SU1054808A1 - Устройство дл контрол дальномера системы "запрос-ответ - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДАЛЬНОМЕРА СИСТЕМЫ ЗАПРОС-ОТВЕТ, содержащее два регистра, первый счетчик, триг:гер, первый элемент задержки , два элемента И, первый индикатор , последовательно соединенные генератор Синхронизирующих импульсов , счетчик дальности и второй элемент задержки, выход которого соединен с управл ющим входом первого регистра, и последовательно соединенные блок опроса и датчик кода, выходы разр дов которого соединены с установочньлми входами счетчика дальности, причем выходы разр дов первого регистра соединены с установочными входами первого счетчика, выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с вычитающим входом первого счетчика, выходы младших разр дов и выход переполнени  которого соединены соответственно с входами второго регистра и первым входом триггера, при этом соединенные между собой входы генератора синхронизирующих импульсов и блока опроса  вл ютс  входом сигнала запроса дальности устройства, входы разр дов первого регистра  вл ютс  входами устройства дл  кода контролируемого дальномера, а выход счетчика дальности  вл етс  выходом сигнала ответа дальности устройства, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности контрол , введены дешифратор, инвертор, накапливающий сумматор, второй счетчик, третий и четвертый регистры, счетчик циклов и второй индикатор,причем выходы старших разр дов первого счетчика соединены с входами дешифратора , выход которого соединен через первый элемент И с управл ющим входом второго регистра и через последовательно соединенные инверi тор и второй элемент И с входом второго счетчика, выход счетчика дальности соединен с входом счетчика циклов и через первый элемент задержки с вторыми входами первого и второго элементов И, выходы разр дов второго регистра соединены с входами накапливающего сумматора, выходы разр дов которого соединены через третий регистр с входами первого индикатора, выходы разр дов ::л второго счетчика соединены через 4:: четвертый регистр с входами второго индикатора, выход второго элемента ЭО задержки соединен с вторым входом триггера, выход которого соединен с управл ющим входом накапливающе00 го сумматора, первый выход счетчика циклов соединен с установочными входами второго счетчика и накапливающего сумматора, а второй выход счетчика циклов соединен с управл ющими входами третьего и четвертого регистров.

