Фазоразностный способ определения местоположения объекта навигации

Изобретение относится к радионавигации и может быть использовано в локальных навигационных системах и сетях для управления движением мобильных объектов в локальных зонах навигации. Достигаемый технический результат - повышение точности определения координат объекта навигации и расширение области пространства, в пределах которой возможно однозначное определение координат объекта навигации без снижения точности. Способ основан на одновременном излучении объектом навигации в течение интервала времени, достаточного для фазовых измерений, двух высокочастотных гармонических сигналов с отличающимися на заданную величину частотами, их приеме в нескольких опорных радионавигационных точках с известными координатами и формировании из них сигналов разностной частоты, передаче указанных сигналов разностной частоты в центральный пункт обработки, измерении в нем разностей фаз сигналов разностной частоты, полученных из разных опорных радионавигационных точек, при этом из каждого сигнала разностной частоты в центральном пункте обработки дополнительно формируют сигнал масштабной частоты, величина которой в n раз больше разностной частоты, измеряют разности фаз сигналов масштабной частоты, сформированных для разных пар опорных точек, а результаты измерений разностей фаз сигналов на разностной и масштабной частотах пересчитывают с учетом взаимного расположения опорных радионавигационных точек и центрального пункта обработки в координаты объекта навигации. 2 ил.

 

Изобретение относится к радионавигации и может быть использовано в локальных навигационных системах и сетях для управления движением мобильных объектов в локальных зонах навигации.

Известен защищенный патентом РФ №2204145, кл. G01S 3/46, 2003, способ определения координат источника излучения, основанный на приеме его сигнала тремя антеннами, образующими ортогональные базы.

Такое действие, как определение направления на источник излучения, является существенным признаком и заявляемого способа.

Известен также защищенный патентом РФ №2013785, кл. G01S 13/00, 1994, способ определения местоположения подвижных объектов, заключающийся в излучении кодированных сигналов передатчиками объектов, приеме сигналов в N пространственно разнесенных пунктах с последующей ретрансляцией их на центральный пункт обработки и измерении задержек между принятыми сигналами.

Ретрансляция сигналов на центральный пункт обработки является существенным признаком и заявляемого способа.

Причиной, препятствующей достижению в этих аналогах, защищенных патентами РФ, технического результата, обеспечиваемого изобретением, является необходимость использования достаточно сложной системы единого времени.

Известен разностно-дальномерный способ определения местоположения мобильных объектов, заключающийся в поочередном излучении сетью опорных навигационных пунктов, расположенных в точках пространства с известными координатами, когерентных гармонических сигналов, их приеме на мобильном объекте, принятых от каждого опорного объекта и вычислении по ним координат мобильного объекта [Бакулев П.А., Сосновский А.А. Радиолокационные и радионавигационные системы. - М.: Радио и связь, 1994, с. 211-214].

Измерение фазовых сдвигов сигналов и вычисление по ним координат мобильного объекта является существенным признаком и заявляемого способа.

Причиной, препятствующей достижению в этом аналоге технического результата, обеспечиваемого изобретением, является необходимость в использовании высокоточной шкалы единого времени на объекте навигации и сложность реализации при больших расстояниях между опорными радионавигационными точками и объектом навигации.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому (прототипом) является способ определения местоположения объекта навигации (заявка на патент №2014116786 от 24.04.2014, решение о выдаче патента от 05.06.2015).

Способ заключается в одновременном излучении объектом навигации двух высокочастотных гармонических сигналов с отличающимися на заданную величину частотами, приеме их в нескольких опорных радионавигационных точках с известными координатами и формировании из них сигналов разностной частоты, передаче указанных сигналов разностной частоты в центральный пункт обработки, измерении в нем разностей фаз сигналов разностной частоты, полученных из разных опорных радионавигационных точек.

Такие действия, как излучение объектом навигации двух высокочастотных гармонических сигналов с отличающимися на заданную величину частотами, прием их в нескольких опорных радионавигационных точках с известными координатами и формирование из них сигналов разностной частоты, передача указанных сигналов разностной частоты в центральный пункт обработки, измерения в нем разностей фаз сигналов разностной частоты, полученных из разных опорных радионавигационных точек, являются существенными признаками заявляемого способа.

