Способ определения горизонтальной дальности до маловысотного летательного аппарата

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ДАЛЬНОСТИ ДО МАЛОВЫСОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА(71) Заявитель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(72) Авторы Иващенко Инга Анатольевна Марковникова Наталья Владимировна Мокринский Владимир Валерьевич Степанян Эдуард Вахтангович(73) Патентообладатель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(57) Способ определения горизонтальной дальности до маловысотного летательного аппарата, при котором принимают за начало декартовой системы координат точку измерения,расположенную на высотенад поверхностью грунта, измеряют изменения потенциала электрического поля маловысотного летательного аппаратаина расстоянииот точки измерения, отложенном соответственно вдоль осейиупомянутой системы координат, лежащих в плоскости местного горизонта, в пределах радиуса корреляции флуктуации естественного электрического поля Земли измеряют на поверхности грунта вертикальную составляющую напряженностиэлектрического поля маловысотного летательного аппарата и определяют горизонтальную дальностьиз выражения 3 18296 1 2014.06.30 Изобретение относится к радиотехнике, в частности к измерительной технике, и может быть использовано для определения горизонтальной дальности до маловысотного летательного аппарата. Известен частотный способ определения дальности до летательного аппарата 1,включающий облучение летательного аппарата электромагнитным излучением с линейно изменяющейся частотой высокочастотных колебаний, прием отраженного электромагнитного излучения, измерение частоты излучаемого и принятого электромагнитного излучения и суждение о дальности до летательного аппарата по величине разности измеренных частот. Однако технические возможности способа ограничены, так как он не обеспечивает измерение малых дальностей до летательных аппаратов. Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому способу является способ определения горизонтальной дальности до маловысотного летательного аппарата 2, при котором в точке наблюдения, принятой за начало координат, на высотенад поверхностью земли измеряют вертикальнуюи горизонтальнуюсоставляющие напряженности электрического поля, создаваемого маловысотным летательным аппаратом в процессе его движения, а величину горизонтальной дальности определяют из соотношения 3 Недостатком этого способа являются ограниченные технические возможности, так как с его помощью невозможно определение горизонтальной дальности более 500 м. Задачей изобретения является расширение технических возможностей способа. Техническим результатом осуществления способа является увеличение определяемой дальности по сравнению со способом-прототипом как минимум в два раза. Для решения поставленной задачи при осуществлении способа определения горизонтальной дальности до маловысотного летательного аппарата принимают за начало декартовой системы координат точку измерения, расположенную на высотенад поверхностью грунта, измеряют изменения потенциала электрического поля маловысотного летательного аппаратаина расстоянииот точки измерения, отложенном соответственно вдоль осейиупомянутой системы координат, лежащих в плоскости местного горизонта, в пределах радиуса корреляции флуктуации естественного электрического поля Земли измеряют на поверхности грунта вертикальную составляющую напряженностиэлектрического поля маловысотного летательного аппарата и определяют горизонтальную дальностьиз выражения 3На фиг. 1 показано электрическое поле маловысотного летательного аппарата в точке наблюдения. Обозначения на фиг. 1 следующие МЛА, МЛА - маловысотный летательный аппарат и его зеркальное изображение соответственно СС - поверхность Земли, считающаяся зеркально отражающей поверхностью- точка измерения потенциала электростатического поля- высота точки измерения О над поверхностью Землии- оси координат, расположенные в плоскости местного горизонта, проведенные через точку измерения О- расстояние от точки измерения О, отложенное вдоль осейи , на котором измеряется изменение потенциала,- заряды на поверхности маловысотного летательного аппарата МЛА и его зеркального изображения МЛА соответственно- высота полета маловысотного летательного аппарата 2 18296 1 2014.06.30- расстояние от поверхности грунта до изображения заряда,- расстояние от зарядов ,соответственно до точки измерения (,)- горизонтальная дальность до маловысотного летательного аппарата. На фиг. 2 приведена схема, реализующая заявляемый способ. Обозначения на фиг. 2 следующие 1 - флюксметр 2, 3, 4 - датчики электрического поля, измеряющие его потенциал 5 - вычислительное устройство 6 - индикатор. На фиг. 3 показаны зависимости величины дальности обнаружения 0 маловысотного летательного аппарата от заряда при высоте точки измерениянад поверхностью Земли 1,5 м. Кривая 1 соответствует заявляемому способу, кривая 2 - способу-прототипу. Сущность заявляемого способа заключается в следующем. Маловысотный летательный аппарат МЛА, несущий заряд 3, создает в точке наблюдения О, находящейся над поверхностью Земли на высоте , электрическое поле, характеристики которого рассчитываются методом зеркальных изображений 4. В соответствии с этим методом для идеально проводящей поверхности.На основании принципа суперпозиции и метода зеркальных изображений величина модуля потенциала электростатического поля маловысотного летательного аппарата в точке(6) Принимая во внимание (1), (3) и (5), представим (2) в виде Используя разложение выражения (7) в ряд и ограничиваясь первыми членами ряда для случая Ни, получим 2 2 В точке наблюденияизмеряется потенциал электрического поля маловысотного летательного аппарата и потенциал результирующего поля 3(9)АЗ,где З - потенциал электрического поля Земли. Для того, чтобы устранить потенциал электрического поля Земли из результата измерения, осуществляют измерение потенциала на ровном участке поверхности Земли в двух точках на одинаковой высоте над ее поверхностью в пределах радиуса корреляции флуктуации естественного поля Земли. Последнее гарантирует очень близкие значения потенциала электрического поля Земли, измеренного в двух указанных точках. Из формулы (8) следует, что 6 4 С другой стороны, величина вертикальной составляющей напряженности электрического поля маловысотного летательного аппарата на поверхности грунта равна 5 2(11) 3 На основании (10) и (11) имеем формулу для определения дальности 3 можно измерить, для чего произведем измерение изменений потенциаВеличину ла электрического поля на расстоянии , отложенном от точки измерения вдоль оси , вдоль оси -, и получим приближенные равенства В результате подстановки (15) в (12) выражение для определения горизонтальной дальности до маловысотного летательного аппарата приобретает вид 3 Величина вертикальной составляющей напряженности электрического поля маловысотного летательного аппарата в точке наблюдения на поверхности грунта регистрируется флюксметром 1 (фиг. 2). Датчики электрического поля 2, 3, 4 регистрируют потенциал поля в точке измеренияи на расстоянияхот нее, отложенных вдоль осейи . Участок местности для установки измерительных приборов выбирается достаточно ровным. Результаты измерений с флюксметра 1 и датчиков 2, 3, 4 поступают на вход вычислительного устройства 5, которое производит расчет дальности до маловысотного летательного аппарата по формуле (16) и передает результат расчета на индикатор 6, который индицирует дальность до маловысотного летательного аппарата. Произведем расчет дальности обнаружения маловысотного летательного аппарата заявляемым способом. На основании данных 7 среднеквадратичная величина флуктуации напряженности электрического поля Земли составляет 510-5 В/м. Это означает, что Полученная величина позволяет произвести сравнение дальностей обнаружения маловысотного летательного аппарата в зависимости от величины его заряда. На фиг. 3 показаны зависимости величины дальности обнаружения 0 маловысотного летательного аппарата от его заряда заявляемому способу при 1,5 м соответствует кривая 1, способу-прототипу - кривая 2. Таким образом, за счет измерения потенциалов вдоль каждой из горизонтальных осей декартовой системы координат, определения их изменения на расстояниии расчета дальности обнаружения по формуле (16) определяемая горизонтальная дальность увеличивается как минимум в два раза. Источники информации 1. Справочник офицера противовоздушной обороны / Под ред. Г.В. Зимина, С.К. Бурмистрова. - М. Воениздат, 1987. - С. 131-132. 2. Патент РБ 10923, МПК 01 11/00, 2008. 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 12209, МПК 01 13/00, 2009. 6. Колобов А.М., Черепкова Л.П. Избранные главы высшей математики. - Минск Выш. шк., 1967. - Ч. 2. - С. 16-23. 7. Тверской П.Н. Атмосферное электричество // Физический энциклопедический словарь. - М. Сов. энцикл., 1960. - Т. 1. - С. 104-105. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.

МПК / Метки

МПК: G01S 11/00

Метки: летательного, способ, дальности, маловысотного, определения, аппарата, горизонтальной

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/6-18296-sposob-opredeleniya-gorizontalnojj-dalnosti-do-malovysotnogo-letatelnogo-apparata.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Способ определения горизонтальной дальности до маловысотного летательного аппарата</a>

Похожие патенты