Доплеровский датчик приращений пути с устройством стендовой калибровки

Изобретение относится к области навигации наземных транспортных средств (НТС). Техническим результатом является уменьшение затрат на поддержание датчика приращений пути в работоспособном состоянии за счет исключения использования при техническом обслуживании мерного участка и сокращения расхода технического ресурса машины. Доплеровский датчик приращений пути с устройством стендовой калибровки содержит доплеровский датчик скорости, счетчик импульсов выходного сигнала, блок управления калибровкой, вычислитель “цены” импульса, умножитель, хранитель “цены” импульса, хранитель длины мерного участка, при этом в него введены ленточный транспортер, эталонный датчик скорости и накопитель калибровочного пути. 2 ил.

 

Заявляемое устройство относится к области навигации наземных транспортных средств (НТС) и представляет собой источник сигнала о приращениях пути, обеспечивающий работу аппаратуры счисления координат (АСК).

В аппаратуре счисления координат НТС применяются в основном механические и доплеровские датчики скорости (МДС и ДДС), причем их выходные сигналы (импульсы с частотой, пропорциональной скорости) перед использованием непосредственно для счисления координат попадают в устройство калибровки, где число импульсов выходного сигнала преобразовывается в число приращений пройденного пути, т.е. каждый импульс умножают на его "цену" (Δs)[1], [2]. Действительно, частота выходного сигнала датчика скорости (f), сумма числа импульсов за время движения (N) и пройденный путь (S) соответственно равны: и S=N·ΔS,

где V - скорость движения,

Δs - "цена" импульса,

Т - время движения.

Применительно к ДДС, который конструктивно представляет собой два однолучевых ДДС в одном или разных корпусах, имеем:

где λ - длина волны излучаемого сигнала,

А - угол между осью диаграммы направленности и вектором скорости движения НТС.

Из-за допусков на изготовление ДДС и на его установку на НТС точное значение А, а значит и Δs, неизвестно, поэтому для обеспечения требуемой точности измерения пути ДДС должны быть откалиброваны. Операция эта проводится на мерном участке и получила название - калибровка.

При калибровке определяют "цену" импульса при проезде участка известной длины:

где Sму - длина мерного участка, точность измерения которого не менее чем в 3 раза выше точности измерения пути калибруемым датчиком скорости;

n - число заездов по мерному участку;

NMУi - число импульсов выходного сигнала ДДС при i-том проезде МУ;

- среднее число импульсов выходного сигнала ДДС.

Функциональная схема доплеровского датчика приращений пути, взятого за прототип, приведена на фиг.1

Доплеровский датчик приращений пути содержит доплеровский датчик скорости 1, счетчик импульсов выходного сигнала 2, блок управления калибровкой 3, вычислитель "цены" импульса 4, умножитель 5, запоминающее устройство - хранитель "цены" импульса 6, запоминающее устройство - хранитель длины мерного участка 7, причем выход доплеровского датчика скорости 1 соединен с первым входом счетчика импульсов выходного сигнала 2 и с первым входом умножителя 5, первый выход блока управления калибровкой соединен с управляющим входом счетчика импульсов выходного сигнала 2, а второй выход - с управляющим входом вычислителя "цены" импульсов 4, выход счетчика импульсов выходного сигнала 2 соединен с первым входом вычислителя "цены" импульса 4, второй вход которого соединен с выходом хранителя длины мерного участка 7, а выход вычислителя "цены" импульса 4 соединен с входом хранителя "цены" импульса 6, выход которого соединен со вторым входом умножителя 5, а выход умножителя 5 является выходом всего устройства приращения пути.

Недостатком этого устройства является необходимость иметь специально оборудованный мерный участок дороги длиной 1-2 км для контроля исправности и поддерживать его в исправном состоянии.

