Способ определения угловой скорости вращения метаемого объекта

Изобретение относится к области определения угловой скорости вращения. Способ определения угловой скорости вращения метаемого объекта заключается в фиксации изменения во времени физического параметра, функционально связанного с угловым вращением метаемого объекта, определении периода вращения объекта и вычислении по периоду вращения угловой скорости вращения объекта. С помощью фотокамер, работающих в режиме «открытого» затвора, или видеокамер, у которых экспозиция превышает период одного оборота метаемого объекта либо период съемки меньше периода одного оборота метаемого объекта, размещенных в заданных сечениях траектории полета метаемого объекта, фиксируют изменение во времени физического параметра в виде треков от свечения не менее одного светодиода, подсоединенного к контрольным электрическим цепям внутренней аппаратуры метаемого объекта, и установленных в одном его сечении, перпендикулярном продольной оси метаемого объекта, при этом за период вращения метаемого объекта принимают количество треков n+1 на снимке, по которому через масштабный коэффициент изображения камеры определяют расстояние между центрами первого и n+1 трека, где n - это количество установленных в одном сечении метаемого объекта светодиодов, затем вычисляют угловую скорость вращения метаемого объекта. Технический результат заключается в определении угловой скорости вращения метаемого объекта в заданном сечении траектории полета, обеспечении возможности подтверждения работоспособности внутренней аппаратуры до и/или после преграды без необходимости сохранения метаемого объекта после испытания. 3 ил.

 

Изобретение относится к способам определения угловой скорости вращения метаемого объекта (МО), основанным на оптической регистрации, и может быть использовано для определения угловой скорости вращения МО при исследованиях в области аэродинамики, баллистики и т.д.

Известен «Способ определения угловой скорости вращения объекта, стабилизированного вращением» (патент RU №2577175, МПК G01P 3/48 (2017.01) опубл. 10.03.2016, Бюл. №7), согласно которому производят наблюдение физического параметра, текущая величина которого функционально связана с угловым положением объекта, стабилизированного вращением (ОСВ), определяют период вращения объекта и по периоду вращения вычисляют угловую скорость вращения объекта. Во время наблюдения изменения величины физического параметра фиксируют множество текущих значений выходного сигнала измерителя физических параметров на интервале времени порядка полутора периодов, на зафиксированном множестве строят функцию регрессии из условия достижения минимума среднеквадратического отключения невязки между значениями функции регрессии и множеством зафиксированных значений наблюдаемого физического параметра, за период вращения ОСВ принимают период изменения функции регрессии, а угловую скорость вращения объекта определяют по соотношению. В качестве физического параметра используют выходной синусоидальный сигнал с поперечного датчика угловой скорости (ДУС).

Основным недостатком данного способа является необходимость сохранения ОСВ после испытания, для того чтобы считать данные с ДУС или оснащение ОСВ системой передачи данных с ДУС в режиме реального времени, что приводит к усложнению и соответственно к повышению стоимости конструкции МО.

Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании способа определения угловой скорости вращения МО в заданном сечении траектории его полета, а также способа, обеспечивающего контроль работоспособности внутренней аппаратуры до и или после пробития преграды.

Технический результат при использовании заявленного способа заключается в обеспечении возможности подтверждения правильной работы внутренней аппаратуры МО до и или после пробития преграды без сохранения МО после испытания для того, чтобы считать данные с ДУС, или оснащения МО системой передачи данных с ДУС в режиме реального времени.

Данный технический результат достигается за счет того, что в заявляемом способе определения угловой скорости вращения, в котором фиксируют изменение во времени физического параметра, функционально связанного с угловым вращением МО, определяют период вращения объекта и по периоду вращения вычисляют угловую скорость вращения объекта в отличие от прототипа, с помощью, фотокамер, работающих в режиме «открытого» затвора, или, видеокамер, у которых экспозиция превышает период одного оборота МО, либо период съемки меньше периода одного оборота МО, размещенных в заданных сечениях траектории полета МО, фиксируют изменение во времени физического параметра в виде треков от свечения не менее одного светодиода, подсоединенного к контрольным электрическим цепям внутренней аппаратуры МО и установленных в одном его сечении, перпендикулярном продольной оси МО. За период вращения МО принимают количество треков n+1 на снимке, где n - количество установленных в одном сечении светодиодов. Через масштабный коэффициент изображения камеры определяют расстояние L между центрами первого и n+1 трека, затем вычисляют угловую скорость ω вращения МО по формуле где V - скорость МО на заданном участке траектории полета.

За счет использования всей совокупности признаков заявляемого способа обеспечивается определение угловой скорости вращения в заданном сечении траектории полета МО.