Description

Изобретение относитс  к радионавигации и может использоватьс  дл контрол  дальномерных устройств. Известен калибратор дальности, состо щий из стартстопного генерато ра, устройства задани  дальности,ус ройства индикации и генератора сигнала помехи, выход которого подключен к входу элемента И, к другому входу которого подключен выход триг гера стартстопного генера ;ора, а вы ход элемента И соединен с схемой оп роса устройства задани  дальности, блок сравнени , первый вход которог соединен с выходом датчика значений дальности блока задани  дальности, второй вход соединен с выходом счет чика блока задани  дальности, а выход  вл етс  выходом калибратора дальности f . Однако данное устройство при работе в реальных услови х обрабатывает каждый пришедишй на его вход о вет дальности, в том числе сбои, чт приводит к снижению точности контро л . Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  контрол  дальномера системы. Запрос-ответ, содержащее два регистра, первый счетчик, триггер, первый элемент за держки, два элемента И, первый инди катор, последовательно соединенные генератор синхронизирующих импульсо счетчик дальности и второй элемент задержки, выход которого соединен с управл ющим входом первого регистра и последовательно соединенные блок опроса и датчик кода, выходи разр д которого соединены с усХ-ановочными входами счетчика дальности, причем выходы разр дов первого регистра со динейы с установочными входами перв го счетчика, выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с вычитающим входом первого счетчика, выходы младших разр дов и выход переполнени  которого соединены соответственно с входами второго регист ра и первым входом триггера, при этом соединенные между собой входы генератора синхронизирующих импульсов и блока опроса  вл ютс  входом счетчика запроса дальности устройства , входы разр дов первого регист ра  вл ютс  входами устройства дл  кода контролируемого дальномера,а выход счетчика дальности  вл етс  iвыходом сигнала ответа дальности . устройства 2j . Известное устройство при работе в реальных услови х обрабатывает не каждый пришедший на его вход ответ дальности, что приводит к снижению точности контрол . Цель изобретени  - повышение точности контрол . Цель достигаетс  тем, что в устройство дл  контрол  дальномера системы Запрос-ответ, содержащее два регистра, первый счетчик, триггер , первый элемент задержки, два элемента И, первый индикатор, последовательно соединенные генератор синхронизирующих импульсов, счетчик дальности и второй элемент задержки , выход которого соединен с управл ющим входом первого регистра, и последовательно соединенные блок опроса и датчик кода, выходы разр дов которого соединены с установочными входами счетчика дальности, причем выходы разр дов первого регистра соединены с установочными входами первого счетчика, выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с вычитающим входом первого счетчика, выходы младших разр дов и выход переполнени  которого соединены соответственно с входами второго регистра и первым входом триггера, при этом соединенные между собой входы генератора синхронизирующих импульсов и блока опроса  вл ютс  входом сигнала запроса дальности устройства, входы разр дов первого регистра  вл ютс  входами устройства дл  кода контролируемого дальномера, а выход счетчика дальности  вл етс  выходом сигнА-ла ответа дальности устройства, введены дешифратор, инвертор, накапливающий сумматор, второй счетчик , третий и четвертый регистры, счетчик циклов и второй индикатор, причем выходы старших разр дов первого счетчика соединены с входами дешифратора, выход которого соединен через первый элемент И с управл ющим входом второго регистра и через последовательно соединенные инвертор и второй элемент И с входом второго счетчика, выход счетчика дальности соединен с входом счетчика циклов и через первый элемент задержки с вторыми входами первого и второго элементов И, выходы разр дов второго регистра соединены с входами накапливающего сумматора, выходы разр дов которого соединены через третий регистр с входами первого индикатора, выходы разр дов второго счетчика .соединены через четвертый регистр с входами второго индикатора, выход второго элемента задержки соединен с вторым входом триггера, выход которого соединен с управл ющим входом накапливающего сумматора, первый выход счетчика циклов соединен с установочными входами второго счетчика и накапливающего t тора, а второй выход счетчика циклов соединен с управл ющими входами третьего и четвертого регистров.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 синхронизирующих импульсов, счетчик 2 дальности, первый элемент 3 задержки , блок 4 опроса, датчик 5 кода , второй элемент 6 задержки, счетчик 7 циклов, инвертор 8, первый регистр 9, первый счетчик 10, триггер 11, дешифратор 12, второй регистр 13, третий регистр 14, первый элемент И 15, накапливающий cy 1мaтор 16, второй счетчик 17,четвертый регистр 18, второй элемент И 19 и индикаторы 20 и 21.

Устройство работает следующим образом .

Работа происходит циклами. Цикл определ етс  временным интервалом между сигналом Запрос дальности (ЗД), вырабатываемым контролируемым дальномером и сигналом Отйет дальности - (од), выдаваемым приемопередающим блоком (не показаны). Сигналы ЗД с высокочастотного (ВЧ) выхода дальномера поступают на ВЧ вход приемо-передающего блока. Далее ЗД в форме видеоимпульса -запускает генератор 1 и блок 4 опроса. Сигналом с. блока 4 опроса код датчика 5 переписываетс  в счетчик 2 дальности и устанавливает его в определенное состо ние. Счетчик 2 , дальности производит подсчет импульсов генератора 1 до переполнени . Момент переполнени  определ етс  кодом датчика 5. Этот код выбираетс  таким,чтобы с учетом периода следовани  импульсов генератора 1 врем  по влени  импульса переполнени  счечика 2 относительно ЗД соответствовало имитируемой дальности. Сигнал с выхода счетчика 2 поступает на вход приемо-передающего блока, модулирует его и формирует сигнал ОД, который поступает на вход дальномер После прихода ОД дальномер отрабатывает имитируемое значение дальности и код отработанной величины по вл етс  на кодовых выходах дальномера (на входах первого регистра 9)о

В это врем  сигнал с выхода счетчика 2, задержавшись на врем  Иб в элементе б задержки, поступает на управл ющий вход первого регистра 9 и переписывает код (отработанный дальномером) в счетчик 10.

