Способ кодирования электромагнитного излучения и устройство кодирования
Владельцы патента RU 2416159:
Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" (RU)
Изобретение относится к способам и системам управления летательными аппаратами и может быть использовано на ракетах, использующих одновременно системы теленаведения и командного телеуправления. Достигаемый технический результат - расширение области применения технического решения за счет формирования двух командных сообщений. Способ кодирования электромагнитного излучения заключается в том, что между парами импульсов вводят третий импульс, величина временного интервала между вторым из пары и третьим импульсами определяет величину второго командного сообщения, при этом в сформированной последовательности импульсов минимальный интервал между вторым и третьим импульсами, а также между третьим и последующим первым из пары импульсами должна быть больше максимальной величины временного интервала между импульсами в парах. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к способам и системам кодирования командных сообщений в многоканальных линиях связи, использующих непосредственно время-импульсную модуляцию (ВИМ) либо с дополнительной амплитудной модуляцией (ВИМ-АМ) для проверок и наведения управляемых ракет.
Известен способ кодирования электромагнитного излучения и устройство кодирования [Патент РФ №2281608 от 19.01.05 г, МКИ7 Н03М 5/08]. Способ кодирования электромагнитного излучения, при котором формируют многоканальные команды с время-импульсной модуляцией в виде последовательности пар импульсов, в которой временной интервал между импульсами в парах определяет признак принадлежности командного сообщения, минимальное значение величины периода повторения пар импульсов должно быть больше удвоенного значения максимальной величины временного интервала между импульсами в парах, причем формируют последовательности пар импульсов в виде пачек, каждая из которых содержит не менее двух пар импульсов с равными временными интервалами между импульсами в парах.
Известное устройство кодирования, которое реализует этот способ, содержащее передатчик, генератор импульсов и N идентичных каналов, в каждый из которых входит задатчик командных сообщений и шифратор, при этом в каждом канале выход задатчика командных сообщений соединен с первым входом управляемого генератора импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход подключен ко входу шифратора, выход которого соединен соответственно с одним из N входов коммутатора, соединенного с передатчиком.
Как следует из описания этого известного устройства кодирования, последовательно соединенные генератор импульсов и управляемый генератор импульсов, выход которого соединен с входом шифратора, представляют собой по выполняемой функции управляемый генератор парных импульсов.
В известном техническом решении в каждом канале формируется всего одна команда. Однако в ряде случаев для управления ракетами используют, например, одновременно две системы: теленаведение в луче и командное управление, причем последнюю используют как на этапе ввода ракеты в луч, так и на траектории полета. Следовательно, недостатком известного способа кодирования электромагнитного излучения и устройства кодирования, его реализующего, является ограничение области применения.
Задачей предлагаемого изобретения является расширение области его применения.
Поставленная задача решается в способе кодирования электромагнитного излучения, включающем формирование многоканальных команд с время-импульсной модуляцией в виде последовательности пар импульсов, в которой временной интервал между импульсами в парах определяет признак принадлежности командного сообщения заданному каналу, а величины периода повторения пар импульсов или временного интервала между вторым и первым импульсами соответственно из предыдущей и последующей пар импульсов определяют величину первого командного сообщения, между парами импульсов вводят третий импульс, величина временного интервала между вторым из пары и третьим импульсами определяет величину второго командного сообщения, при этом в сформированной последовательности импульсов минимальный интервал между вторым и третьим импульсами, а также между третьим и последующим первым из пары импульсами должна быть больше максимальной величины временного интервала между импульсами в парах, при этом формируют последовательности импульсов в каждом канале в виде пачек.
Устройство кодирования, реализующее этот способ, содержит в каждом из N каналов последовательно соединенные первый задатчик командного сообщения и управляемый генератор парных импульсов, а также последовательно соединенные коммутатор и передатчик, оно снабжено в каждом канале сумматором и последовательно соединенными вторым задатчиком командного сообщения и управляемым синхронизируемым генератором импульсов, второй вход которого соединен с первым выходом управляемого генератора парных импульсов, второй выход управляемого генератора парных импульсов соединен с первым входом сумматора, второй вход сумматора соединен с выходом управляемого синхронизируемого генератора импульсов, выход сумматора из каждого канала соединен с одним из N входов коммутатора.
