close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY13611

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2010.10.30
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
G 01S 13/00
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИАЛЬНОЙ СКОРОСТИ
МАЛОВЫСОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
(21) Номер заявки: a 20081530
(22) 2008.12.03
(43) 2010.08.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Военная академия Республики Беларусь" (BY)
(72) Авторы: Воинов Валерий Васильевич;
Мокринский Владимир Валерьевич;
Мицкевич Дмитрий Михайлович;
Сасим Евгений Николаевич (BY)
BY 13611 C1 2010.10.30
BY (11) 13611
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Военная академия Республики Беларусь" (BY)
(56) RU 2296350 C1, 2007.
BY 4563 U, 2008.
BY 10883 C1, 2008.
RU 2211460 C2, 2003.
(57)
Способ определения радиальной скорости маловысотного летательного аппарата, отличающийся тем, что в точке наблюдения, принятой за начало координат, на высоте h
над поверхностью земли измеряют горизонтальную составляющую ED напряженности
электрического поля, создаваемого маловысотным летательным аппаратом в процессе его
движения, определяют скорость изменения Eɺ z 0 вертикальной составляющей напряженности электрического поля маловысотного летательного аппарата, которую измеряют в точке наблюдения на поверхности земли при h, равной нулю, а величину и знак радиальной
скорости определяют из выражения:
hEɺ
VD = z 0 .
ED
Фиг. 1
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения
радиальной скорости маловысотного летательного аппарата методом пассивной электростатической локации.
BY 13611 C1 2010.10.30
Известен способ измерения дальности летательного аппарата [1], включающий прием
двух лучей электромагнитных волн оптического диапазона, идущих от цели, их отражение, совмещение изображений цели, даваемых двумя лучами, в одно, суждение о дальности по величинам углов между плоскостью отражающих зеркал и линий визирования.
Однако определение на основе этого способа радиальной скорости цели дает большую
погрешность, возрастающую с увеличением дальности цели.
Известен способ определения горизонтальной дальности маловысотного летательного
аппарата [2], включающий измерение вертикальной Ez и горизонтальной ED составляющих
напряженности электрического поля, создаваемого маловысотным летательным аппаратом
в процессе его движения в точке наблюдения, принятой за начало координат, на высоте h
над поверхностью земли, определение горизонтальной дальности из соотношения:
E
D = 3h z .
ED
Однако недостатком этого способа является то, что определение радиальной скорости
маловысотного летательного аппарата на его основе сопровождается большой погрешностью, возрастающей с увеличением дальности.
Наиболее близким по своему назначению к заявляемому способу является способ локации [3], который обеспечивает возможность измерения текущих координат и скорости
преимущественно низколетящих крылатых ракет доплеровским когерентным локатором с
непрерывным немодулированным излучением. Недостатком этого способа являются
ограниченные технические возможности, так как он обеспечивает измерения для объекта,
движущегося над поверхностью моря (океана).
Задачей изобретения является уменьшение погрешности определения радиальной скорости на дальностях, превышающих высоту полета маловысотного летательного аппарата.
Техническим результатом осуществления изобретения является уменьшение погрешности определения радиальной скорости в среднем в полтора раза.
Для решения поставленной задачи при осуществлении способа в точке наблюдения,
принятой за начало координат, на высоте h над поверхностью земли измеряют горизонтальную составляющую ED напряженности электрического поля, создаваемого маловысотным летательным аппаратом в процессе его движения, определяют скорости изменения Eɺ z 0 вертикальной составляющей напряженности электрического поля маловысотного
летательного аппарата, которую измеряют в точке наблюдения на поверхности земли при h,
равной нулю, а величину и знак радиальной скорости маловысотного аппарата определяют из выражения:
hEɺ
VD = z 0 .
ED
На фиг. 1 показана схема, реализующая заявляемый способ. Обозначения на фиг. 1
следующие:
1 - измеритель горизонтальной составляющей напряженности электрического поля на
высоте h над поверхностью земли;
2 - измеритель скорости изменения вертикальной составляющей напряженности электрического поля на поверхности земли;
3 - вычислительное устройство;
4 - индикатор.