. Кроме того, сигнал с выхода счетчика 2 поступает на вход счетчика 7 циклов и измен ет его состо ние на единицу, а также через врем  (-з (задержавшись на элементе 3 задержки) поступает на вторые входы элементов И 15 и 19. Один из них открыт и поэтому сигнал поступает на вход счетчика 17 и измен ет его состо ние на единицу либо с выхода элемента И 15 на установо-чнкй вход второго . регистра 13 и переписывает код счетчика 10 в накапливающий сумматор 16, который производит алгебраическое суммирование этого кода с кодом,имеющимс  в его пам ти.

Однако первоначально счетчики 7 и 17, сумматор 16, триггер 11 наход тс  в случайных состо ни х,поэтому , коды, циркулирующие в них, не

0 несут смысловой нагрузки. Поэтому первоначально между дальномером и шаиемо-передающим блоком происходит обмен ЗД и ОД,а на индикаторах 20 и 21 могут по витьс  числа, также не

5 имеющие смысла. Это продолжаетс  до тех пор, пока на первом выходе счетчика 7 циклов не по витс  импульс . Этот импульс устанавливает счетчик 17 и сумматор 16 в исходные,

0 например нулевые, состо ни . Временное положение сигнала на первом выходе счетчика 7 выбираетс  вполне определенным, например первый импульс после переполнени  счетчика 7.

В следующем цикле ЗД с выхода

5 дальномера поступает на вход приемопередающего блока. С его выхода в форме видеосигнала импульс поступает на вход генератора 1 и запускает его, на выходе генератора 1 начина0 ют по вл тьс  импульсы. Одновременно этот сигнал через блок 4 опроса и датчик 5 кода осуществл ет запись кодав счетчик 2 дальности. Счетчик 2 начинает подсчитывать импульсы с

5 выхода генератора 1 и через врем , определенное кодом датчика 5, выдает видеосигнал ОД. Сигнал ОД модулирует передатчик приемо-передающего блока и в виде ВЧ посылки поступает

0 на вход дальномера, который, получив ОД, отрабатывает текущее значение дальности и фиксирует его в виде кодов на своих выходах. Одновременно сигнал ОД поступает на ге5 нератор 1, где прекращает подачу синхрониз.ируюших импульсов на вход

счетчика 2. i

Таким образом на выходе генератора 1 образуетс  пачка импульсов,

0 длительность которой пропорциональна имитируемой дальности. Сигнал ОД с выхода счетчика 2 дальности поступает на элемент 3 задержки, где задерживаетс  на врем  Zj. Через вре5 м  2 сигнал поступает на входы элементов И 15 и 19 одновременно с работой счетчика 2 импульсы начинают поступать на вход счетчика 10. Счетчик 10 работает на вычитание.

0 Поэтому из кода дальномера, переписанного в нулевом цикле в счетчике 10 вычитаетс  число импульсов, содержащихс  в пачке импульсов генератора 1. Частота повторени  импульсов генератора 1 выбираетс  сО

5

ответствующей младшему разр ду кода дальности дальномера и соответственно счетчика 10. Это позвол ет исключить необходимость дополнительных масштабных преобразований. При вычитании в счетчике 10 в первом цикле осуществл етс  действие

f g-Чмит,

где. Ng - код, отработанный дальномером; имит имитируема  дальность

(код);

NI - код погрешности дальномера в первом цикле.

При этом имеетс  в виду, что в течение -Yl рабочих циклов датчик 5 кода выдает один и тот же код, т.е. обеспечиваетс  имитаци  одной и той же дальности. Триггер 11 устанавли ваетс  в исходное состо ние в каждо цикле одновременно с переписью в счетчик 10 сигналом с выхода элемента б задержки.

