Дальномерная система с измерением разности фаз на частоте модуляции Советский патент 1982 года по МПК G01S1/32 

Изобретение относится к радионавигации и может использоваться для управления подвижными объектами при вождении их по заданным траекториям.

По основному эвт.св. № 819767 известна дальномерная система с измерением разности фаз на частоте модуляции, содержащая наземную и бортовую приемопередающие станции, при этом бортовая приемопередающая станция содержит приемопередающую антенну, передатчик, приемник, генератор опорной частоты, индикатор отклонения, делитель частоты, блок переменной задержки и блок статистической обработки достоверных сигналов. При этом делитель частоты включен между выходом генератора опорной частоты и входом передатчика, а выход приемника соединен с индикатором отклонения через блок переменной задержки и блок статистической обработки досто верных сигналов, содержащий два формирователя импульсор, две схемы совпадения и усредняющее дифференциально-разностное звено,, причем одни входы схем совпадения соединены с выходом генератора опорной частоты, а другие - с выходом последовательно соединенных формирователей импульсов.

а выходы схем совпадения соединены с интегрирующими входами усредняющего дифференциальнС-разностного звена 1 .

Однако известное устройство не обеспечивает минимальнодрпустимое время восприятия информации пилотом при полетах на высоте 5-50 м, что снижает точность слежения.

10

Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения времени восприятия информации о перемещении под вижного Ьбъекта.

Для этого в дальномерной системе

15 с измерением разности.фаз на частоте модуляции, содержащей наземную и бортовую приемопередающие станции,, при этом бортовая приемопередающая станция содержит приемопередающую ан20тенну, передатчик, приемник, генератор опорной частоты, индикатор отклонения, делитель частоты, блок переменной задержки и блок статистической обработки достоверных сигналов,

25 причем делитель частоты включен между выходом генератора опорной частоты и входом передатчика, а выход приемника соединен с индикатором отклонения через блок переменной за30держки и блок статистической, обработки достоверных сигналов, содержащий два формирователя импульсов, две схемы совпадения и усредняющее дифференциально-разностное звено, причем одни входы схем совпадения соединены с выходом генератора 5 опорной частоты, а другие - с выходом последовательно соединенных формирователей импульсов, а выходы схем совпадения соединены с интегрирующими входами усредняющего диф- 10 ференциально-разностного звена, в бортовую приемопередающую станцию введен блок управления, вход которого соединен с выходом усредняющего дифференциально-разностного зве- 15 на, выход - с одним из входов блока переменной задержки, а индикатор отклонения выполнен в виде двух светящихся линейных индикаторов, например газоразрядных, и двух свето- 20 вых сигнализаторов, nprf этом входы двух светящихся линейных индикаторов соединены между собой и с выходом усредняющего дифференциально-разностного звена, а световые сигнализаторы 25 соединены соответственно с выходами схем совпадения.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства э„

Устройство содержит наземную 1 и бортовую 2 приемопередающие станции, при этом бортовая приемопередающая станция 2 содержит приемопередающую антенну 3, передатчик 4, приемник 5, генератор б опорной частоты, индикатор 7 отклонения, делитель 8 частоты, блок 9 переменной задержки и блок 10 статистической обработки достоверных сигналов. При этом делитель 8 частоты включен 40 между выходом генератора 6 опорной частоты и. входом передатчика 4, а выход приемника 5 соединен с индикато ром 7 отклонения через блок 9 переменной задержки и блок 10 статисти- 45 ческой обработки достоверных сигналов, содержащий формирователи 11 и 12 импульсов, схемы 13 и 14 совпадения и усредняю14ее дифференциальноразностное звено 15, причем одни JQ входы схем 13 и 14 совпадения соединены с выходом генератора 6 опорной частоты, а другие - с выходом последовательно соединенных формирователей 11 и 12 импульсов, а вы- ее ходы схем совпадения соединены с интегрирующими входами усредняющего дифференциально-разностного звена 15.

