Комплексный измеритель азимута и дальности

 

„„SU„„412471 сООЗ сОВетских социАлистичесних

РЕСПУБЛИК

А1 (51) 5 G Ol:. S 13/86

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

" ; J."çàÌ

atgj{hS госудАРственньй Комитет сссР по дел м иаоБ чтений и отнРытий (46) 07.09.90.Бюл, 11- 33 (21) 3964253/24-09 (22) 24.10. 85 (72); Г. Н. Громов (53) 621.396.933:527.8(088.8) (56) Комплексный измеритель азимута и дальности (РСБН-6С). Техническое описание И Е 41247148-14ТО, 1976., (54) КОМПЛЕКСНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ АЗИМУТА

И ДАЛЬНОСТИ (57) Изобретение относится к радио навигации и может использоваться в

Ф измерителях, в которых измерение ° азимута (А) и дальности (Д) осуществляется с . использованием соотв. сигналов радиотехнической аэимутальнодальномерной системы и сигналов rqrтевой скорости (ПС) и.путевого угла от .системы автономной навигации.

Цель изобретения - повыпение точности. Устр-во содержит канал I оценки ошибки радиальной составляющей ПС,. канал II оценки Д, канал Ш радиальной и трансверсальной составляв141 2471 щих ПС, канал IU оценки А и канал Ч торов lá, 20, 21, 23, блока 17 упоценки ошибки трансверсальной состав- равления переключателем, перекюпочаляющей ПС, Каналы Х, Ч состоят соот- теля !8, усилителя 19, делителей 22, ветствеино из интегратора 1, 27, уси- 26, интегратора 24 и блока 25 вычислителя 2, 28 и сумматора 3, 29. Ка- ления арктангенса. Устр-во работает нал II состоит из сумматоров 4, 8; в режиме комплексной сценки Д и A.

9 блока 5 управления переключателем, При этом осуществляются коррекция

I переключателя 6, усилителя 7, перем-,флуктуационных ошибок радиотехничесножителя 1О и интегратора ll. Канал кой системы на основе сигналов автоХХХ состоит из сумматора 12, синусно- номной.системы и коррекция накапликосинусного преобразователя 13, ко- . вающихся ошибок автономной системы синусвого 14 и синусного 15 перемно- на основе сигналов радиотехнической жителей; Канал IU состоит из сумма- системы. 1 ил.

Изобретение относится к радионавн» гации и может использоваться в комплексах навигационных измерителях, в которых измерение азимута и дальности осуществляется с использованием сигналов азимута и дальности от радиотехнической азимутально-дальномерной системы и сигналов путевой скорости и путевого угла от,системы автономной навигации.

Цель изобретения - повышение точности»

На чертеже представлена структур" ная электрическая схема предложенного измерителя.

Измеритель содержит канаЛ I оценки ошибки радиальной составляющей путевой скорости, включающий интегратор 1, усилитель 2 и сумматор 3; канал II оценки дальности, включающий первый сумматор 4» блок 5 управления переключателем, переключатель

Б, усилитель 7, дополнительный сумматор 8, второй сумматор 9, перемножитель 10 и интегратор ll, канал ТХХ радиальной и трансверсальной составляющих путевой скорости, включающий сумматор 12, синусно-косинусный преобразователь 13, косинусный 14 и си нусный 15 перемножители; канал IV .оценки азимута, включающий первый сумматор 16, блок 17 управления пере" ключателем, переключатель.18, усилит тель 19, дополнительный сумматор 20, третий сумматор 21, первый делитель

22, второй сумматор 23, интегратор

24, блок 25 вычисления арктангенса и второй делитель 26; канал V оценки ошибки трансверСальной составляющей путевой скорости, включающий интегра,тор 2Z,. усилитель 28 и сумматор 29.

$ Измеритель работает следующим образом.

При использовании сигналов о даль» ности r è азимута 811 от радиотехни-. ческой системы (на чертеже не гоказа10 на) с одновременным использованием сигналов гутевой скорости V и путевого угла „ от автономной системы (на чертеже не показано) измеритель работает в режиме комплексной оценки дальности и азимута.

При этом обеспечиваются коррекция . флуктуационньгк ошибок радиотехнической системы на основе сигналой автономной системы и коррекция медленно меняющихся во времени (накапливающих» ся) .ошибок автономной систеиы на основе сигналов радиотехнической системы.

При пропадании сигналов радиотехнической системы оценка производится по данным автономной системы с учетом последней, коррекции.

Снгнапы дальности r и азимута 6g

30 при н ичии сигналов подтвер деиия С и Со нормальной работы радиотехничес" кой системы поступают Hà входй сумматоров и и 16 каналов ХХ и XV соответ.ственно, образуя на выходах сумматоров совместно с сигналами обратной

35 связи с.выходов каналов У-оценки дальности и 6 -оценки азимута сигналы рас.

