек фотоприемников и шифратора временных интервалов, при этом выход блока обнаружения соединен с первым входом индикатора сигнала от цели, а выход второго элемента совпадения соединен со вторым входом индикатора сигнала от цели, оптически соединенного по выходу через блок волоконнооптических преобразователей с блоком линеек фотоприемников, имеющим групповой выход, соединенный с групповым входом шифратора временных интервалов, групповой выход которого соединен со вторым групповым входом сумматора. However, the accuracy of determining the range depends on the repetition rate of the reference pulses and on the delay value of these pulses in the delay unit. Using the proposed device, the accuracy of determining the range increases due to the introduction of a signal indicator from the target, a block of fiber-optic converters, a block of rulers of photodetectors, and an encoder of time intervals, while the output of the detection unit is connected to the first input of the signal indicator from the target, and the output of the second coincidence element the input of the indicator signal from the target, optically connected at the output through the block of fiber optic converters with a block of lines of photodetectors having a group a new output connected to the group input of the time interval encoder, the group output of which is connected to the second group input of the adder.

На чертеже в тексте приняты следующие обозначения: 1 шифратор временных интервалов; 2 сумматор; 3 блок линеек фотоприемников; 4 блок волоконнооптических преобразователей; 5 блок элементов совпадения; 6 - индикатор сигнала от цели; 7- счетчик; 8 синхронизатор; 9 генератор строба и импульсов сброса; 10 генератор эталонных импульсов; 11 элемент совпадения; 12 блок задержки; 13 блок обнаружения; 14 триггер; 15 - элемент совпадения;
при этом выход синхронизатора 8 через генератор строба и импульсов сброса 9 и через генератор эталонных импульсов 10 соединен соответственно с первым и вторым входами элемента совпадения 11, имеющего выход соединенный через блок задержки 12 с первым входом элемента совпадения 15, имеющего второй вход, соединенный с выходом триггера 14, второй вход которого соединен с выходом блока обнаружения 13, соединенным так же с первым входом индикатора сигнала от цели 6, имеющим второй вход соединенный с выходом элемента соединения 11, а выход индикатора сигнала от цели 6 через блок волоконнооптических преобразователей 4 имеет оптическую связь с блоком линеек фотоприемника 3, групповой выход которого соединен с групповым входом шифратора временных интервалов 1, имеющим групповой выход соединенный с первым групповым входом сумматора 2, групповой вход которого соединен с групповым выходом блока элемента совпадения 5, имеющим вход соединенный с выходом элемента совпадения 15, и имеющим групповой вход, соединенный с групповым выходом счетчика 7, первый и вторые входы которого соответственно соединены с вышеупомянутым выходом элемента совпадения 11 и с выходом генератора строба и импульса сброса 9. Работа устройства осуществляется следующим образом. Генератор эталонных импульсов 10 вырабатывает импульсы, следующие с определенной частотой. Он запускается импульсами синхронизатора 8.In the drawing, the following notation is used in the text: 1 time interval encoder; 2 adder; 3 block lines of photodetectors; 4 block of fiber optic converters; 5 block matching elements; 6 - signal indicator from the target; 7- counter; 8 synchronizer; 9 strobe generator and reset pulses; 10 reference pulse generator; 11 element of coincidence; 12 delay unit; 13 detection unit; 14 trigger; 15 - element of coincidence;
wherein the output of the synchronizer 8 through the strobe generator and reset pulses 9 and through the reference pulse generator 10 is connected respectively to the first and second inputs of the coincidence element 11, having an output connected through the delay unit 12 to the first input of the coincidence element 15, having a second input connected to the output trigger 14, the second input of which is connected to the output of the detection unit 13, connected also to the first input of the signal indicator from the target 6, having a second input connected to the output of the connection element 11, and the output of the indicator si from the target 6 through the block of fiber-optic converters 4 has an optical connection with the line block of the photodetector 3, the group output of which is connected to the group input of the encoder time intervals 1, having a group output connected to the first group input of the adder 2, the group input of which is connected to the group output of the element block matches 5, having an input connected to the output of the match element 15, and having a group input connected to the group output of the counter 7, the first and second inputs of which are respectively connected inens with the aforementioned output of coincidence element 11 and with the output of the strobe generator and reset pulse 9. The device operates as follows. The reference pulse generator 10 generates pulses following with a certain frequency. It is triggered by pulses of synchronizer 8.

