SU985820A1 - Устройство дл имитации изображени грозового фронта - Google Patents

Description

() УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМИТАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЯ ГРОЗОВОГО ФРОНТА

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам дл  имитации изображени  на экране индикатора радиолокационного тренажера.

Известно устройство дл  имитации изображени  грозового фронта,  вл ющеес  наиболее близким к предлагаемому изобретению. В нем изображение формируетс  с помощью блока логических элементов. Дл  возбуждени  этого блока используютс  счетчики азимута и дальности и преобразователи кодов азимута и дальности . Местоположение на индикаторе имитируемого изображени  и его размеры определ ютс  моментами запуска соответствующих счетчиков и частотой поступающих на них импульсов. Дл  управлени  этими параметрами в каналье дальности используютс  соединенные последовательно интегратор, сумматор, генератор линейной задержки , триггер с раздельным запуском

и управл емый напр жением генератор импульсов. Канал азимута содержит последовательно соединенные сумматор , компаратор, триггер с раздельным запуском и управл емый напр жением генератор l ,

Однако при таком управлении азимутальным изображением не удаетс  имитировать его уход при маневриро ,0 вании летательного аппарата за один из краев индикатора в зависимости от выбранной строки обзора по углу места. Это объ сн етс  тем, что момент начала формировани  изображе ,5 ни  определ етс  компаратором путем сравнени  напр жени  установки начального азимута грозового фронта с напр жением азимутальной развертки . Таким образом, нельз  начать

20 формировать изображение раньше, чем начнетс  развертка. Формирование изображени  может окончитьс  после окончани  развертки по азимуту, что позвол ет имитировать уход изображени  за другой край индикатора При таком управлении положением изображени  грозового фронта его нельз  формировать на соседних развертках азимута, соответствующих соседним строкам обзора пространства по углу места, Это объ сн етс  тем, что к определенной точке развертки азимута прив зываетс  момент начала формировани  изображени , а направление соседних разверток азимута противоположно, поэтому будет сформировано перевернутое изображение , начинающеес  в той же точке, но расположенное р дом, В предлагаемом изобретении.этот эффект устран етс  введением схемы совпадени  и схемы выбора рдной нз строк обзора пространства по углу места. Это позвол ет имитировать лишь гро- i зовые фронты с малыми размерами по углу места, что ограничивает функциональные врзможности устройства . Такие ограничени  местоположени имитируемого изображени   вл ютс  недостатком основного изобретени . Кроме того, расширение размера грозового фронта по азимуту при сближении с ним происходит обратно пропорционально дальности, в то врем  как точной  вл етс  зависимость, обратно пропорциональна  квадрату дальности .

Дл  устранени  недостатков извесного устройства в канале азимута используетс  дополнительно сумматор и перемножитель напр жени , что позвол ет измен ть размер имитируемого изображени  обратно пропорционално квадрату дальности до грозового фронта по мере сближени  с ним. Дли имитации ухода изображени  за боковые кра  индикатора в канал азимута введены преобразователь кода счетчика азимута в напр жение и элемент совпадени . При этом на компаратор подаетс  напр жение с перемножител  и с преобразовател  код-напр жение и компаратор разрешает прохождение импульсов генератора через схему сопадени  на счетчик дл  формировани  изображени , пока напр жение перемножител  больше напр жени  с преобразовател . Таким образом, любому положительному значению напр жени  перемножител  ставитс  в соответствие с томностью до ошибки квантовани  по уровню определенный код

счетчика азимута. Напр жение перемножител  измен етс  по пилообразному закону в соответствии с законом изменени  развертки азимута.

