Измеритель скорости и дальности дифференциальной навигационной системы

ьности ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР И АВТОРСКОМУ СНИДЕТЕЛЬСТ(56) Сетевые спутниковые радионавигационные системы. Под ред. П.П,Дмитриева и В.С 1 цебшаевича. М.: Радио и связь, 1982, с.91.Шкирятов В.В.Радионавигационные системы и устройства.М,:Радио и связь, 1984, с, 127-128.(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ И ДАЛЬНОСТИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ(57) Изобретение относится к радиотехнике, Цель изобретения - повышение точности измерения. Измеритель скорости и дальности содержитизмеритель квазнскорости и квазидальности,Изобретение относится к областирадиотехники, в частности к радионавигации, и может использоваться врадионавигационной аппаратуре дляизмерения навигационных параметровсигналов систем сверхдальней радионавигации с космическим базированиемизлучателей навигационного поля,Цель изобретения - повышение точности измерения,Нд фиг.1 н 2 показана структурнаясхема измерителя скорости и дальности дн 4 Ференцналлной навигационнойсистемы.Измеритель скорости н далс держит юмернтдлл кпазискоростн и семь сумматоров, два ключа, дя интегратора и датчик начала движения.При неподвижном положении обьекта вточке с известными координатами данное устр-во, установленное на этомобьекте, работает в режиме "стоянка".При движении объекта - в режиме "движение". Измеритель обеспечивает влюбом из этих режимов оценку параметров сигнала космического аппарата, т.е. оценки квазискорости и кваэидальности, в результате обработкисмеси сигнала космического аппаратас помехами, поступающей на сигнальный вход измерителя, Цель достигается за счет обеспечения формированиядифференциальных поправок непосредственно в самом устр-ве в режиме"стоянка" и использования их в режиме "движение", Даны ип. выполненияустр-ва 2 ил кваэидальности 1, последовательносоединенные первый сумматор 2, второй сумматор 3, первый ключ 4 и пер"вый интегратор 5, третий сумматор6, выход которого является выходомсигнала скорости устройства, прямойвход соединен с выходом сигнала квазискорости измерителя кваэискоростни квазидальности 1 и входом первогосумматора 2, а инверсный вход - свыходом первого интегратора 5 и инверсным входом второго сумматора 3,последовательно соединенные четвертый сумматор 7, пятый сумматор Я,второй ключ 9, шестой сумматор 10 ивторой интегратор 11, седьмой сумма з 145233тар 1 2, выход которого является николом сигнала дальности устройства,прямой вход соединен с выходом сигнала квазидальности измерителя кваэискорости и квазидальности 1 и с входом четвертого сумматора 7, а инверсный вход - с выходом второго интегратора 11 и.инверсным входом пятогосумматора Я; датчик. начала движения 1 р13, выход которого соединен с управляющими входами первого и второгоключей, выход первого интегратора 5подключен к инверсному входу шестого сумматора 10. 15Устройство работает следующимоб-разом., При неподвижном положении объекта в точке с известными координатамиустройство, установленное на этомобъекте, работает в режиме "Стоянка",при движении объекта - в режиме"Движение". Измеритель 1 обеспечивает в любом иэ этих режимов оценкупараметров сигнала Г(1) космнческого аппарата (КА), т,е. оценки квази-скорости(й) (выход квазискорости) и квазидальности Ф(1) (выходквазидальности), в результате,обработки смеси сигнала КА с помехами, ЗОпоступающей на сигнальный .вход изме.рителя 1,В режиме "Стояйка" выходной сигнал квазискорости Ф (т,) измерителя1 обрабатывается следующим образом,т . Величина Гвыхода квазискорости измерителя 1 поступает на входпервого сумматора 2, на второй входкоторого поступает расчетная величи- на Г (Ъ) скорости перемещения КЛ 4 Оотносйтельно объекта (выраженная вовременных единицах). На выходепервого сумматора 2 формируется величинаЬ:(;) = С( ) - Гр( ). (1) 45которая поступает на прямои входвторого сумматора 3. В начальный момент сигнал на инверсном входе второго сумматора 3 (выход первого интегратора 5) равен нулю, поэтому на пер" 5 О вый вход первого ключа 4 в начальный момент поступает значение д,.По сигналу с датчика 3 начала движения, поступающему на второй вход перного ключа 4 в течение всего режима " 55 "Стоянка", обеспечивается соединение выхода второго сумматора 3 с входом первого интегратора 5. Результат ин(4) тегриравания с выхода первого интегратора 5 передается по цепи обратнойсвязи на инверсный вход второго сум-матора. Таким образом блоки 3, 4,5образуют в режиме "Стоянка" следящую систему, обеспечивающую на выхпде первого интегратора 5 послеокончания переходного процесса оценлку 4 С (1) величины ь, (1;). Величина а (1;) отличается от величины1 Ф (т,) отсутствием (или значительнымснижением) уровня шумовой составляющей. Измеренная величина(1;)квазискорости с выхода измерителяпоступает также на прямой входтретьего сумматора 6, на инверсныйвход которого поступает величинаМ (;) с выхода первого интегратора5. На выходе третьего сумматора 6формируется величинао, И) =,. (, И) - ь (й,) (2)Эта величина соответствует скоростиперемещения КА относительчо объекта,искаженной погрешности эфемерид КА,а также шумами измерения, присутствующими на выходе квазискорости измерителя 1,В режиме "Стоянка" виходной сигнал квазидальности Р (1;) измерителя1 поступает на первый вход четвертого сумматора 7. На его инверсныйвход поступает расчетная .