Гидроакустическая станция для определения местоположения маяка-ответчика

 

Изобретение относится к области навигационной гидроакустики. Целью изобретения является повышение точности определения места маяка-ответчика. Цель достигается введением в устройство двух генераторов 11 и 12, последовательно соединенных блока 7 управления реверсивным счетчиком, реверсивного счетчика 8, преобразователя кода 9 и индикатора 10, причем первый вход блока 7 управления реверсивным счетчиком соединен с выходом первого генератора импульсов 11, второй вход - с выходом второго генератора импульсов 12, третий вход - с вторым выходом передатчика 2, четвертый вход - с выходом приемника 4 а пятый вход - с выходом блока временной задержки 5. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я2„„1803895 А1 (si)s G 01 S 15/96

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ф,:,"„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ . -...,,;, г";, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4851138/22 (22) 12,07.90 (46) 23.03.93. Бюл. М 11 (71) Центральный научно-исследовательский институт "Морфизприбор" (72) Ю, А. Николаенко и А. А, Остроухов (56) 1. Патент США М 3864662, кл, G 01 S 15/96, 04.02.75.

2. Бородин В. И. и др. Гидроакустические навигационные средства. — Л.: Судостроение, 1983, с. 8. (54) ГИДРОАКУСТИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ ДЛЯ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ МАЯ КА-OТB ЕТЧ И КА (57) Изобретение относится к области навигационной гидроакустики. Целью изобретения является повышение точности определения места маяка-ответчика. Цель достигается введением в устройство двух генераторов 11 и 12, последовательно соединенных блока 7 управления реверсивным счетчиком, реверсивного счетчика 8, преобразователя кода 9 и индикатора 10, причем первый вход блока 7 управления реверсивным счетчиком соединен с выходом первого генератора импульсов 11, второй вход— с выходом второго генератора импульсов

12, третий вход — с вторым выходом передатчика 2, четвертый вход — с выходом приемника 4 а пятый вход — с выходом блока временной задержки 5, 2 з,п. ф-лы, 3 ил, 1803895

Изобретение относится к области навигационной гидроакустики и может быть использовано в гидроакустических станциях, предназначенных для работы в системах с

"большой базой" (в которых координаты корабля, оборудованного дальномером, определяют относительно трех маяков-ответчиков (МО), установленных на грунте) при решении частной задачи выхода корабля на один MO.

Цель изобретения — повышение точности определения места маяка-ответчика, На фиг. 1 изображена схема перемещения аппарата относительно МО; на фиг. 2— структурная схема гидроакустической станции для определения местоположения маяка-ответчика; на фиг, 3 — временные диаграммы, поясняющие принцип работы стан ции.

Станция содержит антенну 1, коммутатор 2, передатчик 3, приемник 4, блок 5 временной задержки, измеритель 6 времени распространения сигналов, блок 7 управления реверсивным счетчиком, реверсивный счетчик 8, преобразователь кода 9, индикатор 10, первый и второй генераторы импульсов 11 и 12, дешифратор 13, с первого nr третий элементы И 14 — 16, первый и второй элементы ИЛИ 17 и 18, двоичный счетчик импульсов 19.

Способ работы дальномера в режиме выхода на MO поясняется фиг. 1, на котором аппарат при первом измерении расстояния до MO находится в точке 1, при втором измерении — в точке 3,3 или 3, MO — в

I II точке 2.

При движении аппарата прямо на МО по линии 1 — 3 разность расстояний г -г— — r<-з — гз-г = О, где r>-2 и гз-г — расстояния от аппарата до MO из точек 1 и 3, а расстояние, проходимое аппаратом между точками 1 и 3., r<-з = ч Т>, где ч — скорость движения аппарата, Т вЂ” время перемещения из точки 1 в точку 3.

Очевидно, что при отклонении аппарата от направления на МО будут справедливы соотношения 1 г1-2 — г1-3 — гз-2 I < I Г1-г— — Г1-3 — Гз-2 I < Г1-2 г1-3 — Гз-2 1, т.е, чем больше аппарат отклоняется от этого направления, тем большей по абсолютной величине будет разность этих расстояний, т.е. тем большими будут показания индикатора, На фиг, 2 приведена блок-схема станции, Антенна 1 через коммутатор 2 соединена с передатчиком 3 и приемником 4, Передатчик 3 через устройство временной задержки 5 соединен с измерителем BPC 6, счетчик импульсов 19 соединен с дешифратором 13, который соединен с первой и второй схемами ИЛИ 17 и 18, второй и третьей

45 схемами И 15 и 16. Генераторы импульсов

11 и 12 через схемы И 14 и 15 соединены с реверсивным счетчиком 8, который через преобразователь кода 9 соединен с индикатором 10.

Аналогом передатчика могут служить измерител ьн ы и генератор 3-110 с и рог рамматором 321, позволяющие формировать радиоимпульсы с различными частотами заполнения. Управление программатором вручную от его кнопки "Пуск". В программаторе имеется формирователь временной задержки и синхроимпульс для пуска измерителей ВРС, Измерители BPC — частотомеры ЧЗ-34А, 43 — 33.

Работа дальномера при взаимодействии с тремя МО происходит следующим образом, Антенна 1 излучает сигнал запроса

МО, сформированный передатчиком 3, с задержкой, равной задержке моментов регистрации принятых МО и дальномером сигналов запроса и ответа, вырабатываемой устройством 5. Запускаются измерители

BPC, MO, приняв сигнал запроса, излучают сигналы ответа каждый на своей индивидуальной несущей частоте. Сигналы ответа принимаются антенной 1 и, пройдя через коммутатор 2 и приемник 4, останавливают процесс измерения BPC в измерителях 6.

