Устройство определения азимута маловысотного летательного аппарата

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЗИМУТА МАЛОВЫСОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА(71) Заявитель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(72) Авторы Мокринский Владимир Валерьевич Кутьин Михаил Константинович Воинов Валерий Васильевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(57) Устройство определения азимута маловысотного летательного аппарата, содержащее первую, вторую и третью измерительные пластины, первый и второй экраны, укрепленные на валах, связанных механически с валом электродвигателя, первый и второй дифференциальные усилители, первый и второй амплитудные детекторы, пороговое устройство,формирователь отношения, индикатор, причем первая и вторая измерительные пластины расположены перпендикулярно осямипрямоугольной системы координат, плоскостькоторой параллельна плоскости местного горизонта, а третья измерительная пластина расположена в начале этой системы координат первая и вторая измерительные пластины соединены с первыми входами первого и второго дифференциальных усилителей соответственно, первый и второй экраны соединены с третьей измерительной пластиной и со вторыми входами первого и второго дифференциальных усилителей соответственно, выходы первого и второго дифференциальных усилителей соединены со входами первого и второго амплитудных детекторов соответственно, выход первого амплитудного детектора соединен с первым входом формирователя отношений, выход второго амплитудного детектора соединен со входом порогового устройства, выход которого соединен со вторым входом формирователя отношений, выход формирователя отношений соединен со входом индикатора, отличающееся тем, что в него включены первая, вторая 85202012.08.30 и третья заземленные пластины, причем первая и вторая заземленные пластины закреплены на тех же валах, что и первый и второй экраны, но за первой и второй измерительными пластинами, и таким образом, чтобы в момент измерения при открытой измерительной пластине они находились за ней, валы вращаются синхронно, экраны закреплены таким образом, чтобы в момент, когда одна измерительная пластина находится в режиме измерения и полностью открыта, другая была полностью закрыта экраном, третья заземленная пластина неподвижна и находится за третьей измерительной пластиной.(56) 1. Электростатический флюксметр А. с. СССР 1129560, МПК 01 29/12 / Я.В.Селвикян ГГО им. А.И. Воейкова // Бюл.46. - 1984. 2. Устройство определения азимута маловысотного летательного аппарата Пат. РБ 3895, МПК 01 13/00 / В.В.Воинов, В.В.Мокринский УО ВАРБ // Бюл.5. - 2007. 3. Имянитов И.М. Электризация самолетов в облаках и осадках. - Л. Гидрометеоиздат, 1970. - С. 43-67. 4. Способ обнаружения маловысотного летательного аппарата и устройство для его осуществления Пат. РБ 10800, МПК 01 29/12/ В.В.Воинов, В.В.Мокринский, И.М.Быков УО ВАРБ // Бюл.3. - 2008. Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована для определения азимута 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. Однако недостатком известного устройства являются ограниченные технические возможности, так как с его помощью невозможно определить азимут маловысотного летательного аппарата. Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемой полезной модели является устройство определения азимута маловысотного летательного аппарата 2, содержащее первую, вторую и третью измерительные пластины, первый и второй экраны,укрепленные на валах, связанных механически с валом электродвигателя, первый и второй дифференциальные усилители, первый и второй амплитудные детекторы, пороговое устройство, формирователь отношения, индикатор, причем первая и вторая измерительные пластины расположены перпендикулярно осямипрямоугольной системы координат, плоскостькоторой параллельна плоскости местного горизонта, а третья измерительная пластина расположена в начале этой системы координат первая и вторая измерительные пластины соединены с первыми входами первого и второго дифференциальных усилителей соответственно, первый и второй экраны соединены с третьей измерительной пластиной и со вторыми входами первого и второго дифференциальных усилителей соответственно, выходы первого и второго дифференциальных усилителей соединены со входами первого и второго амплитудных детекторов соответственно, выход первого амплитудного детектора соединен с первым входом формирователя отношений,2 85202012.08.30 выход второго амплитудного детектора соединен со входом порогового устройства, выход которого соединен со вторым входом формирователя отношений, выход формирователя отношений соединен со входом индикатора. Недостатком этого устройства являются ограниченные технические возможности, так как оно имеет малую дальность достоверного определения азимута маловысотного летательного аппарата. Задачей полезной модели является расширение технических возможностей устройства. Техническим результатом осуществления полезной модели является увеличение дальности достоверного определения азимута маловысотного летательного аппарата в полтора-два раза. Для решения поставленной задачи при осуществлении полезной модели в устройство определения азимута маловысотного летательного аппарата, содержащее первую, вторую и третью измерительные пластины, первый и второй экраны, укрепленные на валах, связанных механически с валом электродвигателя, первый и второй дифференциальные усилители, первый и