Отсчетное устройство эхолота

 

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУВЛИН (!9) SU (ll l (51) G 01 S 15/С8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изот етениям и очнРытиям

ПРИ ГННТ СССР (21) 2446837/23 (22) 24,01,77 (46) 23.03.92. Бюл. Р 11 (71) Институт автоматики и процессов управления с вычислительным центром альневосточногo научного центра

АН СССР (72) М,Д,Агеев, lO.Г.Молоков и В,В,никифоров (53) 623.123.053.15-83 (088.8) (56) Патент Англии Г 1147192, кл. И 4 Р, 1969, Патент Cllln. l" 3710310, кл. 340-3, 1973.

Патент ФРГ Г 2029311, кл. 74 d 6/15, 1973.

Патент США Р 3229245, кл. 3"0-3, 1966 ° (54)(57) ОТС !ЕТНОЕ УСТРОЙСТВО ЭХОЛОТА, содержащее электронный ключ и преобразователь напряжения во вре. менной интервал с подключенным к его входу повторителем напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, Изобретение относится к области импульсной техники и может использо . ваться в гидролокации, например, в качестве оконечного устройства автоматического измерителя расстояний с борта надводных и подводных средств.

Известны эхолокационные устройства, содержащие импульсный генератор, усилитель с автоматической регулировкой -усиления, детектор и устройство

639331 А ) с целью повышения помехоустойчивости и линеаризации выходной характеристики, в него введены генератор пилообразного напряжения, электронный счетчик, ячейка И, запоминающий интегратор, второй электронный ключ и формирователь импульсов переписи, причем выход генератора пилообразного напряжения подсоединен к входу первого ключа, выход которого пор.ключен к первому входу запоминающего интегратора, а управляющий вход этого ключа и управляющий вход запоминающего интегратора связаны с выходом ячейки и, входы которой соединены с выходом преобразователя напряжения во временной интервал и выходом формирователя импульсов переписи, который соединен также с обнуляющим входом счетчика, подключенного к управляющему входу второго ключа, выход которого связан с вторым входом запоминающего интегратора, к выходу которого подключен повторитель напряжения. для выработки сигнала дальности в цифровом вире.

Известно также отсчетное устройство эхолота, которое содержит триггер, электронный ключ, преобразователь напряжения во временной интервал с подключенным к его входу повторителем напряжения, По своей техничес" кой сущности это устройство наиболее близко к предложенному, 6 9

Недостатком известного устройства является низкая помехоустойчивость при воздействии помех в виде пропадания эхосигнала на нескольких периодах подряд и нелинейность выходной характеристики, Цель изобретения - повышение помехоустойчивости при пропадании серий отраженных импульсов и линеаризации выходной характеристики устройства.

Эта цель достигается тем, что в устройство введены генератор пилообразного напряжения, электронный счетчик, ячейка И, запоминающий интегратор, второй электронный ключ и формирователь импульсов переписи, причем выход генератора пилообразного напряжения подсоединен к входу первого ключа, выход которого подключен к первому входу запоминающего интегратора, а управляющий вход этого ключа и управляющий вход запоминающего интегpB|opB связаны с выходом ячейки И, входы которой соединены с выходом преобразователя напряжения во временной интервал и выходом формирователя импульсов переписи, который соединен также с обнуляющим входом счетчика, подключенного к управляющему входу второго ключа, выход которого связан с вторым входом запоминающего интегратора, к выходу которого подключен повторитель напряжения.

На фиг,l представлена функциональная схема эхолота с отсчетным устройством, на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу схемы, Синхронизатор 1, предназначенный для задания временного режима работы эхолота, подключен к генератору 2 мощности и к узлам, входящим в состав отсчетного устройства 3: преобразователю 4 напряжения во временной интервал, генератору 5 пилообразного напряжения и к счетному входу счетчика 6, Счетчик 6 предназначен для выявления ситуации, когда пропадание отраженных импульсов вызвано не случайной помехой, а резким увеличением расстояния, Это выявление основано на измерении длительности пропадания отраженных импульсов путем подсчета импульсов синхронизации при отсутствии импульсов обнуления счетчика. Число входных импульсов, при котором наступит переполнение счетчика, выбрано с учетом статистических данных по длительности