A л согласова ния. r r и 9 - 8.

1412471

Через переключатели 6 и 18, управпяемые через блоки 5 и 17 сигналами

С и С, сигналы рассогласования поВ ступают на входы усилителей 7 и 19 с коэффициентами усиления K„и Kg. С

5 выходов усилителей 7 и 19. сигнал

К (r„-r) и Kg(8„-8) поступают на входы сумматоров 9 и 23 каналов II и IV.

В канале III на сумматоре 12 из сигнала путевого угла ц вычитается е.

Полученный сигнал угла р =. у

LI преобразуется синусно-косинусным 15 преобразователем 13 в сигналы сов <ц и sin fl<

Косииусный 14 и синусный 15 перемножители формируют выходные сигналы. канала III, пропорциональные радиаль-2 ной и трансверсальной составляющим путевой скорости соответственно

0 является выходным сигналом оценки скорости изменения азимута канала .IV и комплексного измерителя.

В результате интегрирования этого сигнала интегратором 24 на выходе комплексного измерителя формируется и сигнал g оценки азимута.

При пропадании сигналов радиотехнической системы отсутствуют сигналь1 или С,, или С, или оба вместе. .

В этих случаях переключатели или

:6, или 18, или тот и другой под- ключают к входам усилителей 7 и 19 выходы сумматоров 8 и 20 соответст< венно каналов ТТ и 1Ч.

На вход усилителя 7. поступает сигнал рассогласования, являющийся раз- . ностью выходных сигналов перемножителя 15 и перемножителя 10.

Выходной сигнал перемножителя 15 может быть представлен в виде

V + V„cos p„ r

На сумматор 9 поступают также сиги налы Vге и К«(r>-r), в РезУльтате 40 чего на его выходе формируется сигнал

ЧЕ„ Чи sin Р„= (ГЕ)„.

Сигнал Ч радиальной составляющей путевой скорости .поступает в канал I оценки ошибки этой составляющей на сумматор 3, .на котором сравнивается с сигналом Р Ч оценки скорости иэг менения дальности с выхода канала II.

В канале I формируется сигнал 3V„, оценки ошибки радиальной составляюшдй: путевой скорости, который поступает иа сумматор 9 канала II.

Сформированный в канале V сигнал и

4Ч оценки ошибки трансверсальной составляющей путевой скорости поступает на сумматор 21 канала IV на который также подается сигнал Vg

С выхода сумматора 21 сигйал Чя„-, 4Vg поступает на делитель 22, на другой вход которого подаетая сигнал г оценки дальности с выхода канала II.

С выхода делителя 22 сигнал (Ч да и

4Ч ) поступает на вход сумматора 23, на другой вход которого подается сиги.

-Ф нал К (e„-e) с,выхода усилителя 19Выходной сигнал сумматора 23 г — + К (e„-e)— л 4ЧЯ

Ч, + К,.(r„-r) - 4 Ч . г. и 45

Сигнал к является выходным сигналом оценки скорости изменения дально.сти канала II. и комплексного измерителя. В результате интегрирования этого сигнала интегратором ll на выходе комплексного измерителя формии руется сигнал r оценки дальности.

Сигнал Чд» трансверсальной составляющей путевой скорости с выхода канала Ш поступает в канал V.оценкк ошибки этой составляющей на сумматор

;29, на который также подается сигнал (6 9) Ue с выхода перемножителя 10 канала II.

Ve," "(г ).= Чв+»e - г +.4ЧВ

"(1) где 4Vg - ошибка определения трансверсальной составляющей автономными средствами.

Выходным сигналом перемножителя 10 я является произведение rg. Таким образом, сигнал рассогласования будет равен л л Д.

d = re- r6 + (Ч мe(r r)+ tV<>

1 6 () с

1 где Ч 8 — погрешность, вызванная флуктуационным шумом и нескомпенсированным остатком систематической

1412471

5 ошибки 3Vg определения трансверсаль ной составляющей путевой скорости, Определение дальности в соответст" вии с выражениями (1) и (2) эквива5 лентно вычислению дальности по фор-. муле фе

V в

На вход усилителя 19 поступает сигнал

r3

y — arct;g -- - . * {1 я-16 = 9Р и (3)

15 где 86 -: вычисленное значение азимута

Дифференцируя к и переходя от конечных приращений к среднеквадратиче ским ошибкам в линейном приближений, получают выражение для среднеквадратической ошибки по дальности

+. . .а ге v ã е

Л

{ g - { Ь + {{{ p+ К + К ) вы {., Ь М а 4 где Е .,.К . — относительк, .P r .ные значения среднеквадратических л Л ошибок оценки к и к.

