Телеметрический компас

Телеметрический компас

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и, 765657

/

r с. Ъ г (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 190978 (21) 2664425/18-10 с присоединением заявки Но— (51)М. Кл.з

G 01 С 17/00

Государственный комитет

СССР по. делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230980, Бюллетень ¹ 35 (53) УДК 528 ° 526 ° 1

,(088.8) Дата опубликования описания 250980 (54) ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПАС

Изобретение относится к приборостроению, конкретно к магнитным навигационным устройствам. .Известны геомагнитные устройства 5 угловой ориентации без механических подвижных частей, использующие магниточувствительные индукционные преобразователи (феррозонды) в качестве источников информации об угловом положении объекта в магнитном поле.

Одно из этих устройств содержит два взаимно перпендикулярных стержневых феррозонда (1) . В этом устройстве обработка информации, получаемой с сигнальных обмоток, осуществляется по двум независимым каналам, и для того чтобы свести к нулю прямую инструментальную погрешность из-эа возможной нестабильности амплитудно-фазовых ха-зп рактеристик, должны быть наложены же- сткие условия на идентичность обоих каналов.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является уст-25 ройство, в основу которого положен принцип сканирования, т.е. получения информации о магнитном поле в окружающем пространстве непрерывно на всех азимутах от 0 до 360 l21 Из Всей ин-30 формации выбирают только такие две точки, из которых одна связана с ре- пЕрным направлением объекта, а другая является точкой перехода через нулевое положение от положительной полу1 волны к отрицательной внешнего магнитнОго поля. Угловое расстояние между этими двумя точками и является определяющим угловое положение в пространстве ориентируемого объекта.

Недостатком устройства сканирукщего типа является сравнительно узкий диапазон напряженностей внешнего магнитного поля, в котором могут устойчиво работать эти устройства.

Цель изобретения — расширение диапазона измерений при больших изменениях напряженности магнитного поля.

Поставленная цель достигается тем, что в телеметрический компас, содержащий передающую часть, состоящую из магниточувствительного индукционного преобразователя, генератора возбуждения, удвоителя частоты, ключей, так- тового генератора, синхронного детектора и избирательного усилителя, приемную часть, состоящую из избирательного усилителя, фильтров нижних частот и индикаторного устройства с двумя

765657

20 взаимно перпендикулярными отклоняющими системами, передакщая его часть снабжена амплитудным компрессором, вход которого соединен с избирательным усилителем, а выход — c синхронным детектором, а приемная часть снабжена синхронизируемьм автономным тактовым генератором, управляемым четырьмя ключами, двумя линейными сумматорами, подключаемыми каждый своими входами к выходам только четных и только нечетных ключей, а также линией задержки длительностью в один такт, включаемой между входом одной из отклоняющих систем индикаторного устройства и выходом линейно. го сумматора этой цепи. 15

На фиг. 1 показана передающая часть компаса на фиг. 2 — его приемная часть; на фиг. 3 — диаграмма сигналов в цепях передающей части; на фиг. 4 — временная диаграмма в приемной части.

Элементом передающей части, воспринимакщим информацию о внешнем маг.нитном поле и преобразующим ее в соответствующую совокупность электрических сигналов, является магниточувствительный индукционный датчик (феррозонд), имекщий в своем составе кольцевой магнитопровод из магнитного материала 1, поверх которого равномерно в один слой по всей длине окружности намотана обмотка возбуждения .2, поверх которой, в свою очередь, намотаны ортогонально друг к другу две пары сигнальных обмоток 3.

3S

Концы обмотки возбуждения феррозонда подключены к одному из выходов генератора возбуждения 4, к другому выходу которого подключен удвоитель частоты возбуждения 5.

40 . Одни из концов диаметрально противоположных сигнальных катушек соединены между собой так, чтобы они оказались включенными встречно, другие — к соответствукщим входам электронных ключей 6. Вторые входы этих ключей подключены к выходам командного устройства 7. Все выходы ключей подсоедииенщ к входу избирательного усилителя 8. Его выход связан с входом амплитудного компрессора 9, на выходе ® которого включен один из входов синхронного детектора 10. На коммутационный вход синхронного детектора с . выхода удвоителя подается коммутиру-. кщее напряжение. С выхода синхронного 55 детектора информационный сигнал перещ ется либо по кабельной линии связи

11, либо через модулятор 11 на несущей частоте генератора 12 по i радиосвязи на приемное устройство.

Маркерный импульс с выхода командного устройства в случае радиосвязи через модулятор 13 передается на несущей частоте f, генератора на приемное устройство. 65

На фиг. 2 показана структурная схема приемной части телеметрического компаса, на полосовые фильтры 15 и 16 которой поступают информационный.сигнал с несущей частотой f, и маркерный импульс с несущей частотой в случае радиосвязи, либо на полосовой фильтр 15 маркерный импульс с несущей частотой f и информационный сигнал.

На входы электронных ключей 17-20 поступают с одной стороны команды с командного. устройства 21, а, с другой стороны, информационный сигнал.

