Способ калибровки радиовзрывателей на основе автодина Российский патент 2020 года по МПК G01S7/40 F42C21/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для контроля параметров и настройки устройств, использующих эффект Доплера, в том числе радиовзрывателей боеприпасов.

Автодинные системы благодаря конструктивной простоте, малогабаритности и высокой чувствительности находят широкое применение для решения самых различных задач ближней радиолокации, контроля технологических процессов и других целей. Принцип работы указанных систем основан на автодинном эффекте, заключающемся в изменении параметров автоколебаний генератора под воздействием отраженного электромагнитного излучения (Гершензон Е.М., Туманов Б.Н., Бузыкин В.Т. и др. Общие характеристики и особенности автодинного эффекта в автогенераторах // Радиотехника и электроника. 1982. - т. 27, №1. - с. 104-112). Возникающий автодинный отклик регистрируется в виде соответствующих сигналов либо в цепи питания генератора, либо внешним детектором, на который ответвляется часть его мощности.

В процессе изготовления устройства с автодинами проходят стадию настройки и регулировки. Для этого используются различные имитаторы. В том числе для этих целей используют различные линии задержки радиосигнала. При этом обеспечивается сдвиг фазы сигналов и представляется возможность выполнять оценку отклика автодина на этот параметр. Однако такие устройства не позволяют оценить чувствительность радиовзрывателя на базе автодина.

Известны имитаторы, позволяющие оценить отклик автодина на изменение знака доплеровского смещения частоты (А.С. №1659933 СССР МКИ G01S 7/40. Имитатор доплеровского сигнала / Бузыкин В.Т., Воторопин С.Д., Красильников Ю.Л., Носков В.Я. (СССР)).

Однако способ оценки параметров автодина с помощью таких имитаторов не позволяет оценить чувствительность автодина к изменению скорости его движения, и не позволяет оценить чувствительность радиовзрывателей на основе автодина к действию отраженных сигналов от различных отражающих поверхностей.

Предлагаемый способ калибровки радиовзрывателей на основе автодина свободен от этих недостатков.

Предлагаемый способ калибровки радиовзрывателей на основе автодина заключается в том, что неподвижным радиовзрывателем излучают электромагнитные волны в сторону имитатора отраженного сигнала от автодина и определяют момент срабатывания исполнительного устройства радиовзрывателя, причем в качестве имитатора отраженного сигнала автодина радиовзрывателя используют подвижное мельничное колесо с плоскими радиоотражающими поверхностями, жестко установленными радиально по отношению к центру колеса и перпендикулярно к главной оси радиовзрывателя в момент нахождения отражающей поверхности перпендикулярно основанию имитатора. Скорость сближения отражающих поверхностей с радиовзрывателем изменяют путем изменения частоты вращения колеса, а различные отражающие характеристики имитатора создают путем изменения коэффициента отражения электромагнитных волн самих отражающих поверхностей.

В основу предлагаемого способа положены результаты исследований автора по изучению изменения параметров автодина при его взаимодействии с подвижной преградой.

В результате этих исследований установлено, что частота электромагнитных колебаний со в автодине после воздействия на него отраженной волны возрастает. Это приводит к росту реактивного сопротивления в цепи автодина и, как следствие, к росту напряжения в цепи питания автодина. Кроме того, установлено, что с увеличением скорости приближения к автодину отражающей поверхности амплитуда напряжения в цепи питания автодина также возрастает.

Полученные данные позволили предложить этот параметр, а именно - напряжение в цепи питания автодина, в качестве информативного для оценки чувствительности радиовзрывателей на основе автодина. Достижение необходимой чувствительности достигается путем подбора радиоэлементов в колебательном контуре автодина при его настройке в производстве. А чувствительность к скорости перемещения автодина оценивается путем использования специальной установки, позволяющей перемещать отражающую поверхность по отношению к неподвижному радиовзрывателю. Причем коэффициенты отражения отражающей поверхности для электромагнитных волн могут быть различными.

Способ калибровки поясняется рисунком устройства, с помощью которого реализуется оценка чувствительности конкретного радиовзрывателя. Рисунок приведен на схеме фиг. 1.

Фиг. 1. Схема установки для проверки чувствительности радиовзрывателей с автодином: 1 - барабан; 2 - основание; 3 - имитаторы поверхности; 4 - отражающий экран; 5 - штатив для установки взрывателя; 6 - взрыватель; 7 -двигатель со счетчиком числа оборотов; 8 - прибор для измерения параметров автодина; 9 - направления излучения автодина; 10 - отраженные сигналы от имитаторов поверхности; 11 - указатель направления вращения барабана.

Установка работает следующим образом.

