NO153275B - Loran-c navigansjonsapparat. - Google Patents

Loran-c navigansjonsapparat. Download PDF

Info

Publication number
NO153275B
NO153275B NO783501A NO783501A NO153275B NO 153275 B NO153275 B NO 153275B NO 783501 A NO783501 A NO 783501A NO 783501 A NO783501 A NO 783501A NO 153275 B NO153275 B NO 153275B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
loran
time
signal
pulse
signals
Prior art date
Application number
NO783501A
Other languages
English (en)
Other versions
NO153275C (no
NO783501L (no
Inventor
Lester Richard Brodeur
Original Assignee
Sanders Associates Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanders Associates Inc filed Critical Sanders Associates Inc
Publication of NO783501L publication Critical patent/NO783501L/no
Publication of NO153275B publication Critical patent/NO153275B/no
Publication of NO153275C publication Critical patent/NO153275C/no

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/10Position of receiver fixed by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements, e.g. omega or decca systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
    • G01S1/08Systems for determining direction or position line
    • G01S1/20Systems for determining direction or position line using a comparison of transit time of synchronised signals transmitted from non-directional antennas or antenna systems spaced apart, i.e. path-difference systems
    • G01S1/24Systems for determining direction or position line using a comparison of transit time of synchronised signals transmitted from non-directional antennas or antenna systems spaced apart, i.e. path-difference systems the synchronised signals being pulses or equivalent modulations on carrier waves and the transit times being compared by measuring the difference in arrival time of a significant part of the modulations, e.g. LORAN systems
    • G01S1/245Details of receivers cooperating therewith, e.g. determining positive zero crossing of third cycle in LORAN-C

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

LORAN-C NAVIGASJONSAPPARAT.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører navigasjonsutstyr
og nærmere bestemt hyperbolsk navigasjonsutstyr som anvender tidsforskjellen i forplantningen av høyfrekvens-pulser fra synkroniserte bakkesendestasjoner.
Gjennom den maritime historie har navigatører søkt etter
en nøyaktig pålitelig fremgangsmåte for å bestemme deres posisjon på overflaten av jorden og mange instrumenter, slik som sekstanten ble konstruert. Under den andre verdenskrig ble det utviklet et langdistanseradionavigasjons-system LORAN-A, og dette ble tatt i bruk under ledelse av United States Coast Guard for å oppfylle operasjonsbe-hovet under krigstilstand. Ved slutten av krigen var det 70 LORAN-A sendestasjoner som eksisterte og alle handelsfartøy som var blitt utstyrt med LORAN-A mottagere for krigstjeneste, fortsatte å anvende dette navigasjonssystemet. Dette navigasjonssystemet tjente sitt formål, men manglene ved dette ble overvunnet ved hjelp av et nytt navigasjonssystem som ble kalt LORAN-C.
I øyeblikket er det åtte LORAN-C multi-stasjonssendekje-der i operasjon rundt 1980. Dette nye navigasjonssystem vil resultere i en eventuell utviskning av det tidligere LORAN-A navigasjonssystemet.
LORAN-C er et pulset lavfrekvens (100 kHz), hyperbolsk radionavigasjonssystem. LORAN-C radionavigasjonssystemer anvender tre eller flere synkroniserte bakkestasjoner som hver sender kjeder av radiopulser som har, ved deres respek-tive sendestart, et fast tidsforhold relativt hverandre. Den første stasjonen som skal sende refereres som til hovedstasjonen, mens de andre stasjonene refereres til sekundærstasjonene. Pulskjedene utstråles til mottagerutstyr som vanligvis er plassert ombord i luftfartøy el-
ler skip, hvis posisjon skal bestemmes nøyaktig. Pulskjedene som sendes ved hjelp av hver av hoved- og sekun-
dærstasjonene er en serie av pulser, hvor hver puls har en nøyaktig omhylningskurveform, hvor hver pulskjede som sendes ved en konstant nøyaktig repetisjonsfrekvens, og hvor hver puls adskilles i tid fra en påfølgende puls med et
nøyaktig fast tidsintervall. I tillegg blir pulskjede-sendingene fra sekundærstasjonen forsinket i en tilstrek-kelig grad av tid etter pulstogsendingene fra hovedstasjonen for å sikre at deres ankomst tidspunkt ved mottagerutstyret hvor som helst innenfor operasjonsområdet for det spesielle LORAN -C systemet vil følge mottagningen av pulskjeden fra hovedstasjonen.
Ettersom serien av pulser som sendes av hoved- og sekun-dærstas jonene har form av pulser av elektromagnetisk energi som forplantes med en konstant hastighet, representerer forskjellen i ankomsttid for pulser fra en hoved- og en sekundærstasjon forskjellen i lengde mellom sendebane-ne fra disse stasjoner til LORAN-C mottagerutstyret. Fo-kus for alle punkter på et LORAN-C kart representerer en konstant forskjell i distanse fra en hoved- og en sekun-dærstas jon, og indikeres av at en fast tidsforskjell i ankomst av deres 100kHz bærepulskjeder beskriver en hyperbel. LORAN-C navigasjonssystemet gjør det mulig for en navigatør å utnytte dette hyperbolske forhold og nøy-aktig bestemme sin posisjon under anvendelse av et LORAN-C kart. Ved anvendelse av en moderat lav frekvens slik- som 100kHz, hvilken kjennetegnes med lav dempning, og ved å måle tidsforskjellen mellom mottagningen av signalene fra hoved- og sekundærstasjonene, kan det moderne LORAN-C system tilveiebringe lokaliseringsnøyaktighet for utstyrsposisjonen innenfor ca. 60m og med en periodisk gjentagelse innenfor ca. 15 m.
Teorien for og operasjonen av LORAN-C navigasjonssystemet er beskrevet i nærmere detalj i en artikkel av W.P. Frantz, W. Dean og R.L. Frank med tittel A Preci-sion Multi-Purpose Radio Navigation System", 1957 I.R.E. Convention Record, Part 8, side 79. Teorien for og operasjonen av LORAN-C radionavigasjonssysternet er også beskrevet i et hefte som er utgitt av Department of . Transportation, United States Coast Guar Number CG-462,
datert august 1974, og med tittel "LORAN-C User Handbook".
LORAN-C av den type som er beskrevet i den tidligere nevnte artikkel og hefte og som anvendes i øyeblikket, er et system av pulstypen hvis energi utstråles fra hovedstasjonen og fra hver sekundærstasjon i form av pulstog som innbefatter et antall nøyaktig formede og tidsbestemte pulser av høyfrekvensenergi som tidligere nevnt. Alle sekundærstasjoner utstråler hver pulstog med 8 diskrete tidsadskilte pulser, og alle hovedstasjoner utsen-der de samme 8 diskrete tidsadskilte pulser, men sender også en identifiserende niende puls som er nøyaktig adskilt fra de første åtte pulsene. Hver puls i pulstogene som anvendes av hoved- og sekundærstasjonene har en 100 kHz bærefrekvens, slik at den kan skilles fra den meget høyere frekvensbærebølge som anvendes i det tidligere LORAN-A systemet.
De diskrete pulser som utstråles av hver hoved- og hver sekundær LORAN-C sender kjennetegnes av en uhyre nøyak-tig avstand på 1000 mikrosekunder mellom tilliggende pulser. Ethvert gitt punkt på den nøyaktige formede om-hylningskurve av hver puls er også adskilt med nøyaktig 100 mikrosekunder av det korresponderende punkt for omhylningskurven av en foregående eller påfølgende puls innenfor de 8 pulskjedepulsene. For å sikre slik nøy-aktig tidsnøyaktighet, styres hver hoved- og sekundærsendestasjoner av en cesium frekvensstandard klokke og klokkene i hoved- og sekundærstasjonene synkroniseres med hverandre.
Som tidligere nevnt anvendes LORAN-C mottagerutstyret
til å måle tidsforskjellen av ankomsten av serien av pulser fra en hovedstasjon og serien av pulser fra en
valgt sekundærstasjon, hvor begge stasjoner er innenfor en gitt LORAN-C kjede. Denne tidsforskjell i ankomst måling anvendes med spesielle kart som har ankomsttidsfor-skjell hyperbel informasjon påtrykket. Disse kart er standard LORAN-C hydrografiske kart som lages av United States Coast Guard og hyperbelkurvene som trykkes på disse for hver sekundær stasjon er markert med tidsforskjellen for informasjonsankomst. Således må forskjellen i ankomsttid mellom serier av pulser som mottas fra en hovedstasjon og valgte sekundærstasjoner av de til-hørende sekundærstasjoner, nøyaktig måles for å mulig-gjøre at navigatøren kan lokalisere hyperbelen på kartet som representerer den målte tidsforskjellen. Ved anvendelse av informasjon om ankomsttidsforskjellen mellom en hovedstasjon og to eller flere sekundærstasjoner, kan to eller flere korresponderende hyperbel lokaliseres på kartet og deres felles skjæringspunkt identifiserer nøyaktig posisjonen for LORAN-C mottageren. Det er klart at unøyaktigheter i måling av tidsforskjellen for ankomst av signaler fra hoved og sekun-dærsendestasjonene resulterer i posisjonsbestemmelses-feil.
Det finnes andre hyperbolske navigasjonssystemer i
drift over alt på jorden tilsvarende LORAN-C, og den foreliggende nye mottageren kan lett tilpasses til å operere ved hjelp av en fagmann. Det finnes et LORAN-
D system som anvendes av militære styrker i De Forente Stater, såvel som det tidligere nevnte LORAN-A systemet. Andre systemer er DECCA, DELRAC, OMEGA, CYTAC, GEE og det franske radio WEB, hvilke alle opererer i forskjellige deler av høyfrekvensspekteret og tilveiebringer forskjellige grader av posisjonsnøyaktighet.
LORAN-C mottagerutstyret som i øyeblikket er i bruk
er relativt stort av størrelse, tungt og krever relativt store effektmengder. I tillegg er eksisterende LORAN-C
mottagere relativt kostbare, og finnes følgelig kun på større skip og luftfartøyer. På grunn av kostnaden, størrelsen, vekten og kraftbehovet for eksisterende LORAN-C mottagerutstyret er slikt utstyr ikke i vanlig bruk på små luftfartøyer, fiskebåter og lystfartøyer.
