Имитатор радиосигналов навигационных систем

 

Союз Советских

Социалистическим

Республик

ОПИСАНКЕ

ИЗОБРЕ Е Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()54983О (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.07.75 (21) 2165482/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.03.77. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.06.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР оз делом изобретении н открытой (53) УДК 681 > 371 69 (088.8) (72) Авторы изобретен и я

Г. 3. Барсук, А. П. Земляков и Ю. А. Кин (71) Заявитель (54) ИМИТАТОР РАДИОСИГНАЛОВ

НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Изобретение относится к области устройств,предназначенных для обучения операторов, штурманов, работающих с аппаратурой, обеспечивающей безопасное вождение транспортных средств, таких как самолеты, корабли и т. и., на которых используется радионавигационная аппаратура, позволяющая определять местоположение объекта по принимаемым сигналам станций радионавигационных систем.

Один из известных имитаторов радиосигналов навигационных систем содержит задающий генератор, формирователь сигналов заданной частоты, электромеханическис фазовращатели, аттенюаторы и генераторы шума (помех), блок задания временных диаграмм (например, электромеханическое коммутирующее устройство) (1). Этот имитатор позволяет обеспечить имитацию радиосигналов навигационной системы, в том числе с у-,етом влияния движения объекта относительно радиостанций системы, имитацию чомеховой обстановки, соответствующей различным точкам рабочей зоны системы.

Достаточно большой вес и габаритные раз. меры устройств этого типа обусловлены невозможностью микроминиатюризации электромеханических узлов устройства. Кроме того, в таких устройствах затруднительно имитировать изменение свойств радиоканала во времени, которое имеет место в реальных условиях и вызывает «фсдинг» радиосигнала, искажает его фазовые, временные и амплитудные характеристики.

5 Другой известный имитатор радиосигналов навигационных систем построен на элементах цифровой техники и содержит задающий генератор, формирователи сигналов заданной частоты на счетчиках, блок задания временных диаграмм на счетчиках (преобразователь типа «код — временной интервал»), формирователь радиоимпульса и аттенюатор (2).

Возможность микроминиатюризации основных блоков такого устройства позволяет снизить вес и габаритные размеры и повысить надежность работы. Такие устройства позволяют воспроизвести сигналы PHC с уровнями, соответствующими различным участка >н рабочей зоны системы, воспроизвести взаим ное движение сигналов по шкале времени, обусловленное движением объекта в пространстве, воспроизвести помеховую обстановку в рабочей зоне.

Однако такое устройство не позволяет имитировать имеющее место в реальных условиях изменение свойств радиоканала.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является имитатог, радиосигналов навигационных систем, содержащий задающий генератор, соединенный с формирователями сигналов и формирователем последозательностей сигналов, подклю- енным ко B. õoäам формирователей сигналов, выходы которых через фильтр соедгшены с первым аттенюатором, и генератор помех, подключенный ко второму аттенюатору.

Э о устройство позволяет имитировать радиосигналы с учетом движения объекта в пространстве, сигналы нескольких станций, и больпшнство элементов и узлов устроиства поддастся микром:шиатюризации, что повышает его надежность и уменьшает объем оборудовапия. Однако точно -гь работы такого имитатора недостаточна, Целью пзобрете|п я являстся повышение точности работы имитатора путем имитации изменения сьойств радиоканала во I:pQNcни.

Указанная цель достигается тем, что предложенный имитатор содержит блок формироЙапия сигналов изменения свойств радиоканала и блок изменения коэффициента передачи радиоканала, подключенный через блок формирования сигналов изменения свойств радиоканала к выходу формирователя последовательпост=и сигналов и непосредственно к выкодам первого и второго аттенюаторов и выкоду имитатора.

На чертеже дана схема устройства. Задающий генератор 1 соединен с формирователями сигналов 2 и формирователем последовательностей сигналов 8, подключенным к управляющим входам формирователей сигналов 2, которые соединены с первым аттенюатором 4 через радиочастотный фильтр 5. Генератор по»Iex 6 через второй аттенюатор 7 соединен с выходной цепью устройства, с которой через блок изменения коэффициента передачи радиоканалов 8 соединена выходная цепь радиочастотного фильтра 5. Через первый аттешоатор 4 управляющие входы блока 8 соединены с выходом блока формирования сигналов изменения свойств радиоканала 9.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал задающего генератора l поступает на формирователи сигналов 2 и на формирователь последовательностей сигналов 8, под действием управляющих сигналов которого формирователи 2 в заданной последоватсльности формируют импульсные сигналы заданной частоты и формы и подают на радиочастотный фильтр 5, на выходе которого формируются сигналы стандартной амплитуды и требуемой формы (спектра). Амплитуда сформированнь1х в фильтре 5 сигналов изменяется с помощью первого аттенюатора 4 и поступает на выход имитатора через блок 8 изменения коэффициента передачи радиоканала управляемого блока 9. Блок 8 имеет изменяемый коэффициент передачи и может быть построен на разлп.-гиых элементах (пассивных, активных, реактивных, аналоговых, цифровых и т. п.) в зависимости от требуемой амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик, от требуемого диапазона регу5

25 зо

6О

65 лирования уровней сигналов и от динампчес ких характеристик процесса регулирования.