В данной установке создаются условия близкие к происходящим при сближении авто дина с препятствием. Основным элементом установки является подвижные отражающие поверхности 3, которые могут перемещаться относительно неподвижного радиовзрывателя 6 с различной скоростью. Причем эти условия могут повторяться многократно, что позволяет проследить характер взаимодействия автодина с препятствием. Перемещение отражающих поверхностей обеспечивается за счет вращения плоских экранов вокруг оси барабана 1. При этом скорость поступательного перемещения экрана относительно автодина радиовзрывателя обеспечивается изменением числа оборотов барабана, на котором закреплены поверхности 3. Такая схема установки позволяет также изменять отражающую способность поверхностей за счет их конструктивного изменения. С целью исключения влияния отраженных сигналов при удалении поверхностей 3 от радиовзрывателя 6 нижняя часть (ниже оси барабана 1) установки защищена отражающим экраном 4, состоящим из радиопоглощающих пирамид.

Эксперименты, проведенные на установке, показали, что при испытании штатных радиовзрывателей, например, типа 3ВТ47, изготавливаемых в АО «НПП «Дельта», представляется возможность оценить чувствительность радиовзрывателя к скорости перемещения и типу отражающей поверхности. Так установлено, что автодинный эффект (основной параметр чувствительности) для каждого типа взрывателей наблюдается при различном числе оборотов барабана, т.е. при различной скорости сближения отражающей поверхности и антенны автодина. Для радиовзрывателя типа 3ВТ47 автодинный эффект (появление биений амплитуды напряжения питания автодина) появляется при вращении барабана со скоростью 14 об/мин, а для радиовзрывателя типа 9-А-8712 - только при 20 об/мин. Сравнение распространения сигналов от отражающей поверхности установки с модельной ситуацией при использовании раздельных приемопередающих антенн показало, что на расстоянии 2,54 м от излучателя до отражающей поверхности на установке, амплитуды, равные отраженным, аналогичны отражениям:

- подстилающей поверхности «глина», «песок» на расстоянии примерно 5-6 метров;

- подстилающей поверхности «снег» на расстоянии примерно 1-1,5 метра.

Это обстоятельство позволило организовать калибровку радиовзрывателей по чувствительности и обеспечить идентичность параметров радиовзрывателей при их серийном производстве.

При замене отражающих поверхностей на поверхности с меньшим коэффициентом отражения автодинный эффект на взрывателе 3ВТ47 наблюдался только при 17 об/мин.

Таким образом, приведенное техническое решение позволяет выполнять оценку чувствительности радиовзрывателей на основе автодина к скорости сближения радиовзрывателя с подвижной отражающей поверхностью и с различным коэффициентом отражения от таких поверхностей.

Изложенные сведения о заявленном изобретении, охарактеризованном в независимом пункте формулы, свидетельствуют о возможности его осуществления с помощью описанных в заявке и известных средств и методов. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию промышленной применимости.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для контроля параметров и настройки устройств, использующих эффект Доплера, в том числе радиовзрывателей боеприпасов. Способ калибровки радиовзрывателей на основе автодина заключается в том, что неподвижным радиовзрывателем излучают электромагнитные волны в сторону имитатора отраженного сигнала от автодина и определяют момент срабатывания исполнительного устройства радиовзрывателя. В качестве имитатора отраженного сигнала автодина радиовзрывателя используют подвижное мельничное колесо с плоскими радиоотражающими поверхностями, жестко установленными радиально по отношению к центру колеса и перпендикулярно к главной оси радиовзрывателя в момент нахождения отражающей поверхности перпендикулярно основанию имитатора. Скорость сближения отражающих поверхностей с радиовзрывателем изменяют путем изменения частоты вращения колеса, а различные отражающие характеристики имитатора создают путем изменения коэффициента отражения электромагнитных волн самих отражающих поверхностей. Изобретение позволяет оценить чувствительность радиовзрывателей на основе автодина к действию отраженных сигналов от различных отражающих поверхностей. 1 ил.

Способ калибровки радиовзрывателей на основе автодина, заключающийся в том, что неподвижным радиовзрывателем излучают электромагнитные волны в сторону имитатора отраженного сигнала от автодина и определяют момент срабатывания исполнительного устройства радиовзрывателя, отличающийся тем, что в качестве имитатора отраженного сигнала автодина радиовзрывателя используют подвижное мельничное колесо с плоскими радиоотражающими поверхностями, жестко установленными радиально по отношению к центру колеса и перпендикулярно к главной оси радиовзрывателя в момент нахождения отражающей поверхности перпендикулярно основанию имитатора, причем скорость сближения отражающих поверхностей с радиовзрывателем изменяют путем изменения частоты вращения колеса, а различные отражающие характеристики имитатора создают путем изменения коэффициента отражения электромагнитных волн самих отражающих поверхностей.