I tillegg har LORAN-C mottagerutstyr som i øyeblikket er i bruk krevet fra ca. 5 til 10 minutter for å varme opp og tilveiebringe tidsdifferanse måleinformasjon. Videre er det eksisterende LORAN-C utstyret temmelig komplisert, har mange styreorganer, og operatøren av dette må vanligvis ha en viss trening i bruken av ut-s tyre t.
Således er det behov innenfor teknikken for en ny LORAN C mottager som er liten, har lav vekt, har få styreorganer og derfor er lett å operere av uerfarne folk, krever liten elektrisk kraftmengde og er relativt rimelig. Slikt utstyr vil fylle behovene for de som ikke nå har LORAN-C mottagerutstyret.
De foregående behov ved den kjente teknikk tilfreds-stilles av de foreliggende LORAN-C mottager, hvis kjen-netegnende trekk fremgår av de etterfølgende patentkrav samt av den etterfølgende beskrivelse under henvisning til tegningene.
Tysk DE Off.-skrift 2.148.187 beskriver et LORAN-C navigasjdnsapparat som benytter 7 til 8 trinns skift-registere for identifikasjon fra fasekodede grupper av et høyfrekvenssignal, og overvåking av gjentatte målinger av pulsgruppene. Imidlertid er det her brukt en komplisert samplingsteknikk, som for det første gir høy sannsynlighet for å "bomme på" signaltopper med samplingen, og derved gir lavt S/N-forhold. For det andre trengs flere grupperepetisjonsintervaller for å oppnå deteksjon av signalet, hvilket gjør apparatet
langsomt.
Både tysk DE Off-skrift 2.405.653 og en artikkel av
De Lorme og Tuppen i "Electrical Communication", vol. 50, nr. 4, 197 5, side 2 34-2 39 omhandler LORAN-C-mottagerne. Begge benytter imidlertid programstyrte mikroprosessorer for å innhente signaler, ikke maskinvare som smartskift-registre pg logiske kretser. I "El-Comm"-apparatet er det dessuten nødvendig med A/D-omforming, hvilket er en ulem-pe.
Ved den foreliggende oppfinnelse elimineres meget av de kompliserte og kostbare gripe- og følgekretser i de tidligere kjente LORAN-C navigasjonsmottagere og tilveiebringer en liten, lett og billig mottager som anvender relativt lite elektrisk kraft.
Fire tommehjulbrytere på det foreliggende LORAN-C utstyret anvendes av aperatøren for å innføre grupperepetisjons-hastighets-informasjonen for en LORAN-C kjede som dekker området innenfor hvilket LORAN-C utstyret opereres. Denne informasjon som innføres via tommelhjulbryterne anvendes av en intern mikroprosessor for å lokalisere signalene fra hoved- og sekundærstasjonene i den valgte LORAN-C kjeden.
Mottageren i det foreliggende utstyr mottar alle signaler som fremkommer innenfor en smal båndbredde som er sentrert på 100 kHz operasjonsfrekvens i LORAN-C nettverket. Et digitalt register koblet med logisk krets anvendes så til kontinuerlig å kontrollere alle mottatte signaler for å søke etter de entydige pulstog som sendes av hoved- og sekundærstasjonene. Mikroprosessoren som befinner seg i det foreliggende LORAN-C utstyr analyserer alle signal-utganger fra registeret og den logiske krets som indikerer at signaler fra hoved- eller sekundærstasjonene er blitt mottatt for først å bestemme om de passer med grupperepe-tis jonshastigheten for den valgte LORAN-C kjeden, og så
å utvikle et histogram av tiden for ankomsten av signal-
ene fra sekundærstasjonene. Såsnart utstyret er blitt omtrentlig lokalisert og mottar pulstogene fra de valgte hoved- og sekundærstasjoner, bevirker mikroprosessoren andre kretser til å gå inn i en finsøkningsmodus.
I finsøkningsmodusen gjør mikroprosessoren det mulig for utstyret å analysere andre signaler enn de som mottas for 35 mikrosekunder av den tilnærmede tidsankomst for signalene fra sekundærstasjonene som bestemt under anvendelse av hi sto gr ammet.' Mikroprosessoren muliggjør også annet utstyr å analysere fasen for hver puls og lokalisere den tredje periodes null kryssningspunkt i hver mottatte puls. Dersom den tredje perioden nullkrysning for en puls ikke lokaliseres ved det omtrentlige tidspunkt som er angitt av mikroprosessoren, indikerer analyseringskretsen til mikroprosessoren hvorvidt det skal adderes eller subtra-heres ti mikrosekunder til eller fra den omtrentlige ankomsttid og gjentar så analyseringsprosessen. Denne analyseringsprosess og skifting av omtrentlige søke-punkt gjentas inntil den tredje periodes nullkryssing av den ønskede puls i de valgte hoved- og sekundærsta-sjonpulstog er lokaliserte. Under anvendelse av et nøyaktig krystallstyrt klokkeintervall for det foreliggende utstyr, lagrer mikroprosessoren nøyaktig ankomst tidsforskjellmålinger mellom ankomsttiden for signaler fra hovedstasjonen i den valgte kjeden og ankomsten av tidstog fra sekundærstasjonene. Utstyroperatørene anvender andre tommelhjulbrytere for å indikere to se-kundærstas joner , idet tidsforskjellen for ankomst informasjon skal fremvises synlig. Operatøren for LORAN-C utstyret anvender disse to utlesninger under bruk av et LORAN-C hydrografisk kart for å lokalisere den fy-siske posisjonen av navigasjonsutstyret på jordens overflate.
En alternativ utførelse av den foreliggende oppfinnelse kan et frontpaneltastatur anvendes istedet for tommelhjulbryterne og mikroprosessoren kan programmeres til å ut-føre andre funksjoner innbefattende, men ikke begrenset til, bruken som en kalkulator. Andre mulige anvendelser er begrenset kun av mengden av lager som tilveiebringes i mikroprosessoren eller tilleggshukommelsen tilknyttet prosessoren på en velkjent måte, eller ved hva utstyrets konstruktør kan forestille seg.
Operatøren av den foreliggende LORAN-C navigasjonsmottagere kan hurtig og lett kalibrere mottagerens hovedoscil-lator, i motsetning til tidligere kjente mottagere. For å fullføre dette, plasserer operatøren utstyret i en kali-breringsmodus, hvor utgangen fra oscillatoren sammenlig-nes mot grupperepetisjonsintervall (GRI) informasjonen som er blitt innført via tommelhjulbryterne. Fremviserne anvendes til å indikere til operatøren om utstyret er kalibrert eller krever en enkel justering av operatøren.
Den foreliggende LORAN-C navigasjonsmottager vil bli nærmere forklart i det etterfølgende under henvisning til tegningene. Fig. 1 er et generelt blokkdiagram' av den foreliggende LORAN-C navigasjonsmottageren. Fig. 2 viser formen av hver puls i pulstogene som sendes av alle LORAN-C hoved- og sekundærstasjonene. Fig. 3 er en grafisk fremstilling av pulstogene som sendes av hoved- og sekundærstasjonene i en LORAN-C kjede. Fig. 4 er en fremstilling av en del av et LORAN-C naviga-sjonskart. Fig. 5, 6 og 7 er detaljerte blokkdiagrammer av naviga-
sjonsmottageren.
Fig. 8 er et detaljert blokkdiagram av smartskiftregisteret som er vist i fig. 5. Fig. 9 viser måten hvilken fig. 4, 5 og 6 bør anordnes med hensyn til hverandre når man leser den detaljerte beskrivelsen.
For å forstå den generelle eller detaljerte operasjon av foreliggende LORAN-C mottager, er det best først å forstå oppsetningen av signalene som sendes av LORAN-C stasjonene og som mottas av den foreliggende mottager. Fremstilling av disse signaler er vist i fig. 2 og 3, hvilke nå vil bli nærmere omtalt.
Alle hoved- og sekundærstasjoner sender grupper av pulser som kort nevnt ovenfor, ved et nærmere bestemt grupperepetisjonsintervall som er definert som vist i fig. 3. Hver puls har en 100 kHz bærebølge og har en nøyaktig valgt form som vist i fig. 2. For hver LORAN-C kjede velges et grupperepetisjonsintervall (GRI) med tilstrek-kelig lengde slik at det inneholder tid for sending av pulskjedene fra hovedstasjonen og hver tilhørende sekundærstasjon, pluss tid mellom sendningen av hver pulstog fra hovedstasjonén slik at signaler som mottas fra to eller flere stasjoner innenfor kjeden aldri vil overlappe hverandre når de mottas hvor som helst innenfor LORAN-C kjedens dekningsområdet. Hver stasjon sender en pulskjede på 8 eller 9 pulser pr. GRI som vist i fig. 3. Hovedstasjonspulskjeden består av 8 pulser,
som hver er formet som pulsen som er vist i fig. 2,
med hver av de 8 pulsene adskilt nøyaktig 1000 mikrosekunder fra hverandre, og med en niende puls adskilt nøyaktig 2000 mikrosekunder etter den åttende pulsen. Pulskjeden for hver av sekundærstasjonene X, Y og Z
inneholder 8 pulser som er formet som vist i fig. 2, og hver av de 8 pulsene er også adskilt nøyaktig 1000 mikrosekunder fra hverandre. Billedfremstillingen av pulsene som sendes av hovedstasjonen og de tre sekundærstasjonene X, Y og Z tilknyttet denne vist i fig. 3, viser at pulstogene aldri overlapper hverandre og alle mottas innenfor grupperepetisjonsintervallet. Fig. 3 viser også en representativ tidsforskjell i ankomst av pulstogene fra hver av sekundærstasjonene med hensyn til hovedstasjonen. Disse tall for tidsforskjellige ankomst betegnes Tx, Ty og Tz og er tidsforskjeller som måles av den foreliggende mottager.
Man vil forstå at tidsforskjellen for ankomst mellom mottagelse av pulstoget fra hovedstasjonen og pulstogene fra hver av sekundærstasjonene X, Y og Z vil variere avhengig av plasseringen av LORAN-C mottagerutstyret med dekningsområdet for en LORAN-C kjede. I tillegg vil også signalstyrken på de mottatte signaler fra hoved-
og sekundærstasjonene variere avhengig av plasseringen av mottagerutstyret, angitt med forskjellige høyder for de representative pulslinjer som vist i fig. 3.
Den forsinkede eller adskilte niende puls fra hver hovedstasjon ikke bare identifiserer pulstoget i å være fra en hovedstasjon, men den niende pulsen kan også
slås av og på av nevnte Coast Guard i en "blink" kode som er vel kjent teknikk for å indikere spesielle feil-aktige sekundærstasjoner i en LORAN-C kjede. Disse "blink" koder er publisert av nevnte Coast Guard på LORAN-C kartene.
