Устройство для измерения рельефа местности

Устройство для измерения рельефа местности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

918

Союз Советски к

Социапистическик

Республик с

e P7g

4i

/=с

/ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву No649950

С 7/04 (22) Заявлено 30.08.77 (21) 2523737/18-i с присоединением заявка №

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано25.05.80. Бюллетень ¹19

55о делом лзобретелий и открытий 528, (088.8) 1 1

Дата опубликования описания 27 .05.80 (72) Авторы изобретения

Е. В. Авотин и A. Л. Кемурджиан (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РЕЛЬЕФА

МЕСТНОСТИ

Изобретение относится к информационным системам об окружающих условиях движения и может быть использовано для измерения рельефа местности в процессе движения подвижной платформы.

Из основного авт. св. 14 649950 известно устройство для измерения рельефа местности, включающее в себя подвижную платформу с пластичными колесами, измеритель-преобразователь на входы которого подключены выходы

50 датчиков деформации эластичного колеса, горизонта по крену, горизонте по дифференту и один из выходов датчика хода подвески, другой выход датчика хода под55 вески связан с входом датчика деформации эластичного колеса, а выход изме-. рителя преобразователя соединен с датчиком пути через интегратор.

Однако в этом устройстве датчик деформации эластичного колеса измеряез деформацию колеса, обусловленную только нагрузкой, которая передается. на колесо от подвижной платформы через под2 веску. Кроме этой нагрузки на колесо еще действует инерционная сила, приложенная к его центру тяжести, величина которой зависит от массы и вертикаль ного ускорения колеса. Так как в процессе движения по пересеченной поверхности колесо совершает непрерывные вертикальные колебания, это неизбежно приводит и появлению вертикального инерционного усилия, величина которого в некоторых ситуациях может оказаться соизмеримой с величиной нагрузки, действующей на колесо от подвижной платформы. Поэтому измерение рельефа местности с помощью этого устройства неизбежно будут производиться с погрешностью.

Цель изобретения — повышение точНости измерения рельефа местности.

Эта цель достигается тем, что оно дополнительно снабжено датчиком вертикальных ускорений, установленным на ступице колеса, датчиком усилия подвески с,сумматором,, при этом выход датчика вертикальных ускорений через сум73591

50 матор, а другой выход датчика хода подвески через последовательно соединенные датчик усилия подвески и сумматор соединенЫ с входом датчика деформации эластичного колеса.

На фиг. 1 показана подвижная платформа с установленными на ней элементами измерения рельефа местности, общий вид; на фиг. 2 структурная схема устройства для измерения рельефа местности; на фиг. 3 — характеристика упругого элемента с -ro эластичного колеса.

Устройство для измерения рельефа местности, установленное на подвижной платформе 1 с эластичными колесами 2, состоит из датчиков, регистрирующих ход подвески,3, деформацию эластичного ко-) леса 4, пройденный путь 5, вертикальное ускорение колеса 6, усилие подвески 7, датчиков горизонта по крену 8 и дифференту 9, а также интегратора 10, сумматора 11 измерителя-преобразователя

12 и регистрирующего прибора 13.

Датчики 3 служат для измерении хода йодвески относительно подвижной плат25 формы и устанавливаются на подвесках средних колес многоопорной подвижной платформы, (для уменьшения влияния отрыва колес от грунта) и на всех колесах,. если подвижная платформа двухосная. В

30 качестве датчиков хода подвесок могут быть применены, например, стандартные вращающиеся трансформаторы типа 5МВТ, или сельсины типа БС-7.

Датчики 4 определяют деформацию

35 эластичного колеса через усилие подвески и вертикальное ускорение соответствующего колеса. Конструктивно датчик де-формации эластичного колеса может быть выполнен в виде электронного блока не- 40 линейностей, воспроизводящего упругую характеристику данного колеса. В качестве такого блока нелинейности может быть использована, например, стандартная вставка функционального преобра45 зователя (ВФП), входящая в коыплект надзора блока нелинейности серии НБН-1.

Датчик пути S служит для измерения пройденного расстояния и может бьггь выполнен, например, в виде свободно катящегося колеса со счетчиком оборотов.

Датчик вертикального ускорения 6 предназначен для измерения вертикального ускорения, действующего на колесо в процессе его перемещения по поверхности. В качестве такого датчика может быть использован стандартный датчик линейных ускорений типа МП-68.

