Доброго времени суток, возник вопрос о реализации устройства бестрассовой проверки моноимпульсных лазерных угломерно-дальномерных систем.
Ступор зашел по быстродействию. Немного о приборе - устройство проверяет погрешности и работу моноимпульсных лазерных
угломерно-дальномерных систем (далее МЛУДС) в "домашних условиях", то есть без реальных военных испытаний (данные МЛУДС
используются в ПВО, для наведения орудий корабля на крылатые ракеты).
Суть такова - сначала задаётся на ПК имитация дальности и характер движения имитируемой цели. Затем по шине USB "кидается"
на МК. Затем, включают устройство (которое проверяют) и проивзводится выстрел пучка лазера - "наше" устройство ловит этот
пучок 4-мя диодами, затем подаются на вход АЦП -> вход МК -> ЦАП, далее в модулятор и на лазерный фотопередатчик. В же
момент лазерный пучок ловит стартевый фотоприёмник и запускает счетчик (для имитации дальности).
1) сначала задаётся на ПК имитация дальности и характер движения имитируемой цели. Затем по шине USB "кидается" на МК; 2) включают устройство (которое проверяют) и проивзводится выстрел пучка лазера; 3а) "наше" устройство ловит этот пучок 4-мя диодами; 3б) В этот же момент стартевый фотоприёмник ловит тот же пучок и запускает счетчик ( для имитации дальности), данные
подаются на МК; 4) Сигнал с 4-х диодов подаётся на АЦП, затем на МК; 5) Мк в обработав сигналы со счетчика и ПК посылает на ЦАП; 6) ЦАП на один лахерный диод-передатчик.
Вопрос - реально ли проделать сей путь за 4,5 мкс ?
Доброго времени суток, возник вопрос о реализации устройства бестрассовой проверки моноимпульсных лазерных угломерно-дальномерных систем.
Ступор зашел по быстродействию. Немного о приборе - устройство проверяет погрешности и работу моноимпульсных лазерных
угломерно-дальномерных систем (далее МЛУДС) в "домашних условиях", то есть без реальных военных испытаний (данные МЛУДС
используются в ПВО, для наведения орудий корабля на крылатые ракеты).
Суть такова - сначала задаётся на ПК имитация дальности и характер движения имитируемой цели. Затем по шине USB "кидается"
на МК. Затем, включают устройство (которое проверяют) и проивзводится выстрел пучка лазера - "наше" устройство ловит этот
пучок 4-мя диодами, затем подаются на вход АЦП -> вход МК -> ЦАП, далее в модулятор и на лазерный фотопередатчик. В же
момент лазерный пучок ловит стартевый фотоприёмник и запускает счетчик (для имитации дальности).
1) сначала задаётся на ПК имитация дальности и характер движения имитируемой цели. Затем по шине USB "кидается" на МК; 2) включают устройство (которое проверяют) и проивзводится выстрел пучка лазера; 3а) "наше" устройство ловит этот пучок 4-мя диодами; 3б) В этот же момент стартевый фотоприёмник ловит тот же пучок и запускает счетчик ( для имитации дальности), данные
подаются на МК; 4) Сигнал с 4-х диодов подаётся на АЦП, затем на МК; 5) Мк в обработав сигналы со счетчика и ПК посылает на ЦАП; 6) ЦАП на один лахерный диод-передатчик.
Вопрос - реально ли проделать сей путь за 4,5 мкс ?
Нашёл МК - AT91SAM9260B-CU ( http://lib.chipdip.ru/314/DOC000314033.pdf ) По быстродействию этот МК подойдёт ли? Сможет ли принять аналоговый сигнал, обработать через свой АЦП, сделать вычисления исходя из данных принятых заранее с ПК, затем отправить на ЦАП, пройти через модуляцию и переотразить пучком лазера. Как проверить быстродействие сего девайса в теоретическом режиме представляю очень смутно.
Нашёл МК - AT91SAM9260B-CU ( http://lib.chipdip.ru/314/DOC000314033.pdf ) По быстродействию этот МК подойдёт ли? Сможет ли принять аналоговый сигнал, обработать через свой АЦП, сделать вычисления исходя из данных принятых заранее с ПК, затем отправить на ЦАП, пройти через модуляцию и переотразить пучком лазера. Как проверить быстродействие сего девайса в теоретическом режиме представляю очень смутно.
в любом случае упрётесь в операционку.....даже RTOS даст задержку неприемлемую для задачи...ну или писать свою среду+обработчик +драйвера..чтоб всё работало.
для быстрой обработки вам надо делать всё на ПЛИС.
Advanced member
Статус: Не в сети Регистрация: 10.04.2003 Откуда: Москва
Я не свсем понял идею устройства. Выражаясь проще, device должно принять сигнал (свет) и его вернуть назад с той-же амплитудой(уменьшенной) [яркостью]? 1. Берется параллельный конвейерный ADC на 8-10-12-16 бит, потом подается на статическую память, закальцованную саму на себя, что образует 'длинный' сдвиговый регистр, после чего параллельный DAC и передатчик. Если длительность импульса засветки заранее известна и постоянна, то задача упрощается до: 2. после фотодиодов(приемника) ставится запускающий триггер и схема УВХ (устройство выборки-хранения). Триггер запускает задержку ( NE555 )), УВХ определяет уровень передачи ответным лазером. 2а. тоже самое, только триггеров два - по появлению импульса и по пропадению импульса. Эти два триггера запускают две (одинаковые) задержки, УВХ как в случае 2. По первой задержке ответный лазер включается, по второй лазер выключается. Другой вариант - по двум триггерам измеряется длительность импульса и такая-же длительность формируется в ответ. 3. Время задержки не указана! Если она 'разумна', то можно использовать аппаратные линии задержки. При этом сохранится информация и о величине импульса и о его длительности. Например. Ну да, задержка будет фиксированной, но что мешает поставить несколько ЛЗ? 4. Существуют аналоговые линии задержки, принцип работы ПЗС.Меняй частоту дискретизации, получай разное время задержки.