Under andre verdenskrig når LORAN-C systemet ble instal-lert, ble bærefasekoding anvendt som en militær sikker-hetsfremgangsmåte, men etter krigen når behovet for militær sikkerhet opphørte, ble fasekodingen kalt en ionosfærebølge ikke-forvrengningshjelpemiddel. Ved ionos-færebølge ikke-forvrengning blir 100 kHz bærepulsene fra hovedstasjonen og sekundærstasjonene i en LORAN-C kjede endret i fase for å korrigere for ionosfærebølgeinterfe-rens på en velkjent måte. lonosfærebølger er ekkoer av utsendte pulser som reflekteres tilbake til jorden fra ionosfæren. Slike lonosfærebølger kan ankomme til LORAN-C mottageren hvor som helst mellom 35 mikrosekunder til 1000 mikrosekunder etter at jordbølgen for den samme puls er mottatt. I 35 mikrosekunders tilfellet, vil ionosfærebølgen overlappe sin egen jordbølge, mens i 1000 mikrosekunders tilfellet vil ionosfærebølgen overlappe jordbølgen i den etterfølgende puls. I det ene eller det andre tilfellet har det mottatte ionos-færebølgesignal forstyrrelse i form av fading og puls-formendringer, hvor begge disse kan bevirke posisjons-feil. I tillegg kan en ionosfærebølge mottas ved høyere nivå enn en jordbølge. For å hindre de sterkt forsinkede ionosfærebølgene i å påvirke tidsforskjellmålinger, blir fasen i 100 kHz bærebølgen endret for valgte pulser i et pulstog i overensstemmelse med forutbestemte mønster. Disse fasekodemønstre publiseres av nevnte Coast Guard på LORAN-C kartene.
Den nøyaktige pulsomhyllingskurveform for hver av pulsene som sendes av alle hoved- og sekundærstasjoner blir også meget omhyggelig valgt for å hjelpe til med måling av den nøyaktige tidsforskjellen i ankomst mellom et pulstog fra en hovedstasjon og et pulstog fra en sekun-dærstas jon, slik det er kjent blant fagfolk. For å foreta en nøyaktig tidsforskjellsmåling, er en fremgangsmåte som den tidligere kjente teknikk gir overlagring under tilpasning av pulsomhyllingskurver av pulser fra en hovedstasjon og en valgt sekundærstasjon. En annen fremgangsmåte som også kan anvendes er deteksjon av en spesiell null-krysning av 100 kHz bærebølgen i hoved- og se-kundærstas jonspulsene.
Når man således har fått en forståelse av naturen av signalene som sendes fra LORAN-C hoved- og sekundærstasjonene og hvorledes de anvendes for navigasjonsformål, vil man lettere forstå operasjonen av den foreliggende LORAN-C mottager, hvilket nå vil bli beskrevet.
I fig. 1 vil man se et generelt blokkdiagram av LORAN-C navigasjonsutstyret. Et filter og forforsterker 1 og en antenne 2 er av vanlig konstruksjon av den type som anvendes i alle LORAN-C mottagere og er permanent avstemt til en senterfrekvens på 100 kHz, som er operasjonsfre-kvensen for alle LORAN-C sendestasjonene. Filteret 1 har en båndpasstørrelse på 20 kHz. Mottatte signaler påtrykkes smart-skiftregisteret 3 og null-krysningsdetektoren 6.
Signalinngangen til null-krysningsdetektoren 6 blir først amplitudebegrenset slik at hver periode av hver puls representeres av en binær 1 og hver negative halvperiode representeres av en binær 0. Den fremre eller positive kant av hver binære 1 korresponderer nøyaktig med den positive helning av hver sinusbølge som omfatter hver puls. Således er detektoren 6 en positiv null-krysnings-detektor. Som det vil bli beskrevet nærmere i detalj tilveiebringer en logisk krets 16 også en innmatning til null-krysningsdetektoren 6, ikke vist i fig. 1, som innstiller et ti mikrosekunders vindu kun innenfor hvilket den fremre kanten av hver binære 1 kan detekteres. Sluttresultatet er at kun den posistive null-krysning av den tredje perioden i hver puls i pulstoget som sendes av hver LORAN-C stasjon detekteres og en utmatning tilveiebringes av detektoren 6. Man vil se at en lås 5
har innganger fra null-krysningsdetektoren 6 og en logisk krets 4. En klokke/teller 7 er tilveiebragt i form av en krystallstyrt klokke som løper kontinuerlig mens den foreliggende LORAN-C mottager er i drift. Tellingen
som er tilstede i telleren 7 ved øyeblikket når null-krysningsdetektoren 6 indikerer en tredje perioders positive null-krysning, lagret i låsen 5, hvis innhold så påtrykkes en multiplekser 8. Multiplekseren 8 er en tidsdelingsmultiplekser som anvendes til å multiplekse de mange ledere fra en logisk krets 16, låsen 5, klokken/telleren 7, tommelhjulbrytere 11, 61 og 62, se og-så fig. 7, gjennom til mikroprosessoren 9. Tellingen i låsen 5 indikerer til mikroprosessoren 9 tidspunktet ved hvilket hver positive null-krysning detekteres.
Smartskiftregisteret 3 har et filter ved sin inngang som bevirker det til å motta utmatningen fra mottageren 1 innenfor et smalere båndpassområde på 5 kHz sentrert på bære-frekvensen på 100 kHz. Signalinnmatningen til registeret 3 blir også amplitudebegrenset slik at et pulstog av l'ere og 0'ere frembringes som en innmatning til et skiftregister i dette som skiftes med en hastighet lik 100 kHz. På grunn av 100 kHz skiftfre-kvensen vil kun pulstogene fra LORAN-C hoved- og sekundærstasjoner resultere i utmatinger fra hvert av de individuelle trinnene i skiftregisteret som finnes i smartskiftregisteret 3. Logiske kretser innenfor registeret 3 anvendes til å analysere innholdet i skiftregisteret som befinner seg i registeret 3 for først å bestemme om signalene representerer et pulstog fra en LORAN-C stasjon, dernest å bestemme om pulstoget er fra en hoved- eller en sekundærstasjon, og endelig å indikere dens spesielle fasekoding av signalene som mottas fra en LORAN-C stasjon. Den logiske kretsen 4 innbefatter en lås og en krets til å lagre informasjon fra registeret 3 som indikerer hvorvidt et pulstog er fra en hoved- eller en sekundærstasjon og som ytterligere indikerer den sendte fasekoden. Denne informasjon som er lagret i låsen av den logiske kretsen 4 påtrykkes mikroprosessoren 9 via multiplekseren 8 for anvendelse i behandling av mottatte LORAN-C signaler. Sam-tidig som informasjonen lagres i låsen i den logiske kretsen 4, skjer det en utmatning fra kretsen 4 som åpner låsen til å lagre tellingen i klokken/telleren 7 som vil indikere hendelsestidspunktet. Det bør bemerkes at klokken/ telleren 7 også har en inngang til multiplekseren 8 slik at mikroprosessoren 9 kan holde følge med en kontinuerlig løpende tid som indikert ved omperioder for telleren 7.
Utgangen fra tomme lh ju lb ry te me 11 danner også inngang
til multiplekseren 8 og tillater operatøren av LORAN-C utstyret å mate inn grupperepetisjons-hastigheten for en valgt LORAN-C kjede til mikroprosessoren 9. Grupperepe-tis jonshastigheten kalles også grupperepetisjons-inter-vallet (GRI). I alternative utførelser av oppfinnelsen kan tommelhjulbryterne 11 erstattes av et tastatur som kan anvendes av operatøren for aksess, slik at mikroprosessoren 9 settes til å foreta mange ting, innbefattende navigasjonsberegninger.
Med de forskjellige typer av informasjon innmatet til mikroprosessoren 9 via multiplekseren 8 fra de kretser som tidligere er beskrevet, bestemmer mikroprosessoren 9 om og når signaler som mottas via filteret 1 er fra hoved- og sekundærstasjonene i den valgte LORAN-C kjeden. Såsnart mikroprosessoren 9 lokaliserer signalene fra den valgte hovedstasjonen, slik det bestemmes ved en tilpasning av GRI tallinnmatningen til denne via de fire tommel-hjulbryterne 11 med forskjellen i tidsankomst mellom hvert pulstog som sendes av den valgte hovedstasjonen, lokaliserer mikroprosessoren 9 på tilsvarende måte de korresponderende sekundærstasjonsignaler. For å lokalisere se-kundærstas jonene skaper mikroprosessoren 9 et histogram for informasjon og ankomsttid for et hvilket som helst og alle sekundære stasjonssignaler som lagres i tyve spalter som dannes av mikroprosessoren i sin egen hukom-meise mellom ankomsten av to på hverandre følgende hoved-stas jonspulstog. Når signaler fra sekundærstasjonene i den valgte LORAN-C kjeden lokaliseres av sekundærstasjonssig-nalteIlinger som fremkommer i histogramspaltene med den samme hastighet som GRI i den valgte LORAN-C kjeden, ut-fører mikroprosessoren 9 en finere søkning ved å skape histogramspalter med en kortere tidsvarighet. Hver av histogramspaltene i hvilke er lagret ankomsttidteIlingene for signalene i de passende sekundærstasjoner, blir så oppdelt ved hjelp av mikroprosessoren 9 i 100 mindre tidslu-kehistogramspalter for nærmere bestemt å bestemme ankomsttiden på pulstogene fra sekundærstasjonene i den valgte LORAN-C tiden. Hver av disse mindre histogramspaltene lagrer tellinger som korresponderer med mottagelsetiden for signaler som mottas i påhverandre følgende tolv mikro-sekund perioder. På denne måte bestemmer mikroprosessoren 9 ganske nøyaktig ankomsttidspunktet for pulstogene fra hoved- og sekundærstasjonene i den valgte LORAN-C kjeden innenfor tolv mikrosekunders perioder.
