Устройство обработки сигналов навигационного радиолокатора



Владельцы патента RU 2507528:

Егоров Василий Андреевич (RU)
Иваницкий Анатолий Сергеевич (RU)
Часовской Александр Абрамович (RU)
Лапшин Виктор Сергеевич (RU)

Устройство обработки сигналов навигационного радиолокатора может быть использовано в судовых радиолокаторах надводной обстановки. Достигаемый технический результат - уменьшение времени швартовки без уменьшения безопасности движения судна. Указанный результат достигается благодаря введению отражателя в месте швартовки судна, при отсутствии судна, телевизионного датчика, встроенного в индикатор, видеоконтрольного устройства и датчика координат места швартовки, при этом передающее устройство имеет электромагнитную связь через отражатель в месте швартовки судна, при отсутствии судна, с приемным устройством, при этом оптический выход индикатора соединен с оптическим входом телевизионного датчика, встроенного в индикатор, причем телевизионный датчик имеет группу выходов, соединенную с группой входов видеоконтрольного устройства и первой группой входов блока вторичной обработки, вторая группа входов которого соединена с группой выходов датчика координат места швартовки. 1 ил.

 

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в судовых радиолокаторах надводной обстановки.

Известно устройство обработки радиолокационных сигналов, входящее в состав радиолокатора, который может быть и навигационным, представленное в книге «Радиотехнические системы», М.Ю. Казаринов, М., Высшая школа, 1990 г., стр.194-197. В его состав входит передающее и приемное устройство, синхронизатор, датчик азимутальных напряжений, индикатор, блок вторичной обработки.

Синхронизатор выдает синхроимпульсы как команды на излучение зондирующего импульса передающему устройству. Также синхроимпульсы поступают в индикатор для формирования развертки по дальности.

Отраженные от надводных объектов электромагнитные сигналы поступают в приемное устройство, где преобразуются в электрические сигналы, поступающие далее в индикатор для отображения на соответствующей дальности и азимутальном направлении, формируемом в индикаторе с помощью напряжений, поступающих с датчика азимутальных напряжений. С помощью блока вторичной обработки может осуществляться построение направлений смещения надводных объектов. Устройство можно использовать для осуществления швартовки судна. Однако не обеспечивается уменьшение времени швартовки.

Известно устройство обработки сигналов навигационного радиолокатора, изложенного в вышеупомянутом источнике на стр.48, рис.22, 21. В его состав могут входить те же узлы, что и в первом аналоге, а блок вторичной обработки может входить в состав компьютера. Но кроме того, для выдачи рекомендованного курса используется курсовой указатель судна, принимающий с блока вторичной обработки информацию курса. Однако также не обеспечивается уменьшение времени швартовки. С помощью предлагаемого устройства осуществляется уменьшение времени швартовки без уменьшения безопасности движения судна.

Достигается это введением отражателя в месте швартовки судна при отсутствии судна, телевизионного датчика, встроенного в индикатор, видеоконтрольного устройства и датчика координат места швартовки, при этом передающее устройство имеет электромагнитную связь через отражатель в месте швартовки судна при отсутствии судна с приемным устройством, а оптический выход индикатора соединен с оптическим входом телевизионного датчика, встроенного в индикатор, и этот телевизионный датчик имеет группу выходов, соединенную с группой входов видеоконтрольного устройства и первой группой входов блока вторичной обработки, вторая группа входов которого соединена с группой выходов датчика координат места швартовки.

На фиг.1 и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - отражатель в месте швартовки судна при отсутствии судна

2 - синхронизатор

3 - передающее устройство

4 - приемное устройство

5 - датчик азимутальных напряжений

6 - индикатор

7 - телевизионный датчик, встроенный в индикатор

8 - датчик координат места швартовки

9 - блок вторичной обработки

10 - видеоконтрольное устройство

11 - курсовой указатель судна,

при этом выход синхронизатора 2 соединен с первым входом индикатора 6 и с входом передающего устройства 3, имеющего электромагнитную связь через отражатель в месте швартовки судна при отсутствии судна 1 с приемным устройством 4, имеющим выход, соединенный со вторым входом индикатора 6, третий вход которого соединен с выходом датчика азимутальных напряжений 5, а оптический выход связан с оптическим входом телевизионного датчика, встроенного в индикатор 7, и этот телевизионный датчик имеет группу выходов, соединенную с группой входов видеоконтрольного устройства и с первой группой входов блока вторичной обработки 9, имеющего вторую группу входов и группу выходов, соответственно соединенные с группой выходов датчика координат места швартовки 8 и с группой входов курсового указателя судна 11.

