Дальномерная система с измерениемразности фаз ha частоте модуляции

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскии

Социалистических

Республик

Ф

1 !

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) 3аявлено 31D376 (21) 2340251/18-09 (53) М. КЛ. с присоединением заявки Но (23) Приоритет

G 0! S 1/32

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 070481. Бюллетень М9 13

Дата опубликования описания 070481 (53) УДК 621. 396.. 933: 527. 8 (088. 8) гражданской авиации в народном хозяйстве (54) ДАЛЬНОМЕРНАЯ СИСТЕМА С ИЗМЕРЕНИЕМ

РАЗНОСТИ ФАЗ HA ЧАСТОТЕ МОДУЛЯЦИИ

- Изобретение относится к радио- навигационным системам, а точнее к фазовым дальномерным радионавигационным системам, и может . использоваться для управления подвижными объектами при вождении из йо заданным траекториям, преимущественно для управления самолетами сельскохозяйственной авиации при проведении. авиационно-химических работ. !

О

Известна дальномерная. система с измерителем разности фаэ на частоте модуляции, содержащая наземную и бортовую приемопередающие станции, при этом бортовая приемопередающая 15 станция содержит приемопередающую антенну, передатчик, приемник, генератор опорной частоты и индикатор отклонения f13.

Известная система характеризуется сравнительно малой точностью измерения расстояния и недостаточной помехозащищенностью, особенно в районах, насыщенных радиотехническими средствами.

Цель изобретения — повышение помехозащищенности и точности измерения.

Предложенная дальномерная система с измерением разности фаэ на час" 30 тоте модуляции, содержащая наземную и бортовую приемопередающие станции, при этом бортовая приемопередающая станция содержит приемопередающую антенну, передатчик, приемник, генератор опорной частоты и индикатор отклонения, отличается тем, что в бортовую приемопередающую станцию введены делитель частоты, блок переменной задержки и блок статистической обработки достоверных сигналов, при этом делитель частоты включен между выходом генератора опорной частоты и входом передатчика, выход приемника соединен с индикатором отклонения через блок переменной задержки и блок статистической обработки достоверных сигналов, а блок статистической обработки достоверных сиг" налов содержит два формирователя импульсов, две схемы совпадения и усредняющее дифференциально-раэност ное звено, причем одни входы схем совпадения соединены с выходом генератора опорной частоты, а другие - с выходами последовательно соединенных формирователей импульсов, а выходы схем совпадения соединены с интегри- . рующими входами усредняющего дифференциально-раэностного звена.

819767 На чертеже изображена"структурная электрическая схема дальномерной системы с измерением разности фаз на частоте модуляции.

Предложенная дальномерная система содержит наземную 1 и бортовую 2 приейопередаищие станции, при этом бортовая приемопередающая станция 2 со-! ,держит приемопервдающую антенну 3 передатчик 4, приемник 5, генератор б г опорной частоты и индикатор 7 откло-нения, делитель 8 частоты, блок. 9 пе- о рвмеийой задержки, блок 1() статистической обработки достоверных сигналов, при этом делитель 8 частоты включен между выходом генератора 6 опорной частоты и входом передатчика 4, а вы- l5 ход приемника 5 соединен с индикатором 7 отклонения через блок 9 переменной задержки и блок 10 статистической обработки достоверных сигналов.

Блок 10 статистической обработки дос- щ товерных сигналов содержит два формирователя 11, 12 импульсов, две схемы 13, 14 совпадения и усредняющве . дифференциально-разностное звено 15, причем одни входы схем 13, 14 совпадения соединены с выходом генератора б опорной частоты, а другие - с выходами последовательно соединенных формирователей 11, 12 импульсов, а выходы схем 13; 14 совпадения соединены с интегрирукицими входамк усредняющего дифференциально-разностного звена 15. Наземная приемопередающая станция 1 содержит приемопередающую антенну 16, приемник 17 и передатчик 18. 15

Система работает следующим образом.

На модуляционный вход передатчика

4 поступают импульсы с генератора

6 опорной частоты через делитель 8 частоты. Частота импульсов соответст- ® вует модуляционной частоте, Иэ импульcos опорной частоты s передатчике 4 вырабатывается синусоидальный сигнал, которым модулируются соответственные высокочастотные колебания.

Модулированные высокочастотные колебания излучаются приемопередакюяей антенной 3 и через антенну 16 поступа»

an на вход приемника 17. В приемнике 17 выделяется модуляционная часто- ур та, которой модулируются собственные высокочастотные колебания передатчика 18, отличающиеся от высокочастотных колебаний передатчика 4.

Модулируеиае высокочастотные колебания наземной станции.1, излучае-, м@4 антенной 16, принимаются антенной 3 и поступают на вход приемни- ка 5.

В приемнике 5 выделяется модуляционная частота, и в момент пврвхо- 60 да этого сигнала через нулевую линию вырабатывается опорный импульс, который поступает на вход блока 9 перв.мвиной задержки. Блоком 9 переменной задвржки осуществляется сдвиг импуль- 65 са в пределах длительности периода следования импульсов генератора б опорной частоты.

Передним фронтом выходного импульса блока 9 переменной задержки запускается формирователь 11 импульсов, длительность выходного импульса которого равна длительности импульса ,генератора 6 опорной частоты. Этот импульс поступает на входы схемы

13 совпадения и второго формирователя 12 импульсов, последний запускается по заднему фронту входного импульса.