Причиной, препятствующей обеспечению в способе-прототипе технического результата, обеспечиваемого изобретением, является низкая точность определения координат объекта навигации в зоне обслуживания радионавигационной системы, использующей этот способ.

Размеры этой зоны обслуживания в способе-прототипе ограничены областью пространства, в которой расстояния между объектом навигации и каждой из опорных радионавигационных точек должны разниться между собой не более чем на половину длины волны сигнала с частотой, равной разности частот высокочастотных сигналов, излучаемых с объекта навигации. Только в этом случае координаты объекта навигации могут быть определены однозначно.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение точности определения координат объекта навигации и расширение области пространства, в пределах которой возможно однозначное определение координат объекта навигации без снижения точности.

Для достижения указанного технического результата в известном способе определения местоположения объекта навигации, заключающемся в одновременном излучении объектом навигации двух высокочастотных гармонических сигналов с отличающимися на заданную величину частотами, приеме их в нескольких опорных радионавигационных точках с известными координатами и формировании из них сигналов разностной частоты, передаче указанных сигналов разностной частоты в центральный пункт обработки, измерении в нем разностей фаз сигналов разностной частоты, полученных из разных опорных радионавигационных точек, из каждого сигнала разностной частоты в центральном пункте обработки дополнительно формируют сигнал масштабной частоты, величина которой в n раз больше разностной частоты, измеряют разности фаз сигналов масштабной частоты, сформированных для разных опорных точек, а результаты измерений разностей фаз сигналов на разностной и масштабной частотах пересчитывают с учетом взаимного расположения опорных радионавигационных точек и центрального пункта обработки в координаты объекта навигации.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведены:

- на фиг. 1 - взаимное положение объекта навигации и трех опорных радионавигационных точек в прямоугольной системе координат 0XY;

- на фиг. 2 - зона однозначного определения координат объекта навигации в привязке к этим точкам.

Функционирование способа поясняется фиг. 1, на которой показаны мобильный объект (МО) навигации, находящийся в точке с неизвестными координатами XMO и YMO, опорные радионавигационные точки ОРТ1, ОРТ2 и OPT3, расположенные в точках с известными координатами Х1 и Y1, X2 и Y2 и Х3 и Y3 соответственно, а также центральный пункт обработки (ЦПО), расстояния от которого до точек ОРТ1, ОРТ2 и OPT3 равны соответственно R1, R2 и R3. Там же показаны расстояния D1, D2, D3 между объектом навигации и опорными радионавигационными точками.

С объекта навигации излучают в направлении точек ОРТ1, ОРТ2 и OPT3 сигнал SMO(t), представляющий собой сумму двух гармонических высокочастотных сигналов с частотами ω1 и ω2:

SMO(t)=A[cos(ω1t+φ1)+cos(ω2t+φ2)].

Эти сигналы излучают в течение промежутка времени, достаточного для осуществления фазовых измерений этих сигналов (эти измерения осуществляют в ЦПО, подробнее об этом будет сказано ниже). Указанные сигналы имеют амплитуды А и начальные случайные фазы φ1 к φ2.

Излучаемый МО сигнал принимается в точках ОРТ1, ОРТ2 и OPT3, удаленных от объекта навигации на расстояния D1, D2 и D3 соответственно. Принимаемые в указанных точках сигналы S1(t), S2(t) и S3(t) имеют следующий вид:

где с=2,9979·108 м/с - скорость распространения радиоволн в атмосфере.

В каждой из опорных радионавигационных точек из принятого сигнала si(t) , представляющего собой сумму двух высокочастотных гармонических сигналов с частотами ω1 и ω2, формируют сигналы с разностной частотой ωр=|ω12| (частотой биений):

Эти сигналы различаются амплитудами и фазами, которые определяются расстояниями D1, D2 и D3 соответственно. Сформированные сигналы разностной частоты по проводным каналам передают в ЦПО. Таким образом, в ЦПО принимают три следующих сигнала:

1) сигнал, поступивший из ОРТ1:

где ν - скорость распространения гармонического сигнала по проводному каналу.

