SU1403062A1 - Device for transforming vector coordinates in three-dimensional space - Google Patents
Device for transforming vector coordinates in three-dimensional space Download PDFInfo
- Publication number
- SU1403062A1 SU1403062A1 SU864119282A SU4119282A SU1403062A1 SU 1403062 A1 SU1403062 A1 SU 1403062A1 SU 864119282 A SU864119282 A SU 864119282A SU 4119282 A SU4119282 A SU 4119282A SU 1403062 A1 SU1403062 A1 SU 1403062A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- inputs
- output
- outputs
- input
- control unit
- Prior art date
Links
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 title 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 abstract 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 abstract 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области вычислительной техники и может быть исполь- .зовано при построении специализированных процессоров дл решени задач стабилизации . Целью изобретени вл етс расширение класса решаемых задач за счет возможности поворота вектора в трехмерном пространстве. Устройство содержит блок 1 поворота вектора, регистры 2-4, сумматоры- вычитатели 5-10, счетчики 11 - 13, дешифраторы 14-16, блок 17 управлени . В устройство введены три счетчика и три дешифратора , обеспечивающие слежение за отработкой углов. В блоке поворота вектора все три координаты обрабатываютс одновременно с шаго.м 2 (К - итерационна константа). Условие, при котором (л - разр дность мантисс координат), позвол ет исключить вли ние некоммутативности матриц вращени на пор док отсчета углов. В результате обеспечиваетс задание всех углов поворота от осей исходной системы координат, например от гиростабили- зированной платфор.мы, что весьма важно при рещении задач стабилизации различных судовых систем на качке. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. (О (Л с 4: о со о 05 ГС FThe invention relates to the field of computer technology and can be used in the construction of specialized processors for solving stabilization problems. The aim of the invention is the expansion of the class of tasks due to the possibility of rotation of the vector in three-dimensional space. The device contains a vector 1 rotation block, registers 2-4, adders-subtractors 5-10, counters 11-13, decoders 14-16, control block 17. Three counters and three decoders are introduced into the device, which provide tracking of corners. In the vector rotation block, all three coordinates are processed simultaneously with step 2 (K is an iteration constant). The condition under which (l is the size of the mantissas of the coordinates) eliminates the influence of the noncommutativity of the rotation matrices on the order of the reference angles. As a result, it is possible to set all angles of rotation from the axes of the original coordinate system, for example, from a gyro-stabilized platform, which is very important when solving problems of stabilizing various ship systems in rolling. 1 h. item f-ly, 2 ill. (О (Л с 4: о со о 05 ГС F
Description
гg
Фиг. fFIG. f
Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных нреобразовател х координат вектора в трехмерном пространстве.The invention relates to computing and can be used in specialized vector coordinate converters in three-dimensional space.
Цель изобретени - расширение класса ре1наемых задач за счет обеспечени возможности поворота вектора в трехмерном пространстве.The purpose of the invention is to expand the class of real-time tasks by allowing the vector to rotate in three-dimensional space.
На фиг. 1 представлена функциональна схема устройства; на фиг. 2 -- схема блока управлени .FIG. 1 shows a functional diagram of the device; in fig. 2 is a control block diagram.
Устройство содержит блок 1 поворота вектора, первый 2, второй 3 и третий 4 регистры с первого по шестой сум.маторы-вы- читатели 5--10, первый И, второй 12 и третий 13 счетчики, первый 14, второй 15 и третий 16 дешифраторы, блок 17 управлени , входы 18-20 соответственно первого, второго и третьего аргументов, входы 21-23 пер- iBoro, второг о и третьего углов, группу тактовых входов 24, выходы 25-27 преобразо- вапных первого, второго и третьего аргу- мептов, выход 28 призпака окончани пово- )ота, второй и третий выходы 29 блока управлени , первую группу выходов 30 блока управлени .The device contains a block of 1 vector rotation, the first 2, the second 3 and the third 4 registers from the first to the sixth sum. Matrices -readers 5--10, the first AND, the second 12 and the third 13 counters, the first 14, the second 15 and the third 16 decoders, control block 17, inputs 18-20 of the first, second and third arguments, respectively, inputs 21-23 of the first iBoro, second and third corners, a group of clock inputs 24, outputs 25-27 of the first, second and third transforms - Mept, output 28 prizpaka end of the return), the second and third outputs 29 of the control unit, the first group of outputs 30 of the control unit alenie.