По измеренным BPC до MO и известной скорости звука тем или иным способом определяют расстояния до MO.

B режиме выхода на одиночный МО предварительно по результатам измерения расстояний до MO определяют, что расстояния уменьшаются, т,е. аппарат движется к

МО, вход двоичного счетчика соединяют с выходом приемника, настроенного на частоту ответа МО, Посылают первый сигнал запроса (см, фиг. 3, приведены зпюры напряжений в блоках дальномера, по оси ординат указаны позиционные номера соответствующих блоков). При этом сигнал от передатчика 3 поступает на схему И 16, и при наличии на другом ее входе напряжения с выхода 4 дешифратора 13 происходит установка счетчиков 8 и 19 в "0" (cM. поз. 3, 5, 8 — 4 для t = О, 1, 2, фиг. 3).

Задним фронтом импульса от формирователя 5 счетчика 16 переводится в такое состояние, при котором появляется напряжение на первом выходе дешифратора 13, которое через схему ИЛИ 17 попадает на схему И 14, а также на включение режима сдвига вправо счетчика 8, и начинается заполнение счетчика 8 импульсами от генератора 11 (см, поз. 8 — 1, 14 для t = 2, 3). В счетчик записывается количество импульсов и пропорциональное расстоянию r>-z, 1803895

Пришедший от МО сигнал ответа переводит счетчик 19 в такое состояние, при котором появляется напряжение на втором выходе дешифратора 13, Это напряжение, проходя через схему ИЛИ 18, переключает счетчик 8 в режим сдвига влево, а также, попадая на схему И 15, открывает ее для прохождения импульсов от генератора 12 к счетчику 8.

Начинается вычитание поступающих импульсов и> от накопленных ранее, т.е. выполняется операция г -2 — ri-з (см. поз. 13-2, 15 для t = 3, 4, фиг. 3).

Второй сигнал запроса переводит счетчИк 19 в такое состояние, при котором на третьем выходе дешифратора 13 появляется напряжение, которое, проходя через схему И 18, подтверждает режим сдвига влево для счетчика 8, а проходя через схему ИЛИ

17 и попадая на схему И 17, подключает генератор импульсов 11 к счетчику 8, продолжается вычитание импульсов, т.е. операция (г1-г — г1-з) — гз-г (см. поз, 13 — 3, 14 для t =

5-6, фиг. 3).

С приходом сигнала ответа счетчик 19 переводится в такое состояние, при которОМ на четвертом выходе дешифратора 13 появляется напряжение, которое поступает на схему И 16, а также на стрелочный индикатор 10, соединенный через ЦАП 9 со счетчиком 8, показания которого пропорциональны разности Л= (г -г- г -з) — гз-г, (см, поз, 4, 13, 4, 10 для t = 6, фиг. 3).

Третий сигнал запроса устанавливает оба счетчика 19 и 8 в "0", и повторяется процесс, описанный для 1-го и 2-го запросов.

Таким образом, после каждого четного запроса имеем показания на индикаторе 10.

Изменяя курс аппарата так, чтобы эти показания приближались к нулю, выходим на курсовой угол на МО, близкий к нулю.

ЧастОта следования импульсов генератора 11 устанавливается пропорциональной скорости звука. Так, при дискретности отсчета расстояния 1,5 м с учетом того, что

ВРС измеряется до МО и обратно при ч =

= 1500 м/с, эта частота должна быть ч 1500

F11 2 g 2 15 500 Гц, Частота следования импульсов генератора 12 устанавливается пропорциональной скорости аппарата ч, при ч = 1,5 м/с ч 1,5

Еи 2 . Л г 2 1,5 0,5 Гц.

Формула изобретения

1. Гидроакустическая станция для определения местоположения маяка-ответчика, содержащая последовательно соединенные антенну, коммутатор, приемник и измеритель времени распространения сигналов, а также передатчик и блок временной задержки, причем первый выход передатчика соединен с вторым входом коммутатора, второй выход с входом блока временной задержки, выход которого подключен к второму входу измерителя времени распространения сигналов, отл ич а ю ща я с я тем, что, с целью повышения точности определения места маяка-ответчика, в него введены два генератора импульсов, последовательно соединенные блок управления реверсивным счетчиком, реверсивный счетчик, преобразователь кода и индикатор, причем первый вход блока управления реверсивным счетчиком соединен с выходом первого генератора импульсов, второй вход — с выходом второго генератора импульсов, третий вход — с вторым выходом передатчика, четвертый вход — с выходом приемника, а пятый вход — с выходом блока временной задержки.

2.Станцияпоп.1, отличающаяс я тем, что блок управления реверсивным счетчиком выполнен в виде дешифратора, двух элементов ИЛИ и трех элементов И, а также двоичного счетчика импульсов, причем первые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с выходами первого и второго генераторов импульсов, первый вход двоичного счетчика соединен с выходом блока временной задержки, второй вход — с выходом приемника, третий вход — с выходом третьего элемента И, а выход — с входом дешифратора, первый выход дешифратора соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и с первым входом реверсивного счетчика, второй выход — с первым входом второго элемента ИЛИ и с вторым входом второго элемента И, третий выход — с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ, четвертый выход — с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу передатчика, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого элемента И, выход первого и выход второго элементов И соединены с вторым входом реверсивного счетчика, третий вход которого подключен к выходу третьего элемента И, а четвертый вход реверсивного счетчика соединен с выходом второго элемента ИЛИ.

Фиг. I о г

Фиг. 3

Составитель О.Сычева

Редактор А,Купрякова Техред М.Моргентал Корректор С.Юско

Заказ 1056 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101