Он отличается от сигнала SOPT1(t) амплитудой и дополнительным фазовым сдвигом , который обусловлен прохождением расстояния R1, разделяющего ОРТ1 и ЦПО.

Этот сигнал можно представить в следующем виде:

sЦ1(t)=AЦ1cos[ωpt+ψ1],

где ;

2) сигнал, поступивший из ОРТ2:

Он отличается от сигнала SOPT2(t) амплитудой и дополнительным фазовым сдвигом , который обусловлен прохождением расстояния R2, разделяющего ОРТ2 и ЦПО.

Этот сигнал также можно представить в виде:

sЦ2(t)=AЦ2Cos[ωpt+ψ2],

где ;

3) сигнал, поступивший из OPT3:

Он отличается от сигнала SOPT3(t) амплитудой и дополнительным фазовым сдвигом , который обусловлен прохождением расстояния R3, разделяющего OPT3 и ЦПО.

Этот сигнал также можно записать в виде:

SЦ3(t)=AЦ3cos[ωpt+ψ3],

где

В ЦПО измеряют разность фаз Δψ2121 сигналов sЦ2(t) и sЦ1(t), и разность фаз Δψ2323 сигналов sЦ2(t) и sЦ3(t):

Как следует из этих выражений, разности фаз Δψ21 и Δψ23 не зависят от начальных фаз излучаемых МО сигналов φ1 и φ2.

Вторые слагаемые и в уравнениях для разностей фаз Δψ21 и Δψ23 представляют собой фазовые набеги сигналов разностной частоты при их распространении из опорных радионавигационных точек к ЦПО. Они не зависят от пространственного положения объекта навигации и полностью определяются лишь расположением ЦПО относительно точек ОРТ1, ОРТ2 и OPT3. Эти величины можно рассчитать заранее.

Из измеренных в ЦПО разностей фаз Δψ21 и Δψ23 вычитают указанные выше фазовые набеги и . В результате находят разности фаз сигналов разностной частоты для опорных точек ОРТ2 и ОРТ1, а также ОРТ2 и OPT3 с учетом фазовых набегов. Эти разности фаз используются для вычисления разности дальностей D2-D1 и D2-D3, которые, в свою очередь, используют для вычисления координат объекта навигации.

Однозначное определение координат объекта навигации возможно только в той области пространства, для которой разности фаз Δψ21 и Δψ23 сигналов разностной частоты не выходят за пределы интервала [-π/2÷π/2]. Это условие выполняется, если в пределах указанной области пространства расстояния от любой ее точки до любой из опорных радионавигационных точек различаются между собой не более чем на половину длины волны λр сигнала разностной частоты ωр. Область пространства, для которой выполняется это условие, ограничена четырехугольником ABEF, сторонами которого являются линии положения АВ, EF, BE и AF (фиг. 2), уравнения которых имеют следующий вид:

где параметр L1 равен для линии AF и для линии BE, а параметр L2 равен для линии АВ и для линии EF.

Для расширения области однозначного определения координат необходимо увеличивать величину λр и, следовательно, снижать величину разностной частоты ωр. Следует отметить, что этот путь расширения области однозначного определения координат ведет к снижению точности определения координат.

Для предотвращения снижения точности определения координат в предлагаемом способе для сигналов, поступивших в ЦПО из разных из пар ОРТ, фазовые измерения осуществляют на двух частотах - на разностной ωр и на масштабной ωм, которая в n раз (примерно на порядок) превышает разностную. Для этого поступившие в ЦПО сигналы sЦ1(t)÷sЦ3(t) умножают по частоте в n раз, в результате чего дополнительно получают еще три сигнала с масштабной частотой ωм.

При этом непосредственные фазовые измерения однозначны только на разностной частоте ωр, а на масштабной частоте ωм результаты непосредственных фазовых измерений неоднозначны. Для расчета координат объекта навигации используют фактические разности фаз ΔψФ сигналов на масштабной частоте ωм для двух разных ОРТ, которые вычисляют на основе результатов фазовых измерений следующим образом:

где и - разности фаз сигналов, измеренные в ЦПО на частотах ωм и ωр;

int(x) - целая часть аргумента х.

