Дальномерная система с измерением разности фаз на частоте модуляции

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 949570 (61) Дополнительное к авт. свид-ву Р819767 (22) Заявлено 15. 11. 76(21.) 2420604/18-09

Р М К з с присоединением заявки Hо

G S 1/32

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070882. Бюллетень М29

Дата опубликования описания 07. 08 ° 82 ($3) УДК 621. 396, 933 527 8 (088.8) 1

И.И.Инюткич, В.A Ìèëoâ Поливо (72) Авторы изобретения да, В.В.

А.Г.

t0.Г.Негрий и Г.A.Åðìàêoâ

-1 я ii8a)i„ н. "." .р фф " тихие..::.г " l

g (grip,д (та, в (71) Заявитель и

Всесоюзный научно-исслецовательский институ применения гражданской авиации в народном хозяйстве (54) ДАЛЬНОМЕРНАЯ СИСТЕМА С ИЗМЕРЕНИЕМ

РАЗНОСТИ ФАЗ НА ЧАСТОТЕ МОДУЛЯЦИИ

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

По основному авт.св. Р 819767 из- вестна 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 достоверныл 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 достоверных сигналов, содержащий два формирователя импульсов, 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 усредняющег о дифференци аль н с:-раз н остн ого з ве» ИОднако известное устройство не обеспечивает минимальнодопустимое время восприятия информации пилотом при полетах на высоте 5-50 м, что снижает точность слежения.

Цель изобретения — повышение точности за счет уменьшения времени восприятия информации о перемещении пол вижного объекта.

Для этого в дальномерной системе с измерением разности.фаз на частоте модуляции, содержащей 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, причем делитель частоты включен между выходом генератора опорной частоты и входом передатчика, а выход приемника соединен с индикатором отклонения через блок переменной заЗ0 держки и блок статистической. обра949570

Кроме того, бортова» приемопередающая станция 2 содержит блок 16 60 управления, вход которого соединен с выходом усредняющего дифференциально-разностного звена 15, выход— с одним из входов блока 9 переменной задержки, а индикатор 7 отклоне- 65 ботки достоверных сигналов, содержащий два формирователя импульсов, две схемы совпадения и усредняюцее дифференциально-разностное звено, причем одни входы схем совпадения соединены с выходом генератора опорной частоты, а другие - с выходом последонательно 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 нходов блока переменной задержки, а индикатор отклонения выполнен в виде двух све1тящихся линейных индикаторов, например газоразрядных, и двух световых сигнализаторов, при" этом входы двух светящихся линейных индикаторов соединены между собой и с выходом усредняющего дифференциально-разностного звена, а световые сигнализаторы соединены соответственно с выходами схем совпадения °

На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

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 час.тоты, индикатор 7 отклонения, делитель 8 частоты, блок 9 переменной задержки и блок 10 статисти еской 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 импульсон, схемы 13 и 14 совпа.дения и усредняющее дифференциальноразностное звено 15, причем одни 50 входы схем 13 и 14 совпадения соединены с выходом генератора б опорной частоты, а другие — с выходом последовательно соединенных формирователей 11 и 12 импульсов, а выходы схем совладения соединены с интегрирующими входами усредняющего дифференциально-разностного звена 15.

I 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 18 соединены между собой и с выходом усредняющего дифференциально-разностного звена 15, а световые сигнализаторы 19 и 2О соединены соответственно с выходами схем 13 и 14 совпадения. Наземная приемопередающая станция 1 содержит приемопередающую антенну 21, приемник 22 и передатчик 23 °

Устройство работает следующим образом.

На модуляционный вход передатчика 4 поступают импульсы от генератора 6 опорной частоты через делитель 8 частоты. Частота импульсов соответствует модуляционной часто-. те. Из импульсов опорной частоты н 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 на вход приемника 5. В приемнике 5 вы деляется частота модуляции, и в момент перехода этого сигнала через нулевую линию .вырабатывается опорный импульс, который поступает на вход блока 9 переменной задержки.

