160838

. Гилл СПОСОБ ОДНОЗНАЧНОГО САМОЛЕТОМ И ДВУМЯ И М И-ОТ ВЕТЧ И КАМИ И УСТЭТО ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЙ МЕЖДУ Л И БОЛ ЕЕ НАЗЕМН Ь 1 МИ СТАН ЦИЯРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ГО СПОСОБА При аэрофотосъемочных или геодезических работах бывает необходимым высокоточное измерение расс 1 ояций между самолетом и двуцазсмцыми станцияи-Ответ яками. Известные самолетные радиодальцомерные устройства дают недостаточную точность измерений,Наземные радиогеодезические системы типа Теллурохетр, а такхке система, предлохкенная в авт. св. М 12148 б от 19.1 Х.1958 г., работают с высокой точностью, но не могут быть использованы для измерений с самолета, так как не обеспечивают необходимой в условиях полета быстроты определения расстояний.Предлагаемый способ однозначного измерения расстояний мехкду самолетом и наземными станциями-ответчиками ускоряет измерения, а также позволяет упростить аппаратуру, что сделает возможным измерять расстояния до нескольких ответчиков непосредственно на борту самолета при помощи только одной самолетной станции, а индикацию измеренных расстояний осуществлять на одной электрон. но-лучевой трубке (ЭЛТ)1.В устройстве для осуществления способа используется принцип работы радиодальномерной системы по авт. св, М 121486, обеспечивающий необходимую точность измерений,Оодтсная группа ЛВ 149 Сущность способа заключается в том, что в самолетном многоканальном приемнике, число каналов которого соответствует числу ответчиков, сигналы, нссугцис информацию о непрерывно изменя 1 ощцхся расстояниях до ответчиков, разделя 1 отся одним гетеродццным сигналом, наводимым ца приемную антенну от генератора УВ 1-персдат 11 ика. Выделсццыс с выхода детекторов каи дого канала п 1)исмцика неодинаковые по частоте импульсы подаотея ца од:1 и смеситсль и;пульсов для запуска развертки ЭЛТ, а ьы;1 слс 1 гць 1 Р также с выхода детекторов неодинаковые по частоте низкочастотные сцчусоидаль 11 ь 1 с колебания прсобразт 1 отс. в 111:1 тльс 1 1 сомест:О с выхо 11 Ыц цмпульсамц смесителя пода 1 отся ца другой смеситсль импульсов для получсцця ца экрацс ЭЛТ изображения измерительных яркостных О т м е т О ,. П О к а 3 аи я с э к 1 э а ц а ц е и р с р ы в 110 ф 0- тографпруются на движущуюся фо 1 оцлсцку фоторегистратора. Полное расстояние опрс. деллют по разрывам в записи кривых непрерывно изменяющихся расстояци 11, ооразуюшцмся в моменты переключения частот колебани 11, модулируюццх несущие частоты сигналов самолетной станции и ответчиков.Переключение частот осуществляют в задацные моменты измерения расстояний. Дляп 13 авлец 11 элсктРО 1 ц 1 э 1 кот 11 топО. Рцелью одновременного переключения частоткварцевых генераторов в самолетной станциии ответчиках к выходу детектора приемникакаждого ответчика подключен канал управления, состоящий из резонансного усилителя,выделяющего колебания разной частоты, возни 1 аюшие после каждого Гере 1(лючения насамолетной станции частоты модуляции, дополнительных детекторов и дифференцирующих цепочек.На фнг. 1 изображена скелетная схема самолетной станции; па (1 иг, 2 - скелетнаясхема наземной станции-ответчика; а фиг, 3представлен вид записи на пленке фоторегистратора при работе с двумя ответчиками,Самолетная станция состоит из передатчика,приемника и индикатора. Передатчик самолетной станции содержит блок 1, состоящий изгенератора УВЧ и модулятора, кварцевые генераторы 2, 3 и 4 с резонансными усилителями, генерирующие колебания частотой Р,;Г. = Р - 0,1 Г; Г: = Г - 0,01 Р и электронныйком мутатор 5.Многоканальный приемник самолетной станции (число каналов его должно соответствовать числу ответчиков) содержит блок б, состоящий из счесителя, усилителя промежуточной частоты (УПЧ) и детектора, фильтр нижних частот 7, усилитель низкой частоты 8, импульсный каскад 9, фильтр верхних частот 10,видеоусилитель 11 и смесители импульсов 12и 13, Блоки второго канала ба - 11 а аналогичны блокам первого канала,Индикатор самолетной станции содеркитлинию задеркки 14, видеоусилители 15 и 16,генератор линейной ждущей развертки 17 иЭЛТ 18.