Динамический имитационный стенд с трехстепенными имитаторами целей

2. Описание полезной модели
2.1 Область техники, к которой относится полезная модель
Предлагаемая полезная модель относится к моделирующей технике и может быть использована для имитации сложной фоноцелевой обстановки при моделировании работы авиационной аппаратуры, а также при обучении операторов данной аппаратуры.
2.2 Уровень техники
В настоящее время известен ряд устройств, предназначенных для имитации сложной фоноцелевой обстановки при моделировании работы авиационной аппаратуры с целью контроля ее технических характеристики или обучения операторов данной аппаратуры.
Так, известен «Двухстепенной динамический имитатор целей» (патент РФ на полезную модель №156563 от 28.05.2015, МПК G02B 26/02, G09B 9/00, F41A 33/02, F41G 3/26), содержащий среди прочих элементов несколько имитаторов целей, представляющих собой излучатели сигналов с регулируемой интенсивностью излучения, установленных с возможностью перемещения по азимуту, при этом как минимум один из излучателей сигналов установлен с возможностью дополнительного перемещения по углу места, среди прочего отличающийся тем, что излучатели сигналов установлены на кронштейнах крепления, расположенных на подвижной горизонтальной платформе. Основным недостатком данного устройства является ограниченный набор имитируемых ситуаций фоноцелевой обстановки, каковое ограничение связанно с техническими особенностями данного изделия, допускающими лишь две степени свободы в перемещениях имитаторов цел
Наиболее же близким к предлагаемой полезной модели является устройство «Испытательный стенд» (Патент РФ на изобретение №2263869 от 11.02.2004, МПК F41G 3/26, G09B 9/08). Данное устройство имеет в своем составе узел размещения имитатора цели, выполненный в виде полусферы, причем имитатор цели снабжен двумя платформами, расположенными по обе стороны полусферы с зеркальной симметрией друг относительно друга и прижатыми магнитным притяжением друг к другу. Платформы способны осуществлять движение по полусфере в любом направлении. На платформе, расположенной на внутренней стороне полусферы, расположен излучатель сигнала. Перемещение цели имитируется путем перемещения двухплатформенного имитатора цели по полусфере. Недостатком описанного устройства является необходимость точно выдерживать расстояние между приемником излучения от имитатора целей и полусферой на которой он размещен, что ограничивает набор режимов испытаний, кроме того, описание данного изобретения предполагает единственный имитатор цели, что ограничивает возможности имитации сложной фоноцелевой обстановки.
3. Раскрытие полезной модели
Предлагаемый в качестве полезной модели Динамический имитационный стенд с трехстепенными имитаторами целей предназначен для имитации фоноцелевой обстановки, в том числе сложной с наличием нескольких потенциальных объектов-целей, при моделировании работы авиационной аппаратуры, а также при обучении операторов данной аппаратуры.
Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемой полезной модели, заключается в расширении спектра имитируемых ситуаций фоноцелевой обстановки, что позволяет достичь большей полноты моделирования.
Достижение указанного технического результата осуществляется за счет того, что предлагаемый Динамический имитационный стенд с трехстепенными имитаторами целей, содержит не менее двух имитаторов цели, а также узел размещения имитаторов цели.
Причем упомянутый имитатор цели представляющих собой излучатели сигналов с регулируемой интенсивностью излучения, установленных с возможностью перемещения по азимуту, углу места и крену, причем данная возможность, как и возможности перемещения указанного излучателя по азимуту и углу места, реализуется за счет наличия в упомянутом имитаторе трех мотор-редукторов и трех датчиков углового положения, установленных таким образом, что перемещение излучателя по каждому из упомянутых углов осуществляется одним из трех мотор-редукторов и контролируется одним из датчиков углового положения.
Упомянутый узел размещения указанных имитаторов цели выполнен в виде плоской вертикальной конструкции, обеспечивающей перемещение вышеупомянутых имитаторов цели по азимуту и углу места.
Перемещение по углу места обеспечивается за счет наличия в составе упомянутого узла размещения вертикальных направляющих, кареток канала «Угол места», следящих приводов канала «Угол места», включающих мотор-редукторы, вертикальных зубчатых реек и датчика положения канала «Угол места». Перечисленные элементы собраны таким образом, что указанные каретки канала «Угол места» установлены на роликовых опорах на указанных вертикальных направляющих с возможностью синхронного перемещения в вертикальной плоскости, а упомянутые мотор-редукторы упомянутых следящих приводов, установленных на указанных каретках канала «Угол места», установлены так, что их выходные шестерни зацепляются с упомянутыми вертикальными зубчатыми рейками, а упомянутый датчик положения канала «Угол места» установлен на одной из упомянутых кареток канала «Угол места», причем его выходной вал зацепляется с одной из упомянутых зубчатых реек.
Перемещение по азимуту обеспечивается за счет наличия в составе упомянутого узла размещения кареток канала «Азимут», на каждой из которых установлен упомянутый имитатор цели, азимутальной направляющей, следящих приводов канала «Азимут», включающих мотор-редукторы, азимутальной зубчатой рейки и датчика положения канала «Азимут». Перечисленные элементы собраны таким образом, что указанные каретки канала «Азимут» установлены на роликовых опорах на указанной азимутальной направляющей с возможностью независимого перемещения, а упомянутые мотор-редукторы упомянутых следящих приводов, установленных на указанных каретках канала «Азимут», установлены так, что их выходные шестерни зацепляются с азимутальной зубчатой рейкой, а упомянутый датчик положения канала «Азимут» установлен на одной из упомянутых кареток канала «Азимут», причем его выходной вал зацепляется с зубчатой рейкой, и вышеописанный узел размещения имитаторов цели установлен на подвижной платформе, установленной посредством колес на рельсовые направляющие с возможностью перемещения по ним.
4. Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежами где:
Фиг. 1. - Схема имитатора цели предлагаемого трехстепенного динамического имитационного стенда. На фигуре представлены:
1 - платформа для размещения излучателя;
2 - канал «Доворот по углу места»;
3 - канал «Доворот по азимуту»;
4 - канал «Доворот по крену»;
5 - мотор-редуктор;
6 - датчик углового положения.
Фиг. 2. - предлагаемого трехстепенного динамического имитационного стенда. На фигуре представлены:
7 - имитатор цели;
8 - рельсовые направляющие;
9 - колеса;
10 - каретки канала «Азимут»;
11 - роликовые опоры;
12 - азимутальная направляющая;
13 - первый мотор-редуктор;
14 - азимутальная зубчатая рейка;
15 - датчик положения канала «Азимут»;
16 - каретка канала «Угол места»;
17 - роликовые опоры;
18 - направляющие угла места;
19 - мотор-редуктор;
20 - зубчатая рейка угла места;
21 - датчик положения канала «Угол места»;
22 - противовес;
23 - замкнутый трос;
24 - неподвижные ролики;
25 - регулируемые ролики;
26 - винтовые механизмы регулировки роликов;
27 - балка противовеса;
28 - механизмы качения балки противовеса;
29 - направляющие балки противовеса.
5. Осуществление полезной модели
Динамический имитационный стенд с трехстепенными имитаторами целей, предлагаемый в качестве полезной модели, осуществляется следующим образом.
Основными функциональными элементами предлагаемой полезной модели являются трехстепенные имитаторы цели, схема одного из которых представлена на фиг.1.
Трехстепенной имитатор цели включает в себя излучатель, устанавливаемый на площадку (1) трехстепенного узла доворота, который по сигналам от системы управления, вращаясь по каналам «Доворот по углу места» (2) и «Доворот по азимуту» (3) удерживает продольную ось излучателя направленной на наблюдателя при любых положениях кареток узла цели. Канал «Доворот по крену» (4) позволяет изменять поляризацию излучателя в процессе работы, что расширяет функциональные возможности предлагаемого узла цели по сравнению с узлами цели, имеющими двухканальный доворот.
Движение каналов «Доворот по азимуту», «Доворот по углу места» и «Доворот по крену» осуществляется с помощью следящих приводов. Каждый из упомянутых следящих приводов состоит из мотор-редуктора (5), включающего в себя подшипниковую опору, редуктор, электродвигатель, датчик углового положения (6) с помощью которого измеряется текущее положение канала «Крен» и элементов системы управления, обеспечивающих замыкание контуров управления и обработку задающих сигналов. Выбранная компоновка привода обеспечивает высокую жесткость и точность отработки входных сигналов при небольших габаритах, что особенно важно в узлах доворотов.
Описанные имитаторы цели являются неотъемлемыми составными частями предлагаемого в качестве полезной модели динамического имитационного стенда, общая схема которого представлена на фиг. 2.
Предлагаемый динамический имитационный стенд представляет собой подвижную платформу, которая перемещается по рельсам (7) на колесах (8), при этом оператор, работающий со стендом, перед началом моделирования может задать произвольное положения платформы относительно наблюдателя. На описанной платформе находится узел размещения имитаторов цели, выполненный в виде плоской конструкции следующего вида.
Вышеописанные имитаторы цели (9) устанавливаются на каждую из двух кареток канала «Азимут» (10), которые на роликовых опорах (11) независимо перемещаются по азимутальной направляющей (12). Движение в азимутальной плоскости (по направлениям, обозначенным стрелками на фиг. 2), осуществляется с помощью следящих приводов каналов «Азимут», каждый из которых состоит из мотор-редуктора (13), выходная шестерня которого зацепляется с азимутальной зубчатой рейкой (14), датчика положения канала «Азимут» (15), выходной вал которого зацепляется с зубчатой рейкой через люфтовыбирающую шестерню, и элементов системы управления, обеспечивающих замыкание контуров управления и обработку задающих сигналов.
Азимутальная направляющая устанавливается на каретки канала «Угол места» (16), которые на роликовых роликовых опорах (17) перемещаются по направляющим угла места (18). Движение в плоскости угла места (по направлениям, обозначенным стрелками на фиг. 2) осуществляется с помощью двух синхронно работающих следящих приводов канала «Угол места», включающих мотор-редукторы (19), выходные шестерни которых зацепляются с зубчатыми рейками угла места (20). На одной из кареток установлен датчик положения канала «Угол места» (21), выходной вал которого зацепляется с зубчатой рейкой через люфтовыбирающую шестерню.
Узел размещения имитаторов цели, выполненный в виде плоской конструкции допускает, в отличие от сферического, установку на любом расстоянии от наблюдателя, что позволяет с помощью одного узла отрабатывать различные режимы испытаний путем перемещения имитатора вдоль испытательной камеры
Для уравновешивания канала «Угол места» используется противовес (22), который соединен с азимутальной направляющей с помощью 2-х замкнутых тросов (23), перекинутых через верхние (24) неподвижные и нижние (25) регулируемые с помощью винтовых механизмов (26) ролики. Регулировочные узлы позволяют поддерживать натяжение тросов без расцепления и перезаделки троса. Балка противовеса (27) имеет механизмы для качения (28) по направляющим (29).
Противовес позволяет уравновесить дисбаланс канала «Угол места», что положительно влияет на условия работы следящего привода, уменьшая динамическую и статическую составляющую погрешности позиционирования, а также позволяет удерживать статичное положение имитаторов цели по углу места без включения следящего привода.