ФАЗОВАЯ РАЗНОСТНО-ГИПЕРБОЛИЧЕСКАЯ КООРДИНАТО- Советский патент 1965 года по МПК A01B69/04 

Известные радиоинтерференционные координатомериые системы для автоматического вождения самоходных сельскохозяйствеиных машин, состоящие из неподвижных полевых радиостанций и установленного на управляемом объекте бортового приемника, обладают целым рядом недостатков, снижающих точность измерения координат объекта, как-то: однозначность фазового отсчета, нестабильность частоты, приводящая к необходимости снабжения приемннков системами автонодстройки, и другие.

Предложенная радиотехническая система позволяет устранить указанные недостатки и тем самым новысить точность измерения координат объекта. Она состоит из 4 неподвижных полевых станций, расположенных по краям поля, и бортовых приемников, размещенных на управляемых машинах. Полевые станции работают но принцииу временнбй селекции, т. е. поочередно на одинаковых частотах. При этом одна из станций работает в режиме ведущей, остальные - в режиме ведо.мых. Конструктнвно все станции вьшолнены одинаково и режим работы их может меняться нутем простого переключения. Приемные устройства ведомых станций аналогичны бортовым приемникам.

в определенной последовательности вслед за ведущей излучает свой сигиал старт-стопной синхронизации. Ведущая нолевая станция, кроме того, непрерывно излучает сигнал онорной частоты, что нозволяет исключить системы автоподстройки приемных устройств.

Для разрешения многозначности фазового отсчета каждая полевая станция наряду с сигналом точной сетн дополнительно излучает еще

сигналы грубой и сверхгрубой сетей, редукция между которыми принята приблизительно равной 16. Система работает в диапазоне частот 50-30 Мгц.

На фиг. 1 представлена блок-схема полевой

станции в режиме ведущей; на фнг. 2 - блоксхема бортового приемника.

Радионередатчнк ведущей станции состоит из задающего кварцевого генератора /, умножителей 2, 3, 4, 5 частоты, фазовращателей 6,

11, 13, устройства формироваиия опорного сигнаоТа, включающего делитель частоты 14 и умнон итель 15, устройства формирования снгнала старт-стопной сннхронизацин, включающего модулятор 7 и блок формировання сигиала по времени 16, ключа 8, выходного каскада 9 и аптенкы 10.

Работает полевая станция в режиме ведущей следующим образом. Сигиал с генератора / через нереключатель , установленна умножители 2 и 5 с коэффициентами умножения соответственно 16 и 15. С выхода умножителя 5 частота 16f вновь ноступает на умножители 4 и 5 с коэффициентами умножения 16 и 15. На выходе умножителя 4 цолучается частота 256/, которая после фазовращателя 6 и модулятора 7 через ключ 8 ноступает на выходной каскад передатчика 9 и далее в антенну 10. Таким образом формируется частота точной сети - 256/, равная при частоте задающего генератора 195 кгц - 50 Мгц.

Частота грубого канала 240/ с выхода умножителя 5 через фазовращатель 11, ключ 8 и выходной каскад передатчика 9 также попадает в антенну 10. Для формирования частоты сверхгрубого канала частота 15/ с умножителя 1 поступает на смеситель 12. Туда же подается сигнал точной сети 256/. На выходе смесителя 12 образуется частота 241 /, которая после фазовращателя 13, через ключ 8 и выходной каскад передатчика 9 попадает в антенну 10. Фазовращатели 6, 11 i 13 ъ режиме ведущей стающий - неподвижны.

Для формирования опорного сигнала используется частота точной сети, которая после фазовращателя 6 через переключатель режима поступает на делитель 14 - два раза, на умножитель 15 - 3 раза и далее через выходной каскад передатчика 9 непрерывно излучается через антенну 10. Сигнал старт-стопной синхронизации формируется путем модуляции в модуляторе 7 сигнала точной сети. Блок 16 формирует импульс старт-стопной синхронизации, равный по времени 4 м/сек, который открывает ключ 8 и обеспечивает прохождение частот на выходной каскад 9, а также выдает соответствующий сигнал на модулятор 7.

Таким образом, полевая ведущая станция в свой такт излучает частоты 256/, 240/, 241/ и непрерывно - онорную частоту /„„, равную 3/2 (256/). Частота грубой сети образуется как разность частот точного и грубого каналов 256/ - 240/ 16/, а частота сверхгрубой сети как разность между частотами сверхгрубого и грубого каналов 241/ - 240/ 1/.

Сигналы точного, грубого и сверхгрубого каналов из приемной антенны 20 поступают на усилитель высокой частоты 21. С выхода усилителя 21 частоты 241/ и 240/ поступают на смеситель 22, на выходе которого образуется частота сверхгрубой сети /i, равная 195 кгц, которая выделяется фильтром 23 и подается на смеситель 24. На этот же смеситель поступает частота /2 кварцевого гетеродина 25, равная 205 кгц. В результате смещения образуется промежуточная частота 10 кгц, которая с фильтра 26 поступает в фазометрический блок 27. На смеситель 28 поступают частоты 240/ и 256/, в результате смещения на выходе получается частота грубой сети 16/, равная, 3,12 Мгц, которая выделяется фильтром 29 и поступает на смеситель 30. Гетеродинная частота грубой сети, равная 3,28 Мгц, получается умножением 16 раз в умножителе 31 частоты кварцевого гетеродина /а. Промежуточная частота грубой сети 16/2-16/ 0,i6 Мгц выделяется фильтром 32 и поступает в фазометрический блок 33. Частота точной сети 256/ нодается на смеситель 34.