Наземная станция-ответчик состоит из приемника и передатчика. Приемник содержитблок 19 (сч. фиг. 2), состоящий из счесителя,УПЧ и детектора, фильтр ни(них частот 20,усилитель низкой частоты 21, импульсный каскад 22, канал управления электронным коммутатором, состоящий из резонансного усилителя 23, содержащего контуры, настроенныена частоты (Р+ЛГ) - Р и (Р+ЛГ) - Г,детекторов 24, 25 и дифференцирующих цепочек 2 б, 27.Передатчик содертит генератор УВЧ 28,модулятор 29, кварцевые генераторы 30, 31,32 и 33 с резонансными усилителями, генерирующие колебания частотой Р,+ЛР; Р.+ЛР;Р-(-ЛГ и Р, - ЛР, импульсный модулятор 34и электронный коммутатор 35.Величина ЛР для каждого ответчика выбирается различной и намного меньшей частоты,излучаемой передатчиком самолетной станции(например, для первого ответчикаЛРв =900 га, для второго ЛРв =1000 гц),Работа радиодальномерного устройсгва и способ измерения расстояний заключаются в следующем.Генератор УВЧ блока 1 самолетной станции излучает в сторону своих наземных станций- ответчиков колебания несущей частоты Рд, модулированные по амплитуде высокостабильными синусоидальными колебаниями частоты Р, от кварцевого генератора 2, на которых для измерения расстояния производится определение сдвига фаз.Излучаемые самолетной станцией колебания попадают на смеситель блока 19 наземной станции-ответчика, куда также попадают колебания частотой Рв, излучаемые генератором УВЧ 28 передатчика этой же станции- ответчика.Колебания несущей частоты Рв, излучаемые ответчиком, также модулируются по амплитуде высокостабильными синусоидальными колебаниями от кварцевого генератора 30. Таким образом, на смеситель блока 19 попадает два вида модулированных колебаний.На выходе УПЧ образуются колебания промежуточной частоты, равные разности частот Гд - Рв, поомодулировзнчые по амплитуде низкочастотным синусоидальным сигналом ЛР, фаза которого используется для определения расстояния.Колебания частотой ЛР выделяются детектором блока 19, проходят через фильтр нижних частот 20 и усиливаются усилителем низкой частоты 21, далее при помощи импульсного каскада 22 преобразуются в импульсы. Этими импульсами, усиленными в импульсном модуляторе 34, модулируется генератор УВЧ 28 станции-ответчика.Таким ооразом, генератор УВЧ 28 одновременно модулируется синусоидальными колебаниями частоты Р - ЛР и импульсами, имеющими частоты следования ЛР.На приемную антенну самолетной станции действуют сигналы от собственного передатчика частотой Рд и от ответчиков частотой Гв иРв .1-1 а выходе УПЧ одного из каналов приемника образуются колебания промежуточной частоты, равные разности частот Рд - Рв, модулированные колебаниями сложной формы, которые содержат импульсный и синусоидальный сигналы частоты ЛР. При двух ответчиках приемник самолетной станции имеет два канала. Усилитель промежуточной частоты одного из каналов настроен на частоту Рд - Р в, а второго - на частоту Гд - Рв Разделение сигналов, поступающих от ответчиков, осуществляется одним гетеродинным сигналом. На выходе детектора одного из каналов приемника возникают синусоидальный и импульсный сигналы частотой ЛР, а другого - частотой ЛРвЭтот сигнал с выхода детектора одного из каналов проходит через фильтр нижних частот 7, усилитель низкой частоты 8 и с помощью импульсного каскада 9 преобразуется в импульсы. Этот же сигнал с выхода детектора проходит через фильтр верхних частот 10 и видеоусилитель 11, которые выделяют и усиливают импульсные сигналы, В другом канале приемника происходят аналогичные процессы.Расстояние между самолетной станцией и ответчиками определяют с помощью индикатора, измеряющего разность фаз низкочастотного синусоидального и импульсного сигналов, которая пропорциональна измеряемому расстоянию, Для этой цели импульсы с выхода видеоусилителей 11 и 11 а всех каналов самолетного приемника подают на смеситель импульсов 12, а импульсы с выхода импульсных каскадов 9 и 9 а всех каналов совместно с выходными сигналами смесителя 12 подают на другой смеситель 13, Импульсами с выхода смесителя 12 после их усиления видеоусилителем 1 б запускают с помощью генератора линейной ждущей развертки 17 развертку ЭЛТ 18, а импульсами с выхода смесителя 13 после их задержки линией задержки 14 и усиления видеоусилителем 15 засвечивают ЭЛТ 18, Последняя отпирается в момент прихода импульса, и на ее экране появляется светящаяся точка. Период развертки выбирают немного большим (ца 10 - 15 ОС 1 периода запускающих импульсов. Так как частота следования импульсов для каждого канала самолетного приемника различна, запуск развертки будет происходить попеременно импульсами одного из каналов. Необходимая для фиксации засветка экрана будет происходить под действием импульсов того канала, от которого в данный момент запущена развертка. Импульсы от другого канала будут вызывать засветку в различных точках экрана, давая в этих местах лишь слабое свечение.