Способ определения погрешностей пеленгаторов

 

Изобретение относится к измерительным системам в радиолокации, радионавигации и может быть использовано для определения погрешностей радиопеленгаторов в процессе их производства и при вводе их в эксплуатацию. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение точности определения погрешностей. Способ определения погрешностей пеленгаторов основан на принятии сигнала одновременно тремя каналами пеленгатора, измерении двух разностей фаз принимаемых сигналов, в нем дополнительно устанавливают первой и второй линии задержки дискретных значений задержек двух сигналов от нуля λ/C , измеряют пеленгатором две разности фаз сигналов для каждого дискретного значения задержки сигналов, устанавливают третьей линии задержки дополнительную задержку сигнала, повторно устанавливают первой и второй линиями задержки дискретные значения задержек двух сигналов от нуля до λ/C , измеряют пеленгатором две разности фаз сигналов для каждого дискретного значения, определяют погрешность пеленгатора по разности результатов измерения погрешностей дискретных задержек сигналов при нулевой и дополнительной задержке сигнала установленной третьей линией задержки, где λ - длина волны, С - скорость распространения сигнала.1 ил.

Изобретение относится к измерительным системам в радиолокации, радионавигации и может быть использовано для определения погрешностей радиопеленгаторов в процессе их производства и при вводе в эксплуатацию.

Известен способ измерения погрешностей радиолокационных станций [1] основанный на установке на неподвижных объектах промеряемой, контрольной (образцовой) и вспомогательной станций и измерениях информационных параметров каждой станцией. Недостатком способа является невозможность оперативного определения аппаратурной погрешности проверяемой станции, обязательное использование контрольной станции для которой также необходимо определять собственные погрешности.

Известна всенаправленная радиопеленгационная система 2, содержащая три разнесенные в пространстве приемные антенны, расположенные, например, в вершинах равностороннего прямоугольного треугольника, соединенные с приемо-измерительным блоком антенными фидерами.

Способ по данной системе осуществляют следующим образом. От источника излучения радиосигнала принимают сигналы известной частоты одновременно на три разнесенные антенны. В приемо-измерительном блоке разность принимаемых каждой парой антенны и по разностям фаз для известной скорости распространения между антеннами вычисляется направление в пространстве на источник излучения радиосигнала.

Данный способ обеспечивает высокочастотное определение направления в пространстве на источник излучения радиосигнала за счет измерения разности фаз сигналов, принимаемых на разнесенные в пространстве антенны.

Недостатком способа является невозможность оперативного определения погрешности радиопеленгатора, что не обеспечивает высокую точность измерения информационного параметра системы.

Известен фазовый метод пеленгования объекта в одной плоскости [3] который осуществляется путем приема сигнала известной частоты и измерения разности фаз между принимаемыми сигналами.

По размеренной разности фаз определяется направление на объект излучающей радиосигнал.

Недостатком является невозможность оперативного вмешательства определения аппаратурной погрешности пеленгатора, что не обеспечивает высокой точности измерения информационного параметра.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение точности определения погрешностей.

Расширение функциональных возможностей достигается за счет оперативного определения погрешностей пеленгатора при отсутствии образцовых (контрольных) средств измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения погрешностей пеленгаторов одновременно тремя каналами пеленгатора, измерение двух фаз принимаемых сигналов первой и второй линиями задержки дискретные значения двух сигналов от нуля до λ/C измеряют пеленгатором две разности фаз сигналов для каждого дискретного значения задержки дополнительную задержку сигнала, повторно устанавливают первой и второй линиями задержки двух сигналов от нуля до λ/C измеряют пеленгатором две разности фаз сигналов для каждого дискретного значения задержки сигналов, определяют погрешность пеленгатора по разности измерения погрешностей дискретных задержек при нулевой и дополнительной задержке сигнала установленной третьей линией задержки, где длина волны, C скорость распространения сигнала.

Введение предложенных операций позволяет определить погрешность измерения пеленгатора.

Существенное отличие предложенного способа от известных заключается в том, что вместо определения погрешностей измерения пеленгатора путем сравнения известных значений (образцовых) с данными полученными в результате измерения проверяемого пеленгатора, в данном способе производится выделение из суммарной погрешности измерения при отсутствии образцового средства по определяемому информационному параметру.

На чертеже приведена схема реализации способа.

На чертеже обозначено: генератор сигналов 1; разветвитель сигнала 2; первая 3, третья 4 и вторая 5 линии задержки; приемо-измерительный блок пеленгатора 6.

Способ измерения осуществляется следующим образом.

Вход генератора гармонических сигналов 1 соединяют через разветвитель 2 со входами линий задержек 3-5. Входы приемо-измерительного блока пеленгатора 6 соединяются соответствующими антенными фидерами с выходами задержки 3-5. На выходе генератора 1 устанавливают рабочую частоту пеленгатора 6. Линиями задержки 3-5 устанавливают исходные (нулевые) задержки по времени сигналов на частоте.