Гетеродинная частота точной сети, равная 52,56 Мгц, получается умножением 16 раз гетеродинной частоты грубой сети в умножителе 35. На выходе смесителя 34 фильтр 36 выделяет промежуточную частоту точной сети, равную 2,56 Мгц (52,56-50,0), которая поступает в фазометрический блок 37.

Опорное напряжение для фазометрических блоков формируется следующим образом.

Опорный сигнал, излучаемый нолевой ведущей станцией, равный з/а (256/) из антенны 20 через усилитель высокой частоты 38 попадает на смеситель 39. Гетеродинное напряжение формируется делением на 2 гетеродинной частоты точной сети в делителе 40. Полученная частота Vg (256/2) умножается 3 раза умножителем 4L В результате на смеситель 39 поступает гетеродинная частота, равная з/з (256/2). Полученная таким образом промежуточная

частота выделяется фильтром 42 и после делителя 43 - 3 раза и умножителя 44 - 2 раза приводится к промежуточной частоте точной сети, равной 2,56 Мгц. Сформированное опорное нанряжение подается на фазометрический бок 37 точной сети, а в фазометрический блок 33 грубой сети опорное напряжение формируется после делителя на 16 - блок45. При дальнейщем делении на 16 в блоке 46 получается опорное напряжение, равное 10 кгц,

которое подается в фазометрический блок 27 сверхгрубой сети и по цепи 47 в передатчик ведомой станции для формирования сигналов (при использовании бортового приемника в качестве синхронизирующего устройства на ведомой полевой станции). Для выделения сигналов старт-стопной синхронизации промежуточная частота точной сети подается также на детектор 48, после которого имеются фильтры 5. Сигналы с выхода фильтров в блоке 50 формируют управляющие импульсы старт-стопной синхронизации, поступающие в соответствующие моменты времени на фазометрические блоки 27, 33 и 37, а также в передающее устройство по цепи 17 при работе его в режиме

ведомой станции.

При использовании бортового приемника на ведомой станции -с фазометрических блоков 27, 33 и 37 по цепям 51, 52 и 53 поступают сигналы рассогласования, которые приводят

в движение двигатели фазовращателей соответственно: 13, 11 и 6, за счет чего обеспечивается синфазность работы всех станций. Сигналы с фазометрических блоков 27, 33 и 57 поступают на устройство сравнения координат.

При работе полевой станции в режиме ведомой (фиг. I) формирование сигналов производится не от кварцевого генератора /, а с помощью смесителя 19, на который из бортового приемника подается опорное напряжение по

пи 18. При этом переключатели режима ставят в положение Вм. На выходе смесителя 19 образуется частота сигиала, равиая 195 кгц, которая в дальнейшем формирует сигналы точного, грубого и сверхгрубого каналов точно так же, как и в режиме ведущей станции, рассмотренном выше. Кроме того, сигнал опорной частоты не формируется, фазовращатели 6, 11 и / не остаются неподвижными, а подстраивают фазы сигналов в такте излучения данной ведомой станции под фазы соответствующих сигналов ведущей станции. Стробирующий импульс старт-стопной синхронизации вырабатывается с задержкой по времени в блоке формирования 16 по команде импульса старт-стопной синхронизации ведущей станции, поступающего по цепи 17 из приемника.

Предмет изобретения

I. Фазовая разностно-гиперболическая координатомерная Система для автоматического вождения самоходных сельскохозяйственпы.х мащин, включающая ведущую и ведомые неподвижные полевые станции, состоящие из радиопередатчика и радиоприемного устройства, и установленные на управляемых объектах бортовые приемиики с фазовращателями, отличающаяся тем, что, с целью разрешения многозначности фазового отсчета, упрощения и унификации аппаратуры, радиопередатчики полевых станций снабжены устройствами формирования сигналов грубой и сверхгрубой сетей, опорного сигнала и сигнала старт-стопной синхронизации работы полевых станций, а

оортовые приемники и приемники полевых станций - устройствами выделения этих сигналов и фазометрическими блоками грубой и сверхгрубой сетей.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что устройство формирования опорного сигнала выполнено в виде делителя и умножителя частоты точной сети в целочисленном отношении, а устройство выделения его состоит из последовательно включенных усилителя высокой частоты, смесителя, фильтра и делителей частоты, подающих опорное напряжение на фазометрические блоки.

3.Система по п. 1, отличающаяся тем, что устройство формирования сигиала старт-стопной синхронизации выполнено в модулятора частоты точной сети, выдающего сигнал на антенну через ключ, управляемый блоком формирования сигнала по времени, а устройство выделения сигнала старт-стопной синхронизации - в виде детектора и фильтра модулироваипой частоты точной сети и блока, формирующего и подающего управляющие импульсы на фазометрические блоки и передатч и к.

4.Система по п. 1, отличающаяся тел, что, с целью обеспечения синфазности работы полевых станций, передатчики их снабжены фазовращателями, приводимыми в действие сигналами рассогласования, получаемыми от соответствующих фазометрических блоков приемных устройств.

5.Система по пп. 1-4, отличающаяся тем, что ведущая и ведомые полевые стаиции копструктивно выполнены взаимозамеияемыми.

5152 55

20

Риг 2

17