Под действием засвечивающих импульсов при двух ответчиках с левого края экрана ЭЛТ 18 образуется одна неподвижная светящаяся точка, а с правого края - две рядом расположенные точки. Между неподвижными светящимися точками образуются две подвижные светящиеся точки, местоположение которых по отношению к неподвижным точкам зависит от расстояний между самолетом и наземными станциями-ответчиками.Непрерывная фиксация изменения расстояний производится на движущуюся фотопленку фоторегистратора (на чертежах не показан), на которую светящиеся точки с экрана ЭЛТ 18 проектируются с помощью оптики.На пленке фоторегистратора неподвижные светящиеся точки запишут одну прямую линию 3 б (см. фиг. 3) с левого края и две прямые линии 37 ц 38 с правого. Всс трц линии параллельны между сооой. Расстояцше между линией 36 и 37 соответствует полной шкале расстояний до одного цз отгетчцков, а расстояние до другоц лцнцц 38полной шкале для другого ответчика.Между указанными прямыми лцнцямц две подвижные светящиеся точки запцц 1 ут две наклонные кривые линии 39 и 40, которые характеризуют измененце расстсяшш между самолетом и ответчиками,Определение полцого расстогишя между самолетом и ответчиками производят в заланные моменты времени. Для этой цели с помо. щью электронного коммутатора 5 в передатчике самолетной станции переключают молулируюшие частоты путем поочередного подключения дополнительных кварцевых генераторов 3 и 4 с одновременным отключением основного генератора 2. После первого отключения генератора 2 полключают генератор 3, а затем производят обратное переключение. Далее вторично отключают генератор 2 и подключают генератор 4, затем также производят обратное переключение.В момент первого переключения в передатчике самолетной станшш молулцруюгццх частот на выходе детектора блока 19 наземной станции-ответчика возникает сццусоцлальцьш сигнал частотой (Г, ЛР) - Р, который выделяется ц усиливается резонансным 1 сцлцтелем 23 и с помощью дополнительного детектора 24 и дифференццрующсй цепочки 26 преобразуется в импульсный сигнал, используе., ьш для запуска электроцного комму-ачора 35. При втором переключении молулц 1;ующцх частот на самолетной станции на выходе детектора блока 19 ответчика возникает сигнал частотой (Р,+ЛР) - Р; также выделяемый усилителем 23, но он преобразуется в импульсы с помощью детектора 25 и дифферешшрующей цепочки 27 и также используется для запуска коммутатора 35,Под действием полученных импульсных сигналов электронный коммутатор 35 переключает модулирующпе частоты передатчика станции-ответчика, поочередно включая в работу дополнительные кварцевые генераторы 31 и 32, причем время действия молулцрующего колебания частотой Р +АР ц Р.ЛР выбирают меньшим времени действия молулцрующего колебания Р и соответственно Р;, что приводит к появлению разрывов в записц. Путем такого автоматического последовательного переключения модулируюшцх частот разрешается многозначность измерений.Для исключения погрешностей, вызываемых фазовыми задержками в цепях станций, опрсделение разности фаз производят два раза: одно при включенном кварцевом генераторе30, а второе - при включенном генераторе 33. Полуразность результатов обоих измерений дает результат без указанных погрешцостец.Для уменьшения инерции перекл 1 очецц 51 электронный коммутатор ком 1 утцрует резонансные уси;штелц кварцевых генераторов 2, 3, 4, 30, 31, 32 и 33. Сами же указанные кварцевые генераторы остаются возбу 1 кдецными в течение всего времени работы стацтцШ.