Приемник системы НАВДАТ Российский патент 2018 года по МПК H03J7/00 

Изобретение относится к радиотехнике, конкретно к системам навигации и определения внутреннего положения для получения GPS-сигналов и передачи навигационных данных. И может быть использовано в перспективных системах связи широкого назначения.

Известны приемники сигналов спутниковых радионавигационных систем (Абросимов В.И. и др. Использование системы Navstar для определения угловой ориентации объектов. - Зарубежная радиоэлектроника, 1989, №1, с. 49; Колоколов Ю.Д., Солошек Л.К. Состояние и перспективы разработки аппаратуры линейных трактов приемников и возбудителей передатчиков. - Электросвязь, 1993, №1, с. 34), а также вариант исполнения таких приемников (патент №2110149 RU, Н04В 1/06, опубл. 27.04.1998), где в приемник сигналов, включающий в себя антенну, малошумящий усилитель, смеситель, усилитель промежуточной частоты, опорный термостатический генератор, блок комплексного преобразования сигнала, выход которого является выходом приемника, дополнительно введены входной фидер, широкополосный фильтр-преселектор, второй малошумящий усилитель, первый и второй полосовые фильтры, блок автоматической регулировки усиления и синтезатор частот. Использование заявляемого устройства позволяет принимать и обрабатывать сигналы космических радионавигационных систем "Глонасс" и "Навстар" без дублирования каналов приема, т.е. с помощью одного приемного тракта.

Также известен приемник прямого преобразования, содержащий узел управления, последовательно соединенные преселектор, усилитель, аттенюатор и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) (патент №3506562 JP, Н04В 1/30, опубл. 04.11.2004). Данный цифровой приемник обеспечивает стабильность параметров обработки, возможность автоматической адаптации к условиям приема и характеру сигнала. Недостатком данного приемного устройства является узкий динамический диапазон и низкое быстродействие при перестройке частоты настройки.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является приемник прямого цифрового преобразования (патент №93604 RU, Н04В 1/06, опубл. 27.04.2010), содержащий узел управления, последовательно соединенные преселектор, усилитель, аттенюатор и аналого-цифровой преобразователь. В него введены последовательно соединенные опорный генератор, цифровой синтезатор, второй аттенюатор и ключ, выход которого подключен к входу преселектора, последовательно соединенные цифровой фильтр и интерфейс, которые включены между выходом аналого-цифрового преобразователя и входом узла управления, причем второй выход опорного генератора подключен ко второму входу аналого-цифрового преобразователя, а второй выход цифрового фильтра подключен ко второму входу узла управления, при этом управляющий выход узла через шину управления соединен с управляющими входами обоих аттенюаторов, цифрового синтезатора, ключа, преселектора и цифрового фильтра.

Недостатком устройства-прототипа является невозможность работы в условиях воздействия широкополосных помех, создаваемых радиооборудованием судна, а также отсутствие ресурса по дальнейшей модернизации и интеграции в судовые информационные сети.

Предлагаемое техническое решение позволит устранить эти недостатки. Технический результат изобретения - расширение арсенала технических средств.

Технический результат достигается следующим образом. В приемнике системы НАВДАТ, содержащем антенну, преселектор, аналого-цифровой преобразователь, цифровой фильтр, согласно изобретению дополнительно введена антенна Глонасс/GPS. Антенна выполнена магнитной коротковолновой (KB) узкополосной двухдиапазонной. Преселектор выполнен с введенной схемой защиты. Демодулятор цифровой обработки включает аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и программируемую логически интегральную схему (ПЛИС), выполняющую функции фильтрации и демодуляции. Также приемник системы НАВДАТ включает контроллер приема, приемник глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС), файловый демультиплексор, автономный монитор и судовую сеть, причем выход магнитной KB-антенны соединен со входом преселектора, выход которого соединен со входом демодулятора цифровой обработки, три выхода которого соединены со входом контроллера приема, первый выход которого подключен к выходу приемника ГНСС, вход которого соединен с антенной Глонасс/GPS, а второй выход соединен со входом файлового демультиплексора, первый выход которого соединен с автономным монитором, а второй выход соединен с судовой сетью.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства, содержащая антенну 1, преселектор 2, демодулятор цифровой обработки 3, включающий АЦП 4 и ПЛИС 5, контроллер приема 6, приемник ГНСС 7, антенну Глонасс/GPS 8, файловый демультиплексор 9, автономный монитор 10, судовую сеть 11.

Предложенное устройство работает следующим образом. Принимаемый сигнал принимается двухдиапазонной резонансной приемной антенной 1 (диапазоны частот 500 кГц и 4029 МГц). С антенного входа приемника (на фиг.1 не показан) сигнал поступает на преселектор 2, в котором производится предварительная фильтрация сигнала. Частично отфильтрованный сигнал с выхода преселектора 2 подается на сигнальный вход АЦП 4, где происходит его аналого-цифровое преобразование; затем оцифрованный сигнал поступает на вход ПЛИС 5, в которой выбирается алгоритм демодуляции и выделяется полезная информация, а также производится дополнительная узкополосная фильтрация. Демодулированный сигнал через контроллер приема 6 поступает в демультиплексор 9, а далее на выход устройства в интегрированную судовую сеть 11 для вывода информации конечным пользователям. Возможно также подключение автономного монитора 10.

Предлагаемый приемник обеспечивает возможность одновременной работы в системах НАВТЕКС и НАВДАТ в условиях сложной электромагнитной обстановки, а также обеспечивает интеграцию в глобальные сети широкополосного обмена морскими навигационными данными.

Изобретение относится к радиотехнике, конкретно к системам навигации и определения внутреннего положения для получения GPS-сигналов и передачи навигационных данных. И может быть использовано в перспективных системах связи широкого назначения. Технический результат изобретения - расширение арсенала технических средств. В приемнике, помимо коротковолновой узкополосной двухдиапазонной антенны, предусмотрена антенна Глонасс/GPS. Предлагаемый приемник обеспечивает возможность одновременной работы в системах НАВТЕКС и НАВДАТ в условиях сложной электромагнитной обстановки, а также обеспечивает интеграцию в глобальные сети широкополосного обмена морскими навигационными данными. 1 ил.

Приемник системы НАВДАТ, содержащий антенну, преселектор, аналого-цифровой преобразователь, цифровой фильтр, характеризующийся тем, что в конструкции предусмотрена антенна Глонасс/GPS, при этом антенна выполнена как магнитная коротковолновая (КВ) узкополосная двухдиапазонная, преселектор выполнен с введенной схемой защиты, дополнительно введены демодулятор цифровой обработки, включающий аналого-цифровой преобразователь, программируемую логическую интегральную схему (ПЛИС), выполняющая функции фильтрации и демодуляции, контроллер приема, приемник глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС), файловый демультиплексор, автономный монитор и судовую сеть, причем выход антенны соединен с входом преселектора, выход которого соединен с входом демодулятора цифровой обработки, три выхода которого соединены с входом контроллера приема, первый выход которого подключен к входу приемника ГНСС, вход которого соединен с антенной Глонасс/GPS, а второй выход соединен с входом файлового демультипсексора, первый выход которого соединен с автономным монитором, а второй выход соединен с судовой сетью.