Импульсный гидролокатор Советский патент 1993 года по МПК G01S11/00 

ел

с

оо

о ю со

ел о

фиеА

секций, а схема развертки по дальности включает дополнительные узлы, обеспечивающие изображение полной рабочей дальности локации с неизменным масштабом на первой секции индикатора и изображение любого участка рабочей дальности локации в увеличенном масштабе - на второй секции, При этом момент начала участка увели- ченного масштаба индицируете в

Изобретение относится к гидроакустике и предназначено для исследования подводной среды как с надводных судов, так и водолазами.

Целью изобретения является представление в увеличенном масштабе любого участка рабочей дальности локации при сохранении изображения полной рабочей дальности локации,

На фиг, 1 представлена блок-схема импульсного гидролокатора, предназначенного для использования водолазом или с маломерного судна; на фиг. 2 - взаимное положение индикатора и указателя начала участка увеличенного масштаба.

Приемопередающая часть гидролокатора содержит приёмоизлучающую антенну Т, генератор 2, приемник 3. Управляет работой приемо-передающей части модулятор 4, Генератор развертки 5 схемы развертки по дальности имеет выход 1, неперестраиваемый по частоте, и выход 11, перестраиваемый по частоте. Между выходом 1 и входом модулятора 4 включен переходный делитель частоты б, имеющий коэффициент пересчета не меньше количества столбцов матрицы первой секции индикатора 7. Индикатор 7 состоит из двух секций (первая секция обозначена римской цифрой I, вторая - цифрой II). Каждая секция набрана из известных модулей экрана, представляющих собой графические полупроводниковые индикаторы матричного типа на основе диодных светоизлучающих структур с перекрестной коммутацией элементов. Дискретной ячейкой такого индикатора .может служить, например, модуль КИПГОЗА-8х8К. Количество модулей в каждой секции индикатора определяется задачами, для решения которых гидролокатор предназначен. Первая секция индикатора 7 предназначена для отображения полной рабочей дальности локации и индицирования начала участка увеличенного масштаба изображения. Само изображение в увеличенном масштабе присутствует на второй секции индикатора 7.

Управление разверткой первой секции индикатора 7 осуществляет двоичный сумреальном масштабе времени на специальной строке первой секции индикатора, а масштаб изображения на второй секции индикатора определяется частотой импульсов, поступающих с перестраиваемого выхода генератора развертки. Так фиксируются границы участка, отображаемого второй секцией индикатора. 2 ил.

мирующий счетчик 8, счетный вход которого соединен с неперестраиваемым выходом 1 генератора развертки 5, а выходы соединены с входами первого дешифратора столбцов 9. На выходах дешифратора существует сигнал развертки в позиционном коде. Выходные шины дешифратора столбцов 9 соединены с соответствующими номерами столбцовых дорожек первой секции индикатора 7. Вход установки нуля счетчика 8 соединен с выходом модулятора 4, а его коэффициент пересчета не меньше количества столбцов в матрице первой секции индикатора..

Управление разверткой второй секции индикатора 7 осуществляет двоичный суммирующий счетчик однократного счета 10, счетный вход которого соединен с выходом логического элемента И 11, а выходы соединены с входами второго дешифратора столбцов 12. На выходах этого дешифратора так же существует сигнал развертки в позиционном коде. Выходные шины дешифратора столбцов 12 соединены с соответствующими номерами столбцовых дорожек второй секции индикатора 7. Вход установки нуля счетчика 10 соединен с выходом модулятора 4, а его коэффициент пересчета не меньше количества столбцов в матрице второй секции индикатора. Первый вход логического элемента И 11 соединен с перестраиваемым выходом 11 генератора развертки 5, а его второй вход соединен с прямым выходом асинхронного RS-триггера 13.

Управление подключением соответствующих номеров строчных дорожек обеих секций индикатора 7 осуществляет амплитудный дешифратор строк 14, аналогичный широко известной схеме управления линейной шкалой методом последовательного сравнения напряжений. Вход дешифратора строк 14 соединен с выходом приемника 3, а его выходы подключены к соответствующим номерам соединенных параллельно

одноименных строчных дорожек первой и второй секций индикатора 7.