Величина k представляет собой целое число периодов сигнала с частотой ωм, которое укладывается на интервале времени, соответствующем измеренной разности фаз на частоте ωр.

Величины коэффициентов k и фактических разностей фаз ΔψФ находятся для каждой пары ОРТ.

Ниже приведен алгоритм пересчета результатов фазовых измерений в координаты объекта навигации. Этот алгоритм применим для локальных навигационных систем, когда допустимо пренебречь сферичностью Земли, а скорость распространения радиоволн в зоне действия навигационной системы можно считать постоянной.

Исходными данными для расчета являются:

- разность фаз сигналов, измеренная в ЦПО на частоте ωр для радионавигационных точек ОРТ1 и ОРТ2;

- разность фаз сигналов, измеренная в ЦПО на частоте ωр для радионавигационных точек ОРТ2 и OPT3;

- разность фаз сигналов, измеренная в ЦПО на частоте ωм для радионавигационных точек ОРТ1 и ОРТ2;

- разность фаз сигналов, измеренная в ЦПО на частоте ωм для радионавигационных точек ОРТ2 и OPT3.

Кроме того, в расчете используются следующие параметры:

- значение первой высокой частоты ω1;

- значение второй высокой частоты ω2,

- скорость распространения радиоволн в атмосфере с;

- скорость распространения радиосигнала по проводному каналу ν;

- расстояние R21 между второй и первой опорными радионавигационными точками;

- расстояние R23 между второй и третьей опорными радионавигационными точками;

- расстояния R1, R2 и R3 между ЦПО и ОРТ1, ОРТ2 и OPT3 соответственно;

- коэффициент n превышения масштабной частоты над разностной.

Порядок расчета следующий.

1. Вычисляются разностная и масштабная частоты ωр=|ω12| и ωм=n·ωр.

2. Вычисляются величины

3. Вычисляются фактические разности фаз сигналов для пар точек ОРТ2-ОРТ1 и ОРТ2-OPT3 на частоте ωм:

4. Решается навигационная задача - определяются координаты объекта навигации:

а) вычисляются разности расстояний от объекта навигации до опорных точек

Здесь D1, D2, D3 - расстояния от объекта навигации (МО) до первой ОРТ1, второй ОРТ2 и третьей OPT3 опорных радионавигационных точек в соответствии с фиг. 1;

б) ΔD21 и ΔD23 нормируются по длинам базовых линий, и вычисляется параметр γ:

в) определяются постоянные параметры:

α=α2123; b=γΔd23-Δd21,

где α21 - угол между осью и базовой линией R21;

α23 - угол между осью и базовой линией R23;

г) каким-либо из численных итерационных методов решается уравнение для вычисления угла β23 между базовой линией R23 и направлением на объект навигации:

cos(α-β23)-γcosβ23=b;

д) вычисляется расстояние D2 от точки ОРТ2 до объекта навигации

е) вычисляются координаты объекта навигации в местной прямоугольной системе координат, начало которой находится в точке ОРТ2:

При необходимости координаты объекта навигации пересчитываются в исходную прямоугольную систему координат

То обстоятельство, что в предлагаемом способе используют масштабную частоту ωм, а фазовые измерения выполняют на двух частотах, позволяет сделать вывод, что предлагаемый способ позволяет значительно расширить область пространства, в которой возможно однозначное определение координат объекта навигации, по сравнению с прототипом и одновременно не ухудшить точность их измерения.

В предлагаемом способе для такого расширения достаточно выбрать частоту ωр достаточно низкой, а коэффициент n превышения масштабной частоты над разностной достаточно высоким.

Для примера на фиг. 2 показаны две заштрихованные области пространства, ограниченные четырехугольниками ABEF и GNMK соответственно, в которых возможно однозначное определение координат объекта навигации. Четырехугольник ABEF соответствует частоте биений, примерно в пять раз меньшей, чем четырехугольник GNMK.

В способе-прототипе частота биений выбирается достаточно низкой, например равной ωр, чтобы обеспечить однозначность фазовых (и соответственно координатных) измерений во всей зоне обслуживания радионавигационной системы. Это обстоятельство не позволяет при ограниченной точности фазовых измерений получить высокую точность определения координат объекта навигации.