Устройство работает следующим образом.

Синхронизатор 2 выдает синхроимпульсы как команды на излучение зондирующих импульсов передающему устройству 3. Также синхроимпульсы поступают в индикатор для формирования развертки по дальности. Отраженные от надводных объектов и берега электромагнитные сигналы поступают в приемное устройство 4, где преобразуются в электрические сигналы, поступающие далее в индикатор 6 для отображения их на соответствующей дальности и азимутальном положении, формируемом в индикаторе с помощью напряжений, поступающих с датчика азимутальных напряжений, обеспечивая вращение круговой развертки на индикаторе. Электромагнитная энергия также отражается от отражателя в месте швартовки судна при отсутствии судна 1. Для исключения возникновения помех его отражательная способность не должна превышать строго определенной величины, но может превышать отражательную способность судна. Отражатель 1 устанавливается при отсутствии в месте швартовки другого судна.

Если место швартовки заранее неизвестно и выбирается самостоятельно и отсутствует отражатель 1, то координаты швартовки уточняются по мере приближения судна к берегу. Для улучшения автоматического выделения объектов, в том числе отражателей, и увеличения чувствительности используется телевизионный датчик, встроенный в индикатор 7, который преобразует световую энергию с индикатора 6 в электрические сигналы, амплитуда которых зависит от яркости их отображения на экране индикатора.

Строчные и кадровые координаты отображений на экране индикатора 6, формируемые с помощью телевизионного датчика, встроенного в индикатор 7, характеризуют дальности и азимутальные положения объектов, поступающие на первую группу входов блока вторичной обработки 9 и на группу входов видеоконтрольного устройства 10. С помощью него определяются координаты места швартовки, так как вдоль береговых линий могут быть размещены и другие отражатели. Выбранные координаты швартовки выдаются с группы выходов датчика координат места швартовки 8 в виде кода на вторую группу входов блока вторичной обработки 9, который может входить в состав компьютера.

Блок 9, анализируя информацию о смещающихся относительно судна объектах, осуществляет построение направлений их смещения, в том числе и отражателя 1 при следовании судна к месту швартовки, и выдает значение курса судна, по которому необходимо следовать, в курсовой указатель судна 1. Пример конкретного исполнения блока вторичной обработки представлен в книге «Радиотехнические системы», Пестряков В.П. и др., 1985 г., стр.219. Предлагаемое устройство позволяет увеличить скорость движения при подходе к базе. При этом обеспечивается расхождение с другими, наиболее опасными объектами, в том числе и пришвартованными к берегу.

Устройство обработки сигналов навигационного радиолокатора, состоящее из синхронизатора, передающего устройства, приемного устройства, датчика азимутальных направлений, индикатора, блока вторичной обработки и курсового указателя судна, где выход синхронизатора соединен с входом передающего устройства и с первым входом индикатора, имеющего второй и третий входы, соответственно соединенные с выходом приемного устройства и с выходом датчика азимутальных направлений, а группа выходов блока вторичной обработки соединена с группой входов курсового указателя судна, отличающееся тем, что вводятся: отражатель в месте швартовки судна при отсутствии судна, телевизионный датчик, встроенный в индикатор, видеоконтрольное устройство, и датчик координат места швартовки, при этом передающее устройство имеет электромагнитную связь через отражатель в месте швартовки судна при отсутствии судна с приемным устройством, а оптический выход индикатора связан с оптическим входом телевизионного датчика, встроенного в индикатор, и этот телевизионный датчик имеет группу выходов, соединенную с группой входов видеоконтрольного устройства и с первой группой входов блока вторичной обработки, вторая группа входов которого соединена с группой выходов датчика координат места швартовки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиотехнике и используется как аварийно-спасательный радиомаяк для передачи аварийного сообщения через искусственные спутники Земли системы КОСПАС-САРСАТ на станции приема и обработки информации аварийного сообщения.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения координат источника радиоизлучений (ИРИ), в частности для определения координат ИРИ коротковолнового (КВ) диапазона в ходе радиомониторинга.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. .

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для пеленгования источников радиосигналов с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ) в коротковолновом (KB) диапазоне.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения координат источников радиоизлучений (ИРИ), в частности для определения координат ИРИ при амплитудно-фазовой пеленгации с борта летательного аппарата (ЛА).

Изобретение относится к радиотехнике. .

Изобретение относится к способу и системам управления летательными аппаратами и может быть использовано для измерения координат по тангажу и курсу. .