8 4

Датчик 7 усилия подвески служит дл измерения усилия, которое передается от подвижной платформы на колесо через подвеску. Это усилие датчиком 7 определяется по информации, которая в него поступает от датчика 3 хода подвески.

В качестве датчика 7,,также как и в качестве датчика 4 деформации эластичного колеса, могут быть использованы вставки функциональных преобразователейвходящие в комплект блоков нелинейностей серии НБН-1, которые воспроизводят упругую характеристику подвески.

Датчики горизонта по крену 8 и дифференту 9 служат для измерения углов накЛона подвижной платформы в поперечной и продольной плоскостях. В качестве этих датчиков может быть применен gaTчик для измерения угловых перемещений типа ДК-6МТ или гироскоп, снабженный маятниковой коррекцией.

Интегратор 10 определяет высоты (координаты) рельефы местности под колесами подвижной платформы правого, а также левого бортов и может быть выполнен в виде катодного повторителя с переменной емкостью. Управление процессом интегрирования в интеграторе осуществляется по сигналам, поступающим от датчика 5 пути. Сумматор 11 предназначен для определения суммарного усилия на колесе, которое складывается из нагрузки, передаваемой от подвижной платформы через подвески, и инерционной силы, действующих на это колесо. Передаваемая от подвижной платформы нагрузка определяется с помощью датчика 7 усилия подвески, а инерционная сила с помощью датчика 6 вертикального ускорения. Сумматор 11 может быть выполнен, например, на операционном усилителе типа 1УТ402. Измеритель-преобразователь 12 определяет перепады высог неровностей рельефа местности под колесами подвижной платформы в вертикально-продольной и вертикально-поперечной плоскостях в темпе ее движения.

Регистрирующий прибор 13 предназначен для регистрации координат профиля под колесами правого и.левого бортов, а также перепадов высот рельефа месг. ности между правым и левым бортами.

Регистрирующее устройство связано с интегратором, измерителем-преобразователем и датчиком пути. . В качестве регистрирующего устройства может быть применен осциллограф

5 7359 1 типа К-20-21 с записью Времени от электрочасов ЭЧ-62.

Устройство работает следующим образом. ..При движении подвижной платформы . по местности сигнал с первого выхода датчика 3 хода подвески поступает на вход датчика 7 усилий подвески, в котором воспроизводится упругая характеристика подвески, Поэтому в зависимос- 10 ти от величины сигнала b, И„поступившего с датчика 3 хода подвески, с выхода датчика 7 усилий подвески снимается сигнал, пропорциональный величине усилия : ;(д .), которое воздействует на И

1 колесо черю подвеску. Затем сигналы с выходов датчиков усилий в подвеске и вертикального ускорения колеса, 6 поступают на соответствующие входы сумматора 11. В сумматоре 11 происходит 20 вычисление суммарного усилия, действующего на колесо, С выхода сумматора

11 сигнал поступает на вход датчика 4 деформации эластичного колеса, в котором воспроизводитс:я упругая характеристика 25 этого колеса. По данному значению суммарного усилия у,, (h Г;„ с выхода датчика 4 снимается сигнал, пропорциональный деформации эластичного колеса ь ; (см. фиг. 3). Зо

Сигналы с выходов датчика деформации эластичного колеса 4 хода подвески

3, а также с выходов датчика горизонта

8 6 по крену 8 и дифференту S поступают в измеритель-преобразователь 12, в котором производится вычисление перепадов высот неровностей рельефа б, и б, а также перепадов высот рельефе правого борта относительно левого. Сигналы с выходов измдрителя-преобразователя 12 и датчика 5 пути поступают в интегратор 10, в котором происходит вычислениевысот рельефа местности под колесами правого H и левого Н, бортов, Сигналы с выхода йзмерителя-преобразователя 12, интегратора 10 и датчика 5,,пути поступают на регистрирующий прибор 13, в котором перечисленные параметры записываются на чувствительную пленку.

Ф ор мула изобретения

Устройство для измерения рельефа местности по авт. св. М 649950 о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введены датчик вертикальных ускорений, датчик усилий подвески и сумматор, при этом датчик усилий подвески и сумматор последовательно подключены между датчиком хода подвески и датчиком деформации эластичного колеса, и датчик вертиКальнога ускорения автономно подключен к одному из ВхОдОВ сумматОра

735918

vari

Фик У

Составитель В. Лыков

Редактор Т. Иванова Техред Я. Бирчак Корректор А. Гриценко

Заказ 2411/32 Тираж 801 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, л. Проектная, 4