Если в первом цикле , о, то триггер 11 не мен ет исходного состо ни  ввиду того, что на его вхде не по вл етс  импульс переполнени  счетчика 10, и к управл ющему вду сумматора 16 прикладываетс  потенциал , заставл ющий его работать на сложение.

Если Мл; - N имит : 0 то на выходе счетчика lO по вл етс  импульс переполнени , который измен ет состо ни триггера 11, и на управл ющий вход сумматора 16 поступает потенциал, заставл ющий его в очередном цикле работать на вычитание.

Погрешность дальномера имеет определенный закон распределени  {нормальный, равноверо тный либо более сложную комбинацию). Следователно , погрешность дальномера, наход щегос  в исправном состо нии, имеет .определенные ог аничени . В случае выхода погрешности за эти ограничени  дальномер считаетс  неработоспособным .

Кроме того, реакци  л&льномера на ОД может быть неадекватна имитируемой величине, если ria Дальномер действуют помехи (естественные, искусственные ) ,

Если погрешность дальномера в определенном цикле превышает yj TaHOBленный дл  данного дальномера минимум , то величина, зафиксированна  в счетчике 10, превышает определенную величину, т.е. можно считать,. что в каком-то или в каких-то из триггеров счетчика 10, начина  с определенного разр да, после вычитани  зафиксированы единицы.

Например, пусть цена младвего разр да (пересчитанна  в метры)счетчика 10 равн етс  20 м. Тогда .

дл  обеспечени  дальности измерени  500 км число разр дов счетчика 10 должно быть 15 со следующими ценами: 20 м; 40 м; 80 м; 160 м; 320 ы; 640 м; 1200 м; 2400 м; 4800 м; 9,6 км; 19,2 км; 46,4 км/ 72,8 км, 145,6 км; 291,2 км.

Если считать, что максимальна  единична  ошибка не должна превы I aть допустим 160 м, то по вление единицы в любом либо любых разр дах счетчика 10 с номером более чем 4 говорит либо о сбое дальномера помехой , либо о его неисправности.

Рассмотрим случай, соответствующий выражению

,

где Мф - минимальный код счетчика 10, фиксируемый дешифратором 12.

В этом случае после операции вычитани  .дешифратор 12 не срабатывает , и на его выходе по вл етс  потенциал, разрешающий срабатывание .элемента И 15. Через врем  Т-} сигнал с выхода счетчика 2 дальности через открытый элемент И 15 осуществл ет перепись кода младцшх разр дов счетчика 10 через второй регистр 13 и сумматрр 16.

Врем  выбираетс  меньше с&, но больше времени переходного процесса счетчика 10.

Поскольку в этом случае с выхода счетчика 10 нет импульса переноса, то триггер 1 находитс  в исходном состо нии, а при наличии переноса триггер 11 мен ет свое состо ние. В Обоих случа х сумматор 16 производи алгебраическое (с учетом знака триггера 11) суммирование ошибки дальномера в К-м цикле к сумме ошибок далномера в К-1 (минус )-циклах.

После по влени  на входе счетчика 7 циклов и сигналов ОД он выдает импульс, который осуществл ет перепись кода из сумматора 16 через третий регистр 14 в первый индикатор 20. На индикаторе 20 высвечивап етс  либо X NV, дальномера, либо

XN |И присоответствующем выборе

системы счислени  счетчика 7 и индикатора 20 и соответствующем размещении зап той на индикаторе, отдел ющей целую часть результата от дробной .