Блок управлени образуют первый 31, второй 32 и третий 33 элементы И, первый 34, второй 35 и третий 36 триггеры, с четвертого по тринадцатый элементы И 37-46, распределитель 47 импульсов, элемент ИЛИ 48, четырпадцатьш элемент И 49 и элемент НЕ 50.The control unit forms the first 31, second 32 and third 33 elements AND, first 34, second 35 and third 36 triggers, fourth to thirteenth elements AND 37-46, distributor 47 pulses, element OR 48, quadruple element AND 49 and element NOT 50 .
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Алгоритм преобразовани координат имеет видThe coordinate transformation algorithm is
Х,+ ,;(,+ ЛеУ,,2-У ,-+, У,-.еХ,2- +Ау -2Z ,+ , + AeX,.,21|; .+1 Н - 2 ;X, +,; (, + LeU ,, 2-У, - +, У, -. ЕХ, 2- + Ау -2Z, +, + AeX,., 21 |;. + 1 Н - 2;
е,.,e.
1 Л та.1-{-ф, в, 8}-Л: 1 L ta.1 - {- f, v, 8} -L:
(-),+1(-),(-), + 1 (-),
, 1, 2, ..., Л/2 /г/2, 1, 2, ..., L / 2 / g / 2
, 0 Ks , 0 Ks
I sign) при АЧ - I sign) with ACh -
(1)(one)
|)., e()e;|)., e () e;
-Ч -1 -H -1
О при х|з,0O for x | s, 0
Л f signB при 10 при е,0; а -Г ё при е,L f signB with 10 when e, 0; a –hh at e,
10 при е,0 где Х, УК , Z 10 when e, 0 where X, CC, Z
вектора на оси системы коордипроекции исходной нат;the vector on the axis of the coordinate system of the original nat;
п - разр дность мантисс координат X, У, Z.n is the size of the mantissa of the coordinates X, Y, Z.
Перед пачало.м вычислений в регистры 2-4 занос тс проекции вектора Xf,, У , Z- на оси исходной системы координат, а в счетчики 11 -13 - углы ф, е, в, на которые разворачиваетс исходна система координат . По сигналу «Работа, поступающему по одному из входов группы тактовых входов 24, в б;1оке 17 управлени вырабатываютс сигналы управлени сумматорами- вычитател ми 5-10 и синхросерии сдвигаBefore the patchom of calculations, the registers 2-4 of the projection of the vector Xf, Y, Z- on the axis of the original coordinate system, and counters 11-13, the angles φ, е, в, on which the initial coordinate system is deployed, are entered. The signal "Work received on one of the inputs of the group of clock inputs 24, in b; 1 17 control produces control signals from subtractors 5-10 and sync series shift
5five
5five
информации в регистрах 2-4 и в блоке 1 поворота вектора на каждой итерации вычисл ютс координаты Xi+, У,+ |, Z,i, получающиес в результате одновременного по- ворота системы координат на углы , и в соответствии с алгоритмом (1). На сумматорах-вычитател х 5-7 вычисл ют соответственно величины - XeZ,2 ; 02 У/- f Xi-2 ; Ьз , а на сумматорах-вычитате0 л х 8-10 соответственно получают координатыinformation in registers 2–4 and in block 1 of vector rotation at each iteration, coordinates Xi +, Y, + |, Z, i are obtained as a result of simultaneous rotation of the coordinate system by angles, and in accordance with algorithm (1). On subtractors x 5-7, the values of XeZ, 2 are calculated respectively; 02 U / - f Xi-2; LZ, and on adders-vychitate0 l x 8-10 respectively receive coordinates
, + ч +Ч У 52+Лч.Х Х2, Z,+ i S;i-лч У,, перезаписываемые в регистры 2-4 соответственно. Сдвинутые значени координат , , Z,2 получают непосредственно с вторьЕХ выходов регистров 2-4. В конце каждой итерации из счетчиков 11 -13 по счетным входам вычитаетс квант угла , и процесс вычислений повтор етс при новом значе0 НИИ (., + h + H Y 52 + LH.X X2, Z, + i S; i-lh Y ,, rewritable in registers 2-4, respectively. The shifted coordinate values,, Z, 2 are obtained directly from the second outputs of registers 2-4. At the end of each iteration, the angle quantum is subtracted from the counters 11-13 by the counting inputs, and the calculation process is repeated at the new SRI value (.