Изобретение относится к радиопеленгации, а именно к системам, обеспечивающим определение пространственного местоположения объекта, например летательного аппарата (ЛА).

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для определения местоположения источника радиоизлучения (ИРИ). Достигаемый технический результат - повышение селективности ИРИ. Указанный результат достигается за счет многократной пеленгации и фиксации параметров радиоизлучения с разных точек траектории полета, сравнения текущих значений этих параметров с их значениями от каждого предыдущего отсчета и регистрации полученных данных только в случае совпадения в допустимых пределах сравниваемых значений, что обеспечивает высокую достоверность идентификации истинного ИРИ и снижает вероятность ложных тревог, учитывают также исключительно те значения координат, которые попадают в поле допуска, зафиксированного относительно полученных по результатам предыдущего отсчета. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при пеленгации источников радиоизлучений (ИРИ) коротковолнового (KB) диапазона. Достигаемый технический результат изобретения - повышение быстродействия обработки сигналов ИРИ KB диапазона, находящихся в трехмерном пространстве, при многоканальной фазовой пеленгации. Указанный результат достигается за счет того, что в заявленном устройстве осуществляют частотную селекцию принятого сигнала и измерение фазы сигнала на каждом элементе АР, затем на частоте ИРИ оценивают фазу сигнала в геометрическом центре АР, на каждом элементе АР определяют фазу сигнала относительно фазы в геометрическом центре АР, формируют матрицу координат и матрицу направленности АР, определяют сферическую поверхность нахождения вектора прихода плоской волны, находят вспомогательный вектор, определяющий центр области возможных ошибок измерения волнового вектора, строят семейство подобных эллипсоидов ошибок с общим найденным центром, определяют точку касания эллипсоида из построенного семейства с сферической поверхностью, после чего находят вектор прихода сигнала и соответствующие ему азимут и угол места. 2 ил.

