Однолучевой доплеровский датчик скорости для транспортных средств



Однолучевой доплеровский датчик скорости для транспортных средств
Однолучевой доплеровский датчик скорости для транспортных средств
Однолучевой доплеровский датчик скорости для транспортных средств
Однолучевой доплеровский датчик скорости для транспортных средств
Однолучевой доплеровский датчик скорости для транспортных средств
Однолучевой доплеровский датчик скорости для транспортных средств

 


Владельцы патента RU 2581771:

Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" (АО "ВНИИ "Сигнал") (RU)

Изобретение относится к области навигации наземных транспортных средств и предназначено для построения доплеровских датчиков продольной, сносовой и тангажной скоростей. Изобретение направлено на увеличение точности измерения скорости наземного транспортного средства с помощью ОДДС за счет компенсации погрешности смещения у средней частоты сигнала погрешностью смещения у частоты максимума спектра сигнала, величина которой пропорциональна погрешности средней частоты. Однолучевой доплеровский датчик скорости, содержащит последовательно соединенные приемоизлучающее устройство и измеритель частоты с Δfф>Δfс, где Δfф - ширина полосы пропускания фильтра, Δfс - ширина спектра полезного сигнала. При этом в него введены второй измеритель частоты с Δfф<Δfc, схема вычитания частот, корректор и схема сложения частот. 3 ил.

 

Изобретение относится к области навигации наземных транспортных средств (НТС), представляет собой однолучевой доплеровский датчик скорости (ОДДС), предназначенный для построения доплеровских датчиков продольной, сносовой и тангажной скоростей.

Известен ОДДС, используемый в навигационной аппаратуре летательных аппаратов, судов и НТС. ОДДС состоит из приемоизлучающего устройства (ПИУ), вырабатывающего аналоговый сигнал с частотой, равной доплеровскому сдвигу, и измерителя частоты (ИЧ), преобразующего аналоговый сигнал. ИЧ представляет собой различные по построению устройства следящей фильтрации полезного сигнала из шумов и соответственно формирователь выходного сигнала, соответствующего средней частоте отфильтрованного сигнала.

Так на рис. 3.3 (Флеров А.Г., Тимофеев В.Т. “Доплеровские устройства и системы навигации”, Москва: Транспорт, 1987 г., стр. 52) приведена блок-схема ОДДС. Этот ОДДС принят за прототип и его блок-схема приведена на фиг. 1.

Устройство-прототип включает в свой состав последовательно соединенные ПИУ, первый смеситель, полосовой фильтр, второй смеситель и преобразователь сигнала, кроме того, перестраиваемый генератор (гетеродин) и частотный дискриминатор, при этом выход гетеродина соединен со вторыми входами первого и второго смесителей, выход полосового фильтра соединен с входом частотного дискриминатора, выход которого соединен с управляющим входом гетеродина, а выход формирователя сигнала является выходом всего устройства.

При полосе пропускания полосового фильтра больше ширины спектра сигнала несовпадение частоты сигнала на выходе полосового фильтра с частотой настройки частотного дискриминатора (ЧД) на выходе последнего появляется сигнал, пропорциональный расстройке средней частоты спектра сигнала и частоты настройки ЧД (fЧД), который будет изменять частоту гетеродина (fГ) до совпадения частот. В этом случае на выходе второго смесителя появится сигнал с частотой .

Такая работа устройства следящей фильтрации обеспечивает подавление спектральных составляющих шумов и получение узкополосного спектра сигнала, из которого можно сформировать импульсы, следующие с частотой , где G(f) - спектр сигнала по мощности, но все искажения спектра сигнала, вызванные изменениями отражения сигнала и усиления тракта в пределах диаграммы направленности, изменяют (смещают) значение частоты сигнала.

Это свойство ОДДС-прототипа является его недостатком.

Изобретение направлено на увеличение точности измерения скорости НТС с помощью ОДДС за счет компенсации погрешности смещения у средней частоты сигнала погрешностью смещения у частоты максимума спектра сигнала, величина которой пропорциональна погрешности средней частоты.

Сущность изобретения заключается в том, что в ОДДС, включающий в свой состав последовательно соединенные ПИУ и ИЧ с Δfф>Δfс, где Δfф - ширина полосы пропускания фильтра, Δfс - ширина спектра полезного сигнала, введены второй ИЧ с Δfф<Δfc, схема вычитания частот, корректор и схема сложения частот, при этом выход ПИУ соединен с входом второго ИЧ, выходы обоих ИЧ соединены с соответствующими входами схемы вычитания частот, выход которой соединен с входом корректора, соединенного своим выходом с первым входом схемы сложения частот, второй вход которой соединен с выходом первого ИЧ, а выход является выходом ОДДС.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена блок-схема ОДДС-прототипа, на фиг. 2 изображен спектр полезного сигнала с оценками частоты, на фиг. 3 приведена блок-схема заявляемого ОДДС.