Выходы нечетных электронных ключей

17 и 19 присоединены к входам одного иэ двух линейных сумматоров, выход четных электронных ключей — к входам другого.

Сборки сигналов с выходом линейных сумматоров одна через сглаживакщий усилитель, другая через сглаживающий усилитель и линию задержки длительностью в один такт поступают на отклоняющие Х и У системы двухкоординатного регистратора.

Работа передающей части иллюстрируется диаграммами сигналов в цепях передающей части на фиг. 3. Командное устройство 7 вырабатывает систему команд, состоящую из четырех серий им-. пульсов а, Ь, с, d и маркерного импульса е, совпадающего по времени с серией а. Каждая последующая серия импульсов сдвинута по времени относительно предыдущей на один такт Ф

Таким образом, полный цикл работы командного устройства составляет Т = 4Ъ (четыре такта).

Маркерный импульс е с выхода командного устройства через модулятор

13, питаемый генератором 14 несущей частоты f,, посылается в линию радиосвязи и в виде импульсно-модулированных сигналов f длительностью и периодом Т = 4t поступает на полосовой фильтр 15 приемного устройства.

Команды а, Ь, с, d поступают на управляющие входы электронных ключей

6 и последовательно друг за другом

"открывают" все четыре ключа, обеспечивая считывание информации с соответствующих пар сигнальных обмоток.

На разных широтах и в различных районах околоземного пространства величина напряженности горизонтальной составляющей магнитного поля колеблется в широких пределах от значений, близких к нулю в околополюсных районах, до 0,4э — экваториальных областях. При этом и считываемый сигнал также будет меняться в широких пределах, диапазон изменения считываемого сигнала значительно превосходит динамический диапазон избирательного усилителя.

Для расширения динамического диапаэоиа усиливаемых сигналов и предла765657 гается амплитудный компрессор, коэффициент передачи которого в пределах динамического диапазона усилителя имеет линейную зависимость от величины входного сигнала, а за пределами динамического диапазона имеет постоянную величину, и все сигналы, превосходящие максимальную величину усиливаемого еще беэ искажения сигнала, ослабляются компрессором, как бы "поджимаются сверху". Таким образом, сйгнал д не будет превосходить определенной максимальной величины. Этот сигнал поступает на вход синхронного детек« тора 10, с выхода которого в одном иэ вариантов продетектированный информационный. сигнал g является мо- l5 дулирукщим несущую частоту f для передачи по радиолинии в приемное устройство; в другом же варианте продетектированный сигнал передается по кабельной линии на приемную сторо- Щ ну.

Работа приемной части иллюстрируется временными диаграммами на фиг. 4.

Пришедшие по кабельной линии или радиолиниям маркер и информационный сигнал попадают на полосовые фильтры

15 и 16 (в случае кабельной линии маркер попадает на полосовой фильтр

15, а информационный сигнал — на электронные ключи 17-20).

Из выделенных маркера и информаци-. 30 онного сигнала с помощью командного устройства 21, электронных ключей 1720 и линейных сумматоров 22 формируются сигналы каналов Х и Y 2f, иэ которых затем после сглаживающих усили- З5 телей 23 получаются сигналы Х и Y.

В связи с тем, что сигналы Х и У должны быть смещены относительно друг друга на один такт, в канал Х введена схема 24 с временем. задержки . 4p для визуализации полученной информации об угловом положении, которая заключена в сочетании сигналов Х и У, может быть использован любой двухкоординатный регистратор 25, на отклоняющие системы 26 и 27 которого подаются сигналы Х и Y.

Формула изобретения

1елеметрический компас, содержащий передающую часть, состоящую из магниточувствительного индукционного преобразователя, генератора возбуждения, удвоители частоты, "ключей, тактового генератора, синхронного детектора и избирательного усилителя,.приемную часть, состоящую из избирательного усилителя,. фильтров нижних частот и индикаторного устройства с двумя взаимно перпендикулярными отклоняющими системами, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений при больших изменениях напряженности магнитного поля, передакицая часть его снабжена амплитудным компрессором, вход которого соединен с избирательным усилителем, а выход— с синхронным детектором, а приемная часть снабжена синхронизируемым автономным тактовым генератором, управляемым четырьмя ключами, двумя линейными сумматорами, подключаемыми каждый своими входами к выходам только чет- ных и только нечетных ключей, а также линией задержки длительностью в один такт, включаемой между входом одной иэ отклоняющих систем индикаторного устройства и выходом линейного сумматора этой цепи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Афанасьев Ю. В. и др. Феррозонды, Л., Энергия, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

9 ..614399, ИКИ 0 01 и 31/08, 03.05.76 (прототип).

765657 лй

Составитель В. Лыков

Редактор Т. Иванова. Техред Н. Граб

Корректор И. Демчик

Заказ 6493/39

Тирам 801 Подписное

ВНИИПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Уигород, ул. ПроЪктная, 4