Фазовая разностно-гиперболическая координато-

 

О П И С А Н И Е l76130

ИЗОБ РЕ ТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик Ф х

Зависимое от авт. свидетельства Хо

Заявлено 22Х11.1964 (Х 913168/30-15) Кл. 45а, 69о

21а, 48 с присоединением заявки М

Государственный комитет ло делам изобретений и открытий СССР

МПК А Olb

Н 04р

УДК 631.372 — 52 (088.8) Приоритет

Опубликовано 26.Х.1965. Бюллетень М 21

Дата опубликования описания 23.XII.1965

Авторы изобретения

М. А. Фабрик и И. Е. Кинкулькии

Заявитель

ФАЗОВАЯ РАЗНОСТНО-ГИПЕРБОЛИЧЕСКАЯ КООРДИНАТОМЕРНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВОЖДЕНИЯ

САМОХОД Н ЫХ СЕЛ ЪСКОХОЗЯ Й СТ В ЕН Н ЫХ МАШ И Н

Подписная гру)гла М 188

Известные радиоинтерференционные коордннатомерные системы для автоматического вождения самоходных сельскохозяйственных машин, состоящие из неподвижных полевых радиостанций и установленного на управляемом обьекте бортового приемника, обладают целым рядом недостатков, снижающих точность измерения координат объекта, как-то: однозначность фазового отсчета, нестабильность частоты, приводящая к необходимости снабжения приемников системами автоподстройки, и другие.

Предложенная радиотехническая система позволяет устранить указанные недостатки и тем самым повысить точность измерения координат объекта. Она состоит из 4 неподвижных полевых станций, расположенных по краям поля, и бортовых приемников, размещенных на управляемых машинах. Полевые станции работают по принципу временнбй селекции, т. е. поочередно на одинаковых частотах. При этом одна из станций работает в режиме ведущей, остальные — в режиме ведомых. Конструктивно все станции выполнены одинаково и режим работы их может меняться путем простого переключения. Приемные устройства ведомых станций аналогичны бортовым приемникам.

Последовательность работы полевых станций обеспечивается системой старт-стоппой синхронизации. Каждая из ведомых станций в определенной последовательности вслед за ведущей излучает свой сигнал старт-стопной синхронизации. Ведущая полевая станция, кроме того, непрерывно излучает сигнал опорной частоты, что позволяет исключить системы автоподстройки приемных устройств.

Для разрешения многозначности фазового отсчета каждая полевая станция наряду с сигналом точной сети дополнительно излучает еще

1О сигналы грубой и сверхгрубой сетей, редукция между которыми принята приблизительно равной 16. Система работает в диапазоне часгот

50 — 30 Мгц.

На фнг. 1 представлена блок-схема полевой

15 станции в режиме ведущей; на фиг. 2 — блоксхема бортового приемника.

Радиопередатчик ведущей станции состоит нз задающего кварцевого генератора 1, умножителей 2, 8, 4, 5 частоты, фазовращателей 6, 20 11, 18, устройства формирования опорного сигнала, включаюшего делитель частоты 14 и умножитель 15, устройства формирования сигнала старт-стопной синхронизации, включающего модулятор 7 и блок формирования снг25 нала по времени 16, ключа 8, выходного каскада 9 и антеш:ы 10.

Работает полевая станция в режиме ведущей следующим образом. Сигнал с генератора 1 через переключатель режима, установлен30 ный в положение Ви1 — «ведущая», подается

176130 на умножители 2 и 8 с коэффициентами умножения соответственно 16 и 15. С выхода умножителя 2 частота láf вновь поступает на умножители 4 и 5 с коэффициентами умножения

16 и 15. На выходе умножителя 4 получается частота 256f, которая после фазовращателя б и модулятора 7 через ключ 8 поступает на выходной каскад передатчика 9 и далее в антенну 10. Таким образом формируется частота точчой сети — 256 f, равная при частоте задающего генератора 195 кгпв — 50 Мгц.