Первой линией задержки 3 последовательно устанавливают дискретные значения времени задержки сигнала от нуля до λ/C с шагом, например, τ_д=λ/C·i и фиксируют изменения задержек по показаниям блока 6, где λ/C=1/f, i количество дискретных значений приращений задержек по времени, устанавливаемых линиями задержки 3-5. Таким образом производят измерение зависимости одной суммарной аппаратурной погрешности в виде П₁(τ)=П_р1(τ)+П_л31(τ), (1) где П₁(τ) зависимость первой суммарной погрешности от изменения задержек, полученная в результате измерений; П_р1(τ) первая погрешность пеленгатора 6 обусловленная измерением времени задержки сигнала частотой f между входами 1 и 2; П_л31(τ) погрешность задания дискретных значений задержек в первой линии задержки 3.

Затем второй линией задержки 5 последовательно устанавливают дискретные значения времени задержки сигнала от нуля до λ/C с шагом τ_д и фиксируют изменения задержек по показаниям блока 6. Таким образом производят измерение зависимости второй суммарной аппаратурной погрешности в виде П₂(τ)=П_р2(τ)+П_л32(τ), (2) где П₂(τ) зависимость второй суммарной погрешности от изменения задержек, полученная в результате измерений; П_р2(τ) вторая погрешность пеленгатора 6, обусловленная измерением времени задержки сигнала частотой f между входами 2 и 3; П_л32(τ) погрешность задания дискретных значений задержек во второй линии задержки 5.

Затем третьей линией задержки 4 устанавливают дополнительное значение времени задержки сигнала τ_o=λ/C·K где к число больше единицы. Далее первой линией задержки 3 вновь последовательно устанавливают дискретные значения времени задержки сигнала от нуля до λ/C с шагом τ_д и фиксируют изменения задержек по показаниям блока 6. Таким образом производят измерение зависимости суммарной аппаратурной погрешности в виде

где зависимость сдвинутая на величину задержки τ_o=λ/C·K
Затем второй линией задержки 5 вновь последовательно устанавливают дискретные значения времени задержки сигнала от нуля до λ/C с шагом τ_д и фиксируют изменения задержек по показаниям блока 6. Таким образом производят измерение зависимости суммарной аппаратурной погрешности в виде

где зависимость сдвинутая на величину задержки τ_o
Разность между измеренными зависимостями а также содержит информацию только от аппаратурной погрешности пеленгатора 6 на рабочей частоте f;

Вычисление погрешности пеленгатора 6 может быть проведено, например, путем разложения в ряд Фурье разностей (5) по формуле [4]

где n номер гармоники погрешности пеленгатора 6;
m число гармоник разложения погрешности;
B_n и C_n соответственно амплитуды синусоидальных и косинусоидальных гармонических составляющих разложения в ряд Фурье, рассчитываемые по формулам:

где соответственно амплитуды синусоидальных и косинусоидальных гармонических составляющих разложения в ряд Фурье разностей (5).

При практической реализации способа приемо-измерительный блок пеленгатора 6 может быть выполнен, например, в виде приведенном в [3] при этом с целью измерения азимута и угла места пеленгатор должен содержать не менее трех антенн, образующих два измерения (А1-А2) и (А2-А3).

Таким образом, благодаря новым операциям, элементам и связям достигается расширение функциональных возможностей и повышение точности определения погрешностей за счет оперативного определения аппаратурных погрешностей пеленгатора при отсутствии образцовых средств измерений в процессе производства пеленгаторов и при их развертывании для эксплуатации.

Литература
1. Латинский С.М. и др. Теория и практика эксплуатации радиолокационных систем, М. Сов. радио, 1970, с. 170, 160-161.

2. Заявка на европейский патент А2 N 0249292.

3. Радиотехнические системы. Под ред. Казаринова Ю.М. М. Высшая школа, 1990, с. 378-380.

4. Г. Корн, Т. Корн, Справочник по математике (для научных работников и инженеров). М. Наука, 1977, с. 146.

Литература
1. Латинский С.М. и др. Теория и практика эесплуатации радиолокационных систем, М. Сов. радио, 1970, с.170, 160 161.

2. Заявка на европейский патент А2 N 0249292.

3. Радитехнические системы. Под ред. Казаринова Ю.М. Высшая школа, 1990, с. 378-380.

4. Г. Корн. Справочник по математике (для научных работников и инженеров). М. Наука, 1977, с.146.

Формула изобретения

Способ определения погрешностей пеленгаторов, основанный на принятии сигнала одновременно тремя каналами пеленгатора, измерении двух разностей фаз принимаемых сигналов, отличающийся тем, что дополнительно устанавливают первой и второй линиями задержки дискретные значения задержек двух сигналов от нуля до λ/C, измеряют пеленгатором две разности фаз сигналов для каждого дискретного значения задержки сигналов, устанавливают третьей линией задержки дополнительную задержку сигнала, повторно устанавливают первой и второй линиями задержки дискретные задержки двух сигналов от нуля до λ/C, измеряют пеленгатором две разности фаз сигналов для каждого дискретного значения задержки сигналов, определяют погрешность пеленгатора по разности результатов измерения погрешностей дискретных задержек сигналов при нулевой и дополнительной задержке сигнала установленной третьей линией задержки, где λ - длина волны, С скорость распространения сигнала.