Дальномерная система с измерением разности фаз на частоте модуляции

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 15,11.76(21) 2420604/18-09М. КЛ.З с присоединением заявки Мо С 01 Я 1/32 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 070882, Бюллетень М 29 Дата опубликования описания 07. 0882 531 УДК 621, 396,.933:527,8(71) Заявитель ьрВсесоюзный научно-исследовательский институприменения 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 известна дальномерная система с измерением разности фаз на частоте модуляции, содержащая наземную и бортовую приемопередаюшие 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 соединеныс интегрирующими входами усредняющего дифференциальнс-разностного звеИ.Однако известное устройство необеспечивает минимальнодопустимое время восприятия информации пилотом приполетах на высоте 5-50 м, что снижаетточность слежения.Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения времени восприятия информации о перемещении полвижного объекта.Для этого в дальномерной системес измерением разности.фаз на частотемодуляции, содержащей наземную и бортовую приемопередающие станциипри этом бортовая приемопередающаястанция 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 выходприемника соединен с индикаторомотклонения через блок переменной заЗ 0 держки и блок статистической. обра 94957055 Кроме того, бортова приемопередающая станция 2 содержит блок 16 бО управления, вход которого соединен с выходом усредняющего дифференциально-разностного звена 15, выход - с одним из входов блока 9 переменной задержки, а индикатор 7 отклоне ботки 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 последонательно соединенных формирователей импульсов, а выходы схем совпадения соединены с интегрирующими входами усредняющего диф О ференциально-разностного звена, в бортовую приемопередающую станцию введен блок управления, вход которого соединен с выходом усредняющего дифференциально-разностного зве на, выход - с одним из нходов блока переменной задержки, а индикатор отклонения выполнен в виде двух све 1 тящихся 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 25 соединены соответственно с выходами схем совпаденияНа чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.30Устройство содержит наземную 1 и бортовую 2 приемопередающие станции, при этом бортовая приемопередающая станция 2 содержит приемо- передающую антенну 3, передатчик 4, приемник 5, генератор б опорной частоты, индикатор 7 отклонения, делитель 8 частоты, блок 9 переменной задержки и блок 10 статистической обработки достоверных сигналов. При этом делитель 8 частоты включен 40 между выходом генератора б 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 ческой обработки достоверных сигналов, содержащий формирователи 11 и 12 импульсон, схемы 13 и 14 совпадения 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. 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 2 О соединены соответственно с выходами схем 13 и 14 совпадения. Наземная приемопередающая станция 1 содержит приемопередающую антенну 21, приемник 22 и передатчик 23Устройство 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 приемо- передающей антенной 3 и поступают на вход приемника 5. В приемнике 5 выделяется 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 ледзи лилотом команды Поиск блок 16 управления ступенчато переключает линиизадержки (не показано) блока 9 переменной задержки до момента совмещениястроб-импульсов с формирователей 11и 12 импульсов с одним из ближайшихпо временному положению импульсов генератора 6 опорной частоты. В этомслучае со схем 13 и 14 совпаденияна интегрирующие цепи (не показаны)усредняющего дифференциально-раэностного 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 импульсамиформирователей 11 и 12. Это соответствует равенству входных напряженийна интегрирующих цепях усредняющегодифференциально-разностного звена 15,20На выходе блока .10 статистическойобработки достоверных сигналов сусредняющим дифференциально-разностным звеном 15 автоматически устанавливается условный нуль. 25Отсутствие сигнала на выходе усредняющего дифференциально-разностного звена 15 после наличия сигналарассогласования является командойна блок 16 управления о прекращениипоиска, В блоке 9 переменной задержки устанавливается величина линиизадержки, соответствующая нулевомупоказанию индикатора 7 отклонения.Это соответствует выбранной трассеперемещения. При наличии отклонения З 5подвижного объекта от заданной трассы во временном интервале сдвигается пара строб-импульсов с формирователей 11 и 12, нарушается равенство длительности выходных импульсов со схем 13 и 14 совпаденияи следовательно,".на выходе блока 10статистической обработки достоверныхсигналов прявляется информация о величине и направлении отклонения подвижного объекта от заданной трассы,На земле перед полетом устанавлива 1 ется с помощью переключателя программного ввода требуемая ширина перехода Между эквидистантными трассамиполета,После окончания трассы полета иперехода на другую трассу пилот подает команду Переход. В блоке 16управления вырабатывается сигнал,переключающий линии задержки блока 9переменной задержки. Смещаются стробимпульсы с формирователей 11 и 12 импульсов на величину, пропорциональную расстоянию до следующей трассыполета. Нулевое положение индикатора 7 отклонения соответствует положению летательного аппарата на вновьвыбранной трассе полета.Правый 20 и левый 19 световыесигнализаторы индикатора 7 отклонения 65 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 фПереход 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 Подпи т", г. Ужгород,ул.Проектная,илиал ППП "Па 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 нейный индикатор 18 - это указывает пилоту на необходимостьотклонения ручки управления вправо. При отклонении 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 ф 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 светящихся 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 сигналиэаторы соединены соответственно с выходами схем совпадения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 819767, кл. 6 01 Я 1/32, 31,03.76.