Кроме того, бортовая; приемопередающая станция 2 содержит блок 16 60 управления, вход которого соединен с Еыходом усредняющего дифференциально-разностного звена 15, выход с одним из входов блока 9 переменной задержки, а иидтгкатор 7 отклоне- 65

ния выполнен в виде двух светящихся линейных индикаторов 17 и 18 и двух световых сигнализаторов 19 и 20. При этом входы двух светящихся линейных индикаторов 17 и 1В соединены между собой и с выходом усредняющего дифференциально-разностного звена 15,- а световые сигнализаторы 19 и 20 соединены соответственно с выходами схем 13 и 14 совпадения. Наземная приемопередающ станция 1 содержит приемопередающую антенну 21, приемник 22 и передатчик 23.

Устройство работает следующим образом.

На модуляционный вход передатчика 4 поступают импульсы от генератора б опорной частоты через делитель 8 частоты. Частота импульсов соответствует модуляционной часто-те.-Из импульсов опорной частоты в передатчик 4 вырабатывается синусоидальный сигнал, которым модулируются собственные высокочастотные колебания. Модулированные высокочастотные колебания излучаются антенной 3 и через антенну 21 наземной приемопередающей станции 1 поступают на вход приемника 22, в котором выделяется частота модуляции. С помощью этой частоты модулируются собственные высокочастотные колебания передатчика 23, частота которого отличается от частоты передатчика 4.

Модулированные высокочастотные колебания, излучаемые приемопередающей антенной 21, принимаются приемопередающей антенной 3 и поступают н вход приемника 5. В приемнике 5 вы1деляется частота модуляции, и в момент перехода этбго сигнала через нулевую линию -вырабатывается опорный импульс, который поступает на вход блока 9 переменной задержки. Блоком 9 осуществляется сдвиг импульсу в пределах длительности периода следования импульсов генератора 6 опорной частоты.

Передним фронтом выходного импулса блока 9 переменной задержки запускается формирователь 12 импульсов, длительность выходного импульса которого равна длительности им|Пульса генератора 6 опорной частоты. Этот импульс поступает на входы схемы 14 совпадения и второго фомирователя 11 импульсов, который запускается по заднему фронту входного импульса.

