RU2510772C1 - Device of determination of distance to ionosphere - Google Patents
Device of determination of distance to ionosphere Download PDFInfo
- Publication number
- RU2510772C1 RU2510772C1 RU2012148754/07A RU2012148754A RU2510772C1 RU 2510772 C1 RU2510772 C1 RU 2510772C1 RU 2012148754/07 A RU2012148754/07 A RU 2012148754/07A RU 2012148754 A RU2012148754 A RU 2012148754A RU 2510772 C1 RU2510772 C1 RU 2510772C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- group
- input
- output
- range
- ionosphere
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в загоризонтальных радиолокаторах и для исследования состояния воздушного слоя Земли.The invention relates to the field of radar and can be used in horizontal radars and to study the state of the air layer of the Earth.
Известно устройство определения дальности, в том числе и до ионосферы, которое может входить и в состав радиолокатора, изложенного в книге «Радиотехнические системы», М.: Высшая школа, 1990 г., Ю.М.Казаринов, стр.195, 228. В нем антенна может излучать электромагнитную энергию вертикально и размещаться неподвижно. Синхронизатор выдает команду импульсному передатчику на формирование зондирующих импульсов, которые могут иметь несущую частоту длинноволнового диапазона, необходимую для отражения от ионосферы, и длительность импульса может составлять, например, 500 мкс.A device for determining the range, including to the ionosphere, which can be included in the radar set forth in the book "Radio Engineering Systems", M .: Higher school, 1990, Yu.M. Kazarinov, p. 195, 228. In it, the antenna can radiate electromagnetic energy vertically and be stationary. The synchronizer issues a command to the pulse transmitter to generate probing pulses, which may have a carrier frequency of the long wavelength range necessary for reflection from the ionosphere, and the pulse duration may be, for example, 500 μs.
Сигнал с передатчика, пройдя через антенный переключатель, попадает в антенну. Отраженная электромагнитная энергия вновь поступает в антенну и далее через вышеупомянутый антенный переключатель проходит в приемник. В последнем осуществляется преобразование электромагнитной энергии в электрическую и выделение ожидаемых сигналов. Высота до ионосферы может быть измерена в преобразователе дальности, определяющем рассогласование между синхроимпульсом и передним фронтом сигнала с приемника, при этом на вход преобразователя могут поступать тактовые импульсы с тактового генератора, запускаемого синхроимпульсом с синхронизатора и прекращающего выдавать импульсы перед поступлением очередного синхроимпульса в момент выдачи импульса с дешифратора, фиксирующего код окончания счета тактовых импульсов с преобразователя. Последний определяет расстояния от антенны по ее центральной оси до ионосферы. Расстояние может меняться и слежение за ним осуществляется с помощью блока вторичной обработки, с группы выходов которого информация поступает в индикатор для отображения. Однако точность определения дальности до ионосферы не всегда достаточна. Известно устройство определения дальности до ионосферы, которое может входить в состав радиолокатора, являющегося загоризонтальным, изложенное в патенте №2073881, автор Часовской А.А., БИ №5 от 20.02.1997 г. В нем используются те же узлы, что и в вышеупомянутом аналоге. Однако точность определения дальности также не всегда достаточна. С помощью предлагаемого устройства увеличивается точность определения дальности без уменьшения достоверности обнаружения.The signal from the transmitter, passing through the antenna switch, enters the antenna. The reflected electromagnetic energy again enters the antenna and then through the aforementioned antenna switch passes into the receiver. In the latter, electromagnetic energy is converted into electrical energy and the expected signals are extracted. The height to the ionosphere can be measured in the range converter, which determines the mismatch between the clock pulse and the leading edge of the signal from the receiver, while clock pulses from the clock generator, which is triggered by the clock pulse from the synchronizer and stops transmitting pulses before the next clock pulse arrives at the moment the pulse is issued, can be input to the converter input. from the decoder, fixing the code for the end of the count of clock pulses from the Converter. The latter determines the distance from the antenna along its central axis to the ionosphere. The distance can vary and tracking is carried out using the secondary processing unit, from the group of outputs of which information is sent to the indicator for display. However, the accuracy of determining the distance to the ionosphere is not always sufficient. A device for determining the distance to the ionosphere, which can be part of the horizontal radar, described in patent No. 2073881, by A. Chasovskaya, BI No. 5 of 02.20.1997, It uses the same nodes as in the above analogue. However, the accuracy of determining the range is also not always sufficient. Using the proposed device increases the accuracy of determining the range without reducing the reliability of detection.