В предлагаемом же способе, фазовые измерения осуществляются не только на частоте ωр, а и на частоте ωм, которая в n раз (примерно на порядок) выше ωр, при этом измерения на частоте ωр используются лишь для исключения неоднозначности фазовых измерений, а окончательные фазовые измерения осуществляются именно на более высокой частоте ωм, вследствие чего при той же относительной ошибке фазовых измерений абсолютная ошибка уменьшается в n раз.

Техническая реализация способа не вызывает затруднений.

В качестве примера реализации рассмотрим реализацию предлагаемого способа для построения локальной навигационной системы для управления движением транспорта в местах повышенной опасности, где требуется высокоточное определение местоположения высокоскоростных движущихся объектов: на критических участках трасс их движения (например, при приближении к местам переключения стрелок на железнодорожных путях, вблизи крутых закрытых поворотов автомобильных трасс). Для реализации системы может быть выбран диапазон частот 1200-1400 МГц. Зона действия локальной навигационной системы может составлять несколько сотен метров. Формирование двух гармонических сигналов (основного и дополнительного) на объекте навигации можно реализовать на основе двух синтезаторов частоты, синхронизируемых общим опорным генератором и сумматора. В качестве синтезаторов частоты можно применить, например, микросхемы типа ADF4360-5, в которых предусмотрена возможность изменения частоты путем подачи соответствующих цифровых кодов на входы управления и которые позволяют сформировать два высокостабильных гармонических сигнала с разносом частот от (0,1-100) МГц, в качестве опорного генератора термостабилизарованный кварцевый генератор типа NT3225SA.

Для приема гармонических сигналов в опорных радионавигационных точках можно использовать интегральные СВЧ-усилители - микросхемы типа SPF5122Z. В качестве узла формирования сигнала разностной частоты можно использовать смеситель на транзисторе BFP620, в качестве нагрузки которого служит фильтр нижних частот с частотой среза 10 МГц.

Передачу сигналов разностной частоты из опорных радионавигационных точек в центральный приемный пункт можно реализовать по проводным каналам, либо по радиоканалам с разделением их по частоте.

Нормирование принятых в центральном пункте обработки сигналов по амплитуде осуществляется путем амплитудного ограничения принятых сигналов разностной частоты с помощью логарифмических усилителей AD8309.

Умножение частоты ωр можно реализовать путем жесткого амплитудного ограничения гармонического сигнала с частотой ωр с последующей частотной фильтрацией требуемой гармоники либо на основе схем с фазовой автоподстройкой частоты, в которой в качестве опорного сигнала используется гармонический сигнал с частотой ωp.

Измерение разности фаз сигналов разностной частоты в центральном приемном пункте может быть реализовано с помощью фазового детектора на микросхеме SYPD-1.

Аналоговые сигналы с выхода фазового детектора подаются через аналого-цифровые преобразователи на входные порты микопроцессора типа STM, в котором реализуется решение навигационной задачи по приведенному выше алгоритму.

Способ может найти применение при построении локальных навигационных систем для управления движением транспорта в местах повышенной опасности, где требуется высокоточное определение местоположения высокоскоростных движущихся объектов, на критических участках трасс их движения (например, при приближении к местам переключения стрелок на железнодорожных путях, вблизи крутых закрытых поворотов автомобильных трасс, на сортировочных горках железнодорожных станций, для автоматизированного управления сельскохозяйственными машинами).

Фазоразностный способ определения местоположения объекта навигации, заключающийся в одновременном излучении объектом навигации двух высокочастотных гармонических сигналов с отличающимися на заданную величину частотами, приеме их в нескольких опорных радионавигационных точках с известными координатами и формировании из них сигналов разностной частоты, передаче указанных сигналов разностной частоты в центральный пункт обработки, измерении в нем разностей фаз сигналов разностной частоты, полученных из разных опорных радионавигационных точек, отличающийся тем, что из каждого сигнала разностной частоты в центральном пункте обработки дополнительно формируют сигнал масштабной частоты, величина которой в n раз больше разностной частоты, измеряют разности фаз сигналов масштабной частоты, сформированных для разных пар опорных точек, а результаты измерений разностей фаз сигналов на разностной и масштабной частотах пересчитывают с учетом взаимного расположения опорных радионавигационных точек и центрального пункта обработки в координаты объекта навигации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области техники электрических измерений и может быть использовано при изучении распространения микроволн на открытых атмосферных трассах. В основу изобретения поставлена задача увеличения точности измерения флуктуации набега фаз и углов прихода микроволн, при исследовании их распространения от одной точки измерительной трассы к другой.