При полной отработке какого-либо угла срабатывает соответствующий дешифратор, по сигналу которого блок 17 унравлени отключает сигналы управлени соответст- вуюп1ими сумматорами-вычитател ми, и отключаетс счетный вход соответствующего счетчика. После этого вращение выполн етс только по углам, не равным нулю. При полной отработке всех углов все операторы направлени вращени станов тс нулевыми и вычислени в соответствии с алгоритмо.м (1) фекращаютс . На выходе 28 блока 17 управлени выставл етс сигнал окончани поворота и по выходу 29 прекращаетс выдача серий сдвига информации в регистрах 2-4. Проекции вектора в развернутой системе координат сни.маютс с выходов 25-27 устройства.When a corner is fully processed, the corresponding decoder triggers, by a signal of which the control unit 17 turns off the control signals of the corresponding totalizer subtractors, and the counter input of the corresponding counter is turned off. Thereafter, rotation is performed only at non-zero angles. When all angles are completely worked out, all the operators of the direction of rotation become zero and the calculations in accordance with algorithm (1) are reduced. At the output 28 of the control unit 17, a turn end signal is set and output 29 of the series of information shift in registers 2-4 is stopped. The projections of the vector in the unfolded coordinate system are removed from the outputs 25-27 of the device.
Блок управлени функционирует следующим образом. По входу 24 в блок управлени поступает непрерывна синхросери 24.2, по которой в распределителе 47 импульсов вырабатываютс импульсы с периодами, равны.ми длительности итерации, а также сигнал «Работа 24.1, по которому в первом такте итерации на элементе И 46 вырабатываетс импульс запуска устройства. По этому импульсу при нулевых выходных сигналах дешифраторов элементы И 31-33 устанавливают триггеры 34-36 в единичное состо ние. На элементах И 37-42 вырабатываютс сигналы управлени сумматорами0 вычитател ми 5-10. Знаками «-|- и «- обозначены режимы работы сумматора- вычитател , а число соответствует его позиции по фиг. 1. На элементах И 43-45 в последнем такте каждой итерации вырабатываютс импульсы 2, подаваемые наThe control unit operates as follows. At input 24, the control unit receives a continuous synchronization 24.2, according to which pulses with periods equal to the duration of the iteration are generated in the pulse distributor 47, as well as the signal "Operation 24.1", which in the first iteration cycle on the And 46 element generates a device start pulse. At this pulse, at the zero output signals of the decoders, the And 31-33 elements set the triggers 34-36 to one state. The elements And 37-42 generate control signals for the adders 0 and the subtractors 5-10. The characters “- | - and“ - designate the operation modes of the totalizer-subtractor, and the number corresponds to its position in FIG. 1. On elements I 43-45, in the last cycle of each iteration, pulses 2 are produced, which are applied to
5 счетные входы счетчиков 11 -13. После отработки какого-либо угла В по сигналу с соответствующего дешифратора по входу «Вых. ДШ соответствующий триггер (34-36)5 counting inputs counters 11 -13. After working off any angle B by a signal from the corresponding decoder at the input “Ex. LH corresponding trigger (34-36)
00
5five
00
5five