Заявленный способ реализуется следующим образом. Формируют многоканальные команды с ВИМ в виде последовательности пар импульсов. Временной интервал между импульсами в парах, т.е. между первым и вторым импульсами, определяет признак принадлежности командного сообщения конкретному каналу. Величину первого командного сообщения задают величиной периода повторения пар импульсов или величиной временного интервала между вторым и первым импульсами, соответственно из предыдущей и последующей пары импульсов.
Между парами импульсов вводят третий импульс, временное расстояние между вторым из пары и третьим импульсами определяет величину второго командного сообщения. При этом в сформированной последовательности импульсов временные интервалы между вторым и третьим импульсами, а также между третьим и последующим первым должны быть больше максимальной величины временного интервала между импульсами в паре, т.е. между первым и вторым. Это требование должно выполняться для всех каналов. Формируют последовательности импульсов в каждом из N каналов виде пачек.
Таким образом, задание величины первого командного сообщения величиной временного интервала между вторым и первым импульсами, соответственно из предыдущей и последующей пар импульсов, приводит к тому, что каждая последовательность импульсов должна содержать не менее четырех импульсов, последний из которых является первым для последующей последовательности. Это утверждение справедливо при синхронизации начала кодированной последовательности импульсов, которая должна начинаться с первого импульса из предыдущей пары, а заканчиваться первым импульсом из последующей пары, что достаточно для декодирования. При отсутствии синхронизации последовательности импульсов, т.е. при произвольном ее начале, последовательность импульсов должна содержать не менее шести импульсов.
При задании величины первого командного сообщения величиной периода повторения пар импульсов (при ее синхронизации), каждая последовательность импульсов должна содержать не менее пяти импульсов, последний из которых является вторым импульсом из последующей пары. При отсутствии синхронизации последовательности импульсов, т.е. при произвольном ее начале, последовательности импульсов должна содержать не менее семи импульсов.
Следовательно, при формировании последовательности импульсов с ВИМ (например, с временным разделением каналов) для повышения помехоустойчивости во всех каналах или в каком-то отдельно выбранном, количество повторов командных сообщений в пачке можно увеличить до требуемой величины. При этом, как следует из изложенного, использование для формирования первого командного сообщения первого импульса, следующего после третьего, уменьшает время передачи командных сообщений.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства кодирования, где 1а, 1б, … 1n - соответственно первый (К1), второй (К2), … N-й (KN) каналы; 2 - задатчик первого командного сообщения (КС1); 3 - задатчик второго командного сообщения (КС2); 4 - управляемый генератор парных импульсов (УГП); 5 - управляемый синхронизируемый генератор импульсов (УСГ); 6 - сумматор (С); 7 - коммутатор (КТ); 8 - передающее устройство (ПУ).
На фиг.2 приведены эпюры сигналов, где представлены: "а" - сигнал на выходе управляемого генератора парных импульсов 4; "б" - сигнал на выходе управляемого синхронизируемого генератора импульсов 5; "в" - сигнал на выходе сумматора 6.
В устройстве кодирования в каждом из N каналов 1а, … 1n последовательно соединены первый задатчик командного сообщения 2 и управляемый генератор парных импульсов 4, а также последовательно соединены коммутатор 7 и передающее устройство 8. Последовательно соединен второй задатчик командного сообщения 3 и управляемый синхронизируемый генератор импульсов 5, второй вход которого соединен с первым выходом управляемого генератора парных импульсов 4. Второй выход управляемого генератора парных импульсов 4 соединен с первым входом сумматора 6. Второй вход сумматора 6 соединен с выходом управляемого синхронизируемого генератора импульсов 5. Выход сумматора 6 из каждого канала соединен с одним из N входов коммутатора 7.
Первый 2 и второй 3 задатчики соответственно первого и второго командных сообщений, коммутатор 7 и передающее устройство 8 могут быть выполнены как в прототипе [Патент РФ №2281608 от 19.01.05 г, МКИ7 Н03М 5/08]. Управляемый генератор парных импульсов 4 представляет собой последовательно соединенные генератор импульсов и управляемый генератор импульсов, выход которого соединен с входом шифратора, например, как в прототипе, при этом выход управляемого генератора импульсов является первым выходом управляемого генератора парных импульсов 4, а выход шифратора - вторым.
Управляемый синхронизируемый генератор импульсов 5 может быть выполнен, например, как управляемый генератор импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов (как в прототипе). Первый вход управляемого генератора импульсов является первым входом управляемого синхронизируемого генератора импульсов 5. Причем управляемый генератор импульсов выполнен как последовательно соединенные формирователь пилообразного напряжения, компаратор и формирователь импульсов. Вход R формирователя пилообразного напряжения является вторым входом управляемого синхронизируемого генератора импульсов 5, выходом которого является выход формирователя импульсов. Сумматор 6, например логическая схема ИЛИ.
Заявленное устройство кодирования работает следующим образом. Первый задатчик командного сообщения 2, например, из первого канала формирует сигнал, который поступает на вход управляемого генератора парных импульсов 4. Этот генератор формирует по первому выходу первые импульсы (импульсы 1 на эпюре "а" фиг.2), период повторения которых равен Т. Добавляя к первым импульсам вторые, путем задержки каждого первого на величину t12=const, формируют на втором выходе управляемого генератора 4 пары импульсов (эпюра "а" на фиг.2), где t12 - признак канала, tK1 или Т - величина временного интервала, соответствующая первому командному сообщению, изменяемого в интервале, изображенного пунктиром на эпюре "в" фиг.2 (для импульса соответственно 1, отсчитываемого от предыдущего 2 или, например, 1 импульса, отсчитываемого от предыдущего 1).
Второй задатчик командного сообщения 3, из того же канала формирует сигнал, который поступает на первый вход управляемого синхронизируемого генератора 5, на второй вход которого поступают первые импульсы с первого выхода управляемого генератора парных импульсов 4. На выходе управляемого синхронизируемого генератора 5 формируется третий импульс (эпюра "б" на фиг.2), где величина tK2 соответствует величине второго командного сообщения, изменяемого в интервале, изображенного пунктиром.
Сигналы со второго выхода управляемого генератора пар импульсов 4 и с выхода управляемого синхронизируемого генератора 5 поступают соответственно на первый и второй входы сумматора 6. На выходе сумматора 6 формируется полный сигнал (эпюра "в" на фиг.2), несущий информацию о принадлежности его (в данном случае первому каналу), а также о величинах первого и второго командных сообщений. С выходов сумматоров 6 из каждого N канала импульсные сигналы поступают на соответствующие N входы коммутатора 7, который поочередно подает их на выход в соответствии с заданной длительностью и очередностью в соответствии с сигналом переключения, формируемого в коммутаторе 7. С выхода коммутатора 7 сигнал поступает на передающее устройство 8, где преобразуется в электромагнитное излучение.
Таким образом, предлагаемые способ кодирования электромагнитного излучения и устройство кодирования расширяют область применения заявленного технического решения по сравнению с прототипом, что позволяет, например, применить его в комбинированной системе управления ракетой.
1. Способ кодирования электромагнитного излучения, включающий формирование многоканальных команд с время-импульсной модуляцией в виде последовательности пар импульсов, в которой временной интервал между импульсами в парах определяет признак принадлежности командного сообщения заданному каналу, а величины периода повторения пар импульсов или временного интервала между вторым и первым импульсами соответственно из предыдущей и последующей пар импульсов определяют величину первого командного сообщения, отличающийся тем, что между парами импульсов вводят третий импульс, величина временного интервала между вторым из пары и третьим импульсами определяет величину второго командного сообщения, при этом в сформированной последовательности импульсов минимальный интервал между вторым и третьим импульсами, а также между третьим и последующим первым из пары импульсами должен быть больше максимальной величины временного интервала между импульсами в парах, при этом формируют последовательности импульсов в каждом канале в виде пачек.
2. Устройство кодирования, содержащее в каждом из N каналов последовательно соединенные первый задатчик командного сообщения и управляемый генератор парных импульсов, а также последовательно соединенные коммутатор и передатчик, отличающееся тем, что оно снабжено в каждом канале сумматором и последовательно соединенными вторым задатчиком командного сообщения и управляемым синхронизируемым генератором импульсов, второй вход которого соединен с первым выходом управляемого генератора парных импульсов, второй выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом управляемого синхронизируемого генератора импульсов, выход сумматора из каждого канала соединен с одним из N входов коммутатора.