Såsnart mikroprosessoren 9 bestemmer de spesielle tolv mikrosekunders histogramtidsspalter i hvilke sekundærsta-sjonssignalene mottas, bevirker mikroprosessoren et åpne-tidsbestemmelsesignal som bevirker utstyret til å gå i en finsøkningsmodus under anvendelse av den logiske kretsen 16 for nøyaktig å finne den tredje periodes positive null-krysning av hver puls i de valgte hoved- og sekundærsta-sjonpulstog. For å fullføre denne funksjon, blir det omtrentlige ankomsttidspunktet for sekvensmessige mottatte pulser i hoved- og sekundærstasjonpulstogene sekvensmessig innført i låsen 15 og innholdet i denne påtrykkes komparatoren 14. Komparatoren 14 sammenligner innholdet i låsen 15 med innholdet i klokken/te Heren 7 og hvor det finnes en overensstemmelse, tilveiebringer komparatoren 14 et utgangssignal til den logiske kretsen 16. Tiden som innføres i låsen 15 er faktisk en tid som er beregnet til å være 35 mikrosekunder for ankomsttiden for hver puls i pulstoget fra en valgt sekundærstasjon. Utmatningen fra komparatoren 14 til den logiske kretsen 16 anvendes til å lagre tre tidsbestemmelsessignaler i denne som mottas fra mikroprosessoren 9. Disse tre tidsbestemmelsessignaler representerer linjer som inntreffer 2.5 mikrosekunder, 12.5 mikrosekunder og 30.0 mikrosekunder etter utgangssignalet fra komparatoren 14. Ved slutten av disse tre tidsbestemte sekvenser, kontrolleres fasekodingen av en mottatt puls mot fasekodingen som permanent er lagret i mikroprosessoren 9. Med fasekodingsinformasjonen er mikroprosessoren 9 nøyaktig i stand til nøyaktig å lokalisere den tredje periodes null-krysning av hver puls i pulstogene fra hoved- og sekundærstasjonene. Hvis de tidligere beskrevne signalkarakteristikker umiddelbart forut for og ved faste punkter under en puls ikke mottas vet mikroprosessoren 9 at det er en feil i dens beregnede tid plassert i låsen 15 og mikroprosessoren 9 enten øker eller minsker den beregnende tid for påfølgende pulstog med ti mikrosekunder og det nye beregnende tidstall plasseres i låsen 15. Den logiske kretsen 16 analyserer igjen innkommende signaler ved de tidligere nevnte punkter. Denne prosess med å addere eller subtrahere 10 mikrosekunder til eller fra den beregnede tid gjentas inntil mikroprosessoren 9 nøy-aktig lokaliserer den tredje positive null-krysning av hver puls i pulstogene som sendes av hver av hoved- og sekundærstasjonene i den valgte LORAN-C kjeden, dernest bestemmer om de mottatte pulstog er fra en hoved- eller fra en sekundærstasjon, og ytterligere bestemmer den spesielle ionosfærebølgefasekoden som sendes av hver av stasjonene .
Såsnart mikroprosessoren 9 som samvirker med de andre kretsene i foreliggende LORAN-C mottager har lokalisert og låst på pulstogene som sendes av hoved- og sekundærstasjonene i den valgte LORAN-C kjeden og har foretatt de ønskede ankomsttidforskjellmålinger som kreves ved LORAN-C operasjonen, bevirker mikroprosessoren 9 at en synlig indikasjon gis til utstyrsoperatøren via fremviseren 12. Utgangsinformasjonen plottes på et LORAN-C hydrografisk kart på en velkjent måte for å lokalisere den fy-siske posisjon av LORAN-C mottageren.
LORAN-C utstyret skal nå beskrives næermere i detalj.
I fig. 2 sees formen eller bølgeformen av hver puls som sendes av både hoved- og sekundær LORAN-C stasjoner. Bølge-formen av denne puls er meget omhyggelig valgt for å hjelpe til med deteksjonen av den tredje bærefrekvensperiodens null-krysning på en måte som er vel kjent teknikk. En fremgangsmåte som er kjent teknikk er å ta den første deriverte av kurven som er representert ved omhylningskurven av pulsen som vist i fig. 2, og denne første deriverte indikerer klart et punkt ved 25 mikrosekunder fra begynnelsen av pulsen. Den neste null-krysning som følger denne indikasjon er den ønskede null-krysning av den tredje perioden av bære-frekvensen. Tilsvarende den tidligere kjente fremgangsmåte som nettopp er blitt beskrevet, detekterer foreliggende LORAN-C mottager den tredje null-krysning for hver puls fra hovedstasjonen og hver sekundærstasjon. De nøyak-tige ankomsttidforskjellmålinger som skal gjøres under anvendelse av en LORAN-C mottager foretas ved å måle den tredje periodes null-krysning av den femte pulsen i hoved-stas jonspulstoget og den tredje bærebølgeperiode null-krysning i den femte pulsen for den manuelt valgte sekun-dærstas jon.
I fig. 3 er vist en fremstilling av de ni puls og åtte puls signaler som sendes av en hovedstasjon og sekundærstasjonene i en LORAN-C kjede. De små vertikale linjer representerer hver en pulsbølgeform slik som vist i fig. 2. Høy-den av de vertikale linjene representerer relativ signal-styrke av pulsene slik de mottas i en LORAN-C mottager.
Man vil se at signalstyrken av pulsene fra hovedstasjonen. og hver av sekundærstasjonene ikke er identiske.
Det kan sees i fig. 3 at grupperepetisjonsintervallet
(GRI) er definert som perioden mellom de første pulsene av to på hverandre følgende hovedstasjonspulstog for en gitt LORAN-C kjede. Denne informasjon finnes på standard LORAN-C geografiske kart og anvendes til å kalibrere oscillatoren i den foreliggende LORAN-C mottager slik det vil bli beskrevet i nærmere detalj i den etterfølgende beskrivelse.
På en velkjent måte anvendes LORAN-C mottagerutstyret til å måle forskjellen for ankomst mellom tidspulstoget fra en hovedstasjon og pulstogene som to eller flere sekundær-stas jone r tilknyttet hovedstasjonen. Denne ankomsttid forskjell informasjon er vist på fig. 3 som Tx, Ty og Tz.
I fig. 4 er vist en representativ figur for et LORAN-C hydrografisk kart. På dette kart er vist tre sett bueformede kurver, hvor hver kurvesett har et femsifret tall på denne og tilknyttet en av bokstavene x, y eller z. Tallene korresponderer direkte med ankomsttidforskjell-informasjonene Tx, Ty og Tz vist i fig. 3 og målt ved hjelp av en LORAN-C mottager. I fig. 3 er den spesielle sekundærstasjonen med hvilken et sett av bueformede kurver er tilknyttet angitt med bokstaven x, y eller z etter tallene på kurvene.
LORAN-C kartene viser landformasjoner slik som en øy 80 på fig. 4. F.eks. vil operatøren av foreliggende LORAN-C mottager som er plassert på en båt 81 nær nevnte øy 80 måle ankomsttidforskjell informasjonen mellom hovedstasjonen og de minste to av de tre sekundærstasjonene i LORAN-C kjeden. Operatøren ville ved å foreta en måling med hensyn til X sekundærstasjonen måle 379 000 på foreliggende LORAN-C mottager. Som det vil fremgå av fig. 4 er posisjonslinjen (LOP) 379 000 vist passere gjennom båten 81. På tilsvarende måte ville operatøren måle an-komsttidsforskjell informasjonen mellom Y sekundærstasjonen og ville oppvise tallet 699 800 på mottageren.
Nok en gang vil posisjonslinjene for denne mottager av-passere gjennom båten 81. Hvis operatøren av
LORAN-C mottageren måler ankomsttidsforskjellinformasjonen med hensyn til Z sekundærstasjonen vil avlesningen vise 49 3 500 og posisjonslinjen for denne avlesning passerer også gjennom båten 81. Således kan operatøren nøyaktig fastslå posisjonen av båt 81 på LORAN-C kartet. Fra denne posisjonsinformasjon på kartet i fig. 4, kan båten 81 f.eks. bli nøyaktig navigert mot havnen 82 på nevnte øy 80.
Som det vil fremgå av kjeden på LORAN-C kartet som er
vist i fig. 4 er det kun fem siffer på hver posisjons-linje, mens foreliggende LORAN-C mottagere har seks siffere. Sifferet med laveste orden eller det sjette siffer anvendes til å interpolere mellom to posisjonslinjer på LORAN-C kartet på en velkjent måte. I det enkelte eksempel som er gitt ovenfor er båten 81 plassert nøyaktig på tre posisjonslinjer slik at ingen interpo-lering trengs å bli gjort for å lokalisere en posisjons-linje mellom de som er vist på kartet i fig. 4. Således bør det bemerkes at de sekssifrede tallene som oppnås under anvendelse av foreliggende utstyr hver innbefatter en ekstra null tilknyttet enden av de femsifrede posisjons-linjetallene som er vist på LORAN-C kartet. Et sjette siffer som ikke er null på mottageren vil kreve interpo-lering mellom posisjonslinjene og kartet. I fig. 5, 6 og 7 er vist et detaljert blokkdiagram som skjematisk viser den foreliggende LORAN-C mottager, hvilken skal nå beskrives ytterligere i detalj.
Figurene 5, 6 og 7 bør anordnes som vist i fig. 9 for best å forstå den beskrivelse som finnes i det etterfølgende.
LORAN-C signaler mottas av en vanlig konstruert antenne 2 og vanlig konstruert filter og forforsterker 1, på en velkjent teknisk måte. Interferens som bevirkes av forskjellige høyfrekvenssignaler og signaler fra andre navigasjonssystemer blir hovedsaklig eliminert av filteret 1 som har en 20 kHz båndbredde sentrert om 100kHz med et skarpt fall på hver side av dette bånd. Filteret 1, som er av en vanlig konstruksjon anvendt i mange LORAN-C mottagere er ikke beskrevet i ytterligere detaj her. På tilsvarende måte er valget av antenne 2 og/eller konstruksjon av denne også velkjent teknikk og ikke omtalt her i detalj i den hensikt ikke å forkludre beskrivelsen med detaljer som er velkjent teknikk og som ville avlede fra en forståelse av oppfinnelsen .