Способ увеличения дальности действия и увеличения точности измерения расстояния системы радиочастотной идентификации и позиционирования может быть использован, например, при идентификации управлении движением подвижных объектов. Новым в способе измерения дальности является использование в измерительной станции двух антенн круговой поляризации, работающих одна на излучение, другая на прием.

Способ увеличения дальности действия системы многоабонентной радиочастотной идентификации относится к области радиотехники и может быть использован при организации идентификации одновременно нескольких объектов. Новым в способе многоабонентной радиочастотной идентификации является включение в состав транспондеров, устанавливаемых на объектах идентификации однопортовых радиочастотных усилителей и управляемых фазовращателей проходного типа. Антеннами транспондеров радиочастотные колебания от считывающего устройства принимают и пропускают в первый раз через управляемый фазовращатель проходного типа.

Изобретение относится к радиолокационной технике и может быть использовано при построении вращающихся многофункциональных радиолокационных станций (РЛС) дальнего обнаружения целей с электронным сканированием луча для обзора воздушного пространства и одновременного точного сопровождения целей.

Изобретение относится к радионавигации и может быть использовано в локальных навигационных системах и сетях для управления движением мобильных объектов в локальных зонах навигации.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях (РЛС) для защиты от импульсных, в том числе ответных, помех. Достигаемый технический результат изобретения - распознавание сигналов помехи, имитирующих цель, во всем угломестном столбце.

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.

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству и может быть использована для сбора информации для экспресс-диагностики инфекционных заболеваний биологических объектов - животных и птиц.

Изобретение относится к области навигации наземных транспортных средств и предназначено для построения доплеровских датчиков продольной, сносовой и тангажной скоростей.

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 области дорожного строительства, а именно к системам безопасности мостов. Технический результат - обеспечение защиты моста со стороны акватории и контроль ситуации на мостах большой протяженности. Устройство обеспечения безопасности моста, соединяющего два берега акватории с мостовыми подходами с двух сторон, огороженными заборами П-образной формы, содержит рабочее место оператора, состоящее из системного блока, монитора, клавиатуры и манипулятора типа «Мышь», а также модуль охранной сигнализации с пультом охранным, выход которого соединен с системным блоком, а входы соединены с датчиками контроля безопасности, а также модуль управления радиолокатором, содержащим по меньшей мере два радиолокатора, соединенных через контроллер радиолокатора с системным блоком и установленных на мостовых подходах, также содержит модуль гидролокации, содержащий контроллер гидролокации, соединенный с гидролокаторами, выполненными в выносной (подводной) части, состоящей из активных приемно-излучающих модулей, объединенных в секции длиной от 100 до 1000 м каждая и связанных магистральным кабелем с источниками энергоснабжения, обеспечивающей излучение и прием зондирующего сигнала, обработку сигнальной информации, передачу информации на стационарный надводный пункт наблюдения. 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к устройствам ближней радиолокации и предназначено главным образом для обнаружения низколетящей сосредоточенной цели или плавательных средств на фоне сигналов, отраженных от распределенной морской поверхности и образованных облучением этой поверхности радиосигналом радиолокатора. Достигаемый технический результат - повышение чувствительности радиолокатора при измерении малых значений доплеровской частоты и определение ее знака. Указанный результат достигается за счет того, что двухволновый адаптивный радиолокатор содержит две приемопередающих антенны, два приемопередающих устройства, два передатчика, два дуплексера, два приемника, два усилителя доплеровских частот, шесть перемножителей, фильтр нижних частот, два переключателя, исполнительный каскад, генератор пилообразного напряжения, компаратор, накопитель, варикап, три узкополосных фильтра, фазовращатель на 90°. Перечисленные средства определенным образом соединены между собой. 1 ил.