Достигается это введением блока фиксации определения длительности передней части сигнала, переменной линии задержки, анализатора наименьшей дальности, сумматора и панели выдачи кода задержки, при этом выход приемника соединен через амплитудный селектор, через блок фиксации определенной длительности передней части сигнала со вторым входом преобразователя дальности, имеющего группу выходов, соединенную через анализатор наименьшей дальности с первой группой входов сумматора, вторая группа входов которого и группа выходов соответственно соединены: с группой выходов панели выдачи кода задержки и с группой входов блока вторичной обработки, а выход синхронизатора соединен с входом тактового генератора через переменную линию задержки.This is achieved by introducing a block for determining the duration of the front of the signal, a variable delay line, an analyzer of the shortest range, an adder and a panel for issuing a delay code, while the output of the receiver is connected via an amplitude selector, through a block for fixing a certain duration of the front of the signal with a second input of the range converter, which has group of outputs connected through the analyzer of short range to the first group of inputs of the adder, the second group of inputs of which and the group of outputs respectively but connected to: a group of panels issuing code delay outputs and a group of secondary inputs of the processing unit, and a synchronizer output is connected to the input of the clock generator via a variable delay line.
На фиг.1 и в тексте приняты следующие обозначения:In figure 1 and in the text the following notation:
1 - импульсный передатчик1 - pulse transmitter
2 - антенный переключатель2 - antenna switch
3 - антенна3 - antenna
4 - синхронизатор4 - synchronizer
5 - приемник5 - receiver
6 - переменная линия задержки6 - variable delay line
7 - амплитудный селектор7 - amplitude selector
8 - преобразователь дальности8 - range converter
9 - блок фиксации определенной длительности передней части сигнала9 - block fixation of a certain duration of the front of the signal
10 - тактовый генератор10 - clock generator
11 - дешифратор11 - decoder
12 - анализатор наименьшей дальности12 - shortest range analyzer
13 - сумматор13 - adder
14 - панель выдачи кода задержки14 - panel issuing a delay code
15 - блок вторичной обработки15 - block secondary processing
16 - индикатор, 16 - indicator
при этом синхронизатор 4 соединен через переменную линию задержки 6 с первым входом тактового генератора 10, имеющего второй вход и выход, соответственно соединенные с выходом дешифратора 11 и с первым входом преобразователя дальности 8, имеющего группу выходов, соединенную с группой входов дешифратора 11 и через анализатор наименьшей дальности 12 с первой группой входов сумматора 13, имеющего вторую группу входов и группу выходов соответственно, соединенные с группой выходов панели выдачи кода задержки 14 и через блок вторичной обработки 15 с группой входов индикатора 16, к тому же вышеупомянутый выход синхронизатора 4 соединен через импульсный передатчик 1 с входом антенного переключателя 2, имеющий совмещенные второй вход с вторым выходом и первый выход, соответственно соединенные с совмещенным входом и выходом антенны 3 и через приемник 5, через амплитудный селектор 7, через блок фиксации определенной длительности передней части сигнала 9 со вторым входом преобразователя дальности 8.wherein the synchronizer 4 is connected via a variable delay line 6 to the first input of the clock generator 10 having a second input and output, respectively connected to the output of the decoder 11 and the first input of the range converter 8 having a group of outputs connected to the group of inputs of the decoder 11 and through the analyzer the shortest range 12 with the first group of inputs of the adder 13 having a second group of inputs and a group of outputs, respectively, connected to the group of outputs of the panel issuing the delay code 14 and through the secondary processing unit 15 with g the indicator inputs 16, in addition, the aforementioned synchronizer 4 output is connected via a pulse transmitter 1 to the input of the antenna switch 2, having a combined second input with a second output and a first output, respectively connected to a combined input and output of the antenna 3 and through the receiver 5, through the amplitude selector 7, through the block fixing a certain duration of the front of the signal 9 with the second input of the range converter 8.