Utgangen fra filteret 1 er udemodulert og påtrykkes begrenseren 17 i null kryssingdetektoren 6 og filteret 19 som har en båndbredde på 5 kHz. Når foreliggende LORAN-C utstyr først plasseres i drift, er det i en grov søkemodus hvor det kun forsøker generelt å lokalisere pulstogene fra hoved- og sekundærstasjonene i den valgte kjede. Denne funksjon utføres ved hjelp av smartskiftregisteret 3 som nå skal beskrives. Filteret 19 har en 5kHz båndbredde sentrert på 100kHz bærefrekvensen for LORAN-C signalene og bevirker avvisning av de fleste falske signaler. LORAN-C signalene og noen få falske signaler passerer gjennom filteret 19 til begrenseren 20. Begrenseren 20 demodulerer og hårdt begrenser signalene som innmates til denne slik at kun en kjede av binære 1'ere utmates fra begrenseren. Hver binære 1-utmatning fra begrenseren 20 korresponderer med en uønsket eller falsk signalpuls eller med hver av pulsene i pulstogene fra hoved- og sekundærstasjonene. Disse pulsene påtrykkes skiftregisteret 3 som er vist i blokk-diagramform i fig. 5, men er vist i detalj i fig. 8 og vil bli beskrevet i detalj senere i beskrivelsen. Smartskiftregisteret 3 er danret av ti spri --"essig koblede skift-registre, hvor alle disse er klokket eller forskjøvet ved samme periode som pulsen fra hoved- og sekundær LORAN-C stasjoner mottas, samt logiske porter. Dette er 1000 mikrosekunder periode som vist i fig. 3. Disse ti skiftregi-stre lagrer et vindustidsampel av mottatte signaler som analyseres for å bestemme om signalet som er lagret i skiftregistrene representerer et pulstog fra en LORAN-C hoved- eller sekundærstasjon. På grunn av klokkingen beve-ger sampelet seg i tid. De logiske portene som er koblet til forskjellige trinn av skiftregisteret tilveiebringer utmatninger som anvendes til å analysere et signal som midlertidig er lagret i registeret for å bestemme om mottatte signaler er fra en hoved- eller sekundærstasjon og å bestemme om de mottatte signaler har det som United States Coast Guard refererer til som grupperepetisjonsintervall A eller B fasekoding. Disse fasekoder er velkjent for fagfolk. Når smartskiftregisteret 3 bestemmer at et pulstog er blitt mottatt fra en hoved- eller sekundærstasjon, på-trykker de interne logiske porter, som er beskrevet i nærmere detalj senere i beskrivelsen, et utgangssignal på en av lederne MA, MB, SA eller SB, som indikerer at signalene er fra en hoved- eller sekundærstasjon og den spesielle fasekodingen for denne. En signalindikasjon om at de mottatte signaler er fra enten en hoved- eller en sekundærstasjon, lagres i en lås 21. I tillegg blir den sistnevnte signalutmatningen fra registeret 3 påtrykket via en ELLER-port 22 til setteinngangen på en vippe for å plassere denne vippen i sin satte tilstand med en 1 utgang høy hvilket indikerer at et pulstog fra enten en hoved-
eller sekundærstasjon er blitt mottatt. 1-utmatningen fra R/S vippen 23 påtrykkes via en ELLER-port 24 til låsen 5. Nærmere bestemt blir dette utgangssignal fra vippen 23 påtrykket klokkeinngangen CK på låsen 5 og bevirker låsen til å lagre innholdet i BCD telleren 26 i klokken/telleren 7 ved det tidsøyeblikk som det er bestemt at signaler er blitt mottatt fra hoved- eller sekundærstasjonen som angitt med signalet på inngangen CK. Den lagrede telling indikerer den reelle tid ved hvilken pulstoget blir mottatt. Som tidligere kort beskrevet, påtrykkes innholdet
som er lagret i låsen 5 til multiplekseren 8 i fig. 6 for deretter å bli innmatet til mikroprosessoren 9.
Multiplekseren 8 i fig. 6 kreves for å innmate signaler til mikroprosessoren 9 i fig. 7 på grunn av det begrensede antall inngangsklemmer til mikroprosessoren 9 og det store antallet ledere over hvilke signaler må påtrykkes mikroprosessoren. Multiplekseren gjennomfører denne oppgave under anvendelse av tidsdelingsmultipleksteknikk. Integ-rerte kretsmultipleksere er tilgjengelige på markedet, men kan også dannes av et flertall av logiske OG-porter som har to innganger hvor en inngang i hver av disse er koblet til lederne på hvilke signalene skal multiplekses, og den andre inngangen av hver av disse er koblet til en klokke og telleranordning som bevirker enkelte eller grupper av logiske porter til å få sine andre innganger sekvensmessig energisert på en periodisk måte. I denne utførelsesform av foreliggende oppfinnelse består multiplekseren 8 av Texas Instrument T174151 multipleksere.
Man kan se av fig. 6 at det er innganger til multiplekseren 8 fra den logiske kretsen 4, låsen 5, låsen/telleren 7, tommelhjulbrytere 11, 61 og 62, den logiske kretsen 16 og mikroprosessoren 9. Signalinnmatningen til multiplekseren 8 fra mikroprosessoren 9 på lederne 40 anvendes til å styre operasjonen av multiplekseren 8.
Innholdet i BCD telleren 26 som lagres i låsen 5 som svar på mottagelsen av et pulstog fra en hoved- eller sekundærstasjon påtrykkes i en multiplekser 8 til mikroprosessoren 9 og indikerer mikroprosessoren mottagelsestidspunktet for et gyldig pulstog fra en hovedeller sekundærstasjon. Etterat mikroprosessoren 9 mottar innholdet av låsen 5 via multiplekseren 8, som indikerer mottagelsestidspunktet for et pulstog fra en hoved- eller sekundærstasjon, mater mikroprosessoren ut et signal på lås tilbakestillings-utgangen, hvilket signal påtrykkes for å tilbakestille låsen 21 og sette informasjonen som er lagret i denne for å forberede lagring av påfølgende hoved- eller sekundærstasjon indikasjon. I tillegg blir lås tilbakestillings-signalet påtrykket via ELLER-porten 60 for å plassere vippen 23 i sin tilbakestilte tilstand.
Ettersom signaler som innmates i mikroprosessoren 9 fra låsen 5 ville representere mottagelsen av hoved- og sekun-dærstas jonsignaler fra mer enn en LORAN-C stasjonkjede, krever mikroprosessoren 9 en innmatning fra utstyrsope-ratøren under anvendelse av tommel-hjulbryterne 11 for å indikere en spesiell LORAN-C kjede av interessse. Operatø-ren konsulterer først et LORAN-C hydrografisk kart som er utgitt av U.S. Coast Guard og finner grupperepetisjonsintervaller (GRI) for LORAN-C stasjonskjeden av interesse. Under anvendelse av de fire bryterne 11 innfører operatø-ren repetisjonshastigheten eller GRI.
Såsnart mikroprosessoren 9 vedvarende mottar signaler fra hovedstasjonen i den valgte LORAN-C kjeden, bevirker den at et frontpanel lys som angir "M" sendes for å indikere at mottageren har låst etter de riktige hovedstasjonssig-naler. Ettersom mikroprosessoren 9 lokaliserer hver sek-undærstas jon tilknyttet LORAN-C kjeden, bevirker den at et korresponderende frontpanellys "51", "52" tennes ettersom hver sekundærstasjon låses på denne. Dette indikerer til operatøren hvilke sekundærstasjoner som er akseptable på å foreta LORAN-C tidsmålinger. Mikroprosessoren 9 tar så kun de av de tyve histogramforhold i hvilke de valgte kjede hoved- og sekundærstasjonssignaltellinger er lagret og oppdeler hver av disse spaltene i 100 delspalter som korresponderer med sekvensmessige tidsluker som hver har en varighet på 12 mikrosekunder. prosessen som nettopp er blitt beskrevet blir gjentatt på histogramspaltene med kortere varighet, som er dannet i hukommelsen som befinner seg i mikroprosessoren 9, for nærmere å bestemme tiden for ankomst eller mottagelse av pulstogene fra sekundærstasjonene i den valgte LORAN-C kjeden. Når den ovenfor nevnte histogrambehandling er blitt fullført for å bestemme mottagelsestidspunktet for hoved- og sekundærstasjons-pulstogene innenfor 12 mikrosekunders nøyaktighet, gene-rerer mikroprosessoren 9 et åpnetidssignal som bevirker utstyret til å veksle fra den grove søkemodus til en fin-søkemodus for nøyaktig å foreta LORAN-C tidsforskjell målinger som beskrevet ytterligere i denne beskrivelse.
For å plassere utstyret i finsøkemodusen, mater mikroprosessoren 9 ut et signal på sin utgang for grovblokkering. Sistnevnte signal påtrykkes via en ELLER-port 80 til tilbakestillingsinngangen R på vippen 23 som hindrer signaler fra registeret 3 i å bli påtrykket setteinngangen S og plasserer vippen 23 i sin sette eller 1-tilstand. Mikroprosessoren 9 påtrykkes også signal til sin fin åpnings-utgang som bevirker utstyret til å gå inn i finsøknings-modusen hvor ankomsttiden for påfølgende mottatte signaler nøyaktig foretas og en utlesning tilveiebringes på fremviseren 12.
