Способ определения местоположения объекта

 

(72) Автор изобретения

А. Я. Зобенко (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ОБЬЕКТА

Изобретение относится к радионавигации и может быть использовано для однозначного определения местоположения объекта по сигналам фазовых радионавигационных систем (PHC).

Известен способ определения местоположения,объекта, заключающийся в том, что производят грубое определение местоположения объекта, измеряют фаэовые сдвиги принятых сигналов рабочих частот, сравнивают оценку

1Ф местоположения, полученную по фазовым сдвигам выделенных частот с грубой оценкой местоположения и между собой, по результатам сравнения формируют сигналы коррекции, корректируют фазовый сдвиг сигналов низкой рабочей частоты, определяют погрешности

13 грубого определения местоположения объекта (1).

Однако известный способ не обеспечивает достаточно высокой точности определения объекта вследствие возможности формирова20 ния недостоверных сигналов коррекции.

Цель изобретения — повышение точности определения местоположения.

Для достижения указанной цели в способе определения местоположения объекта, заключающемся в том, что производят грубое определение местоположения объекта, измеряют фаэовые сдвиги принятых сигналов рабочих частот, сравнивают оценку местоположения, полученную по фазовым сдвигам выделенных частот, с грубой оценкой местоположения и между собой, по- результатам сравнения формируют сигналы коррекции, корректируют фазовый сдвиг сигналов выделенной низкой рабочей частоты, онределяют погрешносж грубого определения местоположения объекта, дополнительно определяют погрешности местоположения объекта, обусловленные ошибками фазовых измерений на каждой рабочей частоте, сравнивают данные погрешности с погрешностями грубого определения местоположения и при выполнении условия с V . <) > где (з — погрешность априорных данных о местоположении;

901963

5 — погрешность определения местоположения объекта, обусловленная фазовыми ошибками;

n — коэффициент сопряжения смежных семейств линий положения, сигналы коррекции формируют для одной рабочей частоты, при выполнении условия

6(з.

Й (и ° (> «н, (м-4) и сигналы коррекции формируют для двух рабочих частот, при выполнении условия

Ga.

Ъ и(/2м(И-1)

Gu сигналы коррекции формируют для трех ра, бочих частот.

На фиг. 1 представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ; иа фиг. 2 — схема корректора фазового сдвига, входящего в это устройство.

Устройство, реализующее предлагаемый способ {фиг. 1), содержит приемник 1 сигналов рабочих частот, многоканальный измеритель 2 фазовых сдвигов сигналов, корректор

3 фазового сдвига, состоящий из компараторов 4 в количестве по числу рабочих частот, сумматора 5, а также содержит блок 6 выделения целой и дробной части априорной величины РНП, блок 7 сравнения, датчик 8 погрешности априорных данных о месте, датчик 9 погрешности измеряемых фазовых сдвигов, датчик 10 априорных данных о месте, ключи 11-14.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы ряда рабочих частот поступают на многоканальный измеритель 2 фазовых сдвигов сигналов, результаты измерения подаются на корректор 3 фазового сдвига. Сигналы коррекции формируются компараторами 4 — 1 — 4 — 3 н подаются на сумматор 5.

Кроме того, на сумматор 5 подаются фазовый сдвиг сигнала самой высокой частоты многоканального измерителя 2 фазовых сдвигов сигналов и с блока 6 выделения целой и дробной части априорной величины

РНП сигнал целой части РНП. Сигнал дробной части РНЛ подается на компараторы через ключи 11 — 14, управляемые выходным сигналом блока 7 сравнения, на входы которого подаются выходные сигналы с датчика

8 погрешности априорных данных о месте и с датчика 9 погрешности измеряемых фазовых сдвигов.

Априорные данные о месте, используемые при определении местоположения объекта, формируются датчиком 10 априорных данных о месте.

По флюктуациям принимаемых сигналов, поступающих с приемника 1 ситнапов рабо5

f5

55 чих частот, и по предлагаемому местоположению объекта (по его удаленности от передающей станции), получаемому с датчика 10 априорных данных о месте, датчик 9 погрешности измеряемых фазовых сдвигов формирует величину погрешности измеряемых фазовых сдвигов. Эта величина сравнивается в блоке 7 сравнения с погрешностью априорных данных о месте, которая поступает с соответствующего датчика 8 погрешности априорных данных о месте. Результатом сравнения является выходная команда блока 7 сравнения, Эта команда указывает значение низкой частоты для однозначного определения места, подавая на один из входов компаратора 4 этого частотного канала сигнал дробной части априорной величины РНП, при этом выходной сигнал этого компаратора— сигнал коррекции фазового сдвига соответствующей рабочей частоты — подается иа вход сумматора 5. Схема на фиг. 1 показывает случай, когда выходная команда блока 7 сравнения избирает в качестве частоты для однозначного грубого определения места самую низкую из трех принимаемых, т.е, частоту сигнала, фаза которого измеряется в многоканальном измерителе 2 — 1 фазовых сдвигов. Измеренный фазовый сдвиг т4 поступает иа вход компаратора 4 — 1, на второй вход которого поступает сигнал дробной части априорной величины РНП с блока 6 выделения целой и дробной части априорной величины РНП. В результате сравнения с выхода компаратора 4 — 1 через замкнутый ключ 11 сигнал коррекции сверхгрубого семейства ЛП (КСГ) поступает на второй вход сумматора 5, при этом на первый его вход поступает сигнал целой части априорной величины РНП.

