Комплексный измеритель азимута и дальности Советский патент 1990 года по МПК G01S13/86 

(46) 07.09.90.БЮЛ. № 33

(21)3964253/24-09

(22)24.10.85

(72); Г. Н. Громов (53) 621.396.933:527.8(088.8) (56) Комплексный измеритель азимута и дальности (РСБН-6С). Техническое описание Е 41247148-14ТО, 1976.

(54) КОМПЛЕКСНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ АЗИМУТА И ДАЛЬНОСТИ

1(57) Изобретение относится к радио- навигации и может использоваться в

измерителях, в которых измерение азимута (А) и дальности (Д) осуществляется с . использованием соотв. сигналов радиотехнической азимутально- дальномерной системы и сигналов путевой скорости (ПС) и.путевого угла от системы.автономной навигации. Цель изобретения - повышение точности. Устр-во содержит канал I оценки ошибки радиальной составляющей ПС, канал II оценки Д, канал III радиальной и трансверсальной составляю

(Л

С

щях ПС, канал IV оценки А и канал V оценки ошибки трансверсальной составляющей ПС, Каналы I, V состоят соот ветственно из интегратора 1| 27, уси лителя 2, 28 и сумматора 3, 29. Канал II состоит из сумматоров 4, 8 9,блока 5 управления переключателем, переключателя 6, усилителя 7, перемножителя 10 и интегратора 11. Канал III состоит из сумматора 12, синусно- косинусного преобразователя 13, ко- йинусвого 1А и синусного 15 перемножителей Канал IV состоит из сумма

}

Изобретение относится к радионавигации и может использоваться в комплексах навигационных измерителях, в которых измерение азимута и дальности осуществляется с использованием сигналов йзимута и дальности от радиотехнической азимутально-дальномер- ной системы и сигналов путевой скорости и путевого угла от системы автономной навигации, .

Цель изобретения - повьппение точности.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного измерителя,.

Измеритель содержит канал I-оценки опшбки радиальной составляющей путевой скорости, включающий интегратор 1, усилитель 2 и сумматор 3; канал II оценки дальности, включающий первый сумматор Ду блок 5 управления переключателем, переключатель б, усилитель 7, дополнительный сумматор 8, второй сумматор 9, перемножитель 10 и интегратор 11; канал III радиальной и трансверсальной составляющих путевой скорости, включающий сумматор 12, синуснб-косинусный преобразователь 13, косинусный 14 и си- нусный 15 перемножители; канал IV .оценки азимута, включающий первьй сумматор 16, блок 17 управления переключателем, переключатель 18, усилит гель 19, дополнительный сумматор 20, третий сумматор 21, первый делитель 22, второй сумматор 23, интегратор 24, блок 25 вычисления арктангенса

торов 16, 20, 21, 23, бло ка 17 управления переключателем, переключателя 18, усилителя 19, делителей 22, 26, интегратора 24 и блока 25 вычисления арктангенса. Устр-во работает в режиме комплексной оценки Д и А. При этом осуществляются коррекция .флуктуационных ошибок радиотехнической системы на основе сигналов автономной системы и коррекция накапливающихся ошибок автономной системы на основе сигналов радиотехнической системы, 1 ил.

5

0

5

0

5

0

и второй делитель 25$ канал V оценки ощибки трансверйальной составляющей путевой скорости, включающий интегра - .тор 27,. усилитель 28 и сумматор 29«

Измеритель работает следукшдам образом,

При использовании сигналов- о дальности Гц и азимута ©j от радиотехнической системы (на чертеже не показа- на) с одновременным использованием сигналов путевой скорости V, и путе вого угла «f от автономной системы (на чертеже на показано) измеритель работает в режиме комплексной оценкн дальности и азимута.

При этом обеспечиваются коррекция флуктуационных ошибок радиотехнической системы на основе сигналоб автономной системы и коррекция медленно меняющихся во времени (накапливающих - ся) ошибок автоношшй системы на основе сигналов радиотехнической системы.

При пропадании сигналов радиотехнической системы оценка производится по данным автономной системы с учетом последней, коррекции.

Сигналы дальности Гу и 6. при наличии сигналов подтверждения С и С нормальной работы радиотехнической системы поступают на входы сумма торов 6 и 16 каналов II и IV соотзет .ственно, образуя на выходах йуммато- ров совместно с сигналами обратной связи с.вьпсодов каналов г-оценки дальности и в -оценки азимута сягналы рас согласования- Гу-г и .

Через переключатели 6 и 18, управляемые через блоки 5 и 17 сигналами С и Cg, сигналы рассогласования по- ступают на входы усилителей 7 и 19 с коэффициентами усиления К и Kg, С выходец усилителей 7, и 19 сигнайЬ К() и Кд(0у-) поступают на входы сумматоров 9 и 23 каналов II и IV.

В канале III на сумматоре 12 из сигнала дгутевого угла у вычитается сигнал 0.

Полученный сигнап угла jUt, Уц - I преобразуется синусно-косинусным преобразователем 13 в сигналы сов jUj, и sin (,

Косинусный 4 и синусный 15 перем- ножитеЛи форгшруют выходные сигналы, канала III, пропорциональные радиапьной и трансверсальной составляющим путевой скорости соответственно

0,

VM ° м

V, (r0)q.

Сигнал V радиальной составляющей путевой скорости поступает в канал I оценки ошибки,этой составляющей на сумматор 3, .на котором сравнивается с сигналом г V оценки ско рости изменения дальности с выхода канала II.

В канале I формируется сигнал . , оценки ошибки радиальной составляющей: путевой скорости, который поступает на сумматор 9 канала II.

На сумматор 9 поступают также сигналы , и К(Гу-г), в результате чего на его выходе формируется сигнал V, К(г„-г) .

л г.

Сигнал г является выходным сигналом оценки скорости изменения дальности канала 11 и комплексного измерителя В результате интегрирования этого сигнала интегратором 11. на выходе комплексного измерителя формируется сигнал г оценки дальности.

Сигнал V 90 трансверсальной составляющей путевой скорости с выхода ка нала III поступает в канал V оценки ошибки этой составляющей на сумматор

;,29,, на который также подается сигнал ( е) « VQ с выхода перемножителя 10 канала II.

Сформированный в канале V сигнал SVQ оценки ошибки трансверсальной составляющей путевой скорости поступает на сумматор 21 канала IV, на который также подается сигнал V . д С выхода сумматора 21 сигнал Va - VQ поступает на делитель 22, на другой вход которого подается сигнал г оценки дальности с выхода канала II.

С выхода делителя 22 сигнал - ( Оа

jSV ) поступает на вход сумматора 23, на другой вход которого подается сиг- нал kg(0у-б) с выхода усилителя 19, Выходной сигнал сумматора 23

V0« Fь K0(0,-0)

2ve

IV

является выходным сигналом оценки скорости изменения азимута канала и комплексного измерителя,

В результате интегрирования этого сигнала интегратором 24 на выходе комплексного измерителя формируется сигнал 9 оценки азимута.

При пропадании сигналов радиотехнической системы отсутствуют сигналь или Ср, или Сд, 1ШИ оба вместе..

В этих случаях переключатели или :б, или 18, или тот и другой Подключают к входам усилителей 7 и 19 выходы сумматоров В и 20 соответст- . венно каналов II и IV,

На вход усилителя 7- поступает сигнал рассогласования, являющийся раз- ностью выходных сигналов перемножителя 15 и перемножителя 10.

Выходной сигнал перемножителя 15 может быть представлен в виде

Vgc,- (ге)«

« rd 4V$f -(I)

где dVg - ошибка определения трансверсальной составляющей автономными средствами.

Выходным сигналом перемножителя 0 является произведение гй. Таким образом, сигнал рассогласования будет равен

( г0 - г-е

55

+ Vg 9(г-гН |V

где VQ - погрешность, вызванная флуктуационньм шумом и нескомпенсн- рованным остатком систематической

ошибки /jVg определения трансверсаль- ной составляющей путевой скорости,

Определ(ание дальности в соответствии с вьфажениями (I) и (2) эквива- лентно вычислению дальности по формуле

.-Т . ,

На вход усилителя 19 поступает сигнал

VH

- arctg - eB, (3)

где бд т- вычисленное значение азимута Дифференцируя Гр и переходя от ко- нечн| 1х приращений к среднеквадратипе- ским ошибкам в линейном приближении, получают вьфажение для среднеквадра- тической ошибки по дальности

гв

и:

ё

V « Kvg

+ К

где К

...11-.

относи ±1а.

б Хй 0 ельные значения среднеквадратичесИХ ошибок определения Vg и оЦен- kH 9Аналогично в линейном приближе- HHSJ среднеквадратическая ошибка опре- азимута по формуле (3) .равна

V . ( K|)8inV

К л

6

. у , l

г г

- относительные значения среднеквадратических ошибок оценки гиг.

Из формулы следует, что ошибки определения дальности и азимута ке зависят от времени. Таким образом, ошибки оценки не будут накапливаться с течением времени по сравнению с из- .вестными устройствами при отсутствии измерений дальности и/или азимута от радиотехнической азимутально-даяьно- мерной системы, а по своему значению будут меньше.

Формула изобретения

Комплексный измеритель азимута и дальности, содержащий канал оценки

-

o

5

5

30

35

40

45

50

55

дальности, включающий последовательно соединенные первый сумматор, переключатель, усилитель, второй сумматор и интегратор, выход которого является выходом оценки дальности, блок управления переключателем и перемножитель, при зтом первый вход первого сумматора является входом сигнала измеренной дальности, а второй вход соединен с выходом интегратора, вход блока управления переключателем явля- ется входом сигнала наличия измерен- . ной дальности, а выход соединен с уп- . равляющим входом переключателя, перг вый вход перемножителя соединен с выходом интегратора, канал оценки азимута, включающий последовательдю соединенные первый сумматор, переключатель, усилитель, второй сумматор и интегратор, выход которого является выходом оценки азимута, блок управления переключателем,.третий сумматор и первый делитель, при этом первый вход первого сумматора является входом сиг- Нала измеренного азимута, а второй . вход соединен с выхсздом интегратора, вход блока управления переключателем является входом сигнала наличия измеренного азимута, а выход соединен с управляющим входом переключателя, выход третьего сумматора соединен с первым входом первого делителя, второй вход которого соединен с выходом интегратора канала оценки дальности, а выход - с вторым входом второго сумматора канала оценки азимута, выход которого является выходом оценки скорости изменения азимута и соединен с вторым входом, перемножителя канала оценки дальности, канал радиальной .и трансверсальной составляющих путевой скорости, включающий Сумматор, синус- но-косинусный преобразователь и CHRJ нусный и косинусный п еремножители, при этом первый вход/сумматора является входом сигнала измеренного путевого угла, второй вход соединен с выходом интегратора канала оценки азимута, а выход - с входом сищгсяо- го-косинусного преобразователя, косинусный и синусный выходы которого соединены соответственно с первыми входами косинусного и сийусного.перемножителей, вторые входы которых объединены и являются входом сигнала изме- , ранной путевой скорости, выход косинусного перемножителя соединен с вторым входом второго сумматора канала

оценки дальности, а выход синусного перемножителя - с первым входом тре- .тьего сумматора канала оценки азимута, каналы оценки ошибки соответст- венно радиальной составляющей путевой скорости и трансверсальной составляющей скорости, каждый из которых содержит последовательно соединенные сумматор, усилитель и интегратор, выход которого соединен с первым вХб- дом сумматора, второй вход сумматора и выход интегратора канала оценки ошибки радиальной составляющей путевой скорости соединены соответст венно.с выходом косинусного перемножителя каиала радиальной и трайбвер- сальной составляющих путевой скорости и третьим входом второго сумма-, тора канала оценки дальности, выход которого является выходом оценки скорости изменения дальности и соединен с третьим входом сумматора канала оценки ощибки радиальной составляющей путевой скорости, а выход ий- тегратора и второй и третий входы сумматора канала оц€1нки ошибки трансверсальной составляющей путевой скорости соединены соответственно с вторым входом третьего сумматора канала оценки азимута, выходом синусного пеСоставитель Е. Погиблова Редактор Т. Иванова Техред А.Кравчук Корректор О. Кравцова

: Заказ 3319 гТираж 451

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

ремножителя каиала радиальной и транверсальной составляющих путевой скорости и выходом перемножителя канала оценки дальности, от л и ч а ю - щ и и с я тем, что, с целью повышения точности, в канал оценки дальности введен дополнительный сумматор первый вход которого соединен с выходом перемножителя канала оценки дальности, второй вход - с выходом синусного перемножителя канала ради- альной и трансверсальной составлякг- щих путевой скорости, а выход - с вторым входом переключателя канала .оценки дальности, а в канал оценки азимута введены последовательно соединенные второй делитель, блок вычисления арктангенса и дополнительный сумматор, второй вход которого .соединен с первым входом сумматора канала радиальной и;трансверсальной составляющих путевой скорости, А выход - с вторым входом переключателя канала оценки азимута, первый вход второго делителя соединен с выходом .второго сумматора канала оценки дальности, а второй вход делителя - с выходом перемножителя канала оценки дальности.

Подписное