ОДДС (фиг. 3) включает в свой состав последовательно соединенные ПИУ 1 и первый ИЧ 2 с Δfф>Δfc, введены второй ИЧ 3 с Δfф<Δfc, схема вычитания частот 4, корректор 5 и схема сложения частот 6, при этом выход ПИУ 1 соединен с входом второго ИЧ 3, выходы первого и второго ИЧ 2, 3 соединены с соответствующими входами схемы вычитания частот 4, выход которой соединен с входом корректора 5, выход которого соединен с первым входом схемы сложения частот 6, второй вход которой соединен с выходом первого ИЧ 2, а выход является выходом ОДДС.

Сущность изобретения состоит в том, что в первом ИЧ 2 гетеродин в процессе движения транспортного средства удерживает спектр полезного сигнала на частоте фильтра, равной частоте надстройки ЧД. В результате на выходе второго смесителя получаем спектр сигнала, частоты гармонических составляющих которого равны соответствующим доплеровским сдвигам, и среднее значение флуктуирующей во времени мгновенной частоты, равной средней частоте спектра сигнала . Обусловлено это тем, что Δfф в первом ИЧ 2 имеет полосу пропускания больше Δfс. Поэтому небольшие “гуляния” частоты сигнала не вызывают изменения формы профильтрованного сигнала, и частоты сигнала на входе и выходе фильтра одинаковые.

В ИЧ 3 полоса пропускания фильтра уже ширины спектра сигнала и частоты сигналов на входе и выходе фильтра неодинаковы, поэтому профильтрованный сигнал, поступая на ЧД, вызывает перестройку гетеродина и, соответственно, сдвиг частоты сигнала до того момента, когда дальнейший сдвиг приведет к изменению знака сигнала у ЧД. Произойдет это при нахождении фильтра на частоте максимума спектра сигнала (фиг. 2). Таким образом один и тот же спектр выходного сигнала вызывает “установку” на частоте fф, ЧД в первом ИЧ 2 , а во втором ИЧ 3 fм:

,

где fф, ЧД - частота сигнала фильтра, ЧД;

fГ2 - частота гетеродина в ИЧ 2;

fГ3 - частота гетеродина в ИЧ 3;

fм - частота максимума спектра.

Это означает, что после вторичного смешения (после уменьшения fГ2 и fГ3) сигнал на выходе первого ИЧ 2 и второго ИЧ 3 равен и fм, настолько расходятся частоты гетеродинов в первом ИЧ 2 и втором ИЧ 3.

Значения и fм для спектра одного сигнала совпадают с частотой, соответствующей оси диаграммы направленности антенны только в отсутствии изменений отражающих свойств поверхности земли и коэффициента передачи в тракте в пределах диаграммы направленности (в пределах спектра). В действительности они практически всегда разные и разность между ними изменяется:

, ,

где f0 - частота, соответствующая оси диаграммы направленности или при отсутствии влияния рассеивающих свойств земли;

δм - погрешность частоты максимума сигнала;

- погрешность средней частоты сигнала,

при этом . Поэтому из получаемых в первом ИЧ 2 и втором ИЧ 3 частот ( и fм) можно получить

где Ky - уравнивающий коэффициент.

При разработке прибора на откалиброванном макете или опытном образце на мерном участке определяют δм, и Ky, который останется постоянным. Теоретически заявленный ОДДС для транспортного средства позволяет исключить погрешность смещения.

Однолучевой доплеровский датчик скорости, содержащий последовательно соединенные приемоизлучающее устройство и измеритель частоты с Δfф>Δfс, где Δfф - ширина полосы пропускания фильтра, Δfс - ширина спектра полезного сигнала, отличающийся тем, что в него введены второй измеритель частоты с Δfф<Δfc, схема вычитания частот, корректор и схема сложения частот, при этом выход приемоизлучающего устройства соединен с входом второго измерителя частоты, выходы обоих измерителей частоты соединены с соответствующими входами схемы вычитания частот, выход которой соединен с входом корректора, соединенного своим выходом с первым входом схемы сложения частот, второй вход которой соединен с выходом первого измерителя частоты, а выход является выходом однолучевого доплеровского датчика скорости.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в навигационных приборах (гидроакустических станциях) обнаружения ледяных образований (в том числе айсбергов) и оценки его характеристик.

Изобретение относится к акустическим локационным системам и может быть использовано для определения структуры дна и донных осадков. Параметрический профилограф содержит синхронизатор, блок индикации, приемный тракт, излучающий тракт, выход которого соединен с акустической излучающей антенной, вход приемного тракта соединен с акустической приемной антенной, а выход - с сигнальным входом блока индикации, блок задания величин допустимого отклонения углов направлений излучения зондирующего сигнала от вертикали, блок сравнения, схему совпадения и блок контроля угла наклона, выход которого соединен с одним из входов блока сравнения, при этом блок задания величин допустимого отклонения углов направлений излучения зондирующего сигнала от вертикали соединен с другим входом блока сравнения, выход которого соединен с одним входом схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом синхронизатора, а выход схемы совпадения соединен с управляющими входами блока индикации, приемного тракта, излучающего тракта и входом разрешения синхронизатора.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в навигационных приборах (гидроакустических станциях) обнаружения ледяных образований (в том числе айсбергов) и оценки его характеристик.

Изобретение относится к области навигации и представляет собой доплеровское устройство, вырабатывающее информацию о величинах составляющих скорости движения транспортного средства в системе координат, связанной с транспортным средством, что позволяет определять величины продольной, сносовой и тангажной составляющих скорости.

Изобретение относится к области навигации наземных транспортных средств. .

Изобретение относится к области навигации наземных транспортных средств и представляет собой однолучевой доплеровский датчик. .

Изобретение относится к устройствам активной локации для обнаружения объектов, расположенных в различных средах. .

Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для использования в радиолокационных станциях (РЛС) с доплеровским передатчиком, а также в специфических следящих системах.

Изобретение относится к радиолокации и может использоваться в радиотехнических системах, установленных на подвижных объектах, для получения радиолокационного изображения (РЛИ) в процессе дистанционного зондирования земной поверхности.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к способам и технике радиотехнического мониторинга источников радиоизлучений (ИРИ) с линейно-частотно-модулированными (ЛЧМ) сигналами.

Изобретение относится к области средств обнаружения нарушений, выявляемых правоохранительными органами. Достигаемый технический результат - повышение чувствительности и помехозащищенности.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в импульсных радиолокационных станциях (РЛС) сопровождения с активной фазированной антенной решеткой.

Изобретение относится к области подповерхностной радиолокации и контроля насыпи железных дорог и автодорог. Влажность, загрязненность и толщину слоев насыпи определяют с помощью георадара.

Изобретение относится к устройствам акустоэлектроники. Техническим результатом является повышение степени защищенности информационного сигнала от несанкционированного прочтения и повышение технологичности процесса его кодирования.
Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы в радиолокационных станциях (РЛС) для управления воздушным движением и для контроля воздушного пространства.

Изобретение относится к области определения местоположения подвижных подводных объектов технической природы и может быть использовано при поиске и обнаружении подводных аппаратов и платформ.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано при создании средств обнаружения высокоскоростных воздушных целей. Достигаемый технический результат изобретения - повышение вероятности обнаружения высокоскоростных воздушных целей за счет учета скорости их сближения с носителем импульсно-доплеровской радиолокационной станции (ИД РЛС).

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству и может быть использована для сбора информации для экспресс-диагностики инфекционных заболеваний биологических объектов - животных и птиц. Для этого на каждом биологическом объекте устанавливают RFID -метку, содержащую информацию о биологическом объекте. Берут образец от каждого биологического объекта. Размещают на его упаковке RFID-метку, содержащую информацию об образце и биологическом объекте. Наносят каждый образец на соответствующий иммунострип, меченный RFID-меткой. Считывают информацию с RFID-меток, находящихся на каждом биологическом объекте, соответствующем образце и иммунострипе. Вносят в память ридера результаты анализа, полученные для каждого образца с помощью иммунострипа. Передают информацию с ридера путем беспроводной или проводной связи в блок обработки данных, с помощью которого регистрируют полученную информацию и формируют единую базу данных. Также предложена система сбора информации для экспресс-диагностики инфекционных заболеваний животных и птиц. Группа изобретений позволяет осуществлять диагностический контроль на инфекционные заболевания животных и птиц. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях (РЛС). Достигаемый технический результат - сохранение максимального коэффициента усиления Ку антенны РЛС в широком диапазоне сканирования в угломестной плоскости. Указанный технический результат достигается тем, что радиолокационный обзор пространства осуществляют с помощью фазированной антенной решетки, при этом при электронном сканировании по углу места и механическом в азимутальной плоскости обеспечивают равномерное распределение максимального значения коэффициента усиления антенны путем механического сканирования луча в угломестной плоскости. 2 ил.
Наверх