Частота грубого канала 2401 с выхода умножителя 5 через фазовращатель 11, ключ 8 и выходной каскад передатчика 9 также попадает в антенну 10. Для формирования частоты сверхгрубого канала частота 15f с умножителя 3 поступает на смеситель 12. Туда же подается сигнал точной сети 256f. На выходе смесителя 12 образуется частота 241 f, которая после фазовращателя 18, через ключ 8 и выходной каскад передатчика 9 попадает в антенну 10. Фазовращатели б, 11 и 18 в режиме ведущей станции — неподвижны.

Для формирования опорного сигнала используется частота точной сети, которая после фазовращателя б через переключатель режима поступает на делитель 14 — два раза, на умножитель 15 — 3 раза и далее через выходной каскад передатчика 9 непрерывно излучается через антенну 10. Сигнал старт-стопной синхронизации формируется путем модуляции в модуляторе 7 сигнала точной сети.

Блок 16 формирует импульс старт-стопной синхронизации, равный по времени 4 м/сек, который открывает ключ 8 и обеспечивает прохождение частот на выходной каскад 9, а также выдает соответствующий сигнал на модулятор 7.

Таким образом, полевая ведущая станция в свой такт излучает частоты 256/, 2401, 241f и непрерывно — опорную частоту f„, равную з! (2561). Частота грубой сети образуется как разность частот точного и грубого каналов

2561 — 240f= 16f, а частота сверхгрубой сети как разность между частотами сверхгрубого и грубого каналов 2411 — 240f = 1/.

Сигналы точного, грубого и сверхгрубого каналов из приемной антенны 20 поступают на усилитель высокой частоты 21. С выхода усилителя 21 частоты 241f и 2401 поступают на смеситель 22, на выходе которого образуется частота сверхгрубой сети f<, равная 195 кгпв, которая выделяется фильтром 28 и подается на смеситель 24. На этот же смеситель поступает частота f> кварцевого гетеродина 25, равная 205 кгпв. В результате смешения образуется промежуточная частота 10 кгпв, которая с фильтра 26 поступает в фазометрический блок

27. На смеситель 28 поступают частоты 240f и

256f, в результате смешения на выходе получается частота грубой сети 16f, равная

3,12 Мгц, которая выделяется фильтром 29 и поступает на смеситель 80. Гетеродинная частота грубой сети, равная 3,28 Мгц, получается умножением 16 раз в умножителе 31 часто5 и

15 го

3О

so

65 ты кварцевого гетеродина f . Промежуточная частота грубой сети 16/ — 16f О,iá Мгн выделяется фильтром 32 и поступает в фазометрический блок 88. Частота точной сети 256f подается на смеситель 84.

Гетеродинная частота точной сети, равная

52,56 Мгц, получается умножением 16 раз гетеродинной частоты грубой сети в умножителе 85. На выходе смесителя 84 фильтр 86 выделяет промежуточную частоту точной сети, равную 2,56 Мгц (52,56 — 50,0), которая поступает в фазометрический блок 37.

Опорное напряжение для фазометрических блоков формируется следующим образом.

Опорный сигнал, излучаемый полевой ведущей станцией, равный зl, (256f) из антенны 20 через усилитель высокой частоты 38 попадает на смеситель 89. Гетеродинное напряжение формируется делением на 2 гетеродинной частоты точной сети в делителе 40. Полученная частота (256) ) умножается 3 раза умножителем 41. В результате на смеситель 89 поступает гетеродинная частота, равная / (256f ).

Полученная таким образом промежуточная частота выделяется фильтром 42 и после делителя 48 — 3 раза и умножителя 44 — 2 раза приводится к промежуточной частоте точной сети, равной 2,56 Мгц. Сформированное опорное напряжение подается на фазометрический бок 87 точной сети, а в фазометрический блок 88 грубой сети опорное напряжение формируется после делителя на 16 — блок45.

При дальнейшем делении на 16 в блоке 46 получается опорное напряжение, равное 10 кгпв, которое подается в фазометрический блок 27 сверхгрубой сети и по цепи 47 в передатчик ведомой станции для формирования сигналов (при использовании бортового приемника в качестве синхронизирующего устройства на ведомой полевой станции). Для выделения сигналов старт-стопной синхронизации промежуточная частота точной сети подается также на детектор 48, после которого имеются фильтры 49.