331 случайного "замирания" эхосигнал Пьезовибратор 7 подсоединен к вьходу генератора 2 мощности и к входу при5 емного тракта 8. К выходу приемного тракта 8 подключен формирователь 9 импульсов из отраженных детектиро ванных сигналов, выход которого связан с первым входом ячейки

И 10 и с обнуляющим входом счетчика 6, Запоминающий интегратор 11 состоит, например, из операционного усилителя 12 с параллельно r„ ним включенным электронным ключом 13 и конденсатором I4, Первый вход запоминающего интегратора 11 подключен к выходу электронного ключа 15, на вход которого подано постоянное напряжение, а управляющий вход ключа

20 15 подсоелинен к выходу счетчика 6, Второй вход запоминающего интегратора подключен к выходу электронного ключа 16 управляемого ячейкой И 10.

Вход ключа 16 связан с генератором

25 5 пилообразного напряжения, Второй вход ячейки И 10 подсоединен к выходу преобразователя 4 напряжения во временной интервал, соединенного последовательно с повторителем 17 напряжения, вход которого подключен к выходу запоминающего интегратора 11, Управляющий вход электронного ключа

l3, входящего в состав интегратора

11, соединен с выходом ячейки И 10, Эхолот совместно с отсчетным

35 устройством работает следующим образомм.

Имп ул ьсами синхрониза ции (фиг, 2, a ), поступающими от синхронизатора 1,,,0 одновременно периодически запускается генератор 2 мощности и преобразо" ватель 4 напряжения so временной интервал, а также сбрасывается в исходное состояние генератор 5 пилообразного напряжения. Генератор 2 мощности возбуждает пьезовибратор 7, который излучает зондирующий импульс, совпадающий по времени с импульсом синхронизации, По окончании импульса синхронизации напряжение на выхо" де генератора 5 начинает нарастать с постоянной скоростью, Отраженный от дна импульс (фиг, 2, б) преобразуется вибратором 7 в электрический сигнал, усиливается, детектируется

55 приемным трактом 8 и поступает на вход формирователя 9, который вырабатывает импульс нормированной длительности (фиг ° 2, в), Этот импульс

63933

25

ЗО обнуляет счетчик 6 и поступает на ячейку И 10, которая при разрешающем потенциале (высокий уровень на фиг.2, r) на ее втором входе открывает электронные аналоговые ключи 16 и 13, При открытом ключе 13 запоминающий интегратор 11 превращается в апериодическое звено, и напряжение .на его выходе принимает значение, равное напряжению на выходе генератора 5 пилообразного напряжения в момент прихода отраженного импульса (фиг,2, д, е). Постоянная времени выбрана с тем расчетом, чтобы выходное напряжение запоминающего интегратора устанавливалось за 10-15

1 периодов от нулевого до максимального значения, По окончании импульса на формирователе 9 ключи 16 и 13 запираются и интегратор 11 сохраняет выходное напряжение до прихода следующего эхосигнала, При одном или нескольких случайных пропаданиях от,раженного сигнала, когда на выходе приемного тракта нет импульсов, ячейка И 10 не вырабатывает импульса, ;разрешающего перепись, и выходное напряжение запоминающего интегратора сохраняется неизменным. При слишком длительном пропадании отраженных импульсов, вызванном резким увеличе1

6 нием дальности, на выходе запоминающего интегратора формируется напряжение, соответствующее пределу измерения, Это обусловливается тем, что в этом случае счетчик 6 в течение времени пропадания эхосигналов не об-! нуляется, а на капли вает импульсы синхронизации, Если наступает переполнение счетчика, то вырабатывается сигнал, отпирающий электронный ключ 15, через который на второй вход интегратора 11 подается напряжение смещения, и напряжение на выходе интегратора 11 через некоторое время, зависящее от flocToRHHo! времени, принимает значение, соответствующее максимальной дальности. При возобновлении поступления эхосигналов счетчик

6 обнуляется, и ключ 15 запирается, Потенциал, запрещающий перепись информации, подаваемый на вход ячейки

И 10, вырабатывается преобразователем

4 напряжения во временной интервал совместно с повторителем 17 напряжения, Запрещающий потенциал по длительности пропорционален удвоенному времени распространения импульса в направлении дна, Во время действия запрещающего, потенциала случайные импульсы-помехи не в состоянии обновить информацию о расстоянии до дна, а ктор T.Ëþ

Корректор С.Шекмар

Заказ 1315 Тираж () Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101