Блоком 9 осуществляется сдвиг импульса в пределах длительности периода следования импульсов генератора б опорной частоты.

Передним фронтом выходного импульса блока 9 переменной задержки запускается формирователь 12 импульсов, длительность выходного импульса которого равна длительности импульса генератора б опорной частоты. Этот импульс поступает на входы схемы 14 совпадения и второго формирователя 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 посл» пода fH лило949570 том команды Поиск блок 16 управления ступенчато переключает линии задержки (не показано) блока 9 переменной задержки до момента совмещения строб-импульсов с формирователей 11 и 12 импульсов с одним из ближайших по временному положению импульсов генератора 6 опорной частоты. В этом случае со схем 13 и 14 совпадения на интегрирующие цепи (не показаны). усредняющего дифференциально-раэ- 10 ностного звена 15 поступают импульсы. Равенство по длительности выходных импульсов со схем 13 и 14 совпадения наступает лишь в момент половинного перекрытия импульсов генератора 6 опорной частоты с импульсами формирователей 11 и 12. Это соответствует равенству входных напряжений на интегрирующих цепях усредняющего дифференциально-разностного звена 15.20

На выходе блока 10 статистической обработки достоверных сигналов с усредняющим дифференциально-разностным звеном 15 автоматически устанавливается условный нуль. 25

Отсутствие сигнала на выходе усредняющего дифференциально-разностного 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 З5 подвижного объекта от заданной трассы во временном интервале сдвигается пара строб-импульсов с формирователей 11 и 12, нарушается равенство длительности выходных им- 40 пульсов 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 программного ввода требуемая ширина перехода Между 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 стробимпульсы с формирователей 11 и 12 импульсов 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 отклонения65 срабатывают при длительности импульсов со схем 14 и 13, больше порогоного значения. При одновременной работе световых сигнализаторов 20 и

19 в индикаторе 7 отклонения вырабатывается сигнал разрешения на прохождение сигнала рассогласования с усредняющего дифференциально-раэностного 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 рассогласо- вания, по окончании которого загораются световые сигналиэаторы 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 сигнализаторы 19 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 сокращения расстояния до трассы полета уменьшается длина светящейся части. линейного индикатора 18 и при полете над выбранной трассой горят только световые сигналиэаторы 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 инди949570

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 5743/35 Тираж 717 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул.Проектная, 4 катор 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 генератора 6 опорной частоты и пороговым означением длительности импульсов, 10 поступающих со схем 13 и 14 совпадения на командные входы индикатора 7 отклонения.

При отклонении летательного аппарата влево светится правый ли- 15 нейный индикатор 18 — это указывает пилоту на необходимость отклонения ручки управления вправо. При от1 клонении вправо от выбранной трассы светится левый линейный индикатор 17,20 т.е. ручку управления нЪобходимо отклонить влево.

Изобретение позволяет обеспечить режим выхода и полета по заданной трассе на выходах 5-50 м в условиях 25 дефицита времени пилота, при этом обеспечивается точность полета по заданной трассе 1 м, вследствие чего улучшается качество выполняемых работ. 30

Дальномерная система с измерением разности фаз на частоте модуляции по авт.св.Р 819767, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения времени восприятия информации о перемещении подвижного объекта, в бортовую приемопередающую станцию введен блок управления, вход которогс соединен с выходом усредняющего дифференциально-разностного звена, выход - с одним из входов блока геременной задержки, а индикатор отклонения выполнен в виде двух сЕетящихся линейных индикаторов, например газоразрядных, и двух световых сигнализаторов, при этом входы двух светящихся линейных индикаторов соединены между собой и с выходом усредняющего дифференциально-раз— ностного звена, а световые сигналиэаторы соединены соответственно с выходами схем совпадения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 881199776677,, кклл. G S 1/32, 31. 03 ° 76.