Изобретение относится к радионавигации и может быть использовано в локальных навигационных системах и сетях для управления движением мобильных объектов в локальных зонах навигации. Достигаемый технический результат - повышение помехозащищенности системы и расширение области пространства, в пределах которой возможно однозначное определение координат объекта навигации без снижения точности. Указанный результат достигается за счет того, что локальная фазовая разностно-дальномерная радионавигационная система содержит два расположенных на объекте навигации передатчика высокочастотных гармонических сигналов с общей передающей антенной, три приемника сигналов с приемными антеннами, установленных в опорных радионавигационных точках с известными координатами, три канала проводной связи опорных радионавигационных точек с центральным пунктом обработки (ЦПО) и установленное в ЦПО измерительно-вычислительное устройство, содержащее три усилителя-ограничителя, три делителя частоты, шесть фазовых детекторов, шесть аналого-цифровых преобразователей и вычислитель координат объекта навигации. 4 ил.

Изобретение относится к радионавигации и может быть использовано в локальных навигационных системах и сетях для управления движением мобильных объектов в локальных зонах навигации. Достигаемый технический результат - повышение точности определения координат объекта навигации. Указанный результат достигается за счет того, сто способ основан на излучении объектом навигации высокочастотного гармонического сигнала, приеме его в нескольких опорных радионавигационных точках с известными координатами, при этом с объекта навигации в течение заданного интервала времени дополнительно излучают второй высокочастотный гармонический сигнал, частота которого отличается от частоты первого высокочастотного гармонического сигнала на заданную величину, в каждой из опорных радионавигационных точек принимают этот сигнал наряду с первым, формируют из принятых сигналов сигналы разностной частоты, передают сформированные сигналы в центральный пункт обработки, где измеряют разности фаз сигналов разностной частоты, полученных из разных опорных точек, а результаты этих измерений фиксируют, все описанные действия начиная с излучения второго высокочастотного гармонического сигнала повторяют, изменив частоту второго гармонического высокочастотного сигнала таким образом, чтобы новая разностная частота увеличилась примерно на порядок, интервал же времени, в течение которого частота второго гармонического сигнала остается постоянной, выбирают достаточным для измерения разности фаз сигналов разностных частот, полученных из опорных радионавигационных точек, по окончании измерений все зафиксированные величины разностей фаз пересчитывают в координаты объекта навигации с учетом взаимного расположения центрального пункта обработки и опорных радионавигационных точек. 2 ил.

Изобретение относится к области радиосвязи. Техническим результатом является повышение надежности классификации движущихся транспортных средств, а также обеспечение возможности одновременно классифицировать несколько транспортных средств. В заявленном способе классификации транспортных средств (3) радиолокационный прибор (1) с угловым разрешением вырабатывает измерительные сигналы (4) с частотами, соответствующими доплеровскому сдвигу (fD), обусловленному измеряемыми транспортными средствами (3), из которых могут быть выведены радиальные дальности (RE), целевые углы (γ) и радиальные скорости. Частоты зарегистрированных измерительных сигналов (4) сохраняются как функции по времени (t) измерений, и из них формируется спектрограмма для каждого транспортного средства (3). Затем спектрограммы проверяются на области (ВВ) оценки с максимальной шириной полосы частоты. Эти области (ВВ) оценки сравниваются с областями оценки сохраненных спектрограмм для различных классов транспортных средств и соотносятся с наиболее сходными, благодаря чему классифицируются измеряемые транспортные средства (3). 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для повышения вероятности обнаружения целей. Достигаемый технический результат - снижение уровня боковых лепестков корреляционной функции для любых зондирующих сигналов при априорно неизвестных характеристиках приемо-передающего тракта. Указанный результат достигается за счет того, что радиолокационная станция содержит два постоянных запоминающих устройства, три коммутатора, синтезатор сигнала, два смесителя, усилитель мощности, направленный ответвитель, циркулятор, антенну, задающий генератор, квадратурный демодулятор, два аналого-цифровых преобразователя, мультиплексор, модуль обработки сигналов, делитель, фазовращатель, накопитель, адаптивный фильтр, перепрограммируемое запоминающее устройство, цифровую вычислительная машину, при этом перечисленные средства определенным образом соединены между собой. Указанный технический результат достигается за счет внесения предыскажений в излучаемый зондирующий сигнал посредством пропуска излучаемого сигнала через адаптивный фильтр, амплитудная и фазовая характеристики которого подбираются в специальном режиме работы радиолокационной станции. 2 ил.