Устройство работает следующим образомThe device operates as follows
Антенна 3 излучает электромагнитную энергию вертикально земной поверхности и может быть размещена неподвижно или двигаться горизонтально на подвижном носителе. Синхронизатор 4 выдает команду импульсному передатчику 1 на формирование зондирующих импульсов, которые могут иметь несущую частоту в длинноволновом диапазоне, необходимую для отражения от ионосферы. Длительность импульса в передающем устройстве может составлять, например, 500 мкс. Сигнал с передатчика, пройдя через антенный переключатель 2, попадает в антенну 3. Благодаря антенному переключателю в момент прохождения этого сигнала прекращается проход принимаемых сигналов с антенны 3 в приемник 5. При этом антенна излучает электромагнитную энергию и может иметь ширину диаграммы направленности 30-60 градусов. Отраженная от ионосферы электромагнитная энергия вновь поступает в антенну 3 и далее через вышеупомянутый антенный переключатель 2 поступает в приемник 5, где преобразуется в электрические сигналы, которые далее через амплитудный селектор 7, выделяющий сигналы, превышающие окружающий уровень и характерные для ионосферы, поступают в блок фиксации определенной длительности передней части сигнала 9. Последний после прохождения сигнала в течение, например, 1 мс и выделения его как сигнала от ионосферы выдает импульс в преобразователь дальности 8. Время 1 мс превышает длительность отраженного сигнала от какого-либо объекта, находящегося в обрабатываемой преобразователем дальности 8, зоне ближе ионосферы, но дальше необрабатываемой зоны. Обработка зон осуществляется с помощью преобразователя дальности 8, куда поступает импульс через 1 мс после фиксации ионосферы блоком 9. При этом на другой вход преобразователя поступают импульсы с тактового генератора 10, запускаемого синхроимпульсом с синхронизатора 4, задержанным с помощью переменной линии задержки 6, например, на 4 мс, соответствующей минимальной предполагаемой дальности до ионосферы. Преобразователь 8 осуществляет счет дальности и выдачу ее в момент прихода импульса с блока 9. При этом в течение, например, 4 мс прекращается обработка сигналов от других объектов. В момент окончания счета преобразователь 8 выдает код окончания счета в дешифратор 11, который срабатывает и выдает импульс в тактовый генератор о прекращении выдачи тактовых импульсов до прихода следующего синхроимпульса через переменную линию задержки 6.The antenna 3 emits electromagnetic energy vertically on the earth's surface and can be placed motionless or move horizontally on a moving medium. The synchronizer 4 issues a command to the pulse transmitter 1 to generate probing pulses, which may have a carrier frequency in the long wavelength range necessary for reflection from the ionosphere. The pulse duration in the transmitter may be, for example, 500 μs. The signal from the transmitter, passing through the antenna switch 2, enters the antenna 3. Thanks to the antenna switch, the passage of the received signals from the antenna 3 to the receiver 5 stops at the moment of passing this signal. In this case, the antenna emits electromagnetic energy and can have a beam width of 30-60 degrees . The electromagnetic energy reflected from the ionosphere again enters the antenna 3 and then through the aforementioned antenna switch 2 it enters the receiver 5, where it is converted into electrical signals, which then through the amplitude selector 7, which selects signals that exceed the ambient level and are characteristic of the ionosphere, enter the fixation unit a certain duration of the front of the signal 9. The latter, after passing through the signal for, for example, 1 ms and isolating it as a signal from the ionosphere, gives a pulse to the converter 8. minute time 1 ms exceeds the duration of the signal reflected from any object in the processed range converter 8, the area closer ionosphere but on uncultivated areas. The zones are processed using a range converter 8, where a pulse arrives 1 ms after the ionosphere is fixed by block 9. At the same time, pulses from a clock generator 10, triggered by a clock from synchronizer 4, delayed by a variable delay line 6, are received at the other input of the converter by 4 ms, corresponding to the minimum expected range to the ionosphere. The Converter 8 calculates the range and its issuance at the moment of arrival of the pulse from block 9. At the same time, for example, 4 ms, the processing of signals from other objects stops. At the end of the count, the converter 8 issues the end count code to the decoder 11, which is triggered and gives a pulse to the clock to stop issuing clock pulses until the next clock pulse arrives through the variable delay line 6.
Однако из-за неустойчивости ионосферы и из-за смещения фаз несущей частоты метрового диапазона информация о дальности с преобразователя 8 будет меняться. Поэтому наиболее оптимальной дальностью будет минимальная дальность, при отражении максимума амплитуды, наиболее близко расположенной к переднему фронту сигнала.However, due to the instability of the ionosphere and due to phase displacement of the carrier frequency of the meter band, the range information from the converter 8 will change. Therefore, the most optimal range will be the minimum range when reflecting the maximum amplitude closest to the leading edge of the signal.