Эталонные импульсы через блок совпадений 11 проходят на счетчик 7. Счетчик 7 осуществляет счет до тех пор пока генератор строба и импульса сброса 9, так же запускаемый импульсом синхронизатора 8, не прекратит выдачу строба в блок совпадений 11 со второго своего выхода и не приведет в исходное положение счетчик 7 подачей на него импульса сброса со своего первого выхода. На счетчике 7 записывается в двойном коде количество прошедших эталонных импульсов. Импульс цели с выхода блока обнаружения 13 подается на вход триггера 14, который выдает разрешение на считывание через блок совпадений 15, второй вход которого подключен к выходу триггера 14, лишь тогда, когда на выходе блока совпадений 11 отсутствует импульс и закончились переходные процессы в триггерах счетчика 7. Это исключает ошибки считывания. Достигается это благодаря блоку задержки 12, через который эталонный импульс проходит с блока совпадений 11. Задержка равна времени переходных процессов в счетчике 7. Таким образом, совпадение задержанного эталонного импульса и импульса триггера 14 в блоке совпадений 15 может произойти только после окончания переходных процессов в счетчике 7. Выходной импульс блока совпадения 15 осуществляет обратный переброс триггера 14, подготавливая его к приходу следующего импульса и подключает выходы счетчика 7 к блоку элементов совпадений 5, с выходов которого поступает информация о дальности в параллельном коде. Если появляется вторая цель, то второй импульс подключает вновь к блоку элементов совпадений 5 выходы работающего счетчика 7. С выхода блока обнаружения 13 сигнал от цели, длительностью, например 0,1 мк.сек поступает на вход индикатора сигнала от цели 6, который запускается импульсом с выхода элемента совпадения 11, имеющим длительность например, так же 0,1 мк.сек. Следовательно длительность развертки индикатора сигнала от цели 6 будет составлять так же 0,1 мк. сек, и сигнал от цели может быть сдвинут вправо или влево от центра экрана. В среднюю часть экрана индикатора сигнала от цели встроена удлиненная волоконнооптическая линейная блока волоконнооптических преобразователей 4, которая преобразуется в определенное количество строк (так же как например в заявке N 4878000), каждая из этих волоконных строк подходит к соответствующей линейке фотоприемников блока линеек фотоприемников 3. При появлении на индикаторе 6 сигнала от цели на выходе соответствующих фотоприемников входящих в определенную линейку появляются электрические сигналы длительностью например 0,1 мк.сек, преобразованные из светового сигнала. Расположение этих сигналов относительно начала линейки зависит от расположения изображения от цели на экране синдикатора 6, и в зависимости от этого расположения на выходе шифратора временных интервалов 1 будет наблюдаться двоичный код, соответствующий приращению дальности. Знак этого кода (отрицательный или положительный) будет зависеть от того в какую сторону сдвинуто изображение от цели на индикатора (влево или вправо) т.е. ближе к левой части линейки или к правой. Так, например, при количестве 1000 фотоприемников точности определения дальности по сравнению с прототипом может быть увеличена в 50 раз. Двоичный код с выхода шифратора временных интервалов 1 поступает на первую группу входов сумматора 2. На вторую группу входов поступает код дальности с блока элементов совпадения 5. В результате сложения кодов осуществляется уточнение дальности. The reference pulses pass through the coincidence block 11 to the counter 7. The counter 7 counts until the strobe and reset pulse generator 9, also triggered by the synchronizer pulse 8, stops issuing the strobe to the coincidence block 11 from its second output and returns to the original position counter 7 by applying to it a reset pulse from its first output. On the counter 7, the number of transmitted reference pulses is recorded in double code. The target pulse from the output of the detection unit 13 is fed to the input of the trigger 14, which gives permission to read through the block of matches 15, the second input of which is connected to the output of the trigger 14, only when there is no pulse at the output of the block of matches 11 and the transients in the counter triggers are over 7. This eliminates read errors. This is achieved thanks to the delay block 12, through which the reference pulse passes from the coincidence block 11. The delay is equal to the transient time in the counter 7. Thus, the coincidence of the delayed reference pulse and the trigger pulse 14 in the coincidence block 15 can occur only after the end of the transient processes in the counter 7. The output pulse of the coincidence block 15 performs a flip-flop of the trigger 14, preparing it for the arrival of the next pulse and connects the outputs of the counter 7 to the block of coincidence elements 5, from the outputs to The range information is received in parallel code. If the second target appears, then the second pulse reconnects the outputs of the working counter 7 to the block of coincidence elements 5. From the output of the detection unit 13, the signal from the target, for example 0.1 μsec, is fed to the signal indicator from the target 6, which is triggered by the pulse from the output of the element of coincidence 11, having a duration of, for example, also 0.1 μs. Therefore, the duration of the sweep of the indicator of the signal from target 6 will also be 0.1 microns. sec, and the signal from the target can be shifted to the right or left of the center of the screen. In the middle part of the signal indicator screen from the target, an elongated fiber-optic linear block of fiber-optic converters 4 is integrated, which is converted into a certain number of lines (as well as for example in application N 4878000), each of these fiber lines fits the corresponding line of photodetectors of the block of photodetector lines 3. When the appearance on the indicator 6 of the signal from the target at the output of the corresponding photodetectors included in a certain line there are electrical signals with a duration of, for example, 0.1 μsec, pre formed from a light signal. The location of these signals relative to the beginning of the ruler depends on the location of the image from the target on the screen of the syndicator 6, and depending on this location, a binary code corresponding to the increment of the range will be observed at the output of the time interval encoder 1. The sign of this code (negative or positive) will depend on which direction the image is shifted from the target to the indicator (left or right) i.e. closer to the left of the ruler or to the right. So, for example, with the number of 1000 photodetectors, the accuracy of determining the range in comparison with the prototype can be increased by 50 times. The binary code from the output of the encoder time intervals 1 goes to the first group of inputs of the adder 2. The second group of inputs receives the range code from the block of matching elements 5. As a result of adding the codes, the range is refined.