Изобретение относится к радиолокации и предназначено для построения обзорных радиолокационных станций с цифровыми антенными решетками. Достигаемый технический результат - уменьшение времени обзора и повышение точности измерения координат объектов. Согласно способу в каждом азимутальном положении диаграммы направленности в режиме передачи цифровая антенная решетка формирует веерную передающую диаграмму направленности в угломестной плоскости, в режиме приема принимаемые отраженные сигналы с выходов антенных элементов представляются в виде цифровых отсчетов, из которых путем взвешенного суммирования формируется приемная многолучевая в угломестной плоскости диаграмма направленности с лучами игольчатой формы, при этом соседние лучи перекрываются по уровню половинной мощности, при обнаружения объектов, измерении их дальности и угломестной координаты используется моноимпульсный метод обработки сигналов каждой из соседних пар приемных лучей, при этом азимутальной координатой обнаруженных объектов является текущее азимутальное положение диаграммы направленности. 4 ил.

Изобретение относится к локационным способам и средствам измерения глубин морских акваторий с помощью эхолотов. Способ определения расстояния от объекта до источника электромагнитного поля путем излучения электромагнитного поля звукового диапазона в направлении дна, приема отраженного сигнала, измерения промежутка времени между моментом излучения до момента приема сигнала и вычисления по полученным результатам глубины посредством эхолота, в котором дополнительно измеряют скорость звука в диапазоне 1400-1600 м/с, с разрешением 0,001 м/с на горизонте установки излучателя и приемной антенны, а также на n-горизонтах по глубине в фиксированных точках, включая придонный горизонт, посредством профилографа скорости звука, установленного на автономном аппарате типа «SONOBOT», при этом также измеряют температуру воды, гидростатическое давление в диапазоне 10, 50, 100, 300 и 600 бар и электропроводность в тех же фиксированных точках, в которых измеряют скорость звука. Эхолот для осуществления способа определения глубин в точке облучения дна, содержащий излучатель, приемник для приема отраженного от дна сигнала, измеритель длительности, опорный генератор и вычислитель с регистратором, при этом выходы излучателя, приемника и опорного генератора подключены к входам измерителя длительности, выход которого подключен к вычислителю, антенна приемника эхолота подключена к измерителю длительности, снабженному дискриминатором особых точек сигнала, а частотой опорного генератора управляют в зависимости от измеряемой глубины и требуемой точности ее измерений, дополнительно содержит блок выработки поправок на скорость звука на n-горизонтах с учетом гидростатического давления, температуры, электропроводности и солености на n-горизонтах. Техническим результатом является повышение достоверности измерения глубин посредством эхолота. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к радиолокации, в частности к радиолокационным измерениям, и может быть использовано при создании радиолокационных измерительных комплексов. Достигаемый технический результат - повышение точности оценки радиолокационных характеристик (РЛХ) объекта. Указанный результат достигается за счет того, что устройство содержит передатчик, приемник, поворотную платформу с объектом измерений, N-элементную передающую антенну, М-элементную приемную антенну, привод приемной антенны, блок оценки РЛХ, блок компенсации паразитных сигналов, переключатель элементов передающей антенны, переключатель элементов приемной антенны, при этом перечисленные средства соединены между собой определенным образом, а передатчик и приемник выполнены Р-канальными по частоте с возможностью выбора р-й частоты. 2 ил.

Изобретение относится к системе взимания платы за проезд. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности контроля проезжающих транспортных средств за счет размещения антенной системы вдоль продольного направления контролирующего транспортного средства. Контролирующее транспортное средство (9) для системы (1) взимания платы за проезд содержит по меньшей мере один приемопередатчик (12, 21, 22) стандарта DSRC и по меньшей мере две антенные системы (13, 14, 19), разнесенные друг от друга на расстояние (а) вдоль продольного направления контролирующего транспортного средства (9), для опроса одного и того же проезжающего бортового устройства (7). 14 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх