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

(46) 07.09.90.БЮЛ. № 33

(21)396А253/24-09

(22)24.10.85 (72) Г. Н. Громов

(53)621.396.933«.527.8(088.8)

(56) Комплексный измеритепь азимута и дальности (РСБН-6С),Техническое .описание fr Е41247148-IATO , 1976.

(54)КОМПЛЕКСНЫЙ ИЗЖРИТЕЛЬ АЗИМУТА И ДАЛЬНОСТИ

(57) Изобретение относится к радио- навигации и может использоваться в измерителях в которьгх измерение азимута (А) и дальности (Д) осуществляется с использованием соотв. сигналов радиотехнической азимутально-дально- мерной системы и сигналов путевой

скорости (ПС) и путевого угла от системы автономной навигации. Цель изобретения - повьшение помехоустой- чивосги и точности. Устр-во содержит канал I оценки ошибки радиальной составляющей ПС, канал II оценки Д, канал III радиальной и трансверсальиой составляющих ПСр канал IV оценки А и канал V оценки ощибки трансверсальной составляющей ПС, Каналы I V состоят соответственно из интегратора I, 33 усилителя 2, 32 и сумматора 3, 31. Канал II состоит из сумматоров 4, 9 блоков 5t 13 управления.переключателем, переключателей 6, 14, усилитепя 7, элемента ИЛИ 8, перемножите я Ю,

(Л

с

интегратора II и селектора 12 скорости изменения Д. Канал III состоит из сумматора 15 синусно-косинусного преобразователя 16, косинусного 17 и синусного 18 перемножителей. KaHaji IV состоит из сумматоров 19, 23, 24, блоков 20, 29 управления переключателем, переключателей 21, 28, усилителя 22, делителя 25, элемента ИЛИ 26, селектора 27 скорости изменения А и иитегратора 30, Измеритель работает в режиме комплексной оценки Д и А,

При этом осуществляется коррекция флуктуационных ошибок радиотехнической системы иа основе сигналов автономной системы и коррекция накапливающихся ошибок автономной системы на основе сигналов радиотехнической системы. С помощью селекторов 12, 27 обеспечивается повьппение помехоустойчивости измерителя при измерении А и Д радиотехнической системой в условиях появления помеховых сигналив,по .форме подобных рабочему сигналу, ил.

1

Изобретение относится к радиона- вигации и может использоваться в комплексных навигационных измерителях/ в ко торых измерение азимута и дальности осуществляется с использованием сигналов азимута и дальности от радиотехнической азимутально-дально- мерной системы и сигналов путевой скорости и путевого угла от системы автономной навигации

Цель изобретения - повьшение помехоустойчивости и точности.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного измерителя.

Измеритель содержит канал I оценки ошибки радиальной составляющей путевой скорости, включающий интегратор I, усилитель 2 и сумматор 3; канал II оценки дальности, включающий, первый -cytfMaTop 4, первый блок 5 управления переключателем, первый переключатель 6, усилитель 7, элемент .ИЛИ 8, второй сумматор 9, пере- миожитель 10,- интегратор II, селектор 12 скорости изменения дальности, второй блок 13 управления переклоча- телем и второй переключатель 14; ка. , нал III радиальной и трансверсальной составлякяцих путевой скоростиj включающий сумматор 15, синусно-коси- нусный преобразователь 16, косинусный 17 и синусный 18 перемножители, канал IV оценки азимута, включающий первый, сумматор 19, первый блок 20 управлеюся переключателем, первый переключатель 2I, усилитель 22, вто- рой 23 и третий 24 сумматоры, делитель 25, элемент ИЛИ 26, селектор 27 скорости изменения азимута, второй переключатель 28, второй блок 29 управления переключателем и интегра - 5 тор 30; канал V оценки ошибки трансверсальной составляющей путевой скорости, вкл}0чающий сумматор 31, усилитель 32 и интегратор 33,

Измеритель работает следующим об0 разом.

При использовании сигналов о даль-- ности ГУ и азимута Gy от радиотехни- .ческой системы (на чертеже не показана) с одновременным использованием

5 сигналов путевой скорости Vy и путевого угла Vy от автономной системь (на чертеже не показана) измеритель работает в режиме комплексной оценки дальности и азимута.

0 При этом обеспечиваются коррекция флуктуационных ошибок радиотехнической системы на основе сигналов автономной cиcтe ttJ и коррекция медленно менявшихся во времени (накапливающихс-я) ошибок автономной системы на основе сигналов радиотехнической системы.

При пропадании сигналов радиотехнической системы оценка производится

0 по данным автономной системы с учетом . последней коррекции.

Сигналы дальности г и азимута 0j, при наличии сигналов подтверждения Cj. и С поступают на входы сумматоров

5 и 19 каналов II и,IV соответственно, образуя на выходах сумматоров совместно с сигналами обратной связи с выходов каналов г-оценки дальности и оценки азимута сигналы рассогласова- йия Гу-г и 0у- .

Через перекличателн 6 и 21 управляемые через .блоки 5 и 20 сигналами Ср, сигналы рассогласований поступают на входы усилителей 7 и 22 с коэффициентами усиления К и Kg. С выходов усилителей сигналы КДГц-г)

-Лг И

и Кд(9-0) поступают на входы сумматоров 9 и 23.

В канале III на сумматоре 15 из сигнала путевого угла у, вычитается сигнал 0 .

Полученный сигнал угла jUj у -& преобразуется синусно-косинусным преобразователем 16 в сигналы COS |Ц и sinf/..

Косинусный и синусный перемножите ли 17 и 18 формируют выходные сигна- лы канала III, пропорциональные радиальной и трансверсальной составляющим путевой скорости соответственно

Vr« - u °« Рм а

ей

У„ 81п//„ (гё )„. ,

Сигнал V j, радиальной составляющей путевой скорости поступает в канал I оценки ошибки этой составляющей на сумматор 3 на котором сравнивается с сигналом г « 9 оценки скорости иэ- менения дальности с выхода канала II,

л I

в канале I формируется сигнал J V. оценки ошибки- радиальной составляющей путевой скорости, который поступает на сумматор 9 канала II.

На сумматор 9 поступают также сиг- налы .К(Гу-г), в результате чего на его выходе формируется сигнал

- г .

Сигнал г является выходным сигналом оценки скорости изменения дально- сти каиала II и комплексного измерителя, В результате интегрирования этого сигнала интегратором 1I иа выг- ходе комплексного измерителя формиру- ется сигиал г оценки дальности, Сигнал У0д, трансверсальной состав- ляющей путевой скорости с выхода ка- напа III поступает в канал V оценки бшибки этой составляющей на сзжматор 31, на который также поступает сигнал г б - V g с выхода перемножитег ля 10,

5

10

15

0

25

30

зе

.

45

, .

5

Сформированный .в канале V сигнал и V- оценки ошибки трансверсальной составляющей путевой скорости поступает на сумматор 2А канала IV, на ког торьпЧ также поступает- сигнал V,

С выхода сумматора 24 сигнал dVg поступает на делитель 25, на другой вход которого поступает сигнал г оценки дальности с выхода канала II.,.

С выхода делителя 25 сигнал - (V,. - дг оа

4Vg) поступает на вход сумматора 23, на другой вход которого поступает К0(е„-) с выхода усилителя 22,

Выходной сигнал сумматора 23

)-Ч - является выходным сигналом оценки скорости изменения азимута канала IV и комплексного измерителя,

В результате интегрирования этого сигнала интегратором 30 на выходе комплексного измерителя формируется сигнал 0 оценки азимута.

При пропадании сигналов радиотехнической системы отсутствуют сигналы или С, или Сд, или Оба вместе,

В этих случаях по цепям: элементы ИЛИ 8 и 26 и блоки 5 и 20, перекл|о- чатели 6 и 21 отключают входы усилителей 7 и 22, и комплексный измеритель переходит в режим работы по сигналам путевой скорости Vy и путевого угла (fjy системы автономной навигации.

С помощью селекторов 12 и 27 ско- 1Тостей изменения дальности и азимута обеспечивается повышение помехоустой-- чивости комплексного измерите пя при измерении азимута и дальности радиотехнической системы в условиях появления помеховых сигналов по форме подобных рабочему сигналу,

С выходов сумматора 9 на один из входов селектора 12 поступает сигнал V оценки скорости изменения дальности. На другой вход поступает сигнал V ., пропорциональный скорости изменения дальности, опредепе нноЙ по данным системь автономной навигации, . Разность этих сигналов сравнивается . с допустимым порогом о л , т,е, реализуется алгоритм.

|г - V,-f3vJ:fc.

(I)

.. 5

При нарушении этого условия с ыхода селектора 12 на блок 13 yiipas- и через элемент ИЛИ 8 ка блок 5 управления поступает сигнал, по которому переключа гель 6 отключает вы вкод усилителя 7, а переключатель 14 подключает вход интегратора 1I к выходу сумматора 9 с сигналом - ЛУ. При этом оценка дальности и скорости |g ее изменения осуществляется на основе данных от системы автономной навигации,.

На ддин из входов селектора 22 по- ступает с выхода сумматора 23 сигнал |j у оце«ки скорости изменения азимута. На другой вход поступает с-выхода деVflor Vfl лителя 25 сигнал -у -s, пропорции

ональный скорости изменения азимута, определенной по данным системы автономной системы навигации.

Разность этих сигналов сравнивается с допустимым порогом of А , т.е. , реализуется алгоритм

20

25

S.:,l,

6

(2)

При нарушении этого условия с выхода .селектора 27 на блок 29 упрар- .ления и через элемент ИЛИ 26 rta блок 2Й) управления поступает сигнал, по которому переключатель 21 отключает вход усилителя 22, а переключатель 28 подключает вход интегратора 30 к вьосоду делителя 25.

При этом оценка азимута и скорости его изменения осуществляется на основе .данных от системы автономной навигации.

Величины порогов с и rf определяются пределами максимально возможного изменения параметров движения объектов, для которых предназначен комплексный измеритель.

В связи с тем, что для помеховых си гиалов выполнение условий (1) и (2) маловероятно, введение селекторов с соответствующими связями повышает помехоустойчивость комплексного измери- теля, уменьшая вероятность иская;ения оценки при появлении помековых сигналов, подоДных по форме рабочему.

Формула изобретения

Комплексный измеритель азимута и дальности, содержащий канал оценки

5

g

j

20

25

30

35

40

124726

дальности, включающий последовательно соединенные первый сумматор, первый переключатель, усилитель и второй сумматор, интегратор, вьрсод которого является выходом оценки дальности, а вход - выходом оценки скорости изменения дальности, первый блок управ- . ления переключателем и перемножитель, при этом первый вход первого суммато- ра является входом сигнала измеренной дальности, а второй вход соединен с выходом интегратора, выход первого блока управления переключателем соединен с управляющим входом первого переключателя, первый вход перемножителя соединен с выходом интегратора, канал оценки азимута, включающий последовательно соединенные первый сумматор, первый переключатель, усилитель и второй сумматор, интегратор, выход которого являетпя выходом оценки азимута, первый блок управления переключателем, третий сумматор и делитель, при этом первый вход первого сумматора является входом сигнала измеренного-азимута, а второй вход соединен с выходом интегратора, выход первого блока управления-переключателем соединен с управляющим входом первого переключателя,, выход третье го сумматора соединен с первым входом делителя, второй вход которого соеди- нен с выходом интегратора канала оценки дальности, выход - с вторым вяодом -второго сумматора канала оценки азимута, а вхдд является выходом оценки скорости изменения азиуута, канал радиальной и трансверсальной со- составляющих путевой скорости, включающий сумматор, синусио-косинусный преобразователь;и синусный и косинусный перемножители, при этом первый вход сумматора является входом сигнала измеренного путевого угла, второй вход соединен с выходом интегратора канала оценки азимута, а выход - с входом синуспо-косинусного преобразователя, косинусный и синусный выходы которого соединены соответстаенно с первыми входами косинусного и синусного перемножителей, вторые входы которых объединены и являются входом сигнала.измеренной путевой скорости выход косинусного перемножителя соединен с вторым входом второго сумма-, тора канала оценки дальности а СННУ.ЕНОЕО перемножителя - с первым входом третьего сумматора канала

45

55

15

20

оценки , каналы оценки ошибки соответственно радиальной составляющей путевой скорости и трансверсаль- ной составляющей скорости, каждый из которых содержит последовательно сот единенные сумматор, усилитель и интегратор, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход сумматора и выход интегратора канала |Q оценки ошибки радиальной составляющей путевой скорости соединены соответственно с выходом косинусного перемяо- жителя канала радиальной и траясвер- сапьной составляющих путевой скорости и третьим входом второго сумматора канала оценки дальности, выхОд интегратора и второй.:и. третий входы сумматора канала оценки ошибки трансвер- сальной составляющей путевой скорости соединены соответственно с .вторым входом третьего сумматора канала оценки азимута, выходом синусного перемножителя канала радиальной и транс- версальной составляющих путевой ско- js рости и выходом перемножителя канала оценки дальности, отличающийся тем, что, с целью повьше- ния помехоустойчивости и точности в канал оценки дальности введены селектор скорости изменения дальности, второй переключатель, второй блок управления переключателем и элемент ИЛИ, при этом выход второго сумматора соединен с первым входом селектора скорости изменения дальности и 35 через второй переключатель - с входом интегратора и третьим входом сумматора канала оценки ошибки радиальной составляющей путевой скорости,

30

второй выход второго сумматора соеди- ння переключателем иен с вторым входом селектора скорости изменения дальн дом второго переклю щий вход которого с второго блока управ телем, первый вход ется входом сигнала ной дальности, а вы входом первого блок ключателем, третий скорости изменения ся входом сигналов селекции, а выход с входом элемента ИЛИ блока управления пе канал оценки азимут скорости изменения переключатель, втор ния переключателем при этом выход втор единен с первым вхо рости изменения ази рой переключатель ратора и вторым вхо канала оценки дальн второго сумматора с входом селектора ск азимута и вторым вх ля, управляющий вхо нен с выходом второ ния переключателем мента ИЛИ является наличия измеренного соединен с входом п равления переключат вход селектора скор азимута является вх пустимых порогов се соединен с вторым в ИЛИ и входом второг

5

0

Q s 5

0

ння переключателем

сти изменения дальности и вторым входом второго переключателя, управляющий вход которого соединен с выходом второго блока управления переключателем, первый вход элемента ИЛИ является входом сигнала наличия измеренной дальности, а выход соединен с входом первого блока управления переключателем, третий вход селектора скорости изменения дальности является входом сигналов допустимых порогов селекции, а выход соединен с вторым входом элемента ИЛИ и входом второго блока управления переключателем, а в канал оценки азимута введены селектор скорости изменения азимута, второй переключатель, второй блок управления переключателем и элемент ИЛИ, при этом выход второго сумматора со единен с первым входом селектора бко- рости изменения азимута и через второй переключатель с входом интегратора и вторым входом перемножителя канала оценки дальности, второй вход второго сумматора соединен с вторым входом селектора скорости изменения азимута и вторым входом переключазее- ля, управляющий вход которого соединен с выходом второго блoкa управления переключателем, первый вход элемента ИЛИ является входом сигнала наличия измеренного азимута, а выход соединен с входом первого блока управления переключателем, трехвй , вход селектора скорости изменения азимута является входом сигналов допустимых порогов селекции, а выход соединен с вторым входом элемента ИЛИ и входом второго блока управле