Устройство определения дальности и направления

Авторы патента:

G01S11/00 - Системы для определения дальности или скорости без использования отражения или вторичного излучения (пеленгаторы G01S 3/00; определение местоположения путем сопоставления двух или более результатов определения дальности G01S 5/00)

Владельцы патента RU 2625098:

Часовской Александр Абрамович (RU)

В устройстве определения дальности и направления осуществляется его упрощение без уменьшения точности определения направлении благодаря введению повернутой узконаправленной антенны, отражателя, второго приемника, амплитудного селектора, блока определения малого временного интервала, вычислителя и датчика расстояния между антенной с отражателем, при этом повернутая узконаправленная антенна жестко связана с широконаправленной антенной, имеет электромагнитный вход, связанный с электромагнитным выходом отражателя, и имеет выход, соединенный через второй приемник, амплитудный селектор с первым входом блока определения малого временного интервала, имеющего второй вход и группу выходов, соответственно соединенные с выходом приемника и с первой группой входов вычислителя, имеющего вторую группу входов, соединенную с группой выходов преобразователя дальности, и имеющего третью группу входов, соединенную с группой выходов датчика расстояния между отражателем и повернутой узконаправленной антенной, и имеющего группу выходов, соединенную с группой входов индикатора. 1 ил.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для поиска и многоцелевого сопровождения объектов.

Известно устройство определения дальности направления, изложенное в книге Ю.М. Казаринов «Радиотехнические системы», М.: Высшая школа 1990 г., стр. 195. В нем с помощью синхронизатора выдаются синхроимпульсы как команды на формирование импульсных электромагнитных сигналов импульсному генератору. С выхода его импульсы поступают через антенный переключатель в антенну, которая может быть широконаправленная. Отраженные от объектов сигналы снова поступают в антенну и далее через упомянутый антенный переключатель в приемник. Антенный переключатель исключает попадание передающего импульса в приемник и имеет второй совмещенный вход и выход, соединенный с совмещенным входом и выходом антенны. В приемнике осуществляется преобразование электромагнитных сигналов от объектов в электрические, и выделение сигналов, характерных для ожидаемых целей. С выхода приемника сигналы поступают в преобразователь дальности, куда также поступает синхроимпульс с синхронизатора. Преобразователь дальности определяет временное рассогласование между синхроимпульсом и сигналом с приемника. В устройстве могут определяться направления на объекты в процессе автосопровождения многих целей, которые вместе с дальностью отображаются на индикаторе. Однако при многоцелевом сопровождении для определения направления до многих объектов требуется увеличенное количество пеленгационных узлов, что усложняет устройство.

Известно устройство определения дальности и направления, представленное как радиолокатор №5236, изложенное в книге «Радиоэлектронная промышленность в России» Минаев В.Н. 2010 г., М.: ООО ИД «Военный парад», стр. 97, в него могут входить те же узлы, что и в вышеупомянутом устройстве. Однако для одновременного определения направления до многих объектов также требуется увеличенное количество пеленгационных узлов, что усложняет устройство. С помощью предлагаемого изобретения упрощается устройство без уменьшения точность определения направлений. Достигается это введением повернутой узконаправленной антенны, отражателя, второго приемника, амплитудного селектора, блока определения малого временного интервала, вычислителя и датчика расстояния между антенной с отражателем, при этом повернутая узконаправленная антенна жестко связана с широконаправленной антенной, имеет электромагнитный вход, связанный с электромагнитным выходом отражателя, и имеет выход, соединенный через второй приемник, амплитудный селектор с первым входом блока определения малого временного интервала, имеющего второй вход и группу выходов соответственно соединенные с выходом приемника и с первой группой входов вычислителя, имеющего вторую группу входов, соединенную с группой выходов преобразователя дальности, и имеющего третью группу входов, соединенную с группой выходов датчика расстояния между отражателем и повернутой узконаправленной антенной, и имеющего группу выходов, соединенную с группой входов индикатора.

На фиг. 1 и в тексте приняты следующие обозначения:

1. синхронизатор

2. импульсный передатчик

3. антенный переключатель

4. широконаправленная антенна

5. повернутая узконаправленная антенна

6. отражатель

7, 8. приемники

9. преобразователь дальности

10. амплитудный селектор

11. индикатор

12. блок определения малого временного интервала

13. вычислитель

14. датчик расстояния между отражателем и повернутой узконаправленной антенной, при этом повернутая узконаправленная антенна 5 жестко связана с широконаправленной антенной 4 и имеет электромагнитный вход, связанный с электромагнитным выходом отражателя 6., и имеет выход, соединенный через приемник 8, через амплитудный селектор 10 с первым входом блока определения малого временного интервала 12, имеющего второй вход и группу выходов, соответственно соединенную с выходом приемника 7 и первой группой входов вычислителя 13, имеющего вторую группу входов соединенную с группой выходов преобразователя дальности 9, и имеющего третью группу входов, соединенную с группой выходов датчика расстояния между отражателем и повернутой узконаправленной антенной 14, и имеющего группу выходов, соединенную с группой входов индикатора 11, а первый вход преобразователя дальности 9 соединен с выходом синхронизатора 1, соединенный также, через импульсный передатчик 2 с первым входом антенного переключателя 3, имеющего совмещенный второй вход и второй выход, соединенный с совмещенным входом и выходом широконаправленной антенны 4, и имеющий первый выход, соединенных через приемник 7 с вторым входом преобразователя дальности 9.