Из формулы следует, что ошибкн 45 определения дальности и азимута не зависят от времени. Таким образом, ошибки оценки не будут накапливаться с течением времени по сравнению с из.вестными устройствами при отсутствии измерений дальности и/или азимута от радиотехнической аэимутально-дальномерной системы, а по своему значению будут меньше.

Формула и э обретения

Комплексный измеритель азимута и дальности, содержащий канал оценки

Kv

6 фл где К = е, К л = —. - относи.,9 8 . 30 тельные значения среднеквадратичес«

{ких Ошибок определения Vg и оценхи У.

Аналогично в линейном приближении среднеквадратическая ошибка опреде-..ения азимута по формуле (3),равна

35 дальности, включающий последовательно соединенные первый сумматор, переключатель, усилитель, второй сумматор и интегратор, вьжод которого является вьжодом оценки дальности, блок управления переключателем и перемножитель, при этом первый вход первого сумматора является входом сигнала измеренной дальности, а второй. вход соединен с выходом. интегратора, вход блока управления переключателем явля ется входом сигнала наличия измеренной длльности, а выход соединен с уп- . равляющим входом переключателя, перг.. вый вход перемножителя соединен с вы" ходом интегратора, канал оценки азимута, включающий последовательно соединенные первый сумматор, переключатель, усилитель, .второй сумматор и интегратор, выход которого является выходом оценки азимута, блок управления переключателем,.третий сумматор и первый делитель, при этом первый вход первого сумматора является входом сигнала измеренного азимута, а второй вход соединен с вьжадом интегратора, вход блока управления переключателем является входом сигнала наличия измеренйого азимута, а выход соединен с управляющим входом переключателя, выход третьего сумматора соединен с пер» вым входом первого делителя, второй вход которого соединен с выходом интегратора канала оценки дальности, а выход - с вторым входом второго сумматора канала оценки азимута, выход которого является вьжодом оценки скорости изменения азимута и соединен с вторым входом,перемножителя канала оценки дальности, канал радиальной .и трансверсальной составляющих путевой скорости, включающий сумматор, синусно-косинусный преобразователь и сии; нусный и косинусный аеремножители, при этом первый вход сумматора является входом сигнала измеренного путевого угла, второй вход соединен с выходом..интегратора канала оценки азимута, а выход — с входом сижусно

ro-косинусного преобразователя, коси- . нусный и сииусный выходы которого соединены соответственно с первыми входами косинусного и синусного перемножителей, вторые входы которых обьединены и являются входом сигнала измеренной путевой скорости, выход. косинусного перемиожителя соединен с вто- рым входом второго сумматора канала!

4!247!

Составитель Е. Погиблова

Техред А.Кравчук Корректор О. Кравцова

Редактор Т. Иванова

Заказ 3319

Тираж 45) Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб. ° д, 4/5 .

° В аВ Юа ISS «Ф » « ° асеев

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 оценки дальности, а выход синусного перемножителя — с первым входом тре,тьего сумматора канала оценки азимута, каналы оценки ошибки соответственно радиальной .составляющей путевой скорости и трансверсальной составляющей скорости, каждый иэ которых содержит последовательно соединенные сумматор, усилитель и интегратор, 10 выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход сумматора и выход интегратора канала оценки ошибки радиальной составляющей путевой скорости соединены соответст 15 некио.с выходом косинусного перемножителя канала радиальной и трансверсальной составляющих путевой. скорости и третьим входом второго сумма-. тора канала оценки дальности, выход 20 .которого является выходом оценки скорости изменения. дальности и соединен с третьим входом сумматора канала оцейки ошибки радиальной составляющей путевой скорости, а выход ин- 25 тегратора и второй и третий входы сумматора канала оценки ошибки трансверсальной составляющей путевой скорости соединены соответственно с вторым входом третьего сумматора канала 30 оценки азимута, выходом.синусного перемножителя канала радиальной и транс версалькой составляющих путевой скорости и выходом неремножителя канала оценки дальности, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью ловышения точности, в канал оценки дальности введен дополнительный сумматор первый вход которого соединен с выходом перемножителя канала оценки дальности, второй вход - с выходом синусного перемножителя канала радиальной и трансверсальной составляю-. щих путевой скорости, а.выход - с вторым входом переключателя канала оценки дальности, а в канал оценки азимута введены последовательно ,соединенные второй делитель, блок вычисления арктангейса и дополнительный сумматор, второй вход которого ,соединен с первым входом сумматора канала радиальной и:,трансверсальной составляющих путевой скорости, а Выход - с вторым входом переключателя канала оценки азимута, первый вход второго делителя соединен с выходом ,второго сумматора канала оценки дальности, а второй вход делителя - с выходом-перемножителя канала оценки дальностиэ