Причем его. амплитуда, а значит крутизна изменени  обратно пропорциональна квадрату рассто ни  до грозового фронта, а среднее значение зависит от напр жени  установки начального азимута. Мгновенное значение напр жени  перемножител  может быть и отрицательным и положительным , так как треугольное напр жение развертки азимута симметрично относительно нул , а напр жение преобразовател  код-напр жение только положительным. Поэтому компаратор вырабатывает разрешающий импульс, только если напр жение перемножител  также положительно. Изменение среднего значени  напр жени  перемножител  приводит к перемещению момента перехода его мгновенного значени  через ноль относительно начала

развертки азимута. Это приводит к перемещению по азимуту изображени  на экране индикатора.

Claims (2)

1. Все процессы в устройстве происход т с периодичностью развертки по дальности. Причем, если в канале дальности код изображени  формируетс  во врем  развертки по дальности, то в канале азимута код формируетс  в промежутке между двум  соседними развертками дальности. Поэтому каждой последующей развертке дальности и значению развертки азимута соответствует свой код канала азимута, причем различи  этих кодов тем больше, чем больше крутизна напр жени  перемножител . Длительность разрешающего импульса компаратора зависит от крутизны изменени  напр жени  пёремножител , котора  определ етс  требуемым размером изображени  по этой координате , завис щим в свою очередь от дальности до грозового фронта и величины начальной установки ра змера. Крутизна нарастани  напр жени  преобразовател  код-напр жение больше, а максимальна  амплитуда меньше, чем максимальна  крутизна и амплитуда напр жени  перемножител . Однако минимальна  амплитуда напр жени  перемножител  меньше, чем максимальна  амплитуда напр жени  преобразовател . Так как код азимута вырабатываетс  после каждой развертки дальности, но в, зависимости от соотношени  aмплиtyд напр жени  перемножител  и преобразовател  он будет либо иметь какое-то значение, либо будет нулевым, если мгновенное значение напр жени  перемножител  больше, чем максимальное значение напр жени  преобразовател , т.е. в последнем случае изображение имитироватьс  не будет. Если в момент начала развертки азимута напр жение перемножител  отрицательное или нулевое, то компаратор не срабатывает, код в канале азимута не формируетс  и изображение отсутствует. Если же напр жение перемножител  положительно, но меньше, чем максимальное значение напр жени  преобразовател  код-напр жение , то в канале азимута при первой же развертке дальности сформируетс  код соответствующий какому-либо среднему сечению грозового фронта разверткой дальности и на экране изображаетс  конечна  часть фронта, а начальна  находитс  закраем экрана. При положи т ел.ьном зна чении напр жени  перемножител, прев шакмцего максимальное значение напр ж ни  преобразовател  код-напр жение, компаратор срабатывает и разрешает прохождение импульсов через схему совпадени . Однако напр жение пр образовател  код-напр жение не дост гает напр жени  перемножител  и после пёреполнени  счетчика азимута о останавливаетс  в нулевом состо ний и изображение грозового фронта не формируетс , Предложенный принцип управлени  положением изображени  на экране индикатора позвол ет имитировать зовой фронт на любом количестве стро обзора пространства по угл места. При этом изображени  на coteдниx раз вертках по азимуту совпадают, так как любому значению напр и ени  перемножител , однозначно св занному с разверткой азимута,соответствует сво значение кода в канале азннута. Изменение направлени  развертки приводит к изменению направлени  формировани  изображени , т.е. оно будет формироватьс  с другого кра , но остаетс  на том же месте. Иными слов ми, к определенной -точке развертки азимута прив зываетс  не край изображени , S к каждой точке развертки прив зываетс  свой код изображени  по азимуту. Уст{ ойство:выбора строки обзора пространства по углу места позвол ет выбрать любую строку или несколько СТРОК в зависимости от того, с какого плеча счетного триггера или с его входа снимаетс  сиг нална схему совпадени . Цель изобретени  - повышение точности устройства. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  имитации изображени  грозового фронта, содержащее последовательно включенные блок задани  исходных-данных, блок интегрировани , первый сумматор, первый генератор, первый триггер, второй генератор, первый счетчик, первый преобразователь кодов, первый блок элементов И, второй блок элементов И и индикатор, второй и третий входы крторого  вл ютс  соответственно первым и вторым входами устройства, третий генератор, выход которого соединен с вторым входом второго блока элементов И, четвертый генератор, компаратор, второй триггер, первый вход которого  вл етс  третьим входом устройства, а второй вход подключен к первому выходу второго счетчика, первый вход которого  вл етс  третьим входом устройства, а второй выход соединен через второй преобразователь кодов с вторым входом первого блока элементов И, второй сумматор, первый вход которого подключен к второму выходу блока ввода данных, а второй вход - к выходу первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом третьего генератора, а третий вход - к третьему выходу блока задани  исходных данных, четвертый выход которого подключен к второму . входу второго генератора, выход первого счетчика соединен с вторым входом первого тригг/вра, третий вход которого и второй вход первогЬ генератора  вл ютс  третьим входом устройства , и последовательно соединеннь блок дифференцировани , третий триггер и первый элемент И, выход которого подключен к третьему входу второго блока элёмдентов И, а второй вход - к выходу блока дифференцировани , вход которого  вл етс  вторым входом устройства, введены преобразователь код-напр жени вход которого соединен с вторым вы ходом второго счетчика, а выход первым входом компаратора, второй элемент И, выход которого подключен к второму входу второго счетчи ка, а первый, второй и третий входы - соответственно к выходам компаратора , четвертого генератора и второго триггера, и последовательно соединенные третий сумматор и блок умножени  напр жений, выход ко торого подключен к второму входу компаратора, а второй вход - к выходу второго сумматора, соединенно му с первым входом третьего сумматора , второй,вход которого подключен к п тому выходу блока задани  исходных данных, а третий вход  вл етс  вторым входом устройства. На фиг. 1 изображена функциональна  схема устройства дл  имита ции грозового фронта} на фиг. 2 временные диaгpaммыJПO cн ющиe при цип работы устройства, где а напр жение развертки по азимуту} б импульсы конца развертки по дальности , в, д - напр жение преобразовател  код-напр жение и напр , жение перемножител  (показано штри ховой ли ни ей Jj г, е - импульсы на выходе элемента совпадени . Устройство содержит индикатор 1, блок 2 элементов И, св занный с преобразовател ми 3 и Ц кодов (даль ности и азимута) , соединенными с триггерными счетчиками 5 и 6 (дальности и азимута) , один из которых подключен непосредственно к управл емому напр жением генератору 7, а другой - к неуправл емому генератору 8 через элемент И 9.. Генератор 7 св зан также с задатчиком 10 установки размера изображени  по дальности и последовательно соединенными триггером 11 (дальности), генератором 12 (линейной задержки) сумматором 13 (дальности), задатчи ком 14 установки начальной дальности , блоком 15 интегрировани , задатчиком 16 установки скорости сбли жени , элемент 9 св зан с компаратором 17| подключенным к преобразо вателю 18 код-напр жение и блоку 19 умножени  напр жений, который соединен с сумматорами 20 и 21 (азимута ) , св занными, в свою очередь с задатчиками 22 и 23 установки раз 0 мера изображени  по азимуту и установки начального азимута. К элементу 9 подключен также триггер 2 (азимута ) . Индикатор 1 св зан с блоком 2 через элемент И 25, подключенный с последовательно соединенными элементом И 26, счетным триггером 27,блоком 28 дифференцировани , а также с генератором 29 (шума), Устройство содержит также блок 30 задани  исходных данных. Устройство работает следующим образом . . Блок 2 преобразует входные коды дальности и азимута в сигнал, имитирующий видеоимпульс, отраженный от грозового фронта, форма имитируемого изображени  определ етс  видом логической функции, реализуёмой блоком
2. 2. В зависимости от входных кодов сигнал, имитирующий видеоимпульс, имеет различною.длительность и различное временное положение относительно начала развертки дальности и азимута, что определ ет размеры и. местоположение изображени  на экране индикатора. Входные коды блока 2 вырабатываютс  преобразовател ми 3 и if, реализущими соответствующие логические функции. Преобразователи 3 и- подключены к счетчикам 5 и 6, на которые поступают пр моугольные импульсы с управл емого напр жением генератора 7 непосредственно и с неуправл емого генератора В через элемент 9- Частота импульсов генератора 7 определ ет врем  заполнени  счетчика 5 и длительнось кода дальности, тем самым определ   размер изображени  по дальности на экране индикатора 1. Частота генерации импульсов управл етс  напр жением, снимаемым с задатчика 10,, определ ющего размер изображени . Управление временным положением изображени  по дальности осуществл етс  путем изменени  момента включени  генератора 7 относител ьно начала развертки по дальности. Момент включени  генератора 7 и продолжительность его работы определ ютс  импульсом триггера 11 с раздельным запуском . Запуск триггера 11 происходит импульсом генератора 12, временна  задержка импульса этого генератора относительно момента его включени  пропорциональна напр жению текущей дальности до грозового фронта, которое вырабатываетс  сумматором 13. Это напр жение складыва етс  сумматором 13 из напр жени  начальной дальности с задатчика И и выходного напр жени  блока 15, измен ющегос  со скоростью сближени  с грозовым фронтом Скорость сближени  выставл етс  задатчиком 1б. Таким образом; выходно напр жение сумматора 13 пропорционально текущей дальности до грозово го фронта. Дл  имитации пролета через грозовой фронт генератор 12 запускаетс  импульсами конца развертки по дальности. Зтими же импульсами происходит срыв триггера 11. Кро ме того, срыв этого триггера может осуществл тьс  импульсами переполнени  счетчика 5. Местоположение из ражени  и его размер по азимуту определ ютс  моментом по влени  относительно начала развертки по азимут импульсов компаратора 17 и их число за период развертки по азимуту. На компаратор 17 поступают напр жени  с преобразовател  18 блока 19. При этом, компаратор 17 вырабатывает импульс, разрешающий прохождение им пульсов генератора 8 через элемент 9, пока напр жение преобразовател  18 меньше напр жени  блока 19. Напр жение блока 19 представл ет собой произведение напр жений.поступающих с сумматоров 20 и 21. На сумматор 20 поступает напр жение с задатчика 22 и напр жение текущей даль ности с сумматора 13, необходимое . дл  расширени  азимутального размера изображени  по мере сближени  с грозовым фронтом. Выходное напр жение сумматора 20 складываетс  в сумматоре 21 с пилообразным напр жением развертки азимута и напр жением задатчика 23. Таким рбразом, выходно напр жение блока 19 измен етс  по пилообразному закону в соответствии с законом изменени  развертки азимута . При этом его амплитуда, а значит и крутизна изменени  обратно, пропорциональна квадрату рассто ни  до грозового фронта, а среднее значение зависит от напр жени  установки начального азимута. Импульс окончани  развертки дальности устанавливает счетчик 6 (азимута) в нулевое состо ние и запускает триггер 2 ( с раздельным запуском), подающий разрешающий сигнал на элемент 9« С преобразовател  18 снимаетс  нулевое напр жение. Если напр жение блока 19 положительно, то компаратор 17 вырабатывает импульс И пр  моугольные импульсы генератора 8 проход т на счетчик 6. По мере заполнени  счетчика 6 напр жение преобразовател  18 растет и в момент превышени  им напр жени  с блока 19 компаратор 17 переключаетс  и счетчик 6 останавливаетс  в.некотором состо нии , которому соответствует свой, код преобразовател  . При переполнении счетчика 6 импульс переполнени  осуществл ет срыв триггера 2 счетчик 6 остаетс  в нулевом состо нии и изображение не формируетс . Если выходное напр жение блока 19 отрицательно, то компаратор 17 также не вырабатывает разрешающий импульс и изображение грозового фронта отсутствует. Таким образом, момент перехода напр жени  блока 19 через ноль определ ет местоположение изображени  на экране индикатора 1 . А крутизна его измерени  определ ет скорость изменени  кода азимута и,значит, размер изображени  по азимуту. Сигнал, имитирующий видеоимпульс, отраженный от грозового фронта, с блока 2 поступает на индикатор 1 через элемент 25, на который подаетс  импульс выбора строки обзора по углу места с элемента 26, св занному со счетным триггером 27 и блоком 28, на который поступает иапр жение развертки по азимуту. Дл  формировани  внутренней структуры изображени  сигнал, имитирующий видеоимпульс , отраженный от грозового фронта, заполн етс  шумом, который поступает с генерал-тора 29 на элемент 25. Напр жение шума подаетс  также на сумматор 13. При этом импульс генератора 12 перемацаетс  в небольших пределах по случайному закону относительно своего среднего положени , что приводит к размыванию краев имитируемого изображени  на экране индикатора 1 и улучшен нию точности имитации. Использование предлагаемого технического решени  в устройстве дл  имитации грозового фронта позвол ет существенно повысить качество имитации изображени . При этом по вл и ётс  возможность ииитировать изображение на любом количестве строк обзора пространств по углу места, изображение может уходить за кра  экрана в соответствии с законом маневрировани  летательного аппарата и азимутальный размер изображени  измен етс  пропорционально квадрату дальности до грозового фронта. Все это способствует повышению уровн  профессиональной подготовки операторов радиолокационных станций и привитию им правильных навыков в опоз;Навании реальных объектов. Формула изобретени  Устройство дл  имитации изображени  грозового фронта, содержащее последовательно включенные блок задани  исходных данных, блок интегри ровани , первый сумматор, первый Ге нератор, первый триггер, второй генератор , первый счетчик, первый пре образователь кодов, первый блок эле ментов И, второй блок Элементов И и индикатор, второй и третий входы которого  вл ютс  соответственно первым и вторым входами устройства, третий генератор, выход которого со динен с вторым входом второго блока элементов И, четвертый генератор, компаратор, второй триггер, первый вход которого  вл етс  третьим входом устройства, а второй вход подключен к первому выходу второго сче чика, первый вход которого  вл етс  третьим входом устройства, а вто рой, выход соединен через второй пре образователь кодов с вторым входом первого блока элементов И, второй сумматор, первый вход которого подключен к второму выходу блока ввода исходных данных, а второй вход - к выходу первого сумматора, второй 0 вход которого соединен с выходом третьего генератора, а третий входк третьему выходу блока задани  исходныхда иных, четвертый выход которого подключен к второму входу второго генератора, выход первого счетчика соединен с вторым входом первого триггера, третий вход которого и второй вход первого генератора  вл ютс  третьим входом устройства, и последовательно соединенные блок дифференцировани , третий триггер и первый элемент И, выход которого подключен к третьему входу второго блоКЗ элементов И, а второй вход - к выходу блока дифференцировани , вход которого  вл етс  вторым входом устройства , отличающеес  тем , что, с целью повышени  точности устройства, в него введены преобразователь код-напр жение, вход которого соединен с вторым выходом второго счетчика, а выход - с первым входом компаратора, второй элемент И, выход которого подключен к второму входу второго счетчика, а первый , второй и третий входы - соответственно к выходам компаратора, четвертого генератора и второго триггера , и последовательно соединенные третий сумматор и блок умножени  напр жений , выход которого подключен к второму входу компаратора, а второй вход - к выходу второго сумматора , соединенному с первым входом третьего сумматора, второй вход которого подключен к п тому выходу блока задани  исходных данных, а третий вход  вл етс  вторым входом устройства . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР W 97628, кл. Q 09 В 9/08, 1975 (прототип).

   -АЛ.

   9

   -ЛЛ.

   Уд

   /JI t I .t

   26

   19

   I

   9

   19

   /ч/

   (fluf. i

   J II

   iX

   f

   55

   /1

   z.,

   (fius.Z

   L,

   I