Длительность выходного импульса формирователя 12, который поступает на схему 13 совпадения, также равна длительности импульсов генератора

6 опорной частоты. На вторые входы схем 13 и 14 совпадения поступают импульсы генератора б опорной частоты. Выходные импульсы со схем 13 и

14 совпадения, длительность которых пропорциональна временному интервалу перекрытия импульсов формирователей и генератора б опорной частоты, поступают на интегрирующие входы блока 10 статистической обработки с дифференциально-разностным звеном 15, где сигналы с интегрирующих цепей статистически усредняются за выбранный период времени и сравниваются на диффаренциальноразностном звене 15.

Выходной сигнал с дифференциальноразностного звена 15 поступает на вход индикатора 7 отклонения. В момент калибровки с помощью блока 9 переменной задержки совмещаются строб-импульсы с формирователей 11, 12 с одним из ближайших по временному положению импульсов генератора б опорной частоты. В этом случае со схем 13, 14 совпадения на интегрирующие цепи поступают импульсы. Равенство по длительности выходных импульсов со схем 13, 14 совпадения наступает лишь в момент половинного перекрытия импульсов генератора б опорной частоты с импульсами формирователей 11, 12.. Это соответствует равенству входных напряжений на интегрирующих цепях и блоке 10 статистической обработки. На выходе блок2 10. статистической обработки с дифференциальноразностным звеном 15 автоматически устанавливается условный нуль. Это соответствует выбранной трассе перемещения. Прн наличии отклонения подвижного объекта от заданной трассы во временном интервале сдвигается пара строб-импульсов с формирователей 11, 12 импульсов. Нарушается равенство длительности выходных импульсов со схем 13, 14 совпадения и, следовательно, на входе блока

10 статистической обработки достоверных сигналов появляется информация о величине и направлении откло819767 нения подвижного объекта от заданной вать на земле. В этом случае индитрассы. катор отклонения связывают с систвТаким образом, в дальномерной сис- мой автопилотирования и через блок теме с помощью делителя 8 частоты и программного ввода — с блоком переблока 9 переменной задержки иэмвряе- мвнной задержки. мый интервал времени, пропорциональ- Дальномерная система может быть ный расстоянию до объекта, сокраща- также применена для автоматического

5 ется до величины, равной длительнос- вождения тракторов, земснарядов и ти импульсов генератора 6 опорной других подвижных объектов, где тречастоты.при сокращении информации о буется большая точность выдержиперемещении объекта. Точность измв- вания направления перемещения.

1рений в этом случае значительно 10 дальномерная система позволяет повышается за счет снижения требова" обеспечить управление подвижными ния к стабильности работы блока 9 пв- объектами с погрешностью отклонения ременной задержки. Кроме того, подоб- от заданной трассы +1 в районах, наное построение системы позволяет сыщенных радиотехническийи средствасоэдать конструктивно простыв блоки 1$ ми, что повышает качество выполняепеременной задер>кки во времени. мых работ.

Сокращение измеряемого интерва- Формула изобретения ла времени до длительности импульса 1. Дальномерная система с измерегенератора б опорной частоты поз-, нием разности фаз на частоте модуляволяет производить статистическую 20 ции, содержащая наземную и бортовую обработку не всего интервала време- приемопередающие станции, при этом . ни, пропорционального расстоянию бортовая приемопередающая станция до объекта, а только момента совпа- содержит приемопередающую антенну, дения импульсов, сформированных в передатчик, приемник, генератор опорблоке 10 статистической обработки дос- g5 ной, частоты и индикатор отклонения

Р товерных сигналов, с импульсами гене- отличающаяся .тем, что, ратора б опорной частоты. Выбросы с целью повышения помехоэащищвнности в импульсные помехи в этом случае ста- и точности измерений, в бортовую притистически не обрабатываются, так как емопередающую станцию введены делипри их наличии не происходит указан- тель частоты блок переменной за30

l ного временного совмещения импульсов. держки и блок статистической обработОбрабатывается лишь достоверная инфор- ки достоверных сигналов, при этом мация. Как показали проведенные ис- делитель частоты включен между выследования коэффициента усреднения ходом генератора опорной частоты и погрешности при. статистической обра- входом передатчика а выход ПриемниЗс

I ботке информации, точность измерения ка -соединен с индикатором отклонения с помощью предлагаемого устройства,через блок переменной задержки и блок увеличится в N/3 раз, где N — число статистической обработки достоверстатистически обрабатываемых циклов ных сигналов. измерения. 2. Система по п. 1,. о.т л и ч а юПомехоустойчивостК дальномерной 40 щ а я с я тем, что блок статиетичессистемы существенно повышается эа кой обработки достоверных сигналов счет того, что вероятность появления содержит два формирователя импульсов, помехи в пределах разрешенного интер- две схемы совпадения и усредняющев вала мала и равна отношению длитель- дифференциально-разностное звено, приности импульсов генератора б опорной 45 чем.одни входы схем совпадения соедичастоты к периоду модуляционного сиг- иены с выходом генератора опорной.часнала. тоты, а другие — с выходами послвдоПри использовании дальномерной вательно соединенных формирователей системы для вождения летательного импульсов, а выходы схем совпадеаппарата по эквидистатным трассам пи- ния соединены с интегрирующими вхолотом с помощью блока переменной за- дами усредняющего дифференциальнодер>кки выбирается нужная трасса, по разност.ного звена. которой он и следует, руководствуясь Источники информации, показаниями индикатора отклонения. принятые во внимание при экспертизе

При желании процесс управления лета- 1. Астафьев Г. П. и др. Радиотельного аппарата по эквидистатным 55. технические средства навигации летрассам возможно автоматизировата, тательных аппаратов.-M., Сов. радио, а выбор трасс заранее эапрограммиро- 1962, с. 263 (прототип) ., 81976 7

Составитель Е. Погиблов

Редактор Т. Загребельная Техред А.Бабинец

Заказ 13В1/26 Тираж 732

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ф

Корректор H. БабинеЦ

Подписное