"Вопрос - реально ли проделать сей путь за 4,5 мкс ?" Программно? Один из самых 'адекватных' (предсказуемых) микроконтроллеров - atmel at90 на обработку прерывания тратят (черт, забыл!) порядка 20 тактов. Если же писать жестко оптимизированно, то можно получить скорость обработки взял_параллельный_ADC-почесал_в_репе_-выдал_на_параллельный_DAC порядка 1Ms/s. И это при том, что никаких сложных арифметических действий (*,/,тригонометрия) внутри цикла не будет. Попытка делать это на сложных контроллерах обречена на провал - он не такие предсказуемые. Кстати, линию задержки можно сделать на DMA.
Advanced member
Статус: Не в сети Регистрация: 10.04.2003 Откуда: Москва
Ну, можно и ASIC сбацать. Только на однокристалке это пишется за день левой ногой. )) IMHO, все определяется временами. Если надо быстрее/точнее 1uS, то или аппаратно или ПЛИС.
serj, сигнал требуется принять, задержать и переотразить. Длительность импульса засветки известна и постоянна - 5 нс, длина волны 1,06 мкм, энергия - 100 млДж. Поясню работу устройства. В реальных условиях луч, который был бы "послан" на объект вернулся бы изменённым (как в РЛС), "сказав" о дальности нахождения объекта (рис 1.). #77 Необходимо создать устройство, которое бы имитировало объект и не требовало реальных испытаний (рис 2). #77 Диапазон дальности - 500 м - 10 км. ПОлучается, 4,5 мкс для минимально дальности объекта ( принять, переотразить). Для реализации думаю использовать следущую "грубую" схему (рис 3). #77 С компа задаётся дальность объекта(время задержки) (от 4.5 мкс до 90 мкс) и характер движения ( для этого модулятор и нужен), могу поподробнее сбросить информацию об определении характера движения объекта при помощи лазера, кому интересно.Так вот, как я понял - микроконтроллер идёт глубоко в лес. Про ПЛИС - мой грех, первый раз услышал. Есть ли примеры, инфа соединения ПЛИС с АЦП, ЦАП, счетчиком и USB шиной (как вариант RS232)?.
serj, "характер движения" и описывается с точки зрения ответного лазера - движение объекта по параметру, закону (угловое перемещение цели - изменение амплитуды сигнала), так же можно имитировать алгоритм скорости, приблежение, отдаление.
serj, "характер движения" и описывается с точки зрения ответного лазера - движение объекта по параметру, закону (угловое перемещение цели - изменение амплитуды сигнала), так же можно имитировать алгоритм скорости, приблежение, отдаление.
Для измерения скорости надо или накапливать несколько импульсов, или модулировать луч....в вашем случае какой вариант?
просто одно дело выплюнуть обратно луч+время задержки (кстати, какой период следования импульсов?)...и другое дело промодулировать согласно определённому закону промодулированный сигнал....вот тут будет полный апож....особенно если оно промодулировано ПСП.
в любом случае, надо иметь или ПЛИС+контроллер или жирную ПЛИС, со своей или внешней памятью и ядром-обработчиком команд компа.
тогда вся задача сведётся к достаточно простому управлению с компа...хоть по RS232.... по которому сбрасываются конечные параметры (расстояние, скорость цели)....причём можно или каждый раз сбрасывать туда новые данные или запихивать их надолго в виде закона движения ( ускорениями и прочим).
ищите толкового выпускника или студента 22 кафедры ГУАП
Advanced member
Статус: Не в сети Регистрация: 10.04.2003 Откуда: Москва
Если под 'перемещением' понимается эффект Доплера, тогда понятно. Если нет, то требуются уточнения. На данный момент первичная постановка задачи и ее реализация принципиально неверны. Нельзя 'так просто' измерить величину импульса "Длительность импульса засветки известна и постоянна - 5 нс" стандартными ADC. Самый быстрый от analog - ad9484 - 500Ms/s, у maxim несколько быстрее, 1-2.2Gs/s - MAX104. Я с ужасом думаю о стоимости данного device, но это уже не мой вопрос. Лучше разделить вопрос измерения мощности импульса и симуляцию отраженного сигнала. Измерение лучше (и дешевле) делать с помощью существующих приборов, а симулятор превращается в более-менее простое устройство ... если нет 'чего-то' в требованиях по 'перемещению'.
Уважаемые Baza и serj, согласен, просто так измерить величину импульса нельзя - мой косячок. Верно понял - лучше измерять мощность лазерного импульса на входе устройства (с помощью интегратора?), затем давать переизлучение пятна соответствующей энергии (в зависимости с заданной дальностью на ПК). Поштудировал просторы интернета и подобрал:
Плата ПЛИС - LDM-PP.1.7032 ПЛИС MAX EPM7032STC44 Счётчик собирать на d-триггерах типа K176TM2 ( пардон за нубовский, но вошёл в ступр - на таймере NE555 можно реализовать изменяющуюся задержку? ) АЦП - MAX 104 ( вопрос, сокрее всего глупый, но - мне необходимо 4 аналоговых входа. Для лучшего быстродействия использовать геркон-реле с одним АЦП или 4 АЦП без геркон - реле соответственно?) ЦАП - MAX517BCSA+
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете добавлять вложения