Устройство работает следующим образом. С помощью синхронизатора 1 выдаются синхроимпульсы как команды на формирование импульсных электромагнитных сигналов импульсному генератору 2. С выхода его импульсы поступают через антенный переключатель 3 в широконаправленную антенну 4 и излучаются в пространство. Отраженные от объектов сигналы снова поступают в антенну 4 и далее через упомянутый антенный переключатель 3 в приемник 7. Антенный переключатель исключает попадание передающего импульса в приемник 7 и имеет второй совмещенный вход и выход, связанный с совмещенным входом и выходом широконаправленной антенны 4. В приемнике 7 осуществляется преобразование электромагнитных сигналов от объектов в электрические и выделение сигналов, характерных для ожидаемых целей. С выхода приемника 7 сигналы поступают в преобразователь дальности 9, куда также на другой вход поступают синхроимпульсы с синхронизатора 1. Преобразователь дальности 9 определяет временное рассогласование между синхроимпульсом 1 и сигналом с приемника 7. Электромагнитная энергия, отраженная от объекта, и далее отражается от отражателя 6 и поступает в повернутую узконаправленную антенну 5, жестко связанную с антенной 4 и отстоящего от нее, например, на 200 м. Антенна 5 повернута в направлении отражателя 6. В качестве отражателя может быть использован уголковый отражатель. Пример его исполнения представлен в вышеупомянутом источнике на стр. 204, 205, где отмечено, что он имеет достаточную отражательную способность с любого направления. С выхода узконаправленной антенны 5 сигнал поступает в приемник 8, где преобразуется из электромагнитного в электрический, который далее поступает в амплитудный селектор 10, где выделяется по амплитуде относительно других мешающих сигналов. Выход амплитудного селектора 10 соединен с первым входом блока определения малого временного интервала 12, а на второй его вход поступает сигнал с приемника 7. В блоке 12 определяется временной интервал между сигналом с приемника 7 и амплитудного селектора 10 с точностью, например, до 1 нс, который характеризует направление на цель. Пример исполнения преобразователя дальности 4 и блока определения малого временного интервала представлен в патенте автора №2195686, бюл. 36, 2002 г., а так же в книге «Справочник - задачник по радиолокации», М., 1977, Васин В.В., Стаганов Б.М., стр. 214, рис. 9.7. Из-за наличия отражения от отражателя 6 знак интервала не меняется. Возможен вариант исполнения, когда антенна 4 поворачивается в процессе многоцелевого автосопровождения и поиска многих целей. Однако, при этом повернутая узконаправленная антенна 5 и отражатель 6 остаются неподвижны, так как отражатель продолжает отражать электромагнитную энергию и при изменении направления ее прихода. Информация с группы выходов блока определения малого временного интервала поступает на первую группу входов вычислителя 13, а на вторую группу входов вычислителя поступает информация о дальности с преобразователя 9 и на третью группу входов - информация о базе с датчика расстояния между отражателем и повернутой узконаправленной антенной 14. Вычислитель 13 на основании соотношения известных сторон треугольника определяет направление на цели и осуществляется построение траекторий их движений. Пример исполнения вычислителя, выполняющего функции блока вторичной обработки, представлен, например, в книге «Радиотехнические системы», Пестряков В.П. и др. 1985 г., стр. 219. Информация о дальности и направлений до целей поступает с группы выходов вычислителя 13 в индикатор 11 для отображения Таким образом, обеспечивается обнаружение и сопровождение многих целей в широких углах поля зрения.

Устройство определения дальности и направления, состоящее из синхронизатора, импульсного передатчика, антенного переключателя, широконаправленной антенны, приемника, преобразователя дальности и индикатора, где выход синхронизатора соединен с первым входом преобразователя дальности и соединен через импульсный передатчик с первым входом антенного переключателя, имеющего совмещенный второй вход и второй выход, соединенный с совмещенным входом и выходом широконаправленной антенны, и имеющий первый выход, соединенный через приемник со вторым входом преобразователя дальности, отличающийся тем, что вводится: повернутая узконаправленная антенна, отражатель, второй приемник, амплитудный селектор, блок определения малого временного интервала, вычислитель и датчик расстояния между отражателем и узконаправленной антенной, при этом повернутая узконаправленная антенна жестко связана с широконаправленной антенной, имеет электромагнитный вход, связанный с электромагнитным выходом отражателя, и имеет выход, соединенный через второй приемник, амплитудный селектор с первым входом блока определения малого временного интервала, имеющего второй вход и группу выходов соответственно соединенные с выходом приемника и с первой группой входов вычислителя, имеющего вторую группу входов, соединенную с группой выходов преобразователя дальности, и имеющего третью группу входов, соединенную с группой выходов датчика расстояния между отражателем и повернутой узконаправленной антенной, и имеющего группу выходов, соединенную с группой входов индикатора.