Для выбора участка увеличенного масштаба индикации в состав схемы импульсного

гидролокатора включен блок выбора участка увеличенного масштаба, состоящий из соединённых последовательно устройства управления длительностью импульса 15, одновибратора 16, формирователя 17. Устройство управления управляет длительностью импульса на выходе одновибратора. Выход одновибратора 16 соединен с входом фо мирователя 17, а его выход управления соединен с выходом модулятора 4. Выход фо мирователя 17 соединен с дополнительно строкой матрицы первой секции индика- TOf a 7, выполняющей функцию указателя на« ала участка с увеличенным масштабом, и с входом установки единицы асинхронного R S-jrpmrepa 13. Вход установки нуля этого триггера соединен с выходом модулятора 4. Известные узлы гидролокатора работают юбычным образом, В момент прихода сигнала с переходного делителя 6 модулятор 4 модулирует электрические колебания ген эратора 2, придавая им необходимую форму и длительность. Колебания генератора J поступают на приемоизлучающую антенну 1 и излучаются в водную, среду. Отраженные от объектов сигналы принимаются антенной в промежутках между посылкамл и передаются на приемник 3.

.По сигналу модулятора 4, одновременно С посылкой акустической энергии антенной 1, производится установка нуля счет чиков 8 и 10, триггера 13 и запуск одновиб

ЦИК/

атора 16. С этого момента начинается развертки первой секции индикатора

рее тки поо щих

в какой-либо момент развертки присутствует отраженный от объекта сигнал, то он с выхс да приемника 3 поступает на вход амплитудного дешифратора строк 14, Последний анализирует амплитуду поступающего сигнала и подключает соответствующее ко- личе ;тво строк индикаторной матрицы, про- nopi иональное величине сигнала. Таким образом, высвечиваются те ячейки матричного индикатора, которые находятся в пересечении подключенных в один и тот же момент столбцов и строк матрицы, Удаление Е ысвеченных столбцов от начала шкалы говорит о расстоянии до объекта, а количество высвеченных в столбце строк говорит об отражающей способности объекта. Цикл развортки возобновляется с каждым импульсом посылки.

Блок выбора начала участка с увеличенного масштаба запускается сигналом, по- ступа|ющим с выхода модулятора 4 на вход

управления одновибратора 16. Длительностью импульса на выходе одновибратора уп- равляет устройство управления 15. Максимальная длительность импульса не 5 превышает длительности между импульсами посылки гидролокатора. Формирователь 17 выделяет задний фронт выходного импульса одновибратора и по нему формирует импульс, подаваемый на дополнительную 0 строку первой секции индикатора 7 и на вход установки единицы триггера 13. Дополнительная строка первой секции индикатора 7 выполняет функцию указателя начала участка с увеличенным масштабом

5 индикации, Поскольку развертка этой строки выполняется синхронно с разверткой остальных строк первой секции индикатора, метка указателя высвечивается в момент развертки, совпадающий с задним фронтом

0 импульса одновибратора. Изменением длительности импульса одновибратора можно добиться перемещения метки указателя по шкале дальности индикатора от нуля до максимальной по длительности точки разверт5 ки. Одновременно с появлением импульса на выходе формирователя 17 происходит установка единицы на прямом выходе триггера 13. Эта единица поступает на второй вход логического элемента И 11, давая тем

0 самым разрешение на прохождение импульсов с перестраиваемого выхода генератора развертки 5 на счетный вход двоичного суммирующего счетчика однократного счета 10. Начинается цикл развертки второй

5 секции индикатора 7. Особенность счетчика однократного счета 10 заключается в том, что после поступления на его счетный вход импульсов в количестве, равном коэффициенту счета, счетчик прекращает счет продол0 жающих поступать импульсов и сохраняет конечное состояние счета до прихода сигнала установки нуля с выхода модулятора 4. Развертка второй секции индикатора 7 осуществляется аналогично развертке первой