Анализатор наименьшей амплитуды 12, анализируя следующую друг за другом информацию с преобразователя 8, определяет эту наименьшую дальность. Далее может быть осуществлена подстройка линии задержки 6. Анализатор наименьшей дальности 12 и блок фиксации определенной длительности передней части сигнала 9 выполняют функции блока вторичной обработки, представленного, например, в книге «Радиотехнические системы», Пестряков В.П. и др., 1985 г., стр.219.The analyzer of the smallest amplitude 12, analyzing the successive information from the transducer 8, determines this smallest range. Further, the delay line can be adjusted 6. The shortest-range analyzer 12 and the block for fixing a certain duration of the front of signal 9 perform the functions of a secondary processing unit, presented, for example, in the book “Radio Engineering Systems”, V. Pestryakov. et al., 1985, p. 219.
Пример исполнения преобразователя дальности представлен в книге «Справочник-задачник по радиолокации», Васин В.В., Степанов Б.М., М.: 1977 г., стр.214, фиг.9.7. Таким образом, информация с преобразователя 8 будет отличаться от фактической информации, например, на 3 мс. Поэтому панель выдачи кода задержки 14 может выдавать в сумматор 13 код задержки, равный разности вышеупомянутого времени задержки в переменной линии задержки 6 и времени выделения сигнала в блоке 9. На другую группу входов сумматора 13 поступает код с анализатора 12, и код, характеризующий уточненное значение дальности до ионосферы с группы выходов сумматора 13, поступает на группы входов блока вторичной обработки 15, где исключаются временно появляющиеся уровни сходственных длительностей сигналов от движущихся космических объектов, например, на дальностях ближе ионосферы, но дальше необрабатываемой зоны. Пример конкретного исполнения блока вторичной обработки 15 отмечен в вышеупомянутом источнике. С группы выходов блока вторичной обработки откорректированная уточненная информация о дальности до ионосферы поступает в индикатор 16 для отображения.An example of the performance of the range converter is presented in the book "Reference book of tasks on radar," Vasin VV, Stepanov BM, M .: 1977, p. 214, Fig.9.7. Thus, the information from the transducer 8 will differ from the actual information, for example, by 3 ms. Therefore, the panel for issuing the delay code 14 can output to the adder 13 a delay code equal to the difference of the aforementioned delay time in the variable delay line 6 and the signal extraction time in block 9. A code from the analyzer 12 is received to another group of inputs of the adder 13, and a code characterizing the updated value range to the ionosphere from the group of outputs of the adder 13, enters the group of inputs of the secondary processing unit 15, where temporarily appearing levels of similar durations of signals from moving space objects are excluded, for example At ranges closer to the ionosphere, but more uncultivated areas. An example of a specific implementation of the secondary processing unit 15 is noted in the aforementioned source. From the group of outputs of the secondary processing unit, the corrected updated information about the distance to the ionosphere is sent to indicator 16 for display.
Предлагаемое устройство может быть использовано в системах, в которые входят загоризонтальные радиолокаторы. При этом обеспечивается определение высоты ионосферы на разных участках. Устройство также может быть использовано в исследовательских целях и в системе глобальной навигации наземного базирования. Таким образом, применение предлагаемого устройства обеспечит улучшение тактико-технических характеристик изделий, где используются отражения от ионосферы.The proposed device can be used in systems that include horizontal radars. This ensures the determination of the height of the ionosphere in different areas. The device can also be used for research purposes and in a global ground-based navigation system. Thus, the use of the proposed device will improve the performance characteristics of products where reflections from the ionosphere are used.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012148754/07A RU2510772C1 (en) | 2012-11-16 | 2012-11-16 | Device of determination of distance to ionosphere |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012148754/07A RU2510772C1 (en) | 2012-11-16 | 2012-11-16 | Device of determination of distance to ionosphere |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2510772C1 true RU2510772C1 (en) | 2014-04-10 |
Family