B простейшем случае этот блок может быть BbIIIoJIHCFI IIB pp3FIcTop2x, конденсатор ах и упргвляемык ключах.

Этот блок должен обеспечивать измсненп= амплитудной, амплитудно-частотной или фазо-частотной характеристики в заданных пре делах с требуемой точнос-,ью. При выполне нии этого условия предлагаемое устройство обеспечивает имитацию изменения свойств радиоканала и возможность калибровки задаваемых изменений параметров сигналог, что особенно важно при проведении тренировок операторов и испытания аппаратуры в условиях, максимально приближенных к реальным.

Блок формирования сигналов изменения свойств радиоканала может иметь ту или иную структуру в зависимости от структуры блока 8 и от сложности воспроизводимого закона изменения свойств радиоканала. В простейшем варианте он может быть построен на основе счетчиков и дешифраторов.

Задание различных законов изменения свойств радиоканалов с помощью одного управляемого преобразователя обеспечивает высокую точность этого задания и облегчает настройку аппаратуры.

Для устройств на цифровых логических элементах характерен высокий уровень импульсных помех в цепях питания и в соединительных проводниках. Это ограпичивае1 возможности раздельной (поканальной) pcl) лировки параметров нескольких формируемых сигналов непосредственно в каналах их формирования. Например, раздельная регулировка уровней сигналов в импульсных цепях возможна в пределах 20 — 30 дб (10 — 30 раз) прп уровне импульсного сигнала 2 — 4 в и уровнс импульсных помех 0,1 — 0,2 в, расширению диапазона регулирования препятствует ухудшение соотношения сигнал/помеха для формируемых сигналов, В то же время раздельная регулировка уровней формируемых сигналов с помощью общего преобразователя типа

«код — амплитуда», расположенного в выходной цепи после радиочастотного фильтра и общего аттенюатора может быть осуществлена в диапазоне 70 — 80 дб при сохранении (без ухудшения) достигнутого в импульсных цепях соотношения «сигнал — помеха», т. е, диапазон раздельной регулировки расширяется на 40 дб и более. При регулировке фазовых соотношений точность регулировки и ес диапазон определяются теми же амплитудными соотношениями для сигнала и помехи.

При раздельной регулировке в каждом из каналов формирования амплитудных и фазовых соотношений сохранить неизменными амплитудные и фазовые соотношения составляющих сигнала и помехи практически невозможно, так как источники возникновения и пути проникновения импульсов помех отличны от ис. точников и цепей формирования сигнала. Из549830

Формула изобретения

Составитель A. Карлов

Ре;,ак-.ор Л. Утехина Техред И. Сметанина

Зака: 250/885 Изд. ¹ 463 Тираж 589 110;liiilCIIO

Q! 11, 1ПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» менение же в процессе регулировки этих соотношений ведет к появлению фазовых ошибок между сигналами.

При регулировке же амплитуд, фаз, временных задержек и т. и. сигналов в общем канале все исходные соотношения для сигналов и поме < сохраняются, в результате обеспечивается повышенная точность задания изменяемых значений фаз формируемых сигна.лов. Повышение точности обеспечивается в пределах указанного выше повышения точности регулировки амплитудных соотношений.

Практически точность раздельной регулировки параметров сигналов с помощью общего преобразователя — блока с изменяемым коэффициентом передачи, управляемого сигналами блока формирования сигналов изменения свойств радиоканала, определяется точностью самого преобразователя.

Имитатор радиосигналов навигационных систем, содержащий задающий генератор, соеднпенныи с формирователями сигналов и формирователем последовательностей сигналов, подключенным ко входам формирователей сигналов, выходы которых через фильтр соединены с первым аттенюатором, и генератор помех, подключенный ко второму аттенюатору, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности работы имитатора, он содержит блок формирования сигналов изменения свойств радиоканала и блок изменения коэффициента передачи радиоканала, подключенный через блок формирования сигналов изменения свойств радиоканала к выходу формирователя последовательностей сигналов и непосредственно к выходам первого и второго аттегпоаторов и к выходу имитатора.

Источники информации принятые во внимание при проведении экспертизы:

1. Патент СШЛ 3517108, кл. 35 — 10.2, опубл. 23.0б.70 r.

2. П а тент СШЛ 3743754, кл, 35 — 10.2 опубл. 03.07.73 r.