Автопрокладчик

Автопрокладчик

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

{ii>695333 еспублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1511.77 (21) 2543039/40-23 (51)И. Кд.з

G 01 С.21/00

G 01 0 9/00 с присоединением заявки Ио—

Государственный комитет (23) Приоритет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 0709.81. Бюллетень И9 33

t (53) УДК 681. 121 °

° 89 (088. 8) Дата опубликования описания 0709.81 (72) Авторы изобретения

Л.B.Áûëèíñêèé, В.И.Гавриленко, И.Ф.Глумов, В.Ф.Денисов и "В.В.Меер

Особое конструкторское бюро вычислительной техники

Рязанского радиотехнического института и Геленджикское отделение НИИморгеофизика (71) Заявители (54) АВТОПРОКЛАДЧИК

Изобретение относится к навигацион» ному обеспечению детальных морских геофизических исследований, а также может найти применение в системах навигации по данным прецизионных датчиков направления и скорости движения судна.

Известен автопрокладчик средней точности, содержащий последовательно соединенные устройство счисления разности широт и отшествия, масштабное устройство и автоматический планшет отображения, причем масштабное устройство представляет собой блок умножения секанса текущей широты на предварительно вычисленное штурманом отношение масштаба главной параллелй к секансу ее широты (11.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является авто- 2О прокладчик, содержащий блок навигационных датчиков и автомат счисления разности широт и отшествия по данным навигационных датчиков, последовательно соединенные между собой, авто- 2з матический планшет отображения на основе меркаторской карты, проложенной между чертежным механизмом, оснащенным электрическими приводами отработки разности широт и оушествия, и по- ЗО верхностью планшета, а также масштабный преобразователь, содержащий нелинейный блок, два множительных устройства, задатчик широты и масштаба главной параллели карты, причем первые входы множительных устройств соединены с соответствунхцими выходами автомата счисления, а первый вход нелинейного блока соединен через сумматор с входом эадатчика широты и соответствующим выходом автомата счисления (2 1.

Недостатком известного автопрокладчика является йедостаточная точность отображения места судна на путевой навигационной карте меркаторской проекции.

Целью изобретения является увеличение точности отображения места суцна на путевой навигационной карте меркаторской проекции.

Цель достигается тем, что в автопрокладчик введены два двухступенчатых делительных устройства,аппроксиматор поправки на длину минуты меридиана и запоминающее устройство, причем выход аппрокснматора соединен с входом эадатчика широты,,а вход аппроксиматора - с вторым входом нелинейного блока, выполненного в виде

695331 множительно-косинусного преобраэова теля, выход которого соединен с входом устройства запоминания, кроме того, выход каждого множительного устройства соединен с соответствую щими первыми входами делительных устройств, выходы которых соединены с соответствующими входами привода чережного механизма, вторые входы перой ступеьи делительных устройств соединены между собой и соединены с выходом нелинейного блока, а вторые входы второй ступени — с входом задатчика масштаба главной параллели

„ карты, вторые входы множительных устройств соединены между собой и подключены к выходу устройства запоминания.

Отношение линейного размера рабочего поля чертежного механизма к размеру широтного поля карты составляет не более 2/3 и чертежный механизм расположен на квадратной накладной раме, снабженной в углах электромагнитными фиксаторами к магнитопроводящей поверхности планшена под картой, а аппроксиматор поправки при этом выполнен в виде схемы совпадения, между входами которой включены последовательно соединенные счетчик, дешифратор и диэъюнктор.Нелинейный блок выполнен на двух цифровых интеграторах, суммирующий вход первого из которых соединен с импульсжм выходом второго, а вычитающий вход второго соединен через дизъюнктор с импульсным выходом первого, причем первым входом нелинейного блока служат соединенные счетные входы цифровых интеграторов,а вторым входом и выходом- соответственно второй вход дизъюнктора и регистровый выход цифрового интегратора. Электрические привода чертежного механизма оснащены реверсивными шаговыми двигателями,делительные устройства, задатчик широты выполнены на основе счетчиков с дискретно управляемыми коэффициентами деления, устройство запоминания — в виде регистра, а множительные устройства— в виде двоичных умножителей.

На фиг. 1 представлена функциональная схема автопрокладчика, выполненная согласно изобретению, на фиг.2 структура аппроксиматора, на фиг.3 показан принцип аппроксимации.