ID=50437626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012148754/07A RU2510772C1 (en) | 2012-11-16 | 2012-11-16 | Device of determination of distance to ionosphere |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2510772C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5428358A (en) * | 1994-05-03 | 1995-06-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Apparatus and method for ionospheric mapping |
RU2073881C1 (en) * | 1993-05-27 | 1997-02-20 | Александр Абрамович Часовской | Radar |
RU2112251C1 (en) * | 1997-04-23 | 1998-05-27 | Институт радиотехники и электроники РАН | Method determining range to sources of atmospherics and device for its implementation |
RU2251713C1 (en) * | 2003-08-12 | 2005-05-10 | Заренков Вячеслав Адамович | Method nd device for measuring electron concentration at specific region of ionosphere |
RU2333507C2 (en) * | 2005-12-02 | 2008-09-10 | Закрытое акционерное общество "Конструкторское бюро навигационных систем" (ЗАО "КБ НАВИС") | Method for ionosphere range error detection within two-frequency measurements |
US20110140955A1 (en) * | 2004-12-03 | 2011-06-16 | The Boeing Company | System for measuring turbulence remotely |
US20120092213A1 (en) * | 2008-08-19 | 2012-04-19 | Trimble Navigation Limited | Gnss atmospheric estimation with federated ionospheric filter |
-
2012
- 2012-11-16 RU RU2012148754/07A patent/RU2510772C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2073881C1 (en) * | 1993-05-27 | 1997-02-20 | Александр Абрамович Часовской | Radar |
US5428358A (en) * | 1994-05-03 | 1995-06-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Apparatus and method for ionospheric mapping |
RU2112251C1 (en) * | 1997-04-23 | 1998-05-27 | Институт радиотехники и электроники РАН | Method determining range to sources of atmospherics and device for its implementation |
RU2251713C1 (en) * | 2003-08-12 | 2005-05-10 | Заренков Вячеслав Адамович | Method nd device for measuring electron concentration at specific region of ionosphere |
US20110140955A1 (en) * | 2004-12-03 | 2011-06-16 | The Boeing Company | System for measuring turbulence remotely |
RU2333507C2 (en) * | 2005-12-02 | 2008-09-10 | Закрытое акционерное общество "Конструкторское бюро навигационных систем" (ЗАО "КБ НАВИС") | Method for ionosphere range error detection within two-frequency measurements |
US20120092213A1 (en) * | 2008-08-19 | 2012-04-19 | Trimble Navigation Limited | Gnss atmospheric estimation with federated ionospheric filter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11057862B2 (en) | Wi-Fi radar detection using synchronized wireless access point | |
KR101135982B1 (en) | Synchronization method of radar systems for the rejection of interference in FMCW radars | |
US2837738A (en) | Passive range measuring device | |
EP2182375A1 (en) | A combined direction finder and radar system, method and computer program product | |
KR20150083306A (en) | Method and Apparatus for Generating Signal of Muti-site Radar Using Co-Channel | |
KR101074205B1 (en) | The system on chip generating target sign for the test of 3d radar | |
RU2498344C2 (en) | Correlation device for measuring height and ground velocity vector components | |
RU2625567C1 (en) | Device for imitation of a false radar objective at sensing with signals with linear frequency modulation | |
US3727222A (en) | Pseudo-random coded doppler tracking and ranging | |
US7852261B2 (en) | Tracking waveform selection for multi-function radar | |
RU2298805C2 (en) | Mode of definition of the coordinates of a radiation source (variants) and a radar station for its realization | |
US2450945A (en) | Pulse-echo motion detector | |
RU128726U1 (en) | DEVICE FOR EVALUATING THE DIFFERENCE OF THE MOMENTS OF RECEIVING RADIO SIGNALS IN TWO SPACED RECEIVING POINTS | |
CN100504436C (en) | Radar altimeter used for detecting and landing in rail | |
RU2608551C1 (en) | Pulse-doppler airborne radar station operating method during detecting of aerial target, radio reconnaissance station carrier | |
RU2510772C1 (en) | Device of determination of distance to ionosphere | |
RU2375723C2 (en) | Interrogating radar of active request-response system | |
KR20140041515A (en) | Radar receiver | |
RU2554321C1 (en) | Device for determination of direction and distance to signal source | |
KR101524550B1 (en) | Method and Apparatus for a fast Linear Frequency Modulation target detection compensating Doppler effect according to the target speed | |
RU2501036C1 (en) | Altimeter | |
RU2539334C1 (en) | System for electronic jamming of radio communication system | |
RU2515610C1 (en) | Over-horizon radar | |
RU2510882C1 (en) | Device for determining ionosphere altitude in scanned area | |
RU2444026C1 (en) | Radar station for ship navigation |