Nærmere bestemt blir finåpningssignalet påtrykket en kom-parator 14 i fig. 7 for å åpne denne. En av de to inngangene til komparatoren 14 er utmatningen fra BCD telleren 25 i klokken 7 på lederen reell tid. Den andre inngangen til komparatoren 14 er et tall som er lagret i låsen 14 og dette tall beregnes av mikroprosessoren 9 slik det nå skal beskrives. Såsnart mikroprosessoren 9 bestemmer ankomsttiden for signaltogene fra hoved- og sekundærstasjonene i den valgte kjeden i den korte søkemodusen, kobler den til finsøkemodusen og beregner ankomsttiden for påfølgende pulstog fra hoved- og sekundærstasjonene fra sekundær eller fin (12 mikrosekunder) histogrammet. Under anvendelse av finhistogrammet, beregner mikroprosessoren 9 faktisk en tid 35 mikrosekunder forut for den forventede ankomsttid for et påfølgende hoved- eller sekundær pulstog og laster denne informasjon inn i låsen 15 over lederen FORUT-TID under styring av et annet mikroprosessorgenerert signal på styreinngangen. Komparatoren 14 sammenligner signalet fra klokken 7 med.tallet som er lagret i låsen 15, og ved hver overensstemmelse med to digitale tall, blir det en utmatning fra komparatoren 14 til setteinngangen på vippen 30 i den logiske kretsen 16 for å sette 1-tilstanden. Den ene utgangen fra vippen 30 er koblet til tilbakestillingsinngangen R på telleren 31 og til en av de to inngangene på ELLEr-porten 32. Når setteinngangen er i sin 1-tilstand, er utgangen fra vippen 30 høy og påtrykkes via ELLER-porten 32 til setteinngangen S på vippen 33 som derved plasseres i sin satte tilstand med sin ene utgang høy. Den høye ene utgang fra vippen 30 påtrykkes tilbakestillingsinngangen R på telleren 31 og bevirker denne telleren til å tilbakestille til null. Såsnart det er tilbakestillet til null, teller telleren 31 til telling av
åtte, stopper tellingen og bevirker sin TC utgang til å gå høy. TC-utmatningen fra telleren 31 påtrykkes tilbakestillingsinngangen R på telleren 34, hvilken er blokkert fra å telle såsnart telleren 31 når en telling på åtte og blir
derved blokkert fra å telle. Dette skjer fordi vippen 30 som er plassert i sin settetilstand med sin ene utgang høy åpner telleren 31 for å telle ved å tilbakestille den til null, hvorved dens TC utgang går til null, og derved fjerner signalet til tilbakestillingsinngangen på telleren 34. Telleren 34, som er tilbakestillet til null telling, åpnes derved for å telle som svar på 1MHz signalet som innmates til en klokkeinngang CK. Telleren 34 avviker fra telleren 31 ved at den teller opp til sin maksimum telling 10 000 og så tilbakestiller seg selv til null for å telle påny til 10 000 igjen og igjen. På grunn av at telleren 34 teller og teller på ny 10 000, har dens utgang TC et signal der som inntreffer med en 1000 mikrosekunders hastighet under delingsoperasjonen av telleren 31 med 1MHz signalet på dens CK inngang. Således tilveiebringer telleren 34 utgangssignaler med den samme hastighet som hver av pulsene mottas i pulstogene for hoved- og sekundærstasjonene. TC utmatningen fra telleren 34 påtrykkes den andre inngangen av ELLER-porten 32 og påtrykkes også klokkeinngangen CK på telleren 31. Dette bevirker tellingen i telleren 31 til å bli inkrementert med en hver gang telleren 34 teller til 10 000. Således vil ved slutten av 8000 mikrosekunder telleren 31 ha nådd sin fulle telling og dens utgang TC er høy, hvilket, når det påtrykkes tilbakestillingsinngangen R på telleren 34, bevirker telleren 34
til å bli tilbakestillet til null og opphøre med tellingen. Telleren 31 vil ikke bli tilbakestillet til' null før vippen 30 har gått tilbake til sin tilbakestilte tilstand med sin ene utgang lav. Dette skjer når utgangen TC går høy, hvilken når den er koblet til sin tilbakestillings-inngang R på vippen 30 bevirker den til å bli tilbakestillet til sin null tilstand. Dette fjerner den høye inn-matningen til tilbakestillingsinngangen R på telleren 31, og lar telleren være ved sin fulle telling med sin utgang TC høy.
En av hensiktene med tidsbestemmelsefunksjonen som iverk-settes av tellerne 31 og 34 er å kontrollere fasekodingen for pulstogene som mottas fra de valgte hoved- og sekun-dærstas joner . Når mikroprosessoren 9 lar mottageren veksle over til finsøkingsmodusen, parallelaster mikroprosessoren fasekodingen for de første åtte pulsene i hoved- og sek-undærstas jonpulstogene i den valgte LORAN-C kjeden inn i parallell/serieomformeren 35 i den logiske kretsen 16. Omformeren 35 er et vanlig skiftregister som er vel kjent innenfor teknikken, hvilken kan innleses i parallell og så utleses i serie for å utføre parallell til serieomform-ning. Slik det er vel kjent i teknikken, har hver av pulsene i pulstoget som mottas fra hovedstasjonen og sekundærstasjonen en spesiell fasekoding. Denne fasekoding lagres inn i mikroprosessoren 9 og velges ved hjelp av infor-masjonsinnmatning til utstyret ved hjelp av operatørens bruk av tommelhjulbryterne 11. Man vil se at klokkeinngangen CK til omformeren 35 er den samme 1000 mikrosekunders signalutgangen fra telleren 34. Således blir innholdet i omformeren 35 seriemessig skiftet ut på sin utgang Q med en 1000 mikrosekunders hastighet. Det bør bemerkes at utgangen Q fra omformeren 35 er koblet til en av de to inngangene på EKSKLUSIV-ELLER-porten 36 i nullkryss-ningsdetektoren 6. EKSKLUSIV-ELLER-porten 36 virker som en inverterer i dette tilfellet på en måte som er kjent for kretskonstruktører. Når*en spesiell puls av pulsene i pulstogene som mottas fra en hoved- eller sekundærstasjon har en positiv fase, er det intet signal eller en null på utgangen enten fra omformeren 35 hvis fasekoden passer med hverandre. Resultatet er at hver høyfrekvensperiode av den spesielle pulsen som er hårdt begrenset av begrenseren 17, vil passere direkte gjennom EKSKLUSIV-ELLER-porten 36 til vippen 37 uforandret. Ved den'forventede mottagelse av hver spesielle puls i pulstogene fra hoved- og sekundær-stas jonene som skal ha en negativ fase, vil omformeren 35 ha skiftet innhold slik at utgang Q ville være høye eller en 1. Denne høye innmatning som påtrykkes den andre inngangen på EKSKLUSIV-ELLER-porten 36 får ELLER-porten 36 til å invertere fasen av pulsutmatningen fra begrenseren 17. Det vil si at signalet som innmates til detektoren 6 blir effektivt forskjøvet 180° hvorved den negative fasekodingen som påtrykkes den spesielle pulsen elimineres. Dette gjøres for at det vil være en utmatning fra EKSKLUSIV-ELLER-porten 36 for å plassere vippen 37 i sin satte tilstand ved nøyaktig begynnelse av hver puls i pulstogene fra hoved- og sekundærstasjonene.
Vippen 37 i detektoren 6 plassert i sin satte tilstand med sin ene utgang høy som beskrevet tidligere, bevirker låsen 5 til å lagre innholdet i telleren 26 ved det spesielle tidsøyeblikket. Mikroprosessoren 9 mottar derved en tids-indikasjon av begynnelsen av hver høyfrekvenssyklus i hver av pulsene og denne informasjon anvendes til å foreta de ønskede målinger av ankomsttidforskjellen som er basis for LORAN-C systemet. Vippen 37 bringes tilbake til sin til-bakestillingstilstand før begynnelsen av den første perioden av en påfølgende puls som mottas fra en hovedeller sekundærstasjon ved hjelp av låstilbakestillingssig-nalet som beskrevet tidligere.
Mikroprosessoren 9 bestemmer dens antatte ankomsttid for den tredje periodes positive null-kryssing av hver av pulsene i det. neste pulstog som skal mottas fra de valgte hoved- og sekundærstasjoner. Mikroprosessoren 9 subtraherer så 35 mikrosekunder fra denne tid, hvilket resulterer i en tid som bør inntreffe 5 mikrosekunder før begynnelsen av den første høyfrekvensperioden i hver puls i hoved- og sekundærstasjonpulstogene. Dette tidspunkt inntreffer 5 mikrosekunder før begynnelsen av hver puls i pulstogene utmates fra mikroprosessoren på dens utgangsledere forut tid og innmates til låsen 15 under styring av signaler fra mikroprosessoren på inngangen styring. Innholdet i låsen 15 påtrykkes komparatoren 14 som åpnes av-mikroprosesso-rens energiseringsinngang E når utstyret plasseres i fin-søkingsmodusen. Det bør bemerkes at komparatoren 14 også har en inngang til denne betegnet med reell tid, hvilken er låseutgangen fra BCD telleren 26 i klokken/telleren 7 i fig. 5. Når det er en overensstemmelse mellom de to innmatningene til komparatoren 14, skjer det en utmatning fra denne som plasserer vippen 30 i den logiske kretsen 16 i sin satte tilstand og dens ene utgang går høy. Som nevnt tidligere åpner dette tellerene 31 og 34 slik at disse kan begynne telling som tidligere beskrevet. Den ene utgangen fra vippen 30 er også koblet ved hjelp av en OR-port 32 til setteinngangen S på vippen 33 for å plassere denne vippe i sin satte tilstand med sin ene utgang høy. Som det vil fremgå av fig. 6 er den ene utgangen fra vippen 33 koblet til tilbakestillingsinngangene på tellerne 38, 39 og 41, og til klokkeinngangen CK på vippen 42, og alle er i den logiske kretsen 16. Hensikten med disse sistnevnte kretselementer er å hjelpe mikroprosessoren 9 til å analysere hver mottatte puls i togene fra hoved- og sekundærstasjonene for nøyaktig å bestemme ankomsttiden for den tredje periodes null-kryssing i hver puls.
Man vil se at klokkeinngangen CK til hver av tellerne 38, 39 og 41 drives av et klokkesignal på lederen CK. Kilden for dette signal er 10 MHz klokken 45 i klokken/telleren 7 i fig. 5. Vippen 33 som er plassert i sin ene tilstand energiserer tilbakestillingsinngangen R i hver av tellerne 38, 39 og 41, og tilbakestiller derved disse tellere til null og åpner disse tellere til å begynne tellingen. Slik det vil fremgå av fig. 6, er telleren 38 angitt som en 30 mikrosekunder teller. Dette betyr at en teller tilveiebringer et signal på sin utgang TC 30 mikrosekunder etter at den er åpnet for å telle. På tilsvarende måte har telleren 39 et utgangssignal på utgangen TC 2,5 mikrosekunder etterat denne teller er åpnet til å telle. Videre har telleren 41 et utgangssignal på utgangen TC 12,5 mikrosekunder etterat denne teller er åpnet til å telle. Således er det, 2,5 mikrosekunder etterat komparatoren 14 bevirker flipp-floppen 30 til å bli plassert i sin faste tilstand, hvilket derved bevirker vippen 33 til å bli plassert inn i sin faste tilstand, ved en utmatning fra telleren 39 til klokkeinngangen CK på vippen 43 i den logiske kretsen 16. Utgangen TC fra telleren 39 forblir høy inntil dens til-bakestillingsinngang er deenergisert. På tilsvarende måte er det, 12,5 mikrosekunder etterat telleren 41 er åpnet av tilbakestillingen en utmatning fra denne til klokkeinngangen CK på vippen 44. Vippen 43 er en D typevippe som vil lagre hvilket som helst signal som er tilstede på dens D tilstand når en klokkeinngang Ck blir energisert. Det bør bemerkes at D inngangen på vippen 43, såvel som D inngangen på vippene 42 og 44 fåes fra utgangen av exclusive OR porten 36 i mill-kryssingsdetektoren 6 i fig. 5. Utmatningen fra OR porten 36 er en firkantet bølgepuls som korresponderer med hver høyfrekvensperiode av hver puls i pulstogene som mottas av hoved- og sekundær LORAN-C stasjonene og også inverteres for å ta i betraktning fasekodingen som tidligere beskrevet.