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение для автоматизации процесса измерения параметров положения вертолета на посадке и оценить пригодность подстилающей земной поверхности для безопасной посадки в автоматическом режиме.

Способ пассивной однопозиционной угломерно-разностно-доплеровской локации перемещающегося в пространстве радиоизлучающего объекта и радиолокационная система для реализации этого способа // 2617830

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться в системах пассивной радиолокации, радиопеленгации и радиотехнического наблюдения для однопозиционного определения направления и скорости движения в пространстве радиоизлучающих объектов (РИО), селекции их по скорости, а также определения местоположения и траекторий движения.

Способ определения дальности и высоты короткоимпульсного высотного источника рентгеновского излучения с помощью наземного фотоприёмного устройства // 2586890

Способ адаптивного формирования единой системы траекторий движения железных дорог россии по глобальным координатам в новой трехмерной прямоугольной системе координат непосредственно на эллипсоиде // 2580436

Изобретение относится к навигации подвижных железнодорожных объектов. Техническим результатом является обеспечение самокалибровки и самонастройки навигационных систем локомотивов.

Способ определения погрешностей при траекторных измерениях межпланетных космических аппаратов за счет распространения радиосигналов в ионосфере земли и межпланетной плазме // 2578003

Изобретение относится к космонавтике и может быть использовано в навигации космического аппарата (КА). Принимают измерительные сигналы с КА и квазара, обеспечивают минимальный сдвиг по времени между измерениями с КА и квазара, выбирают проекцию углового положения квазара, максимально приближенную к положению КА, и с совпадением трасс прохождения сигналов от КА и квазара к измерительной станции, определяют двухчастотным методом смещение частот сигналов, определяют погрешность в измерениях скорости КА, определяют интегральную ионизацию трассы квазар-измерительная станция, вычисляют временную задержку прохождения сигнала, равную погрешности измерения дальности, передают полученные данные в баллистический центр совместно с результатами траекторных измерений КА для расчета траектории КА.

Способ имитации квадратурных опорных сигналов // 2568277

Изобретение относится к средствам проектирования объектов самонаведения, стабилизированных вращением с многими неизвестными. Технический результат заключается в моделировании в реальном времени как цифровых, так и аналоговых форм квадратурных опорных сигналов.

Многопозиционный комплекс с автономными радиолокационными терминалами и гидроакустическими зондами для мониторинга надводного, подводного и воздушного пространства акваторий // 2558666

Изобретение относится к области радиолокации. Техническим результатом является повышение функциональности, автономности, защищенности и надежности работы.

Способ измерения времени прихода сигнала и устройство для его реализации // 2524843

Изобретение относится к средствам для измерения времени прихода сигналов с двухпозиционной угловой манипуляцией на приемной позиции. Техническим результатом изобретения является повышение вычислительной эффективности и повышение точности измерения.

Способ измерения положения дорожно-строительной машины // 2521972

Изобретение относится к определению местоположения с использованием нескольких разнесенных источников излучения. Достигаемый технический результат - автоматизация процесса, повышение точности измерения.

Коммутационно-разделительное устройство // 2501130

Устройство относится к радиотехнике, а именно к антенно-фидерным устройствам СВЧ бортового радиооборудования самолетов. Техническим результатом является обеспечение кругового обзора пространства приемопередатчиком и тремя радиоприемными устройствами с трехантенной системой и улучшение энергетических характеристик коммутационно-разделительного устройства.

Способ определения местоположения короткоимпульсного высотного источника рентгеновского излучения с помощью средств космического базирования // 2626016

Изобретение относится к разностно-дальномерным способам определения координат импульсных источников ионизирующих и электромагнитных излучений. Достигаемый технический результат – повышение точности определения местоположения источника рентгеновского излучения, устранение зависимости измерений от метеоусловий. Способ заключается в том, что при помощи устройств, установленных на космическом аппарате (спутнике), регистрируют импульсы рентгеновского излучения от источника и оптического флуоресцентного излучения, приходящего из направления в надир. Оптическое флуоресцентное излучение возникает в результате воздействия рентгеновского излучения от источника на атмосферу. Регистрируют время и направление прихода рентгеновского импульса и время прихода оптического импульса из надира. При этом измеряют угол между направлениями на источник и надиром. Измеряют разность времен прихода импульсов из направления на источник и из надира. По измеренной разности времен и по измеренному углу между направлениями на источник и в надир при известной высоте орбиты космического аппарата определяют высоту источника и дальность между космическим аппаратом и источником. 1 ил.