Устройство измерения дальности маловысотного летательного аппарата

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ДАЛЬНОСТИ МАЛОВЫСОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА(71) Заявитель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(72) Авторы Воинов Михаил Константинович Кутьин Михаил Константинович Мокринский Владимир Валерьевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(57) Устройство измерения дальности маловысотного летательного аппарата, содержащее первый и второй измерительные электроды, экран, электрически и механически соединенный с заземленным валом электродвигателя, первый и второй дифференциальные усилители, первый и второй амплитудные детекторы, формирователь отношения, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, индикатор, в котором первый измерительный электрод соединен с первым входом первого дифференциального усилителя, второй вход которого заземлен, а выход соединен со входом первого амплитудного детектора, выход второго дифференциального усилителя соединен со входом второго амплитудного детектора, выходы первого и второго амплитудных детекторов соединены с первым и вторым соответственно входами формирователя отношений, выход которого соединен со входом усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, а выход усилителя соединен со входом индикатора, отличающееся тем, что в него включены второй и третий заземленные экраны, токосъемник, причем второй измерительный электрод выполнен в виде одной плоской пластины, второй измерительный электрод через токосъемник подключен к первому входу второго дифференциального усилителя, а второй вход второго дифференциального усилителя заземлен. 86772012.10.30 3. Имянитов И.М. Электризация самолетов в облаках и осадках. - Л. Гидрометеоиздат, 1970. - С. 43-67. 4. Тамм И.Е. Основы теории электричества. - М. Наука, 1966. - С. 71-73. 5. Патент РБ 10800, МПК 01 29/12, 2008. Полезная модель относится к измерительной технике, в частности к измерителям напряженности электрического поля, и может быть использована для определения горизонтальной дальности маловысотного летательного аппарата. Известен электростатический флюксметр 1, содержащий первую и вторую измерительные пластины, экран, электрически и механически соединенный с заземленным валом электродвигателя, первый и второй дифференциальные усилители, сумматор, усилитель с коэффициентом усиления, равным трем, в котором первая и вторая измерительные пластины соединены с первым и вторым входами первого дифференциального усилителя и первым и вторым входами сумматора, выход которого через усилитель с коэффициентом усиления, равным трем, подключен к первому входу второго дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с выходом первого дифференциального усилителя, а измерительные пластины расположены на разных в соотношении 12 высотах от заземленного экрана. Недостатком этого устройства являются ограниченные технические возможности, так как с его помощью невозможно определить дальность объекта, в частности маловысотного летательного аппарата, несущего электрический заряд. Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемой полезной модели является устройство измерения дальности маловысотного летательного аппарата 2, содержащее первый, второй и третий измерительные электроды, экран, электрически и механически соединенный с заземленным валом электродвигателя, первый и второй дифференциальные усилители, первый и второй амплитудные детекторы, формирователь отношения,усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, индикатор, в котором второй и третий измерительные электроды выполнены в виде разрезанного пополам цилиндра, закрепленного соосно с валом электродвигателя и электрически изолированного от него, первый измерительный электрод соединен с первым входом первого дифференциального усилителя, второй вход которого заземлен, а выход соединен со входом первого амплитудного детектора, второй и третий измерительный электроды подключены к первому и второму входам второго дифференциального усилителя соответственно, выход второго дифференциального усилителя соединен со входом второго амплитудного детектора, выходы первого и второго амплитудных детекторов соединены с первым и вторым соответственно входами формирователя отношений, выход которого соединен со входом усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, а выход усилителя соединен со входом индикатора. Недостатком этого устройства являются ограниченные технические возможности, так как оно имеет малую максимальную достоверно определяемую дальность маловысотного летательного аппарата, несущего электрический заряд. Задачей изобретения является расширение технических возможностей устройства. Техническим результатом осуществления полезной модели является увеличение максимальной достоверно определяемой дальности маловысотного летательного аппарата,несущего электрический заряд, в полтора-два раза. Для решения поставленной задачи