Изобретение направлено на уменьшение затрат на поддержание датчика приращений пути в работоспособном состоянии за счет исключения использования при техническом обслуживании мерного участка и сокращения расхода технического ресурса машины.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в доплеровский датчик приращений пути с устройством стендовой калибровки, содержащий доплеровский датчик скорости, счетчик импульса выходного сигнала, блок управления калибровкой, вычислитель "цены" импульса, умножитель, хранитель "цены" импульса, хранитель длины мерного участка, причем выход доплеровского датчика скорости соединен с первым входом счетчика импульсов выходного сигнала и первым входом умножителя, первый выход блока управления калибровкой соединен с управляющим входом счетчика импульсов выходного сигнала, а второй - с первым управляющим входом вычислителя "цены" импульса, выход счетчика импульсов выходного сигнала соединен с первым входом вычислителя "цены" импульса, второй вход которого соединен с выходом хранителя длины мерного участка, а выход - с входом хранителя "цены" импульса, выход которого соединен с вторым входом умножителя, а выход умножителя является выходом всего устройства, введены ленточный транспортер, эталонный датчик скорости и накопитель калибровочного пути, причем доплеровский датчик скорости и эталонный датчик скорости установлены на транспортере с обеспечением возможности измерения ими скорости движения ленты, выход эталонного датчика скорости соединен с входом накопителя калибровочного пути, командный выход которого соединен со вторым управляющим входом вычислителя.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена блок-схема доплеровского датчика приращений пути с устройством ручной калибровки на мерном участке, а на фиг.2 приведена блок-схема доплеровского датчика приращений пути с устройством стендовой калибровки.

Заявляемый доплеровский датчик приращений пути с устройством стендовой калибровки содержит доплеровский датчик скорости 1, счетчик импульсов выходного сигнала 2, блок управления калибровкой 3, вычислитель "цены" импульса 4, умножитель 5, хранитель "цены" импульса 6, хранитель длины мерного участка 7; причем выход доплеровского датчика скорости 1 соединен с первым входом счетчика импульсов выходного сигнала 2 и с первым входом умножителя 5, первый выход блока управления калибровкой 3 соединен с управляющим входом счетчика импульса выходного сигнала 2, а второй выход - с первым управляющим входом вычислителя "цены" импульса 4, выход счетчика импульсов выходного сигнала 2 соединен с первым входом вычислителя "цены" импульса 4, выход хранителя длины мерного участка 7 соединен со вторым входом вычислителя "цены" импульса 4, выход которого соединен с входом хранителя "цены" импульса 6, а выход последнего соединен со вторым входом умножителя 5, выход которого является выходом всего устройства, а для уменьшения затрат на техническое обслуживание в него введены ленточный транспортер 8, эталонный датчик скорости 9, накопитель калибровочного пути 10, причем доплеровский датчик скорости 1 и эталонный датчик скорости 9 установлены на ленточном транспортере 8 с обеспечением возможности измерения скорости движения ленты, выход эталонного датчика скорости 9 соединен с входом накопителя калибровочного пути 10, командный выход которого соединен с вторым управляющим входом вычислителя "цены" импульса 4.

При включении устройства двигатель транспортера (на фиг.2 не показан) приводит ленту транспортера в движение, а калибруемый доплеровский датчик скорости 1 и эталонный датчик скорости 9 вырабатывают импульсы и подают их соответственно на счетчик импульсов выходного сигнала 2 и накопитель калибровочного пути 10, в момент накопления пути, равного длине мерного участка, умноженного на производимое при калибровке на мерном участке число заездов (n·Sму), накопитель калибровочого пути 10 посылает команду в вычислитель "цены" импульса 4, который вычисляет и передает его значение в хранитель "цены" импульса 6. На этом калибровка датчика приращений пути окончена и при движении НТС с выхода умножителя 5 будет передаваться потребителю пройденный путь в виде: S=N·Δs.

Отсюда видно, что заявляемое устройство состоит из собственно датчика приращений пути и движущегося кольцевого "мерного участка", длина которого, в отличие от известных методов калибровки, каждый раз измеряется эталонным датчиком скорости, который относительно легко реализовать в постоянных условиях эксплуатации стендового оборудования.

Заявляемое устройство как устройство, имитирующее движение НТС, обеспечивает проверку исправности всего тракта ДДС и калибровку доплеровского датчика скорости без мерного участка, кроме того, ввиду отсутствия расхода моточасов калибровка в условиях ангара или гаража может проводиться гораздо чаще, что увеличивает точность измерения пути. При этом он сохраняет возможность калибровки на мерном участке.

