Ионосферная станция Советский патент 1981 года по МПК G01V3/00 G01V3/40 

I

Изобретение относится к радиотез нике и может быть использовано для исследования внешней ионосферы и космического пространства с борта ракет и ИСЗ.

Известные спутниковые ионосферные станции предназначены для исследования внешней ионосферы с помощью электромагнитных волн, излучаемых в широком диапазоне частот (от со.тен килогерц до нескольких десятков мегагерц) и для исследования интегрального уровня шумов и помех, включающего, помимо прочих компонент, галактический шум, космический шум и т.д., путем измерения уровня этих шумов с помощью приемного устройства, входящего в приемопередатчик, расположенного на борту ИСЗ. Измерение параметров ионосферы основано на определении действующей дальности между Приемопередатчиком, расположенным на ИСЗ, и отражающими областями ионосферы посредством измерения интервалов времени между излученным и принятым (отраженным радиосигналом. Полученные зависимости времени запаздьшания отраженного сигнала от частоты передаются с борта спутника по телеметрическому каналу на Землю, где, после соответствующей обработки регистрируются в виде ионограмм, по которым получают ряд физических и геофизических

10 параметров ионосферы.

Измерение интегрального уровня шумов основано на том факте, что существует прямо пропорциональна. зависимость между напряженностью поля,

IS создаваемой шумами в месте расположения приемной антенны, подключаемой к приемопередатчику, расположенному на борту ИСЗ, и уровнем выходного напряжения схемы автоматической ре20гулировки усиления (АРУ , входящей в указанный приемопередачтик. Напряжение АРУ, изменяющееся по амплитуде в зависимости от уровня шумов.

передается по отдельному узкополосному телеметрическому каналу на Землю, где регистрируется с помощью регистратора в виде кривых, определяющих зависимость уровйя АРУ от частоты. Напряжение АРУ приемника ионозонда используется для измерения галактических шумов, шумов от солнечного радиоизлучения и окружающей спутник плазмы.

Известна ионосферная станция, содержащая приемопередатчик и синхронизатор, две отдельные телеметрические системы для передачи информации со спутника на регистраторы, установленные на Землю Ц.

Недостатком такой станции является наличие двух каналов для передачи информации.

1аиболее близким техническим решением к изобретению является ионосферная станция, содержащая последовательно соединенные приемопередачтик со схемой АРУ, сумматор и блок телеметрии, а также синхронизатор, первый и второй выходы которого соединены соответственно со входо приемопередатчика и вторым входом сумматора, и кроме того, второй блок телеметрии, подключенный к выходу приемопередатчика 2j.

Недостатком указанной станции является также наличие двух телеметрических блоков, один из которых служит для передачи видеосигналов, а другой - для передачи напряжения АРУ. Вместе с тем, в условиях дефицита телеметрических каналов большое практическое значение имеет возможность осуществления передачи-напряжения АРУ по YOMy же телеметрическому каналу, по которому передается информация об отраженных от ионосферы сигналов, и возможность регистрации напряжения АРУ при помощи порогового регистратора.

Цель изобретения - упрощение ионосферной станции.

Поставленная цель достигается тем что в ионосферную станцию, содержащую последовательно соединенные приемопередатчик со схемой АРУ, сумматор и блок телеметрии, а также синхронизатор, первый и второй выходы которого соединены соответственно со входом приемопередатчика и вторым входом сумматора., между вторым выходом приемопередатчика и третьим вхо1дом сумматора включен преобразователь амплитуды в длительность,другой вход которого подключен к третьему входу синхронизатора.

Дополнительно введенный преобразователь представляет собой устройство, которое преобразует напряжение АРУ в длительность импульса АРУ с заданной точностью. Так как напряжение АРУ отслеживает только фоновый шум и не реагирует на короткие отраженные сигналы, то выходное напряжение .преобразователя несет информацию об интегральном фоновом шуме на входе приемника.

На чертеже представлена структурная схема ионосферной станции

Ионосферная станция содержит приемопередатчик 1, выход АРУ которого через преобразователь 2 амплитуды в длительность соединен с сумматором .3, а выход видеосигнала соединен с ним непосредственно, телеметрический передатчик 4, вход которого соединен с выходом сумматора, и синхронизатор 5, управляющий работой станции. Ионосферная станция работает следующим образом.

Приемопередающий блок осуществляет излучение радиоимпульсов во всем частотном диапазоне и прием отраженных сигналов, а также выдает напряжение АРУ,пропорциональное уровню интегрального фона на входе приемника. Видеосигнал поступает в сумматор непосредственно, а сигнал АРУ поступает на него через преобразователь амплитуды в длительность. Кроме того, на сумматор поступает импульс служебной информации от синхронизатора, который управляет всей станцией. В результате воздействия на сумматор трех видов сигналов на его выходе появляется сложньш видеосигнал, содержащий видеосигнал, сигнал служебной информации, а также сигнал импульса АРУ на каждой частоте зондирования, начало которого задается импульсом синхронизатора так, чтобы этот импульс не накладывался по времени на видеосигнал и на служебшзш синхроимпульсы ( причем длительность импульса АРУ с заданной точностью воспроизводит уровень фоновых шумов на входе Приемника).

Этот видеосигнал модулирует телеметрический передатчик, и информация передается на Землю. 5 На Земле сигналы на каждой часто регистрируются пороговым регистратором по принципу да - нет. Этот регистратор за каждьй сеанс зондиро вания выдает бланк, на котором вмес те с ионограммой в едином масштабе времени записан АРУ. , Таким образом, введение дополнительного узла - преобразователя амплитуды напряжения ЛРУ в длительность импульса АРУ - позволяет передавать информацию о видеосигнале и уровне АРУ одним телеметрическим каналом, что существенно упрощает ионосферную станцию, а также позвол ет воспроизводить на Земле с помощь одного порогового регистратора на одном бланке ионограмму и уровень АРУ с общей частотной координатой. Формула изобретения Ионосферная станция, содержащая последовательно соединенные приемо5передатчик со схемой автоматического регулирования усиления,-сумматор и блок телеметрии, а также синхронизатор,, первый и второй выходы которого соединены соответственно со входом приемопередатчика и вторым входом сумматора, отличающаяся тем, что, с целью упрощения устройства, между вторым выходом приемопередатчика и третьим входом сумматора включен преобразователь амплитуды в длительность, другой вход которого подключен к третьему выходу синхронизатора. Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 633356, кл. G 01 V 3/00, 1977. 2.Франклин К., Маклин М,, Разработка ионосферной станции с качанием частоты для зондирования внешней ионосферы. ТИИЭР, 1969, т.57, , № 6, с. 55,56 (прототип).