Группа изобретений относится к навигационным системам. Достигаемый технический результат - расширение ассортимента радиокомпасов, что достигается за счет использования в них определителя рассогласования продольной оси радиокомпаса с направлением на радиомаяк. Указанный результат достигается тем, что определяют направление на радиомаяк посредством излучения в сторону радиомаяка и переизлучения им электромагнитной энергии обратно следующим образом. Из двух точек радиокомпаса (как выполнен, смотри ниже), с базовым L расстоянием между точками, на радиомаяк излучают два непрерывных сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразно линейно возрастающему закону (НЛЧМ сигнал), с близкими частотами f1 и f2 НЛЧМ сигнала и одинаковыми его частотой модуляции Fm и девиацией частоты dfm, которые: принимают на радиомаяке, усиливают по мощности и переизлучают в сторону радиокомпаса, где их перемножают с излученными НЛЧМ сигналами и выделяют сигналы: Fpi=2DiFmdfm/C-2Vif1/C и Fpj=2DjFmdfm/C-2Vif2/C, где Di и Dj - расстояние между антеннами радиокомпаса и антенной радиомаяка, перемещающегося со скоростью Vi, C - скорость света, а затем, после перемножения сигналов с частотами Fpi и Fpj, выделяют разностный сигнал частотой f3=Fpi-Fpj, величина которой, при совпадении линии расположения антенн радиокомпаса с направлением на радиомаяк, или перпендикуляра, восстановленного из середины линии расположения антенн радиокомпаса, с направлением на радиомаяк, независимо от расстояния между радиокомпасом и радиомаяком, является конкретной и позволяет утверждать, что при обнаружении на радиокомпасе сигнала частотой f3, направление на радиомаяк определено. Радиокомпас содержит радиомаяк и двухчастотный частотный дальномер с двумя антеннами, установленными на базовом L расстоянии между собой, выходы фильтров разностных частот которого, через последовательно соединенные смеситель и узкополосный полосовой фильтр, подключены к схеме включения сигнализации. А радиомаяк содержит антенну, полосовой фильтр и усилитель мощности. 3 н.п. ф-лы.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Достигаемый технический результат - возможность селекции источника сигналов в трехмерном пространстве. Технический результат достигается тем, что устройство для определения направления на источник сигнала содержит первую магнитную антенну, вторую магнитную антенну, перпендикулярную первой магнитной антенне, третью антенну, шесть усилителей, двенадцать аналого-цифровых преобразователей (АЦП), персональную электронно-вычислительную машину (ПЭВМ или микропроцессору), содержит также блок системы единого времени (GPS или Глонасс) и блок связи с абонентами, подключенные к ПЭВМ, три смесителя, двенадцать управляемых фильтров, шесть коммутаторов, четыре цифроаналоговых преобразователя (ЦАП), три калибратора, формирователь, гониометр, выполненный определенным образом, причем первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой усилители выполнены управляемыми по фазовому сдвигу и усилению с управляющими входами, подключенными к ПЭВМ, третья антенна выполнена магнитной и ориентирована перпендикулярно первой и второй магнитным антеннам. Перечисленные средства выполнены и соединены между собой определенным образом. 2 ил.
Изобретение относится к области обеспечения поисково-спасательных операций при авариях летательных и подводных объектов. Способ определения места крушения движущегося объекта характеризуется использованием устройств, снабженных воздухо- и водоплавающими носителями, активируемыми после отделения устройств от объекта, радиомаяками, идентификатором и навигатором, накопителями информации о состоянии объекта, системой связи и демаскирующими элементами для уверенного поиска и определения координат цепочки устройств на поверхности, по которой локализуют трассу и место непосредственно крушения объекта. Изобретение направлено на повышение эффективности поисково-спасательных работ. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области приборостроения и касается дальнейшего совершенствования амплитудных датчиков фасеточного типа, участвующих в решении задач навигации, ориентации, стабилизации и положения мобильных объектов по Солнцу или источнику иной интенсивности. Способ разрешает проблему синтеза положенной относительной пеленгационной характеристики датчика, которая определяет позицию энергетического центра отдаленного лучистого источника относительно главной оси прямоугольной системы координат мобильного объекта. Сущность способа заключается в замене пассивных детекторов излучения - фотонных приемников датчика на гибридные пассивные модули, включающие пассивный детектор излучения с фронтально-плоской чувствительной поверхностью и пару тонких светонепроницаемых вертикальных стенок, расположенных по бокам вдоль угловой оси прямоугольной системы координат датчика, синтезировании с помощью гибридных пассивных модулей положенной относительной пеленгационной характеристики. Синтезирование - объединение конкретного набора гибридных модулей, что разрешает оптимизировать измерительные параметры датчика под решаемую задачу. Устройство - датчик (пассивный пеленгатор), реализующее способ, демонстрирует при соответствующем конструктивном и технологическом подходе построения путь получения минимальных значений величин массы, объема и электропотребления. Способ и устройство, реализующее способ, открывают новое направление построения пассивных фотоэлектрических пеленгаторов с обзорными окнами 10-360 градусов, по каждой координате, при минимальной погрешности угловых измерений в них. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения координат наземных источников радиоизлучения (ИРИ) при радиопеленговании с борта летательного аппарата (ЛА). Достигаемый технический результат - повышение точности определения координат наземных ИРИ и снижение вычислительных затрат при радиопеленговании с борта ЛА. Указанный результат достигается за счет того, что осуществляют прием радиосигналов бортовой пеленгаторной антенной (БПА), частотную селекцию радиосигналов, определение линий радиопеленгов в азимутальной плоскости БПА, регистрацию полученных данных периодически отсчетами, формирование не менее одной независимой пары пересекающихся полуплоскостей положения наземного ИРИ, ортогональных азимутальной плоскости БПА, проходящих через каждую полученную линию радиопеленга, выбор и весовую обработку пар независимых отсчетов данных, учитывающих зависимости дисперсий оценок координат наземного ИРИ от взаимного расположения в пространстве ЛА и наземного ИРИ. При этом дополнительно введены операции формирования нормалей к полуплоскостям положения наземного ИРИ, определения не менее одной линии положения наземного ИРИ как линии пересечения независимой пары пересекающихся полуплоскостей положения наземного ИРИ, параметры которой определяют из условия ортогональности к вышеупомянутым нормалям, и определения координат наземного ИРИ как точки пересечения линии положения наземного ИРИ с поверхностью Земли с использованием итерационной процедуры ее поиска. Кроме того, при выборе и весовой обработке пар независимых отсчетов данных дополнительно учтены зависимости дисперсий оценок координат наземного ИРИ от параметров угловой ориентации БПА и от углов пересечения линии положения и нормалей к полуплоскостям положения наземного ИРИ с поверхностью Земли. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области гидроакустических навигационных систем, а более конкретно к способам приведения автономных необитаемых подводных аппаратов при помощи гидроакустических средств. Достигаемый технический результат - сокращение до минимума набора регистрируемых параметров, необходимых для приведения подводного аппарата, при отсутствии синхронизации между маяком и подводным аппаратом. Технический результат достигается тем, что для приведения автономного необитаемого подводного аппарата используется один опорный гидроакустический маяк, излучающий сигналы через равные промежутки времени, для аппарата задается постоянная скорость движения , аппарат принимает сигналы от маяка, с помощью системы экстремального регулирования (СЭР) производится поиск оптимального угла пеленга на маяк; производят настройку маяка на периодическое излучение двух типов фазоманипулированных шумоподобных сигналов S1 и S2 с мощностью P(S1)>P(S2) и периодом T(S1)≥T(S2); по ходу движения аппарата регистрируют сигналы с помощью многоканального приемника, каждый из каналов которого настроен на определенное изменение длительности и частоты сигналов S1 и S2, вызванное влиянием эффекта Допплера; путем анализа корреляционной функции в каждом из каналов с помощью селектора максимума идентифицируют сигнал и производят оценку скорости взаимного сближения аппарата и маяка ; полученную оценку подают на вход СЭР и производят управление движительно-рулевым комплексом аппарата для поиска и поддержания курса, соответствующего максимальному значению ; при регистрации сигнала S2 уменьшают скорость движения аппарата ; при получении отрицательной оценки на выходе селектора максимума (прохождении аппаратом точки расположения маяка) производят остановку подводного аппарата. 4 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах радиомониторинга при решении задачи скрытого определения координат источников радиоизлучений (ИРИ), в частности для определения координат ИРИ с борта летательного аппарата (ЛА). Достигаемый технический результат изобретения – повышение точности определения координат ИРИ за счет обеспечения согласования по поляризации между приемной бортовой антенной системой (БАС) и полем приходящей электромагнитной волны. Способ основан на измерении трех ортогональных составляющих вектора напряженности электрического поля в пространстве Ела x, Ела y, Ела z, формировании вспомогательной плоскости, проходящей через центр БАС ЛА с координатами (xла, yла, zла) и перпендикулярной вектору напряженности электрического поля преобразованного в топоцентрическую систему координат, который определяется тремя ортогональными составляющими Ет x, Ет y, Ет z, определении линии положения ИРИ как линии пересечения каждой из вспомогательных плоскостей с поверхностью Земли и вычислении координат ИРИ в точке пересечения линий положения ИРИ, сформулированных в процессе движения ЛА. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к навигации, а именно к способам определения положения летательного аппарата (ЛА) относительно взлетно-посадочной полосы (ВПП) и системе осуществления одного из способов. Достигаемый технический результат - возможность определения на борту ЛА его пространственного положения относительно ВПП и отображения экипажу в реальном масштабе времени параметров этого положения, а также в возможности использования их для автоматизации посадки ЛА. Указанный результат достигается за счет того, что антенная система наземных радиомаяков излучает когерентные сигналы, которые принимают антенной радиоприемника на борту ЛА, преобразуют по частоте и измеряют их разности фаз, которые пропорциональны разности путей распространения сигналов от антенн радиомаяка до бортовой антенны ЛА, при этом антенная система каждого наземного радиомаяка сформирована определенным образом. Когерентность сигналов радиомаяка осуществляют посредством модуляции тональными сигналами с соответствующими частотами, при этом излучаемые антенной системой радиомаяка сигналы принимают на антенну бортового радиоприемника ЛА и обрабатывают определенным образом. По результатам определения на борту ЛА четырех направляющих косинусов, формируемых обоими радиомаяками, и знания базового размера системы посадки определяют в системе координат ВПП точку пересечения линий визирования ЛА из центров антенных систем радиомаяков, являющуюся точкой местонахождения ЛА относительно взлетно-посадочной полосы, затем вычисляют прямоугольные координаты положения ЛА относительно точки приземления ЛА на взлетно-посадочной полосе, которые преобразуют в необходимые экипажу навигационные элементы полета ЛА при посадке. Система, реализующая способ, содержит два наземных радиомаяка, которые устанавливают в районе приземления ЛА на ВПП по разные стороны от ее оси, симметрично относительно ее оси, на известном базовом расстоянии друг от друга, при этом на борту ЛА устанавливают пеленгатор с радиоприемником, вычислитель и дисплей, причем каждый радиомаяк содержит генератор радиосигнала, два генератора тонального сигнала, два модулятора, пять избирательных фильтров, пять усилителей мощности, антенную систему, содержащую пять антенн, из которых одну антенну устанавливают в центре антенной системы, а остальные устанавливают по периферии определенным образом относительно центральной антенны. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2014-02-20 2014-02-19T17:06:05
Наверх