Сигналы с выхода фильтров в блоке 50 формируют управляющие импульсы старт-стопной синхронизации, поступающие в соответствующие моменты времени на фазометрические блоки 27, 88 и 87, а также в передающее устройство по цепи 17 при работе его в режиме ведомой станции.

При использовании бортового приемника на ведомой станции с фазометрических блокоь

27, 33 и 87 по цепям 51, 52 и 58 поступают сигналы рассогласования, которые приводят в движение двигатели фазовращателей соответственно: 18, 11 и б, за счет чего обеспечивается синфазность работы всех станций. Сиг-. налы с фазометрических блоков 27, 88 и 87 поступают на устройство сравнения координат.

При работе полевой станции в режиме ведомой (фиг. 1) формирование сигналов производится не от кварцевого генератора 1, а с помощью смесителя 19, на который из бортового приемника подается опорное напряжение по цепи 47 и гетеродинное напряжение — по це176130

5 пи 18. При этом переключатели режима ставят в положение Вл. На выходе смесителя 19 образуется частота сигнала, равная 195 кга, которая в дальнейшем формирует сигналы точного, грубого и сверхгрубого каналов точно так же, как и в режиме ведущей станции, рассмотренном выше. Кроме того, сигнал опорной частоты не формируется, фазовращатели б, 1l и 18 не остаются неподвижными, а подстраивают фазы сигналов в такте излучения данной ведомой станции под фазы соответствующих сигналов ведущей станции. Стробирующий импульс старт-стопной синхронизации вырабатывается с задержкой по времени в блоке формирования lб по команде импульса старт-стопной синхронизации ведущей станции, поступающего по цепи 17 из приемника.

Предмет изобретения

1. Фазовая разностно-гиперболическая координатомерная система для автоматического вождения самоходных сельскохозяйственных машин, включающая ведущую и ведомые неподвижные полевые станции, состоящие из радиопередатчика и радиоприемного устройства, и установленные на управляемых объектах бортовые приемники с фазовращателями, отличающаяся тем, что, с целью разрешения многозначности фазового отсчета, упрощения и унификации аппаратуры, радиопередатчики полевых станций снабжены устройствами формирования сигналов грубой и сверхгрубой сетей, опорного сигнала и сигнала старт-стопной синхронизации работы полевых станций, а бортовые приемники и приемники полевых станций — устройствами выделения этик сигналов и фазометрпческпмп блоками грубой и сверхгрубой сетей.

2. Система IIO п. 1, отличающаяся тем, что устройство формирования опорного сигнала выполнено в виде делителя и умножптеля частоты точной сети в целочисленном отношении, а устройство выделения его состоит пз последовательно включенных усилителя высокой частоты, смесителя, фильтра п делителей частоты, подающих опорное напряжение ца фазометрические блоки.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что

15 устройство формирования сигнала старт-стопной синхронизации выполнено в виде мод1 лятора частоты точной сети, выдающего сигнал на антенну через ключ, управляемый блоком формирования сигнала по времени, а устрой20 ство выделения сигнала старт-стопной синхронизации — в виде детектора п фильтра модулирогапной частоты точной сети п блока, формирующего и подающего управляющие импульсы на фазометрпческпе блоки п передат25 чик.

4. Система по и. 1, отлачающачся тем, что, с целью обеспечения сппфазпостп работы полевых станций, передатчики пx снабжены фазовращателями, приводимыми в действие спг30 налами рассогласования, получаемыми от соответствующих фазометрическпх блоков приемных устройств.

5. Система по пп. 1 — 4, отлачающаяся тем, что ведущая и ведомые полевые станции кон35 структивно выполнены взаимозаменяемыми.

176130

5l5Р 53

Уыг. 1

Фбг Г

Редактор Т, Каранова

;>аказ 3496 9 Тираж 550 Форма г бу:и 60у 90 1 Обьсм 0,44 изд. л. Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретешгй и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Дементьев

Тсхред А, А. Камышвикова

Корреl.òîðû: T. Н. Костикова и Л. В. Тюняева