ycTaHaBvinBaercH в нулевое состо ние, на элементах И 37-42 прекращаетс выработка сигналов управлени , а на элементах И 43-45 прекращаетс выработка соответствующих счетных импульсов. Элемент ИЛИ 48 открываетс единичными выходами триггеров 34-36 и разрещает выдачу через элемент И 49 по входу 24.2 сдвиговой серии на регистры 2-4. По выходу 29 с распределител 47 в блок 1 поворота вектора выдаютс импульсы, необходимые дл синхронизации его работы. После отработки всех углов триггеры 34-36 устанавливаютс Б нулевое состо ние, элементы ИЛИ 48 и И 49 закрываютс и отключают сдвиг информации в регистрах блока поворота. Инвертированный на элементе НЕ 50 выход элемента ИЛИ 48 вл етс сигналом признака окончани поворота вектора.ycTaHaBvinBaercH to the zero state, on the elements AND 37-42, the control signal generation stops, and on the And 43-45 elements the generation of the corresponding counting pulses stops. The element OR 48 opens with single outputs of the triggers 34-36 and allows the output through the element AND 49 at the input 24.2 of the shift series to the registers 2-4. At the output 29 of the distributor 47, the pulses necessary for synchronizing its operation are output to the vector turning unit 1. After all the corners have been worked out, the triggers 34-36 are set to the B zero state, the elements OR 48 and I 49 close and turn off the information shift in the turn unit registers. The output of the element OR 48 inverted on the element NOT 50 is a signal of the sign of the end of the vector rotation.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864119282A SU1403062A1 (en) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | Device for transforming vector coordinates in three-dimensional space |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864119282A SU1403062A1 (en) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | Device for transforming vector coordinates in three-dimensional space |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1403062A1 true SU1403062A1 (en) | 1988-06-15 |
Family
ID=21257241
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864119282A SU1403062A1 (en) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | Device for transforming vector coordinates in three-dimensional space |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1403062A1 (en) |
-
1986
- 1986-09-16 SU SU864119282A patent/SU1403062A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 959071, кл. G 06 F 7/544, 1982. Авторское свидетельство СССР № 1142830, кл. G 06 F 7/544, 1984. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1403062A1 (en) | Device for transforming vector coordinates in three-dimensional space | |
EP0349182A2 (en) | Method and apparatus for approximating polygonal line to curve | |
SU432533A1 (en) | DEVICE FOR DETERMINATION OF TWO-DIMENSIONAL VECTOR MODULE | |
SU1141405A1 (en) | Device for converting coordinates | |
SU1166104A1 (en) | Device for calculating values of sine-cosine dependensies | |
SU1635178A1 (en) | Device for coordinates calculation | |
SU750491A1 (en) | Coordinate transforming device | |
RU2040039C1 (en) | Device for calculation absolute value of three- dimensional vector | |
SU1591006A1 (en) | Device for converting coordinates | |
SU1665382A1 (en) | Device for mathematic functions computation | |
SU1746378A1 (en) | Divider | |
RU1837257C (en) | Device for measuring angle for systems of digital program control | |
RU2006963C1 (en) | Device for cursor movement indication at screen of color dot-matrix indicator | |
SU1292018A2 (en) | Device for reading graphic information | |
RU2050021C1 (en) | Device for displaying lines and arcs of screen of cathode-ray tube | |
RU2043662C1 (en) | Device for displaying graphic information on screen of cathode-ray tube | |
SU1751777A1 (en) | Device for computing roots | |
SU955082A1 (en) | Digital function converter | |
SU1425767A1 (en) | Device for shaping a stretch of inclined line on crt screen | |
SU1615783A1 (en) | Device for displaying graphic information on tv indicator screen | |
SU1405051A1 (en) | Device for converting coordinates | |
SU1534455A1 (en) | Device for displaying graphic information on crt screen | |
SU1136178A1 (en) | Computer system for avoiding collision of vessels | |
SU1251161A1 (en) | Device for generating vectors on screen of cathode-ray tube | |
SU1310812A1 (en) | Device for calculating values of simple functions |