величина;(1) дальности от КА до объекта,Этавеличина рассчитывается при известных координатах стоянки объекта ислужебной информации о координатахКА по формуле.где 0 - дальность "КА-объект";С - расчетная скорость распространения сигнала по трассе, На выходе четвертого сумматора 7формируется величина .ь-И) =И) -И),которая поступает на прямой входпятого сумматора 8.По сигналу от датчика 13 началадвижения, поступающему на второйвход второго ключа 9, этот ключ обеспечивает соединение входа ляого сумматора 8 с.первым входам шестога сумматора 10 в течение всего рекима"Стоянка", На инверсный вход шеста"го сумматора О поступает величина5 16523 аъ(С) с выхода первого интегратора 5, Иа выходе шестого сумматора 1 О образуется алгебраическая сумма величин д(С) н аТ (С), которая интег- рируется дялее во втором интеграто", 5 ре 11, сигнал с выхода которогопоступает на инверсный вход пятого сумматора 8. Таким образом, блоки (8,9, 10,11) образуют в режиме "Стоянка" 1 О следующую систему, обеспечивающую на выходе второго интегратора 11 после окончания переходного процесса оценку Ьс (С) величчны ЬГ(С).Измеренная величина С (С) квазидапьности вьмода измерителя 1 поступает на прямой вход седьмого сумматора 12, на выходе которого формирует". сл сигналО(С) = "(С) -"(С) (5) 2 ОВ режиме "Стоянка" величина (, 1 С)на втором выходе устройства отража-,ет (с точностью дс погрешности эфе-.мерид КА и шумовой составляющей выхода Т (С) измерителя .1) Расстояние от перемещающегося КА до непод- .ьижного объекта. Это достигнуто засчет использования дополнительнойинформации об йстннных координатах Ои скорости объекта на стоянке,Р начале режима "Движение" с датчика 13 по команде, поступающей навторые выходы ключей 4 н 9, в тече-ние всего режима чдвижение" первый35кляч .4 откл ает выход второго сумматора 3 от выхода первого интегратора 5, а второй кляч 9 отключаетвыхоц пятого сумматора 8 от прямоговхода щестого сумматора 10. Тем самым разрывается прямая связь в следящих системах, формирующих оценкус ,С) выхода кваэискорости измерителя 1 и оценку ,Р (С) квазидальности измеРителя 1. Указанный Разрыв 45прямой связи в следящих системахобеспечиваетсохранени" в памяти,первого .интегратора 5 величины47(С ); формирование в режиме "Движение" на выходе второго интегратора 11 величинылЬз (С) = Л (С") + Ь(С, )(С -.(6)Дбгде С - момент перехода из режима"Столика" в реам "Движение",Сигнал Ф (С) с выхода измерите"ля 1 поступает в режиме "Движение" .на прямой вход третьего сумматора б,на его инверсный цход постл 1 с т итолинал величина с (С ) с пыхалоДЯопервого интегратора 5, В результате на выходе третьего сумматора 6 или . на выхоце сигнала скорости устройства формируется величина(7)Сигнал с, (С) с выхода сигналя кваэидальности измерителя 1 поступает в режиме "Движение" на прямой вход седьмого сумматора 12, на инверсный вход которого поступает ве"лличинка ь 3 (С). На выходе седьмого сумматора 12 (на выходе сигнала дальности устройства) формируется величина.(Я)Предложенное рещение позволяет по сравнения с прототипом формировать дифференциальные поправки непосредственно в самом устройстве в режиме и иСтоянка и испольэовать в режиме "Движение", что обеспечивает авто. номность функционирования устройства измерения навигационных параметров сигналов спутниковой РНС прн работе с дифференциальными , поправка- мне Формула изобретенияИзмеритель скорости и дальности дифференциальной навигационной систе" мы, включающий измеритель квазиско-, рости и кваэидальности, о т л и - ч а я щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, введены последовательно соединенные первый сумматор, второй сумматор, первый кляч и первый интегратор, третий сумматор, выход которого является выходом сигнала скорости устройства, прямой вход соединен с выходом сигнала квазискорости измерителя квази- скорости и квазидальности 1 и входом первого сумматора, а инверсный вход - с выходом интегратора и инверсным входом второго сумматора, последовательна соединенные четвертый сумматор, пятый сумматор, второй кляч, шестой сумматор н второй интегратор, седьмой сумматор, выход которого является виходом сигнала дальности устройства, прямой вход соединен с выходом сигнала квазидальности измериСоставитель В.ВдовинТехред И.Ходанич 1 Корректор С.Шекмар,Редактор В.Трубченко Заказ 2374 типчак ПодписноеВЙИИЙИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж"35, Раущская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфичегкое предприятие, г . Уагород, ул, Нр зев:тпяя,. 7 1452339теля кваэискорости и квязидальности выход которого соединен с упрявляви с входом четвертого сумматора, а щими входами первого н второго клюииверснцй вход - с выходом второго чеЯ, выход первого интегратора подинтегратора и инверсным входом пято-. кеоченк инверсному входу вестого го сумматора, датчик начала двювения, сумматора,5