Например, счетчик 7 циклов работает в дес тичной системе, а п 100 тогда два младших разр да индикатора 20 должны быть отделены от остальных зап той при условии вьадачи сумматором 16 кода также в дес тичной системе счислени . Реализаци  указанно .го свойства может быть и в двоичной системе, в этом случае сумматор им ет более простое схемное воплощени Рассмотрим случай С ИмитЧ ф. в этом случае дешифратор 12 сра батывает и вьвдает на вход элемента И 15 запрещающий потенциал, поэтому второй регистр 13 уже не про изводит перепись в сумматор 16. Да ное состо ние дальномера рассматри ваетс  как сбой. Выходной сигнал д шифратора 12 через инвертор 8 откр вает второй элемент И 19, и сигнал .с выхода элемента 3 задержки посту пает на вход счетчика 17. Счетчик производит подсчет общего числа сб дальномера за п циклов. После поступлени  п-го сигнала на вход счетчика 7 циклов осуществл етс  перепись кода счетчика 17 через четвертый регистр 18 и во второй индикатор 21. Пусть в течение п циклов произошло m случаев,, в которых выполн етс  неравенство . Тогда происходит n-m обратных случаев. После этого на выходе первого индикатора 20 зафиксирована неискаженна  сбо ми суммарна  ошибка дальномера в m циклах J j а во втором индикаторе 21 зафиксировано число сбоев n-m. Далее простьтм путем можно получить неискаженную сбо ми среднеарифметическую величину погрешности дальномера m . n-(n-w) rn Таким образом, повышена точность устройства в результате исключени  из результатов сбоев. Число, зафиксированное во втором индикаторе, вз тое как отношение к числу п либо обработанное другим образом, позвол ет оценить помехоустойчивость дальномера. Технико-экономическа  эффективность предлагаемого устройства заключаетс  в том, что оно повышает точность известного устройства при сохранении статистической обработки результатов измерени . Кроме того, устройство позвол ет уменьшить врем  контрол  дальномера, так как отпадает необходимость многократной перепроверки результатов измерени  при наличии сбоев и недостоверности конечных результатов.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДАЛЬНОМЕРА СИСТЕМЫ ЗАПРОС-ОТВЕТ, содержащее два регистра, первый счетчик, триггер, первый элемент задержки, два элемента И, первый индикатор, последовательно соединенные генератор Синхронизирующих импульсов , счетчик дальности и второй элемент задержки, выход которого соединен с управляющим входом первого регистра, и последовательно соединенные блок опроса и датчик кода, выходы разрядов которого соединены с установочными входами счетчика дальности, причем выходы разрядов первого регистра соединены с установочными входами первого счетчика, выход генератора синхронизирующих импульсов соединен с вычитающим входом первого счетчика, выходы младших разрядов и выход переполнения которого соединены соответственно с входами второго регистра и первым входом триггера, при этом соединенные между собой входы генератора синхронизирующих импульсов и блока опроса являются входом сигнала запроса дальности устройства, входы разрядов первого регистра являются входами устройства для кода контролируемого дальномера, а выход счетчика дальности является выходом сигнала ответа дальности устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, введены дешифратор, инвертор, накапливающий сумматор, второй счетчик, третий и четвертый регистры, счетчик циклов й второй индикатор,причем выходы старших разрядов первого счетчика соединены с входами дешифратора, выход которого соединен через первый элемент И с управляющим входом второго регистра и через последовательно соединенные инвертор и второй элемент И с входом вто- § рого счетчика, выход счетчика даль- ~ ности соединен с входом счетчика циклов и через первый элемент задержки с вторыми входами первого и второго элементов И, выходы разрядов второго регистра соединены с входами накапливающего сумматора, выходы разрядов которого соединены через третий регистр с входами первого индикатора, выходы разрядов второго счетчика соединены через четвертый регистр с входами второго индикатора, выход второго элемента задержки соединен с вторым входом триггера, выход которого соединен с управляющим входом накапливающего сумматора, первый выход счетчика циклов соединен с установочными входами второго счетчика и накапливающего сумматора, а второй выход счетчика циклов соединен с управляющими входами третьего и четвертого регистров.

   О

   ОЛ □О

   О , что точности контрок изобретению для контроля Запрос-ответ,