Предлагаемое устройство моет быть использовано в системах где требуется о имеет систематический характер и учитывается при осуществлении шифрации. The proposed device can be used in systems where it is required to be of a systematic nature and is taken into account when performing encryption.

Claims

A device for discrete time measurement of a radar station, consisting of a synchronizer, a strobe generator and reset pulses, a reference pulse generator, two coincidence elements, a coincidence element block, a detection unit, a delay unit, a trigger, a counter and an adder, where the synchronizer output is through a strobe generator and reset pulses and through the reference pulse generator is connected respectively to the first and second inputs of the second coincidence element, the output connected through the delay unit to the first input of the first coincidence element, the second input connected to the output of the trigger, the second input of which is connected to the output of the detection unit, and the output of the first coincidence element is connected to the first input of the trigger and the input of the block of coincidence elements, the group output connected to the group output of the counter, the first and second inputs of which, respectively connected to the output of the second coincidence element and the output of the strobe generator and reset pulses, characterized in that an indicator of the signal from the target is inserted into it, a block of fiber-optic converters lei, a block of rulers of photodetectors and an encoder of time intervals, while the output of the detection unit is connected to the first input of the signal indicator from the target, and the output of the second matching element is connected to the second input of the signal indicator from the target, optically connected through the block of fiber-optic converters to the block lines of photodetectors, group output connected to the group input of the time interval encoder, group output of which is connected to the second group input of the adder.