второй амплитудные детекторы, пороговое устройство, формирователь отношения, индикатор, причем первая и вторая измерительные пластины расположены перпендикулярно осямипрямоугольной системы координат, плоскостькоторой параллельна плоскости местного горизонта, а третья измерительная пластина расположена в начале этой системы координат первая и вторая измерительные пластины соединены с первыми входами первого и второго дифференциальных усилителей соответственно, первый и второй экраны соединены с третьей измерительной пластиной и со вторыми входами первого и второго дифференциальных усилителей соответственно, выходы первого и второго дифференциальных усилителей соединены со входами первого и второго амплитудных детекторов соответственно, выход первого амплитудного детектора соединен с первым входом формирователя отношений, выход второго амплитудного детектора соединен со входом порогового устройства, выход которого соединен со вторым входом формирователя отношений, выход формирователя отношений соединен со входом индикатора, включены первая, вторая и третья заземленные пластины, причем первая и вторая заземленные пластины закреплены на тех же валах, что и первый и второй экраны, но за первой и второй измерительными пластинами, и таким образом, чтобы в момент измерения при открытой измерительной пластине они находились за ней, валы вращаются синхронно, экраны закреплены таким образом, чтобы в момент, когда одна измерительная пластина находится в режиме измерения и полностью открыта, другая была полностью закрыта экраном, третья заземленная пластина неподвижна и находится за третьей измерительной пластиной. На фигуре приведена схема заявляемого устройства. Обозначения на фигуре следующие 1, 2, 3 - первая, вторая и третья измерительные пластины 4, 5 - первый и второй экраны 6, 7, 8 - первая, вторая и третья заземленные пластины 9, 10 - первый и второй дифференциальные усилители, выполненные, например, на микросхеме 140 УД 7 11, 12 - первый и второй амплитудные детекторы, выполненные, например, на микросхемах 140 У 8 Б 13 - пороговое устройство, выполненное, например, на микросхемах 140 УД 1,140 УД 2 14 - формирователь отношения, выполненный, например, на микросхемах 140 УД 115 - индикатор, например стрелочный,- оси прямоугольной системы координат, плоскостькоторой параллельна плоскости местного горизонта. 85202012.08.30 Устройство функционирует следующим образом. Маловысотный летательный аппарат при движении в атмосфере приобретает электрический заряд 3, который создает вокруг себя электрическое поле. Горизонтальная составляющая напряженности этого поля направлена вдоль линии, соединяющей точку измерения с проекцией маловысотного летательного аппарата на плоскость местного горизонта, что и позволяет определять его азимут. Горизонтальная составляющая напряженности электрического поля равна(3)- азимут маловысотного летательного аппарата. Первый 4 и второй 5 экраны, вращаясь с частотой , создают переменный ток между первой 1 и третьей 3, а также между второй 2 и третьей 3 измерительными пластинами(фигура). Ток с первой измерительной пластины 1, перпендикулярной оси , равен(4) 120,где- площадь пластины 2 - циклическая частота экранирования 0 - диэлектрическая постоянная вакуума А - коэффициент пропорциональности. При равенстве площадей первой 1 и второй 2 измерительных пластин и частот их экранирования ток со второй измерительной пластины 2, расположенной перпендикулярно оси , равен 22 0.(5) Токи первой 1 и второй 2 измерительных пластин поступают на первые входы первого 9 и второго 10 дифференциальных усилителей соответственно, вторые входы которых связаны с третьей измерительной пластиной 3. С выхода первого 9 и второго 10 дифференциальных усилителей сигналы поступают на входы первого 11 и второго 12 амплитудных детекторов соответственно, на выходах которых действуют напряжения, прямо пропорциональные амплитудам токов (4) и (5) 12210,(7) где 1 - коэффициент пропорциональности. С выхода первого амплитудного детектора 11 сигнал поступает на первый вход формирователя отношений 14, а с выхода второго амплитудного детектора 12 сигнал поступает на вход порогового устройства 13, которое ограничивает минимальное значение сигнала нижним порогом, обеспечивая нормальную работу формирователя отношений 14. С выхода порогового устройства 13 сигнал поступает на второй вход формирователя отношений 14. На выходе формирователя отношений 14 действует напряжение(8) 12 Это напряжение регистрируется индикатором 15, который тем самым показывает величину тангенса угла азимута маловысотного летательного аппарата. Первая 6, вторая 7 и третья 8 заземленные пластины своим расположением за измерительными пластинами обеспечивают возрастание величины регистрируемого сигнала примерно в два раза 4, а соответственно и коэффициентав выражениях (4), (5). Крепление первого 4 и второго 5 экранов, первой 6 и второй 7 заземленных пластин, позволяющее осуществлять попеременное синхронное экранирование первой 6 и второй 7 4 85202012.08.30 измерительных пластин, уменьшает электростатическую индукцию и влияние первой 6 и второй 7 измерительных пластин друг на друга, что снижает уровень помех в измерительной цепи. Все это приводит к повышению чувствительности заявляемого устройства по сравнению с устройством-прототипом, следовательно, к увеличению дальности достоверного определения азимута маловысотного летательного аппарата. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.