Выходной сигнал с усредняющего дифференциально-разностного звена 15 блока 10 статистической обработки достоверных сигналов поступает на вход индикатора 7 отклонения, в момент калибровки после подачи пилотом команды Поиск блок 16 управ ления ступенчато переключает линии задержки (не показано) блока 9 пере менной задержки до момента совмещен строб-импульсов с формирователей И и 12 импульсов с одним из ближайших по временному положению импульсов г нератора 6 опорной частоты. В этом случае со схем 13 и 14 совпадения на интегрирующие цепи (не показаны) усредняющего дифференциально-разностного звена 15 поступают импульсы. Равенство по длительности выход ных импульсов со схем 13 и 14 совпа дения наступает лишь в момент половинного перекрытия импульсов генератора б опорной частоты с импульсами формирователей 11 и 12. Это соответ ствует равенству входных напряжений на интегрирующих цепях усредняющего дифференциально-разностного звена 1 На выходе блока .10 статистической обработки достоверных сигналов с усредняющим дифференциально-разност ным звеном 15 автоматически устанавливается условный нуль. Отсутствие сигнала на выходе усредняющего дифференциально-разностн го звена 15 после наличия сигнала рассогласования является командой на блок 16 управления о прекращении поиска. В блоке 9 переменной задержки устанавливается величина линии задержки, соответствующая нулевому показанию индикатора 7 отклонения. Это соответствует выбранной трассе перемещения. При наличии отклонения подвижного объекта от заданной трассы во временном интервале сд.вигается пара строб-импульсов с формирователей 11 и 12, нарушается равенство длительности выходных импульсов со схем 13 и 14 совпадения и следовательно,-на выходе блока 10 статистической обработки достоверных сигналов появляется информация о величине и направлении отклонения подвижного объекта от заданной трассы. На земле перед полетом устанавлива|ется с помощью переключателя програм много ввода требуемая ширина перехода (лежду эквидистантными трассами полета. После окончания трассы полета и перехода на другую трассу пилот подает команду Переход. В блоке 16 управления вырабатывается сигнал, переключающий линии задержки блока 9 переменной задержки. Смещаются строб импульсы с формирователей 11 и 12 им пульсов на величину, пропорциональную расстоянию до следующей трассы полета. Нулевое положение индикатора 7 отклонения соответствует положению летательного аппарата на вновь выбранной трассе полета. Правый 20 и левый 19 световые сигнализаторы индикатора 7 отклонени срабатывают при длительности импульсов со схем 14 и 13, больше порогового значения. При одновременной работе световых сигнализаторов 20 и 19 в индикаторе 7 отклонения вырабатывается сигнал разрешения на прохождение сигнала рассогласования с усредняющего дифференциально-разностного звена 15 на вход линейных индикаторов 17 и 18. Величина и полярность сигнала рассогласования с блока 10 статистической обработки достоверных сигналов соответствует величине и направлению отклонения летательного аппарата от трассы полета. Правый 18 и левый 17 линейные индикаторы реагируют соответственно на положительное и отрицательное значение сигнала рассогласования, а длина свечения линейных индикаторов 18 и 17 пропорциональна величине сигнала рассогласования. Управление летательных аппаратов по предлагаемой системе заключается в следующем. Установив на земле в блоке 16 управления необходимую ширину перехода между эквидистантными трассами, пилот выводит летательный аппарат на край обрабатываемого участка, ориентируясь по местным предметам и штатным приборам. Подав в точке пересечения края обрабатываемого участка команду Поиск, пилот в течение 0,4-0,5 с выдерживает полет по краю поля. За этот период блок 16 управления обеспечивает режим поиска нулевого значения сигнала рассогласования, по окончании которого загораются световые сигнализаторы 19 и 20, но линейные индикаторы 17 и 18 не светятся. При подаче команды Переход пилот начинает разворот с заходом на следующую трассу полета. Световые сигнализаторы19 и 20 и линейные индикаторы 17 и 18 не светятся. При приближении к выбранной трассе полета срабатывает правый световой сигнализатор 20 и загорается левый световой сигнализатор 19. Полностью светится правый линейный индикатор 18. Подобная последовательность работы световых сигнализаторов 20 и 19 определяется сдвигом импульсов с формирователей 11 и 12. По мере дальнейшего сокргицения расстояния до трассы полета уменьшается длина светящейся части линейного индикатора 18 и при полете над выбранной трассой горят только световые сигнализаторы 20 и 19. По мере удаления от линии трас- . сы в другую сторону загорается и начинает увеличиваться длина светящейся части линейного индикатора 17 и затем светится полностью. При дальнейшем удалении гаснет линейный индикатор 17 и горит световой сигнализатор 19. В конце полета световая индикация полностью выключается. Зоны работы правого светового сигнализатора 20 и правого линейного индикатора 18, левого светового сигнализатора 19 и левого линейного индикатора 17 определяются выбранной длительностью импульсов генера тора б опорной частоты и пороговым (Значением длительности импульсов, поступающих со схем 13 и 14 совпадения на командные входы индикатор отклонения. При отклонении летательного аппарата влево светится правый линейный индикатор 18 - это указывает пилоту на необходимость отклоне ния ручки управления вправо. При о клонении вправо от выбранной трасс светится левый линейный индикатор т.е. ручку управления необходимо о клонить влево. Изобретение позволяет обеспечит режим выхода и полета по заданной трассе на выходах 5-50 м в условия дефицита времени пилота, при этом обеспечивается точность полета по заданной трассе fl м, вследствие чего улучшается качество выполняемых работ. TTLvTT Формула изобретения Дальномерная система с измерением разности фаз на частоте модуляции по авт.св.№ 819767, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения времени восприятия информации о перемещении подвижного объекта, в бортовую приемопередающую станцию введен блок управления, вход которого соединен с выходом усредняющего дифференциально-разностного звена, выход - с одним из входов блока переменной задержки, а индикатор отклонения выполнен в виде двух снетящихся линейных индикаторов, например газоразрядных, и двух световых сигнализаторов, при этом входы двух светящихся линейных индикаторов соединены между собой и с выходом Iусредняющего дифференциально-разностного звена, а световые сигнализаторы соединены соответственно с выходами схем совпадения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 819767, кл. G 01 S 1/32, 31.03.76. LJLJ