Telleren 39 vil ta pause og bevirke klokkeinngangen CK av vippen 43 til å gå høy ved et punkt i tid 32,5 mikrosekunder for den før den forventede ankomst av den tredje periodes positive null-kryssing av hver puls. Det bør bemerkes at dette 32,5 mikrosekunder- punkt inntreffer 2,5 mikrosekunder før den første perioden i hver puls. Ved det tidspunktet bør kun støy mottas av LORAN-C utstyret og, nærmere bestemt, kun støy med en frekvens som faller innenfor 10 kHz båndbredden for filteret 1. Statiske støypulser som påtrykkes D inngangen av vippen 43 vil inntreffe så ofte som de ikke inntreffer. Således vil telleren 39 som energiserer D inngangen på vippen 43 bevirke denne vippen til å lagre enten nuller eller enere på en proporsjonal lik basis hvis mikroprosessoren 9 har nøyaktig bestemt den tredje periodes positive nuli-kryssing og utgangssignalet på telleren 39 skjer forut for begynnelsen av hver puls. Q-utgangen fra vippen 43, såvel som Q-utmatningen fra vippene 42 og 44, kobles via multiplekseren 8 til mikroprosessoren 9 slik det vil fremgå av fig. 6 og 7. Mikroprosessoren 9 mottar og lagrer utmatningen fra flipp-floppen 43 for totalt 2000 sampler og programmeres til å ta gjennomsnitt av disse sampler som mottas fra vippen 43. Det vil være omtrentlig et likt tall av nuller og enere som mottas derfra hvis innmatningene til D inngangen fra vippen 43 mottas før noen puls i pulstogene fra hoved- og sekundærstasjonene.
Telleren 41 fullfører sin telling 12, 5 mikrosekunder etterat den er åpnet av utgangssignalet fra komparatoren 14 som tidligere beskrevet. Utmatningen fra telleren 41 inntreffer 7,5 mikrosekunder etter begynnelsen av den første perioden i hver puls i pulstogene hvis mikroprosessoren 9 har nøyaktig bestemt posisjonen av tredje periodes positive null-kryssing i hver puls. Dette tidspunkt vil inntreffe under midtpunktet av den negative perioden av den første høyfrekvensperioden i hver puls. Således i det øye-blikk telleren 41 energiserer klokkeinngangen CK på vippen 44, vil D-inngangen av denne vippen fra EKSKLUSIV-ELLER-porten 36 være en null. Resultatet er at Q-utgangen fra vippen 44 også vil være en null som vil bli sendt til mikroprosessoren 9 via multiplekseren 8 som tidligere beskrevet. Mikroprosessoren 9 lagrer også hver utmatning fra vippen 44 for 10 000 sampler 1 pr. puls, og programmeres til å ta gjennomsnitt av disse sampler for å bestemme om de er overveiende null som representerer en negativt halvperiode.
Dersom mikroprosessoren 9 ikke først nøyaktig bestemmer stedet for den tredje periodes positive null-kryssing i hver puls i pulstogene fra hoved- og sekundærstasjonene, og dette vil vanligvis skje når mikroprosessoren 9 først kobler LORAN-C utstyret inn i sin finsøkingsmodus, vil utmatningen fra vippene 43 og 44 ikke være som beskrevet direkte ovenfor. Når den antatte tid er for lang, vil sampel-punktene som klokkes inn i vippene 43 og 44 av henholdsvis telleren 39 og 41 begge skje under hver puls i pulstogene. Som et resultat av dette vil gjennomsnittene som tas av mikroprosessoren 9 for vippene 43 og 44 i positive eller negative gjennomsnitt og vil ikke gi et null-gjennomsnitt. Som svar på denne tilstand, subtraherer mikroprosessoren 9 ti mikrosekunder fra dens antatte ankomsttid og sekvensen som er beskrevet ovenfor gjentas. Når den antatte tid er for kort vil gjennomsnittene av de lagrede samples ved 2,5 mikrosekunders og 12,5 mikrosekunders punktene begge være null, og mikroprosessoren 9 vil til-føye ti mikrosekunder til den antatte ankomsttid. Denne omkalkulering og gjentagelse av kretsoperasjonen som nettopp er beskrevet gjentas inntil utmatningen fra vippen 43 gir et null gjennomsnitt til mikroprosessoren 9 og utmatningen fra vippen 44 gir et negativt gjennomsnitt. Ettersom mikroprosessoren 9 kommer nærmere den nøyaktige ankomsttid, kan mikroprosessoren tilføye eller subtrahere mindre enn ti mikrosekunder til eller fra den beregnede tid for å bestemme det nøyaktige antatte ankomsttidtall.
Telleren 38 som også åpnes for å telle ved mottagelse av utgangssignalet fra komparatoren 14 i vippen 33 teller til tidspunktet en periode på 30 mikrosekunder ved slutten av hvilken den tilveiebringer en utmatning på sin utgang TC. Utgangen TC for telleren 38 er koblet til tilbakestillingsinngangen R på vippen 37 i null-kryssingsdetektoren 6 og til tilbakestillingsinngangen R på vippen 33. Vippen 37 plasseres derved i sin tilbakestilte tilstand med sin ene utgang lav umiddelbart før mottagelsen av den tredje periodes positive null-kryssing av hver mottatte puls i pulstogene fra hoved- og sekundærstasjonene i den valgte LORAN-C kjeden. Den sterkt begrensede utmatningen fra begrenseren 17 som inntreffer umiddelbart etterat vippen 37 er plassert i sin tilbakestilte tilstand, reagerer på den tredje periodes positive null-kryssing av hver puls. Som et resultat av dette går den ene utgangen av vippen 37 høy i direkte korrespondanse med den fremre kanten av den sterkt begrensende firkantebølgepulsutmatningen fra begrenseren 17 og korresponderer med et tredje periodes positive null-kryssing. Som tidligere beskrevet bevirker dette tellingsinnholdet i BCD telleren 25 til å bli klokket inn i porten 5 og indikerer den nøyaktige mottagelses-tid for tredje periodes positive null-kryssing av hver puls i pulstogene. Denne informasjon påtrykkes via multiplekseren 8 til mikroprosessoren 9 som tidligere beskrevet for behandling. Som svar på denne informasjon, kan mikroprosessoren 9 foreta de ønskede målinger hva angår tid-forskjellig ankomst som kreves i LORAN-C utstyret. Når disse målinger av tidsforskjellig ankomst foretas, tilveiebringer mikroprosessoren 9 passende utmatninger på sine fremviserutgangsledere som innmates til fremviseren 12.
Signalutmatningene fra mikroprosessoren 9 ti fremviseren
12 påtrykkes passende digitale fremviserenheter i denne. En digital fremviserenhet 51 anvendes for synlig å fremvise informasjonen om tidsforskjell i ankomst for en valgt sekundærstasjon, og en digital fremviser 52 anvendes for synlig å fremvise informasjonen vedrørende tidsforskjellene i ankomst for en andre valgt sekundærstasjon. Innmatningene til disse digitale fremvisere kodes og blir passende dekodet av anodedrivere 46 og 47, en anode driver 48 og dekodere/drivere 40 og 50 for å drive henholdsvis digitale fremvisere 51 og 52. Disse fremvisere sammen med deres tilhørende dekodings- og drivkretser er vel kjent innen teknikken og er kommersielt tilgjengelige. Som eksempel i forbindelse med foreliggende oppfinnelse er fremviseren 51 og 52 såkalte Itron FG612A1 fluorescerende fremvisere, men de kan også være lysemitterende diode-fremvisere eller væskekrystallfremvisere, eller en hvilken som helst annen form for synlig fremviser. For å velge sekundærstasjonene, for hvilke målingene av tidsforskjellene i ankomst skal fremvises på fremviserne 51 og 52, er det tilveiebragt brytere 61 og 62. Bryteren 61 er fysisk tilliggende fremviseren 51 og et av tallene 1 til 4 velges med den bryteren for å indikere til prosessoren 9 den informasjon som skal fremvises. På tilsvarende måte er tommelhjulbryteren 62 tilknyttet fremviseren 52 og anvendes av utstyrsoperatøren for å indikere den spesielle sekundærstasjonen for ankomstmåling som skal fremvises på fremviseren 52. Bryteren 11 viser ingen detaljer men er
dannet av helt individuell bryter slik som vist med bryteren 61 i fig. 7. Operasjonen av et haketommelhjul bringer tallene inn i et vindu og utgangsklemmene av bryterne indikerer det valgte tallet.
En signal/støyknapp 62 er også plassert på frontpanelet av utstyret, hvilken når den nedtrykkes av operatøren bevirker den eksisterende fremvisning på fremviserne 51 og 52 til å bli erstattet av et signal/støytall for de samme sekundærstasjoner som er angitt av posisjonen for de korresponderende bryterene 61 og 62. Mikroprosessoren 9 programmeres til å betegne signal/støytallene som skal fremvises og reagerer på operasjonen av knappen 62 til å endre fremvisningen på fremviserne 51 og 52. For å foreta denne signal/støyforhold kontroll, lagrer mikroprosessoren 9 14000 sampler i den første negative halvperiode av hver puls som angitt med telleren 41 beskrevet i detalj tidligere. Slik det lett vil forstås, ville ren støy gi 7 000 detekterte negative halvperioder og 7 000 positive halvperioder og et perfekt signal ville gi 14 000 detekterte negative halvperioder. Følgelig indikerer tallene mellom 7000 og 14000 signal/støyforholdet hvor dette støyfor-holdet blir høyere ettersom tellingen av detekterte halvperioder øker mot sampeltallet på 14 000. Det er plassen mellom 7000 og 14 000 som vil bli fremvist på fremviserne 51 og 52 når signal/støyknappen 62 på frontpanelet opereres.. Man kan lett se at mikroprosessoren 9 kan programmeres til å fremvise tallet fra 0 til 100 korresponderende til området fra 7000 til 14 000 ved å anvende en enkelt interpoleringsalgoritme. Et hvilket som helst annet tall-skjema kan også anvendes for å indikere signal/støy.
Selv om det som er blitt beskrevet ovenfor i øyeblikket ansees å være den foretrukne utførelsesform av oppfinnelsen, er den kun ment å være illustrerende og de hurtige endringer i teknologien vil gjøre forskjellige endringer og modifikasjoner innlysende for fagfolk uten at det avvi-kes fra oppfinnelsens omfang som angitt i de etterfølgende kr av.
Således kan f.eks. programmering tilføyes mikroprosessoren og tastaturet kan anvendes eller innmates og fremvisningen som utmatning for å utføre beregninger av alle slag, eller fremvisningen kan i tillegg anvendes til å tilveiebringe en digital klokke med dag, dato og annen informasjon. I en annen variasjon kan mikroprosessoren tilveiebringe naviga-sjonsinstruksjoner via fremviseren.

Claims (6)

1. LORAN-C mottager som tilveiebringer navigasjonsinformasjon ved mottagelse og måling av differanser i ankomsttid for kodede radiosignaler som mottas fra et antall LORAN-C sendere anordnet i grupper, hvilken mottager inneholder et skiftregister som mottar nevnte kodede radiosignaler etter hverandre, hvorved innholdet i nevnte skiftregister forskyves med hvert mottatte nye signal, og videre inneholder en detektor for deteksjon av nærvær av et signal med en forutbestemt, kode i minst en del av nevnte skiftregister, karakterisert ved et fler-trinns skiftregister (3) med tidsforsinkelser mellom trinnene som er lik intervallene mellom de individuelle pulsene i pulstog som inneholdes i nevnte kodede radiosignaler og brukes til kontinuerlig lagring av pulsene i nevnte pulstog, slik de mottas fra hoved- og sekundær-stas jonssendere for LORAN C, og ved logiske midler (4) som er forbundet med forskjellige av de nevnte trinn i nevnte skiftregister (3) for å analysere et pulstog som er lagret der for å bestemme om det kommer fra en hovedeller sekundærstasjon og tilveiebringe en passende indikasjon av nevnte analyse til en prosessor (9).
2. LORAN-C mottager som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte prosessor (9) er innrettet for lagring av fasekoder for forskjellige hoved-og sekundærsendestasjoner, og ved et fasekodekorriger-ingsapparat (16) som er innrettet for å motta nevnte fasekoder for de sekvensmessig mottatte signaler fra hoved-og sekundærstasjonene i en valgt gruppe av sendere, og for å fjerne fasekodingen fra nevnte sekvensmessige mottatte signaler ved hjelp av nevnte fasekoder før de mottatte radiosignaler anvendes for å foreta nevnte målinger av ankomsttiddifferansen.
3. LORAN-C mottager som angitt i krav 1,karakterisert ved en manuelt påvirkbar velger (11) som er innrettet til å indikere repetisjonstakten for en valgt gruppe av sendere til prosessoren (9), som anvender taktindikasjon til først å identifisere signaler som mottas fra den valgte gruppe av sendere og så å beregne det påfølgende mottagelsestidspunkt for radiosignalene fra nevnte valgte gruppe av sendere.
4. LORAN-C mottager som angitt i krav 1 eller 3, karakterisert ved en fremviser (12) som samvirker med prosessoren (9) til å gi en synlig fremvisning av nevnte tidsdifferanse i signalmålinger anvendt for navigasjon, og et ytterligere middel (61, 62) er tilveiebragt for å indikere til prosessoren (9) spesielle . stasjoner av nevnte sekundærstasjoner med hensyn til hvilke av nevnte målinger av tidsdifferanse i signalankomst som bør foretas.
5. LORAN-C mottager som angitt i krav 1 eller 4, karakterisert ved at prosessoren (9) er innrettet til å generere et åpnetidssignal ved beregning av mottagelsestidspunktet for påfølgende mottatte radiosignaler for en valgt gruppe av navigasjonssendere, og at en logisk krets (16) er tilveiebragt og omfatter midler som åpnes av nevnte åpnetidssignal for å generere tids-signaler som forårsaker sampler av hvilke som helst mottatte signaler til å bli innmatet til prosessoren som lagrer et antall av nevnte sampler og tar amplitudegjennomsnitt av samme for analysering for å bestemme om nevnte beregnede tidspunkt for signalmottagning er riktig for å lokalisere nevnte bestemte punkt i radiosignalene fra hvilket nevnte målinger av tidsdifferanse i signalankomst foretas for å utlede navigasjonsinformasjon.
6. LORAN-C som angitt i krav 5, karakterisert ved at nevnte midler for å generere tidssig-naler omfatter: en første tidskrets (15) som åpnes av nevnte åpnetidssignal for å tilveiebringe et første tidssignal som bevirker et første sampel av hvilke som helst signaler som mottas av nevnte mottager til å bli innmatet til prosessoren (9) som lagrer et antall av nevnte første signalsampler og tar amplitudegjennomsnitt av samme, idet nevnte gjennomsnitt er null når nevnte signalsampler tas utenfor nevnte pulser, en andre tidskrets (5) som åpnes av nevnte åpnetidssignal for å tilveiebringe et andre tidssignal som bevirker at et andre sampel i hvilke som helst mottatte signaler innmates til nevnte prosessor (9) som lagrer et antall av nevnte andre sampler og tar amplitudegjennomsnitt av samme, idet nevnte andre sampelgjennomsnitt avviker fra null når nevnte andre sampel tas under mottagelse av en hvilken som helst av nevnte pulser, og en tredje tidskrets (8) som åpnes av nevnte åpnetidssig- nal for å tilveiebringe et tredje tidssignal som bevirker at et tredje sampel av hvilke som helst mottatte signaler innmates til nevnte prosessor (9) som lagrer et antall av nevnte tredje sampler og tar amplitudegjennomsnitt av samme, idet nevnte tredje sampelgjennomsnitt avviker fra null når nevnte tredje sampel tas under en hvilken som helst av nevnte pulser, og fra nevnte første, andre og tredje sampler nevnte prosessor (9) bestemmer hvorvidt nevnte beregnede ankomsttid for radiosignalene er korrekt, og prosessoren reviderer den beregnede tid inntil forutbestemte pulsparametre lokaliseres fra hvilke nevnte bestemte punkt kan lokaliseres for å foreta nevnte målinger av tidsdifferanse i signalankomst.
NO783501A 1977-10-17 1978-10-16 Loran-c navigansjonsapparat. NO153275C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US84270677A 1977-10-17 1977-10-17

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO783501L NO783501L (no) 1979-04-18
NO153275B true NO153275B (no) 1985-11-04
NO153275C NO153275C (no) 1986-02-12

Family

ID=25288055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO783501A NO153275C (no) 1977-10-17 1978-10-16 Loran-c navigansjonsapparat.

Country Status (9)

Country Link
JP (1) JPS55452A (no)
CA (1) CA1124820A (no)
DE (1) DE2843956C2 (no)
FR (1) FR2406205A1 (no)
GB (1) GB2016851B (no)
IT (1) IT1106209B (no)
NL (1) NL7810402A (no)
NO (1) NO153275C (no)
SE (1) SE440152B (no)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3038042A1 (de) * 1980-10-08 1982-05-13 Sanders Associates, Inc., Nashua, N.H. Verfahren und vorrichtung zum selbstkalibrieren eines loran-c-empfaengers
US4423419A (en) * 1980-10-20 1983-12-27 Megapulse Incorporated Pulsed, pseudo random position fixing radio navigation method and system and the like
JPS57172264A (en) * 1980-11-26 1982-10-23 Sanders Associates Inc Self-calibration method of and apparatus for loran c receiver
JPS57109415A (en) * 1980-12-26 1982-07-07 Sony Corp Voltage control tuning circuit
FI20195031A1 (fi) 2019-01-18 2020-07-19 Exalocus Oy Signaalien kulkuaikaeroon pohjautuva paikannus

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1315698A (en) * 1970-09-28 1973-05-02 Decca Ltd Systems for identifying phase coded groups of radio frequency pulses
US3921076A (en) * 1973-03-08 1975-11-18 Int Navigation Corp Method of and apparatus for locating predetermined portions of a radio-frequency pulse, particularly adapted for leading edge location of loran and similar navigational pulses
US3868691A (en) * 1973-04-13 1975-02-25 Epsco Inc Loran receiver automated master search
US3947849A (en) * 1974-06-20 1976-03-30 The Johns Hopkins University Loran receiver-navigator
US4104635A (en) * 1976-11-12 1978-08-01 Sanders Associates, Inc. LORAN-C navigation apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
NL7810402A (nl) 1979-04-19
JPS6131829B2 (no) 1986-07-23
SE7810714L (sv) 1979-04-18
SE440152B (sv) 1985-07-15
CA1124820A (en) 1982-06-01
NO153275C (no) 1986-02-12
IT7851546A0 (it) 1978-10-17
GB2016851B (en) 1982-05-19
FR2406205B1 (no) 1985-04-19
GB2016851A (en) 1979-09-26
JPS55452A (en) 1980-01-05
FR2406205A1 (fr) 1979-05-11
DE2843956A1 (de) 1979-04-19
IT1106209B (it) 1985-11-11
DE2843956C2 (de) 1985-03-14
NO783501L (no) 1979-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE31962E (en) LORAN-C navigation apparatus
US3886553A (en) Coordinate locating method and system
US2453970A (en) Recognition system for pulse echo radio locators
USRE31254E (en) Self calibration of a LORAN-C navigation receiver
US3810179A (en) Radar trilateralization position locators
US3153232A (en) Station-keeping radar system
US3941984A (en) Satellite radio ranging velocity navigation
US4318105A (en) Loran-C navigation apparatus
US3772693A (en) Secondary radar ranging systems
DK144868B (da) Sonarhastighedsmaaleanlaeg
US4268830A (en) Self calibration of a LORAN-C navigation receiver
US3068473A (en) System for supervision of vehicles
US3918056A (en) Radar trilateralization position locators
US3432851A (en) Signal processor
US3223998A (en) Electronic tracking system employing slant range measurements
NO854658L (no) Apparat for foelging av fasediskontinuiteter innfoert i et innkommende signal.
NO153275B (no) Loran-c navigansjonsapparat.
US4104635A (en) LORAN-C navigation apparatus
US4300139A (en) Loran-C navigation apparatus
US3764964A (en) Underwater tracking system
US4325067A (en) Method and apparatus for removing noise in a LORAN-C navigation receiver
NO743283L (no)
US3818478A (en) Coded navigation system
US3754260A (en) Loran-c third cycle identification through the use of omega
US3051948A (en) Delay compensation in telemetering systems