Подсоединение не менее одного светодиода, установленного в одном сечении МО, перпендикулярном его продольной оси, к контрольным электрическим цепям внутренней аппаратуры МО обеспечивает возможность подтверждения правильности работы внутренней аппаратуры МО до и/или после пробития преграды без сохранения МО после испытания для того, чтобы считать данные о работе ДУС или оснащения МО системой передачи данных с ДУС в режиме реального времени.

Изобретение поясняется фигурами. На фиг. 1 - показана схема расстановки регистрирующей аппаратуры, на фиг. 2 и 3 - показаны снимки, полученные в измерительных сечениях.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом.

Перед проведением испытания в одном сечении МО 4, перпендикулярном его продольной оси, устанавливают, по крайней мере, один светодиод (например в одном сечении было установлено 4 светодиода), подсоединяют его к контрольным электрическим цепям внутренней аппаратуры МО (на фиг. не показано).

В заданных сечениях траектории полета МО 4, где требуется определение угловой скорости вращения или подтверждение работы внутренней аппаратуры по световой индикации, например, после пробития преграды 1, расставляют фотокамеры 2, работающие в режиме «открытого» затвора, или, видеокамеры 2, у которых экспозиция превышает период одного оборота либо видеокамеры 2, у которых период съемки существенно меньше периода одного оборота МО 4 (оборудуются фотопосты ФПN и ФПN+1) (Фиг. 1). Производят метание объекта 4.

По результатам оптической регистрации (см. фиг. 2 и 3) полета МО 4 измеряют соответствующее одному обороту МО 4 расстояние между центрами первого и n+1 трека от загорающихся после пробития преграды 1 светодиодов в случае соответствующего срабатывания внутренней аппаратуры МО, где n - количество установленных светодиодов. Один оборот МО 4 вокруг своей оси соответствует свечению n+1 светодиодов, т.е. n+1 трекам на снимке.

По изображению МО 4 и его фактической длине или с помощью иных, известных размеров определяют масштабный коэффициент изображения камеры 2.

Угловая скорость вращения МО 4 ω в заданном сечении траектории полета прямо пропорциональна скорости V МО 4, и обратно пропорциональна пройденному расстоянию за один оборот МО 4.

Скорость МО 4 на заданном участке траектории полета может быть определена при помощи датчиков 3, регистрирующих время пролета МО 4 заданного участка.

За период вращения МО 4 принимают количество n+1 треков на снимке, по которому через масштабный коэффициент изображения камеры 2 определяют расстояние L между центрами первого и n+1 трека, затем вычисляют угловую скорость вращения МО ω по формуле где - V - скорость МО 4 на заданном участке траектории полета.

Подсоединение, по крайней мере, одного светодиода, установленного в сечении МО 4, перпендикулярном его продольной оси, к контрольным электрическим цепям внутренней аппаратуры МО, обеспечивает возможность подтверждения правильности работы внутренней аппаратуры МО до и/или после пробития преграды

Технический результат при использовании заявленного способа заключается в определении угловой скорости вращения МО в заданном сечении траектории полета, обеспечении возможности подтверждения работоспособности внутренней аппаратуры до и/или после преграды без необходимости сохранения МО после испытания.

Способ определения угловой скорости вращения метаемого объекта (МО), заключающийся в том, что фиксируют изменение во времени физического параметра, функционально связанного с угловым вращением МО, определяют период вращения объекта и по периоду вращения вычисляют угловую скорость вращения объекта, отличающийся тем, что с помощью фотокамер, работающих в режиме «открытого» затвора, или видеокамер, у которых экспозиция превышает период одного оборота МО либо период съемки меньше периода одного оборота МО, размещенных в заданных сечениях траектории полета МО, фиксируют изменение во времени физического параметра в виде треков от свечения не менее одного светодиода, подсоединенного к контрольным электрическим цепям внутренней аппаратуры МО, и установленных в одном его сечении, перпендикулярном продольной оси МО, при этом за период вращения МО принимают количество треков n+1 на снимке, по которому через масштабный коэффициент изображения камеры определяют расстояние L между центрами первого и n+1 трека, где n - это количество установленных в одном сечении МО светодиодов, затем вычисляют угловую скорость ω вращения МО по формуле