Автопрокладчик содержит автомат счисления 1 с выходами разности ши.рот 2 и отшествия 3 по данным навигационных датчиков 4 и автоматичес: кий планшет 5 отображения на основе меркаторской карты б, проложенной между чертежкьм механизмом 7, размещенным на квадратной накладной раме

8, снабженной в углах электромагнитными фиксаторами 9 к магнитопроводящей поверхности планшета под картой, и поверхностью планшета. ЭлектричесRRe привода механизма 7 выполнены в виде реверсивных шаговых двигателей отработки разности широт 10 и отшествия 11, размещены на накладной раме и соединены с соответствующими выходами автомата счисления через масштабный преобразователь 12. Последний содержит множительные устройства 13,двухступенчатые делительные устройства 14, нелинейный блок 15,устройство запоминания 1б,задатчики широты

17 и масштаба главной параллели 18 карты, сумматор 19 и аппроксиматор 20 плины минуты меридиана. Нелинейный блок выполнен на двух цифровых интеграторах 21 и 22, суммирующий вход

15 23 первого из которых соединен с импульсным выходом второго, а вычитающий вход 24 второго связан с импульс ным выходом 25 первого через дизъюнк тор 26, причем первым входом 27 нелинейного блока служат соединенные счетные входы интеграторов, вторым входом 28 служит второй вход дизъюнктора, а выходом — дополнительный регистровый;... . выход 29 второго ингегратора. Делительные устройства разделены на две ступени 30 и 31, причем входы 32 первых ступеней соединены с выходом нелинейного блока,а входы

33 вторых ступеней — с выходом задатчика 18 масштаба главной параллели.

Иножительные устройства подключены входами 34 к выходу автомата счисления, а входами 35- к выходу нелинейного блока через устройство запоминания 1б. Вход Эб сумматора 19 соеЗ5 динен с. входом автомата счисления.

Аппроксиматор 20 поправки содержит схему совпадения 37, имеющую первый

38 и второй 39 входы, между которыми включены последовательно накапливающий счетчик 40, дешифратор 41 его отдельных состояний и диэъюнктор 42 соответствующих выходов дешифратора.

Вход 38 подключен к выходу импульсного задатчика 17, а выход схемы 37 является выходом аппроксиматора.

Нелинейный блок 15 воспроизводит в ходовой форме множительно-косинусную зависимость у R cos Ч, где значение R задается начальным содержимым регистра цифрового интегратора

22 при начальном сбросе на ноль регистра интегратора 21, угловой аргумент 9 воспроизводится числом счетных импульсов, выдаваемых сумматором

19. Задание R также производится вы55 дачей соответствующего числа импульсов с выхода аппроксиматора 20. Реверсивные шаговые двигатели 10 и 11 планшета 5 интегрируют масштабирован ные в текущем масштабе карты приращения пройденных расстояний, представленные в импульсной форме, в связи с чем множительные устройства 13 выполнены в виде двоичных умножителей, а ступени 30 и 31 — ..в виде счетчиков с дискретно управляемым козффициен695331 том деления. При этом информация на первых входах устройств 13, 30 и 31 представлена частотой следования потока импульсов, а информация на вторых входах - позиционными кодами. Исходя из этих особенностей, устройство запоминания 16 выполнено в виде регистра, задатчик 17 - на основе счетчиков с дискретно управляемыми коэффициентами деления, а эадатчик 18 - в виде соответствующего коммутатора. Структура аппроксиматора 20 соответствует принятому виду воспроизведения поправки.

Длина одной минуты дуги электрического меридиана определяется зависимостью 15 а меРияиаиа = o(3- — c (

1 где е - эксцентриситет земного эллипсбида; а - его большая полуось. 20

На основе такого представления реальные значения приращений разнос-. ти широт ЬРШз„и отшествия ЬОТШэ„ при учете эллиптичности дуги меридиана с погрешностью не более 0,03% в 25 пределах широт.от 75 обоих полушарий можно аппроксимировать зависимостью вида РШ =aPm (3- К)

ДОТШЭАя ВОПИ 0-8) ) (0 при Я .10О (0,0000476923 (Ч-18) . при%>16

ЕРШ, аОТШ вЂ” приращения пройденного судном пути по меридиану и параллели соответственно.

При ограничении линейного размера

A 2/ЗВ рабочего поля чертежного механизма, размещенного на квадратной раме 8, имеющей возможность фиксации посредством фиксаторов 9 в пределах полного широтного поля. В карте 6 на магнитопроводящей поверхности планшета 5 формулу поправки (i) можно использовать при фиксировании значений широты (=ф „, что существенно упрощает структуру аппроксиматора

20, предназначенного для учета данной методической погрешности с ошибкой воспроизведения не хуже 0,05%.

Автопрокладчик работает следующим образом.

На цифровом задатчике 17 устанав ливается значение ц выбранной карты, регистры интеграторов 21 и 22 предварительно устанавливаются соответственно на ноль и на ход начального радиуса R. Через аппроксиматор

20 производится вычитание поправки

R Ю (9<<) из значения R. Для этого с задатчика 17 производится считывание g) числа импульсов, соответствующего только градусной величине %rp (сЕ- на фиг. 3). До десятого импульса дешифратор 41 содержимого пятиразрядного счетчика 40 не принимает ни одного Я единичного состояния, а последующий набор еди ичных конъюнкций в нем выбирается, исходя из необходимой крутизны прямой, аппроксимируемой ,ступенчатым, уменьшением начального ,радиуса R (h на Фиг. 3), при поступлении с выхода 28 потока корректирую,щих импульсов (сГ на фиг. 3), который формируется из потока импульсов с путем наложения стробирующих сигналов, сформированных счетно-дешифрирующей цепью, включенной между вхо- дами 38 и 39.