при осуществлении полезной модели в устройство измерения дальности маловысотного летательного аппарата, содержащее первый и второй измерительные электроды, экран, электрически и механически соединенный с заземленным валом электродвигателя, первый и второй дифференциальные усилители, первый и второй амплитудные детекторы, формирователь отношения, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, индикатор, в котором первый измерительный электрод соеди 2 86772012.10.30 нен с первым входом первого дифференциального усилителя, второй вход которого заземлен, а выход соединен со входом первого амплитудного детектора, выход второго дифференциального усилителя соединен со входом второго амплитудного детектора, выходы первого и второго амплитудных детекторов соединены с первым и вторым соответственно входами формирователя отношений, выход которого соединен со входом усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, а выход усилителя соединен со входом индикатора, включены второй и третий заземленные экраны, токосъемник, причем второй измерительный электрод выполнен в виде одной плоской пластины, второй измерительный электрод через токосъемник подключен к первому входу второго дифференциального усилителя, а второй вход второго дифференциального усилителя заземлен. На фигуре приведена схема заявляемого устройства. Обозначения на фигуре следующие 1, 2 - первый и второй измерительные электроды соответственно 3, 4, 5 - первый, второй и третий заземленные экраны соответственно 6 - токосъемник 7, 8 - первый и второй дифференциальные усилители соответственно, выполненные,например, на микросхемах К 140 УД 7 9, 10 - первый и второй амплитудные детекторы соответственно, выполненные,например, на микросхемах К 140 УД 8 Б и транзисторах КТ 201 А и КТ 203 А 11- формирователь отношения, выполненный, например, на микросхеме КР 1006 ВИ 1 12 - усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, выполненный, например, на микросхеме К 140 УД 8 13 - индикатор, например, стрелочный. Сущность заявляемой полезной модели и работа устройства состоят в следующем. Маловысотный летательный аппарат, несущий заряд 3, создает в точке измерения,находящейся на высотенад землей, электрическое поле, характеристики которого можно рассчитать методом зеркальных изображений 4. Вертикальнаяи горизонтальнаясоставляющие напряженности этого электрического поля определяются выражениями 2 2,- горизонтальная дальность и высота полета маловысотного летательного аппарата соответственно. Сигнал с первого измерительного электрода 1 (фигура), поступающий на первый вход первого дифференциального усилителя 7, имеет вид(3) 1201121,где 0 - диэлектрическая постоянная вакуума 1 - площадь пластины первого измерительного электрода 1 1 - частота вращения экранов 3, 4 такой же площади. Второй вход первого дифференциального усилителя 7 заземлен для снижения уровня помех, и на его выходе действует сигнал, прямо пропорциональный входному сигналу (3). С выхода первого дифференциального усилителя 7 сигнал поступает на амплитудный детектор 9, на выходе которого действует напряжение, прямо пропорциональное амплитуде сигнала (3) 86772012.10.30 Сигнал с выхода амплитудного детектора 9 поступает на первый вход формирователя отношения 11. Сигнал с выхода второго измерительного электрода 2 через токосъемник 6 поступает на первый вход второго дифференциального усилителя 8. Второй вход второго дифференциального усилителя 7 заземлен. Величина сигнала на выходе этого усилителя прямо пропорциональна току(5) 2202222,где 2 - площадь второго 2 измерительного электрода. 2 - частота вращения второго измерительного электрода 2. Этот сигнал подается на вход второго амплитудного детектора 10, напряжение на выходе которого равно(6) 10210022,где 10 - постоянная величина, имеющая размерность сопротивления. С выхода амплитудного детектора 10 сигнал поступает на второй вход формирователя отношения 11, на выходе которого действует напряжение(7) 10 При выполнении конструктивных условий 910 12 выходное напряжение формирователя отношения 11 будет равно(10) 3 С выхода формирователя отношения 11 сигнал поступает на вход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления 12. Величина коэффициента усиленияусилителя 12 устанавливается равной 3,(11) и на выходе усилителя 12 действует напряжение 12.(12) Полученное значение фиксируется индикатором 13, на вход которого с выхода усилителя 12 поступает напряжение 12. При проведении измерений непосредственно над заземленными экранами 4, 5 величина регистрируемого сигнала возрастает примерно в два раза 5. Заземление второго входа второго дифференциального усилителя 8 снижает уровень помех в измерительной цепи. Все это приводит к повышению чувствительности заявляемого устройства по сравнению с устройством-прототипом, а следовательно, к увеличению максимальной достоверно определяемой дальности маловысотного летательного аппарата. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4