5 секции. По мере поступления импульсов с перестраиваемого выхода генератора развертки происходит заполнение счетчика 10. Дешифратор 12 преобразует двоичный код на выходе счетчика в позиционный код на

0 своем выходе и тем самым осуществляет подключение соответствующих столбцов второй секции индикатора 7. Изменение частоты на перестраиваемом выходе генератора развертки ведет к изменению

5 длительности развертки второй секции индикатора. Таким образом достигается масштабирование интересующего участка наблюдения.

Поскольку одноименные строчные дорожки второй и первой секции индикатора

соединены параллельно, управление подключением строк второй секции аналогично ранее описанному для первой секции. Амплитуды изображений одних и тех же объектов на первой и второй секции индикатора одинаковы, а размер изображения на второй секции по линий развертки зависит от длительности последней.

Очередной цикл развёртки второй секции индикатора начинается с появлением импульса на выходе формирователя 17.

На фиг. 2 показан примери изображения объектов на двух секциях индикатора (каждая секция состоит из двух графических модулей экрана) и положение, метки указателя начала участка увеличенного масштаба. Функции} указателя выполняет дополнительная (нижняя) строка первой секции индикатора. Высвеченные ячейки индикатора заштрихованы. Развертка осуществлена слева направо, Масшаб изображения по линии развёртки на второй секции индикатора увеличен в 4 раза, i - Двухсекционный Индикатор позволяет получать изображение объектов в пределах полной рабочей дальности гидролокатора на одной секции и одновременно представлять произвольные участки в увеличенном масштабе на другой секции. Благодаря улучшению : разрешающей способности изображений для отдельных объектов гидроакустическая информация становится значительно более полной и точной. Таким образом повышается эффективность пребывания человека под водой и использования надводных плавсредств при исследовании подводной среды и осуществлении Подводнотехнйческйх и рыбопоисковых работ,

CD о р мул а и з о б р е т ё н и я Импульсный гидролокатор, содержащий соединенные последовательно модулятор, генератор, приемопередающую антенну, приемник и дешифратор cYpOK, a также переходный делитель, схему развертки по дальности, включающую в себя генератор развертки, двоичный суммирующий счетчик и соединенный с ним дешифратор

столбцов, и графический полупроводниковый индикатор матричного типа на основе диодных светоизлучающих структур с перекрестной коммутацией элементов, входы

столбцовых дорожек которого соединены с выходом дешифратора столбцов, а входы, строчных дорожек соединены с выходом дешифратора строк,отличающийся тем, что, с целью представления в увеличенном

масштабе любого участка рабочей дальности локации при сохранении изображения полной рабочей длительности локации, индикатор состоит из двух независимых секций, генератор развертки имее т два

выходы, а первая секция индикатора содержит дополнительную строку указателя начала участка с увеличенным масштабом, одноименные входы строчных дорожек первой и второй секций индикатора соединены

между собой, входы столбцовых дорожек второй секции индикатора через второй дешифратор столбцов соединены с выходом двоичного суммирующего счетчика однократного счета, счетный вход которого соединен с выходом логического элемента И, вход установки нуля соединен с выходом модулятора, а коэффициент пересчета не меньше количества столбцов второй секции

индикатора и в добавление счетный вход

двоичного суммирующего счетчика соединен с первым неперестраиваемым выходом генератора развертки, первый вход логического элемента И соединен с вторым перестраиваемым выходом генератора

развертки, второй вход логического элемента И соединен с прямым выходом асинхронного RS-триггера, вход установки нуля которого соединен с выходом модулятора, а вход установки единицы соединен с дополг

нительной строкой первой секции индикатора и с выходом блока выбора участка увеличенного масштаба, состоящего из соединенных последовательно устройства управления длительностью импульса,

одновибратора и формирователя, причем вход управления одновибратора соединен с выходом модулятора.

фи.г.2