где V - скорость МО на данном участке траектории полета.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области полигонных испытаний, в частности для определений баллистических характеристик снарядов. Способ определения зависимости баллистических характеристик снарядов от режимов стрельбы, заключающийся в формировании в пространстве вдоль предполагаемой траектории движения снарядов n неконтактных измерительных полей в виде двухмерных сеток на основе выполнения конструкции неконтактных датчиков в виде двух линеек излучателей и фотоприемников, размещенных в вертикальной и горизонтальной плоскостях, определении скорости и координат пролета снарядов относительно n измерительных полей на основе фиксации моментов и сработавших комбинаций элементов матриц фотоприемников, определении углов нутации на основе измерения основных элементов движения снаряда относительно центра массы, при этом для определения углов нутации предварительно определяют характерные размеры пробоин на каждой мишени при каждом угловом положении снарядов, определяют угол нутации в соответствии с видом пробоины на основе сравнении комбинации сработавших элементов фотоприемников с заданными значениями, определяют нулевое значение угла нутации, в случае если пробоина имеет форму окружности, данный вид пробоины образуется в случае совпадении оси снаряда с вектором скорости центра массы, определении значения углов нутации при увеличении размера пробоины в направлении отклонения оси снаряда от касательной к траектории, определяют динамику нутационного движения на основе измерения величины большой оси пробоины вдоль траектории движения снарядов, при выполнении стрельбы определяют режим стрельбы (номер и длительность очереди), определяют зависимость углов нутации от режимов стрельбы, учитывают время стрельбы, количество выстрелов и режимы стрельбы авиационного артиллерийского оружия в процессе эксплуатации.

Изобретение относится к области полигонных испытаний, в частности для определений баллистических характеристик снарядов. Способ определения зависимости баллистических характеристик снарядов от условий стрельбы, заключающийся в формировании в пространстве вдоль предполагаемой траектории движения снарядов n-измерительных полей в виде двухмерных сеток на основе выполнения конструкции неконтактных датчиков в виде двух линеек излучателей и фотоприемников, размещенных в вертикальной и горизонтальной плоскостях, определении скорости и координат пролета снарядов относительно измерительных полей на основе фиксации моментов и сработавших комбинаций элементов матриц фотоприемников, определении углов нутации на основе измерения основных элементов движения снаряда относительно центра массы, при этом предварительно определяют характерные размеры пробоин на каждой мишени при каждом угловом положении снарядов, определяют угол нутации в соответствии с видом пробоины на основе сравнения комбинации сработавших элементов фотоприемников с заданными значениями, определяют нулевое значение угла нутации, в случае если пробоина имеет форму окружности, при этом данный вид пробоины образуется в случае совпадения оси снаряда с вектором скорости центра массы, определении значения углов нутации при увеличении размера пробоины в направлении отклонения оси снаряда от касательной к траектории, определении динамики нутационного движения на основе измерения величины большой оси пробоины вдоль траектории движения снарядов, дополнительно определяют условия стрельбы, при этом определяют режимы стрельбы как «одиночная стрельба» или «стрельба очередью», интервалы стрельбы между очередями, длительность очереди, осуществляют запись данных о параметрах полета снарядов и режимах стрельбы в блок памяти, определяют зависимость баллистических характеристик снарядов от условий стрельбы.

Изобретение относится к устройствам контроля перемещения объектов с использованием отраженного света относительно контрастной метки, нанесенной на объект. Фотоэлектрическое устройство контроля прохождения метки, показанное на фиг.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам измерения путевой скорости транспортных средств с использованием эффекта Доплера для электромагнитных волн.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам измерения путевой скорости транспортных средств с использованием эффекта Доплера для электромагнитных волн.

Способ определения скорости ветра над водной поверхностью, в котором получают при помощи двух оптических систем на основе линеек ПЗС-фотодиодов с разными направлениями визирования два пространственно-временных изображения водной поверхности.

Изобретение относится к области технической физики и касается способа и устройства для исследования воздушной взрывной волны. В исследуемой среде создают насыщенный пар, близкий к критической точке фазового перехода.

Изобретение относится к измерительным приборам космического аппарата (КА) и может использоваться для высокоточного определения малого приращения скорости поступательного движения КА.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к способам определения скорости железнодорожного состава. Способ заключается в том, что регистраторы, представляющие собой два расположенные на заданной высоте от железнодорожного полотна видеорегистратора, производят съемку железнодорожного полотна синхронно, в каждый момент времени запоминается текущий кадр с первого видеорегистратора, определяется кадр с тем же фрагментом железнодорожного полотна в видеопоследовательности со второго видеорегистратора, вычисляется сдвиг между этими кадрами, и по разнице порядковых номеров кадров и сдвигу между ними определяется скорость по формуле V = F ⋅ S + Δ L Δ N , где F - темп съемки видеорегистраторов (количество кадров в секунду), S - смещение между видеорегистраторами, ΔL - сдвиг между кадрами с одинаковым фрагментом железнодорожного полотна с двух видеорегистраторов, ΔN - разность номеров кадров с одинаковым фрагментом железнодорожного полотна со второго и первого видеорегистраторов.

Изобретение относится к области измерения таких динамических параметров объекта, как скорость и перемещение. Исследуемый объект, освещенный осветителем, закрепляют на штоке, перемещающемся по направляющим с горизонтальной меткой.
Наверх