На фиг. 2 показана зависимость относительной погрешности ε определения радиальD
, где Н - высота полета маловысотного леной скорости от относительного расстояния
H
тательного аппарата:
а - на основе способа [2];
б - заявляемым способом.
2
BY 13611 C1 2010.10.30
Сущность заявляемого способа заключается в следующем. Маловысотный летательный аппарат, несущий заряд q [4], создает в точке наблюдения электрическое поле, характеристики которого рассчитываются методом зеркальных изображений [5]. На поверхности
земли, то есть при h = 0, вертикальная составляющая напряженности электрического поля
равна [6]:
2kqH
,
E z0 =
(1)
D3
где k = 9·109 м/Ф - постоянная.
Горизонтальная составляющая напряженности электрического поля, создаваемого маловысотным летательным аппаратом в процессе его движения, в точке наблюдения на высоте h над поверхностью земли при условии
D>>Н>>h
определяется выражением [2]:
6kqHh
.
ED =
(2)
D4
Из (1) и (2) следует, что
E z0 D
=
(3)
E D 3h
или
E
D = 3h z 0 .
(4)
ED
Из выражения (1) вытекает:
dE
6kqH
VD ,
Eɺ z 0 = z 0 = −
(5)
dt
D4
dD
где VD =
- радиальная скорость маловысотного летательного аппарата.
dt
На основании (1) и (5)
Eɺ D
VD = − z 0 .
(6)
3E z 0
Принимая во внимание (4), получаем выражение:
hEɺ
VD = − z 0 .
(7)
ED
Схема реализации заявляемого способа представлена на фиг. 1.
Измеритель горизонтальной составляющей напряженности электрического поля 1
расположен на высоте h над поверхностью земли. Измеритель скорости изменения вертикальной составляющей напряженности электрического поля 2 расположен на поверхности
земли. Выходные сигналы измерителей 1 и 2 поступают на вход вычислительного устройства 3, в блок памяти которого закладывают данные о высоте установки измерителя 1.
Вычислительное устройство 3 по полученным данным определяет величину и знак радиальной скорости. Эти данные с выхода вычислительного устройства 3 поступают на индикатор 4, который показывает величину и знак радиальной скорости. Отрицательному
знаку радиальной скорости соответствует приближение маловысотного летательного аппарата к точке измерения, положительному - удаление от нее.
Погрешность определения радиальной скорости заявляемым способом значительно
меньше погрешности ее определения на основе способа [2], в котором радиальная скорость может быть определена как производная горизонтальной дальности по времени.
Зависимости относительной погрешности ε определения радиальной скорости от относи3
BY 13611 C1 2010.10.30
тельного расстояния
D
представлены на фиг. 2. Графику а соответствует зависимость
H
D
ε  , полученная на основе способа [2], графику б - заявляемым способом. Как следует
H
из приведенных графиков, погрешность определения радиальной скорости маловысотного
летательного аппарата у заявляемого способа в среднем в полтора раза меньше, чем у способа [2].
Таким образом, за счет измерения скорости изменения вертикальной составляющей
напряженности электрического поля на поверхности земли решается задача и достигается
технический результат заявляемого способа.
Источники информации:
1. Физический энциклопедический словарь. Т.1. - М.: Советская энциклопедия, 1960. С. 513.
2. Патент РБ 10923, МПК G 01S 11/00, 2008.
3. Патент РФ 2296350 C1, МПК G 01S 017/02, 2007.
4. Имянитов И.М. Электризация самолетов в облаках и осадках. - Л.: Гидрометеоиздат, 1970. - С. 43-67.
5. Тамм И.Е. Основы теории электричества. - М.: Наука, 1966. - С. 71-73.
6. Воинов В.В., Мокринский В.В. Расчет электрического поля зарядов изображения,
создаваемых выпуклой поверхностью // Вестник Военной академии Республики Беларусь. 2007. - № 2(15). - С. 91-96.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
86 Кб
Теги
by13611, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа