Двухосевой имитатор помеховой обстановки с двухстепенным устройством доворота

Предлагаемая полезная модель относится к области моделирующей технике и может быть использована при воспроизведении помеховой обстановки, имитируемой излучателем сигнала при комплексном полунатурном моделировании функционирования авиационных объектов.
В данной области известны следующие технические решения.
Известно трехстепенное устройство доворота [патент RU 179725 «Трехстепенное устройство доворота», авторы: Бороданов Андрей Александрович (RU), Буслаев Алексей Васильевич (RU), Гагарин Сергей Алексеевич (RU), Захаров Андрей Григорьевич (RU), Калинин Антон Александрович (RU), Никитин Владимир Юрьевич (RU), Пожарский Анатолий Васильевич (RU), Щетинов Антон Викторович (RU), МПК: G09B9/00, опубликовано 23.05.2018 Бюл. № 15]. Данное устройство может быть использовано в составе стенда полунатурного моделирования для излучения имитирующих цель сигналов с возможностью вращения излучателя по углу места, азимуту и крену с помощью следящих приводов и перемещения несущей платформы по двум взаимно перпендикулярным направлениям.
Известен имитатор воздушной обстановки [патент RU 2350890 «Имитатор воздушной обстановки», авторы: Бушуев Виктор Михайлович (RU), Ширяев Александр Валентинович (RU), МПК: F41G 3/26, опубликовано 27.03.2009 Бюл. № 9]. Данное техническое решение включает в себя электропривод вращения и устройство, установленное на мачте с подъемником, и выполненное в виде антенны с траверсами, скрепленными в виде звезды, на которых установлены блоки излучателей с возможностью свободного вращения, при этом в каждом блоке излучателей расположены генераторы СВЧ-излучения, соединенные с блоком управления, который, в свою очередь, соединен с электроприводом вращения антенны и радиолокационными станциями зенитно-ракетного комплекса. Данное изобретение позволяет оперативно создавать воздушную обстановку в виде одиночных и групповых воздушных целей в условиях помех.
Известен двухстепенной динамический имитатор целей [патент RU 2593258 «Двухстепенной динамический имитатор целей», авторы: Каплан Владимир Григорьевич (RU), Хисамов Рамис Шарафович (RU), Нурамов Фаниль Наилевич (RU), МПК:  G09B 9/00, F41G 3/26, опубликовано 10.08.2016 Бюл. № 22]. Данное техническое решение предназначено для контроля работоспособности авиационной аппаратуры и имитации сложной фоноцелевой обстановки. Установка включает в себя неподвижные верхнее и нижнее основания, узел вращения с вертикальной осью вращения, установленный на верхнем основании, вертикальные стойки, излучатели сигналов, горизонтальную подвижную платформу, установленную под верхнем основанием и соединенную с узлом вращения. Концы вертикальных стоек закреплены на неподвижных верхнем и нижнем основаниях. Излучатели сигналов с регулируемой интенсивностью излучения установлены на подвижной горизонтальной платформе с помощью кронштейнов с возможностью перемещения по азимуту и, как минимум один из них с возможностью перемещения по углу места, причем излучатели сигналов расположены на разной высоте между подвижной горизонтальной платформой и нижним основанием.
Известен стенд для полунатурного моделирования системы самонаведения летательного аппарата [патент RU 119087 «Cтенд для полунатурного моделирования системы самонаведения летательного аппарата», авторы: Елизаров Владимир Сергеевич (RU), Чепкасов Алексей Владимирович (RU), Лаговиер Алексей Александрович (RU), Кваша Татьяна Викторовна (RU), МПК: F41G 3/32, опубликовано 10.08.2012 Бюл. № 22]. Испытательный стенд включает в себя головку самонаведения (ГСН), излучатель сигналов, установленный на двухстепенном поворотном стенде который по командам вычислительно-моделирующего устройства воспроизводит взаимное угловое положение ЛА и цели и который расположен в фокусе F1 отражателя, выполненного в виде усеченного эллипсоида вращения, а испытываемая ГСН с автопилотом расположена в фокусе F2 отражателя и установлена на динамическом стенде воспроизведения углового движения корпуса ЛА, который по командам вычислительно-моделирующего устройства воспроизводит угловое движение корпуса ЛА.
Известен испытательный стенд для полунатурного моделирования [патент RU 2263 869 «Испытательный стенд», авторы: Тесля И.Д. (RU), Васильев Н.А. (RU), Щербаков В.М. (RU), Зиновьев В.Н. (RU), Михеев С.В. (RU), МПК: F41G3/26, G09B9/00, опубликовано 10.11.2005 Бюл. № 31]. Техническое решение позволяет исследовать систему самонаведения летательных аппаратов. Стенд включает в себя головку самонаведения (ГСН), динамический стенд воспроизведения углового движения ГСН и радио-имитатор цели, содержащий две платформы, расположенные по обе стороны полусферы с возможностью движения по ней в любом направлении и прижатыми магнитным притяжением друг к другу и излучатель сигнала, излучающий сигнал в сторону ГСН. Головка наведения принимает излученный сигнал и с помощью динамического стенда воспроизведения углового движения головки наведения происходит отслеживание перемещения излучателя, которое затем анализируется.
Известен динамический узел имитации цели с двухстепенным устройством доворота [патент RU 184323 «Динамический узел имитации цели с двухстепенным устройством доворота», авторы: Безмельницын Александр Николаевич (RU), Бороданов Андрей Александрович (RU), Калинин Антон Александрович (RU), Кучеба Андрей Викторович (RU), Лысиков Юрий Семенович (RU), МПК: G09B 9/00 , F41G 3/26, опубликовано 22.10.2018 Бюл. № 30]. Данное техническое решение может входить в состав динамических моделирующих стендов для имитации фоноцелевой обстановки в целях испытаний функционирования авиационной аппаратуры. Устройство состоит из подвижной платформы с возможностью перемещения по двум взаимно перпендикулярным направлениям, установленного на ней двухстепенного устройства доворота с излучателем имитирующих цель сигналов, имеющее возможность вращения по азимуту и углу места, причем движение каналов поворота по азимуту и по углу места осуществляется с помощью следящих приводов. Данное изобретение является наиболее близким аналогом к заявленной полезной модели и может выступать в качестве прототипа.
Для представленных технических решений характерно то, что они позволяют проводить испытания авиационной аппаратуры путем имитации авиационных целей, но не имеют возможности моделировать помеховую обстановку при полунатурном моделировании авиационных объектов, а также имеют ограниченный набор возможностей по управлению направлением излучения.
Предлагаемый в качестве полезной модели двухосевой имитатор помеховой обстановки с двухстепенным устройством доворота предназначен для использования в составе стенда полунатурного моделирования для воспроизведения помеховой обстановки путем излучения сигналов, направленных на объект испытаний (носитель авиационной аппаратуры), причем конструкция двухосевого имитатора позволяет варьирование пространственной ориентации излучателя сигналов по каналам «Доворот по азимуту», «Доворот по крену», «Угол места», «Азимут» относительно носителя авиационной аппаратуры.
Стенд полунатурного моделирования предназначен для проверки функционирования авиационной аппаратуры в условиях сложной фоноцелевой и помеховой обстановки и включает в себя трехстепенной стенд с носителем авиационной аппаратуры, имеющий возможность поворота по углу крена, тангажа и рыскания, стенд с имитаторами цели, излучающие сигналы в направлении авиационной аппаратуры и предлагаемый в качестве полезной модели имитатор помеховой обстановки с двухстепенным устройством доворота, излучающий сигналы в направлении авиационной аппаратуры.
Технический результат, на который направлена предлагаемая полезная модель заключается в расширении спектра моделируемых ситуаций помеховой обстановки за счет изменения положения излучателя сигнала.
Достижение указанного технического результата осуществляется за счет того, что узел двухстепенного устройства доворота, имеющий возможность вращения по каналам «Доворот по азимуту» и «Доворот по крену» по внешней системе управления, устанавливается на каретку канала «Угол места», перемещающуюся вдоль вертикальной направляющей, причем канал «Угол места» устанавливается на каретку канала «Азимут», перемещающуюся вдоль горизонтальной направляющей.
В предпочтительном варианте выполнения установки каждый из каналов "Доворот по азимуту" и "Доворот по крену» оснащен следящим приводом, включающий мотор-редуктор, датчик углового положения и элементы системы управления, обеспечивающие замыкание контуров управления и обработку задающих сигналов.
Каждый из каналов «Угол места» и «Азимут» оснащен следящим приводом, включающий редуктор, электродвигатель, датчик положения и элементы системы управления, обеспечивающие замыкание контуров управления и обработку задающих сигналов.
В другом предпочтительном варианте выполнения установки каретки каналов «Угол места» и «Азимут» перемещаются вдоль соответствующих направляющих посредством шарико-винтовой передачи соответствующего канала.
В другом предпочтительном варианте выполнения установки двухосевой имитатор в своем составе имеет колеса, позволяющие устанавливать его на любом расстоянии от наблюдателя.
Полезная модель поясняется чертежами:
фиг.1. − общая схема двухосевого имитатора помеховой обстановки с двухстепенным устройством доворота, где
1 –излучатель сигналов; 2 –двухстепенное устройство доворота; 3 – канал "Доворот по азимуту"; 4 – канал "Доворот по крену"; 5 – колеса; 6 – мотор-редуктор; 7 – датчики углового положения; 8 – дистанционная штанга; 9 – каретка канала "Угол места"; 10 – цилиндрическая направляющая; 11 – шарико-винтовая передача (ШВП); 12 – редуктор; 13 – электродвигатель; 14 – датчик положения канала "Угол места"; 15 – каретка канала "Азимут"; 16 – шариковые опоры; 17 – направляющие канала "Азимут"; 18 – шарико-винтовая передача (ШВП); 19 – редуктор; 20 – электродвигатель; 21 – датчик положения канала "Азимут"; 22 – основание двухосевого имитатора помеховой обстановки; 23 – винтовые опоры.
Двухосевой имитатор помеховой обстановки с двухстепенным устройством доворота, предлагаемый в качестве полезной модели действует следующим образом.
Излучатель сигналов (1) устанавливается на двухстепенное устройство доворота (2), которое по сигналам от системы управления, вращаясь по каналу "Доворот по азимуту" (3), удерживает продольную ось излучателя направленной на носитель авиационной аппаратуры. Канал "Доворот по крену" (4) позволяет изменять поляризацию излучателя в процессе работы.
Двухосевой имитатор имеет в своем составе колеса (5), позволяющие устанавливать его на любом расстоянии от наблюдателя, что дает возможность с помощью одного узла отрабатывать различные режимы испытаний путем перемещения узла вдоль испытательной камеры.
Движение каналов "Доворот по азимуту" и "Доворот по крену" осуществляется с помощью следящих приводов.
Следящие привода доворотов состоят из мотор-редукторов (6), датчиков углового положения (7), с помощью которых измеряются текущие положения каналов, и элементов системы управления, обеспечивающих замыкание контуров управления и обработку задающих сигналов. Излучатель устанавливается через промежуточный фланец на вал двигателя канала "Доворот по крену", который, в свою очередь, устанавливается на вал двигателя канала "Доворот по азимуту". Данная компоновка узла обеспечивает небольшие габариты и массу, что особенно важно в узлах доворотов.
Узел доворота закрепляется на дистанционной штанге (8), которая крепится на каретке канала "Угол места" (9), перемещающейся вдоль цилиндрической направляющей (10) за счет шарико-винтовой передачи (11). Вращение винта шарико-винтовой передачи (ШВП) осуществляется с помощью следящего привода канала "Угол места", состоящего из редуктора (12), электродвигателя (13), датчика положения канала "Угол места" (14), установленного соосно с винтом ШВП, и элементов системы управления, обеспечивающих замыкание контуров управления и обработку задающих сигналов.
Канал "Угол места" устанавливается на каретку канала "Азимут" (15), перемещающуюся на четырех шариковых опорах (16) по направляющим канала "Азимут" (17) с помощью шарико-винтовой передачи (18). Вращение винта шарико-винтовой передачи осуществляется с помощью следящего привода канала "Азимут", состоящего из редуктора (19), электродвигателя (20), датчика положения канала "Азимут" (21), установленного соосно с винтом ШВП, и элементов системы управления, обеспечивающих замыкание контуров управления и обработку задающих сигналов.
Основание двухосевого имитатора (22) имеет четыре регулируемые винтовые опоры (23), обеспечивающие отрыв колес от пола и выставку основания двухосевого имитатора в горизонт.