Доплеровский датчик приращений пути с устройством стендовой калибровки, содержащий доплеровский датчик скорости, счетчик импульсов выходного сигнала, блок управления калибровкой, вычислитель “цены” импульса, умножитель, хранитель “цены” импульса, хранитель длины мерного участка, причем выход доплеровского датчика скорости соединен с первым входом счетчика импульсов выходного сигнала и первым входом умножителя, первый выход блока управления калибровкой соединен с управляющим входом счетчика импульсов выходного сигнала, а второй выход - с первым управляющим входом вычислителя “цены” импульса, выход счетчика импульсов выходного сигнала соединен с первым входом вычислителя “цены” импульса, второй вход которого соединен с выходом хранителя длины мерного участка, а выход - с входом хранителя “цены” импульса, выход которого соединен с вторым входом умножителя, а выход умножителя является выходом всего устройства, отличающийся тем, что в него введены ленточный транспортер, эталонный датчик скорости и накопитель калибровочного пути, причем доплеровский датчик скорости и эталонный датчик скорости установлены на транспортере с обеспечением возможности измерения ими скорости движения ленты, выход эталонного датчика скорости соединен с входом накопителя калибровочного пути, командный выход которого соединен со вторым управляющим входом вычислителя “цены” импульса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиолокации и может найти применение при разработке помехоустойчивых радиолокационных систем, сохраняющих работоспособность в сложной электромагнитной обстановке и при наличии интенсивных мешающих отражений от пассивных помех, местных предметов и метеообразований.

Изобретение относится к средствам для автономного измерения скорости движущихся объектов и может быть использовано для измерения скорости движения автомобилей по дороге.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в бортовых радиолокационных импульсно-доплеровских комплексах. .

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиолокационных и связных системах для измерения частоты непрерывного или амплитудно-модулированного радиосигнала, принимаемого на фоне шумов.

Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для обнаружения многочастотных радиоимпульсных периодических сигналов и измерения радиальной скорости объекта; может быть использовано в радиолокационных системах распознавания, а также радиолокационных станциях управления воздушным движением для обнаружения и измерения скорости летательных аппаратов.

Изобретение относится к области навигации, а точнее к измерению параметров волнения с помощью неконтактных измерителей. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, предназначено для информационного контроля технологической скорости движения и может быть использовано при эксплуатации колесных и гусеничных тяговых средств, работающих в реальном масштабе времени.

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно - к устройству измерения тормозных характеристик эскалатора, и может быть использовано в технологическом процессе текущего обслуживания эскалаторов.

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, например , в сельском хозяйстве и может быть использовано в системах управления перемещением сельскохозяйственных роботов и вспомогательного оборудования.

Изобретение относится к устройствам для определения отклонения времени движения автомобиля от графика и обеспечивает повышение точности и упрощение. .

Изобретение относится к автоматике и предназначено для контроля и регистрации скорости движения подвижного состава. .

Спидометр // 1280548
Изобретение относится к приборостроению , а именно к приборам для регистрации пробега и указания скорости самоходных гашин. .

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах определения пройденного пути наземных транспортных средств. Технический результат - повышение точности по сравнению с системами, где для измерения пройденного пути используется только механический датчик пути. Для достижения данного результата используется комплексирование механического датчика скорости и оптоэлектронного датчика скорости. В процессе движения транспортного средства измеряется время задержки при приеме светочувствительными элементами оптоэлектронного датчика скорости сигналов, отраженных от неоднородностей дорожного покрытия, при освещении их минипрожектором движущегося объекта. При этом оптоэлектронный датчик скорости оценивает не всю совокупность импульсов, поступающих с его чувствительных элементов, а лишь характерные импульсы, выделяемые в прогнозируемые интервалы времени с помощью механического датчика скорости. С этой целью в устройство введены: триггер, логический элемент, генератор, счетчик импульсов, вычислитель и интегрирующее устройство. 1 ил.

Изобретение относится к области навигации наземных транспортных средств

Наверх