Затем при блокированных аппроксиматоре 20 и входе сумматора 19 производится считывание числа импульсов полного содержимого7„ счетчика задатчика 17. В результате воздействия число импульсного потока 9 -„ на регистровом выходе 29 интегратора 22

)устанавливается код, соответствующий

)значению R(t-д)созе и, который зано;сится для запоминанйя в устройство

16. Затем производится исходная установка регистров интеграторов 21 и 22, на задатчике 17 устанавливается нулевое значение широты и через аппроксиматор при Р,- 0 производится коррекция в регистр интегратора 22 начального значения R. По окончании этого действия рама 8 устанавливается на заданный район карты 6 и включением электромагнитных фиксаторов закрепляется на основании планшета, отметчик графического механизма 7 устанавливается в точку с начальными координатами Чо ))-о по широте и долготе, а начальная широта устанавливается на задатчике 17 и в числонм- пульсной форме считывается на соответ- ствующий вход 27 блока 15. При этом на регистровом выходе 29 интегратора

22 устанавливается код, соответствующий значению R со: P . Если при этом снять блокирование с ., входа 36 сумматора, то число импульсов, прошедшее на вход дизъюнктора 26 соответствует текущей широте, а при предварительно выставленном задатчике 18 масштаоа

m „ главной параллели карты посредством множительных 13 и делительных 14 устройств воспроизводится непрерывное

1 умножение приращений РШ и 0 П0 с выходов 2 и 3 автомата i на текущий мас,штаб в форме ц--е)аеМп

1 п CosЧ,. эквивалентной требуемой зависимости.

Использование нелинейного блока, воспроиэводящегс множительно-косинусную функцию с ограниченной производной по широте, при использовании единого задатчика 17 для Ч)о и „пограничивает величину трансформированной погрешности задания для средней и высокоширотных областей меркаторской карты, а использование основного

695331 и запомненного устройством 16 сигнала с нелинейного блока в совокупности с делительньми устройствами 14 дополнительно не менее чем на порядок снижает эту погрешность, Формула изобретения

1. Автопрокладчик, содержащий блок. навигационных датчиков и автомат .счисления разности широт и отшествия .по данным навигационных датчиков, последовательно соединенные между собой, автоматический планшет отображения на основе меркаторской карты, проложенной между чертежным механиз-(15 мом, оснащенным электрическими приводами отработки разности широт и отшествия, и поверхностью планшета, а также масштабный преобразователь, содержащий нелинейный блок, два множительных устройства, задатчики широты и масштаба главной параллели карты, .причем первые входы множительных уст-" ройств соединены с соответствующими выходами автомата счисления, а первый вход нелинейного блока соединен через сумматор с входом задатчика широты и со» ответствующим выходом автомата счисления,отличающийся тем,что,с целью повышения точности отображения места судна на путевой меркаторской карте, в него введены два двухступенчатых делительных устройства, аппроксиматор поправки на длину минуты меридиана и запоминающее устройство, причем выход аппроксиматора соединен с входом задатчика широты, а вход аппроксиматора — с вторым входом нелинейного блока, выполненного в виде множительно-косинусного преобразователя, выход которого соединен ф) с входом устройства запоминания, кроме того, выход каждого множительного устройства соединен с соответствующими первыми входами делительных устройств, выходы которых соединены с соответствующими входами привода чертежного механизма, вторые входы первой ступени делительных устройств соединены

„между собой и соединены с выходом нелинейного блока,а вторые входы второй ступени - с входом задатчика масштаба главной параллели карты, вторые входы множительных устройств соединены между собой и подключены к выходу устройства запоминания.

2. Автопрокладчик по п.1, о т л и-. ч — а — в шийся тем, что отношение линейного размера рабочего- поля чертежного механизма к размеру широтного поля карты составляет не более

2/3 и чертежный механизм расположен. на квадратной накладной раме, снабженной в углах электромагнитными фиксаторами к магнитопроводящей поверхности планшета под картой, а аппроксиматор поправки выполнен в виде схемы совпадения, между входами которой включены последовательно соединенные счетчик, дешифратор и дизъюнктор.

3. Автопрокладчик по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что нелинейный блок выполнен на двух цифровых интеграторах, суммирующий вход первого из которых соединен с импульсным выходом второго, а вычитающий входвторого соединен через диэъюнктор с

}импульсным выходом первого, причем первым входом нелинейного блока служат соединенные счетные входы цифровых интеграторов, а вторым входом и выходом соответственно — второй вход дизъюнктора и регистровый выход цифрового интегратора, 4. Автопрокладчик по пп.1 и 2, отличающийся тем, что электрические привода чертежного механизма оснащены реверсивными шаговыми двигателями, делительные устройства, задатчик широты выполнены на основе счетчиков с дискретно-управляемыми коэффициентами деления, устройство запоминания — в виде регистра, а множительные устройства - в виде двоичных умножителей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 231850,кл. G 01 С 21/20, опублик, 1969.

2. Поникаровский Г. Н., Глебов Е.Н.

Корабельные навигационные приборы, УИГС ВИФ, 1957, с. 234-250.