Компараторы 4-2 и 4 — 3, сравнивая попарно фазовые сдвиги сигналов смежных частот, формируют сигналы коррекции грубого и точного семейства ЛП (КГ и КТ), которые подаются на третий и четвертый входы сумматора 5. На пятый вход сумматора 5 подается фазовый сдвиг (г сигнала самой высокой рабочей частоты с выхода многоканального измерителя 2 — 3 фазовых сдвигов сигналов. На выходе сумматора 5 образуется откорректированная величина РНП.

При увеличении точности априорных данных о месте (сигнал погрешности с выхода датчика 8 погрешности априорных данных о месте уменьшается) или при уменьшении точности измерения фазовых сигналов (увеличивается сигнал погрешности с выхода датчика 9 погрешности измеряемых фазовых сдвигов) блок 7 сравнения подает выходную команду, переводящую устройство

901963 d сигналы коррекции формируют для трех рабочих частот.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает меньшую вероятность промаха и меньшую погрешность определения места.

3 >g(>+)) g

5 в режи)и использования двух рабочих частот. При этом происходят изменения в устройстве, приводящие схему корректора фазового сдвига 3 к виду, показанному на фиг. 2а, Ключ 11 отключает сигнал коррекции сверхгрубой сети КСГ от сумматора 5. Ключ

12 подает на компаратор 4 — 2 вместо фазового сдвига М1 сигнал дробной части априорной величины РНП, осуществляя таким»») образом выбор второй рабочей частоты для однозначного определения места. Команда блока 7 сравнения воздействует на блок 6 вьщеления целой и дробной частей РНП, извещая его о том, что уменьшился масштаб 15 формирования составляющих: целая часть

РНП должна определяться как кратная грубой дорожке, а не сверхгрубой.

При дальнейшем изменении соотношения погрешностей блок 7 сравнения опять изме- 20 няет выходную команду, переводя устройство в состояние, показанное на фиг. 2б. Этот случай является предельным (высокая точность знания места или крайне низкая точность измерения фазовых сдвигов), так как 25 остается только один измеритель 2 — 3 фазового сдвига самой высокой рабочей частоты и компаратор 4 — 3, сравнивающий этот фазовый сдвиг с априорной величиной РНП, поступающий на второй вход комцаратора 5»»

4 — 3 через ключ 14. Остальные каналы отключены ключами 11 и 13, так как их сигналы или являются лишними из-за высокой точности априорных данных о месте и могут лишь внести ошибку-промах, или становятся недостоверными иэ-эа низкой точности измерения фазовых сдвигов и по этой причине могут внести ошибку-промах.

Итак, в предлагаемом способе производят сравнение погрешности априорных данных о местоположении 6„и погрешности определения местоположения объекта, обусловленной фазовыми ошибками 6»» и выбирают количество рабочих частот с целью обеспечения наименьшей вероятности ошибки-промаха.

При выполнении условия ф) » )/2„(h11, 6

6»а где n — коэффициент сопряжения смежных семейств линий положения сигналы коррекции формируют для одной рабочей частоты, при выполнении условия

6».

)/Д (g ° )). c — < n Л (м-4)

»ч сигналы) . коррекции формируют для двух рабочих частот, при выполнении условия

Ga, Ф в\/2н(И-1) .6и

Формула изобретения

Способ определения местоположения объекта, заключающийся в том, что производят грубое определение местоположения объекта, ° измеряют фазовые сдвиги принятых сигналов рабочих частот, сравнивают оценку местоположения, полученную по фазовым сдвигам выделенных частот, с грубой оценкой местоположения и между собой, по результатам сравнения формируют сигналы коррекции, корректируют фазовый сдвиг сигналов выделенной низкой рабочей частоты, определяют погрешности грубого определения местоположения объекта, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности определения местоположения, определяют погрешности местоположения объекта, обусловленные ошибками фазовых измерений на каждой рабочей частоте, сравнивают данные погрешности с погрешностями грубого определения местоположения и прн выполнении условия а в)6н)И:Д, бм где G — погрешность априорных данных о местоположении;

6)» — погрешность определения местоположения объекта, обусловленная фазовыми ошибками; п — коэффициент сопряжения смежных семейств линий положения, сигналы коррекции формируют для одной рабочей частоты, при выполнении условия сигналы коррекции формируют для двух рабочих частот, при выполнении условия сигналы. коррекции формируют для трех рабочих частот.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Никитенко Ю. И. и Устинов В. М.

Устранение многозначности в PHC. "ОбзЪры состояния отдельных вопросов радиоэлектроники", вып. 37, МРП, 1965.

901963

Составитель М. Овчаренко

Техред Ж. Кастелевич

Корректор С. Шекмар

Редактор Л. Горбунова

Заказ 12376/56

Тираж 718

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская.наб., д. 4/5

Поднисное

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