Прц переключении частот модуляции в записываемых кривых изменения расстояний 39 и 40 появляются разрывы 41, 42, 43 и 44. Моменту первого перек:почения модулирующих частот на самолетной станции соответствуег записанный на пленке разрыв 41,В камеральцых условиях результаты графического измерения в известном масштабе отстояния точек разрывов 45, 46, 47 и 48 от начальной прямой 36 используются для определения полных расстояний между самолетом ц ответчиками.Моменту обратного переключения частот соответствует записанцьш ца пленке разрыв 42. В этот момент определения расстояний цс производят,Моменту вторичного переключения модулирующих частот соответстьует разрыв 43. Результаты измерений ца пленке для этого момента в камсральных условиях та 1 сже используются для определения полных расстояний.Моменту обратного гереключсция модулцрующих частот на плсцке соответствует разрыв 44, в который определение расстояний це ПРОИЗВОДЦТС 5.Образовавшиеся в записи кривых разрывы явля 1 отся метгсой, слу 51 сащец д,1 я Опознавания 1 сацала, к которому Относитс 51 запись, К 25 кдои наземной станции присваивается определенная длина метки.Камеральная обработка результатов измерений осуществляется следующим образом.По разрыву 41 определяют линейное расстояние между линиями 36 - 37 и 36 - 38 для установления масштаба записи (при Р 1 =1498470 гц эти расстояния соответствуют 100 л). С учетом вычисленного масштаоа записи определяют расстояние от лицин 36 до точки 45 (для другого кацала до точки 47), которое соответствует последним двум знакам (до 100 л) и долям метра расстояния меткду самолетом и отгетчиками. Расстояние мс 51 сду точками 45 ц 46 дает знак, указыва 1 ощий количество сотен (для другого канала - между точками 47 и 4 ь), Следующий знак расстояний получают измерением расстояния между точками 49 и 50 (для другого канала - между точками 51 и 52). П редмет ц зобретеция1, Способ однозначного измерения расстояний между самолетом и двумя илц более наземными станциями-ответчиками, излучающими модулированные сццусоцдальными и импульсцымц цапря 1 кеццями колебания ца различных несущих 1 астотах, с использованием принципов работы фазовых радиодальномерцых систем, отличаюгцийс я тем, что, с целью использования только одной самолетной станции, сокрашения времени измерения расстояц 1 ш с иск;поченисм систематических ошибок и одновременной индикации этих расстояний ца одной электронно-лучевой трубке с линейкой 5 кдущей разверткой, разделение сигналов, несущих информацию о цепрерывно изменяющихся расстояниях до ответчиков, осуществляется в многоканальном самолетном приемнике одним гстеродицным сигналом, наводимым на приемную антенну от генератора ультравысоких частот самолетного псредатчиК 2; БЫДЕЛЕЦЦЫЕ С ВЫХода ДЕТЕКТОРОВ К 25 КДОГО кшала неодинаковые по частоте импульсы подают на один смеситель импульсов для запуска развертки электрош 1 о-лучевой трубки, а выделенные тактке с выхода детекторов неодинаковые по частоте сцнусоидальцые колебания преобразуются в импульсы и совместно с выходными импульсами смесителя подаются на другой смеситель импульсов для получения на экране изображешгя измерительных яркостных отметок, показания с экрана электронно-лучевой трубки непрерывно фотографируются на ,1 вцжущу 1 ос 51 фотопленку фоторегцстратора, а для определения пол 11 ых расстояний в заданные моменты времени производят одновременное переключение частот колеоаццй, модулиру 1 ощих несущие частоты сигналов самолетной станции и ответчиков, моменты переключения частот наблюдают на фотопленке в виде разрывов в записи кривых цспрерыи 1 о изменяющихся расстоягпш, при этом расстояния определяют в камеральцых условиях путем графического измерения на пленке в известцв 1 масштабе отстояния точек разрывов от начальной линии.2, Устройство для осуществления способа 11 о п, 1, содержащее самолетную и не менее двух наземных станций-ответчиков, отлич аю щ е е с я тем, что, с целью одновременного переключения частот кварцевых генераторов в самолетной станции ц ответчиках, к выходу детектора приемника каждого ответчика подключен резонансный усилитель, содержащий контуры для выделения колебанцй разной частоты, возникающих после каждого переключения ца самолетной станции частоты модуляции, выходы которых через дополнительные детекторы и дифференциру 1 ощие цепочки подк;почень 1 к электронному коммутатору,