PL209224B1 - Sposób i układ do generowania impulsu w chwili przechodzenia osi elektrycznej anteny przez kierunek północy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ do generowania impulsu w chwili przechodzenia osi elektrycznej anteny przez kierunek północy, przeznaczony do stosowania w radarach mobilnych z obracają c ą się anteną .

W większości radarów wymagane jest zorientowanie anteny wzglę dem kierunku północy geograficznej, gdyż bez tej czynności nie jest możliwy pomiar bezwzględnej wartości azymutu wykrywanych obiektów. Nie dotyczy to jedynie radarów służących do wskazania położenia celu względem obiektu wyposażonego w radar. W patencie US5166689A przedstawiono rozwiązanie radaru zamontowanego na samolocie, wskazującego położenie celu względem tego samolotu, bez uwzględniania kierunku północy i położenia samolotu w przestrzeni. Podobnie w patencie EP0276530A przedstawiono rozwiązanie mobilnego radaru śledzącego, który dzięki sensorom określa położenie i kierunek ruchu pojazdu i poprzez serwomechanizmy ustawia antenę w kierunku śledzonego celu. Z kolei w systemie SIGMA 30, zawierającym urządzenie Interial Navigation Unit firmy SAGEN zastosowano połączenie pomiaru azymutu przez żyroskop laserowy z informacją o położeniu, pochodzącą z odbiornika GPS. System SIGMA 30 jest jednym z rozwiązań pozwalających na zmierzenie jednego, konkretnego azymutu (w połączeniu z określeniem pozycji), ale nie rozwiązuje problemu powiązania aktualnych wskazań radaru z jakimś charakterystycznym i znanym kierunkiem, a w szczególności z kierunkiem północy.

Znanych jest wiele układów do generowania impulsów w chwili przechodzenia osi elektrycznej anteny przez kierunek północy. Układy te wytwarzają impulsy północy w sposób bezpośredni, czyli generacja impulsu jest bezpośrednim wynikiem przejścia osi elektrycznej (lub mechanicznej) anteny przez kierunek północy. Jest to możliwe tylko wtedy, gdy uprzednio zostanie określony (zmierzony) kierunek północy i kierunek ten zostanie „zapamiętany w sposób mechaniczny lub elektryczny. Znane jest rozwiązanie z selsynami, w którym znanymi metodami określa się kierunek północy, następnie ustawia się antenę na ten kierunek, a potem zapamiętuje się odpowiadającą temu położeniu kombinację napięć selsynów. Podobnie postępuje się w znanych rozwiązaniach z przetwornikami kąt/cyfra, w których zapamię tuje się wartość cyfrową, odpowiadającą ustawieniu przetwornika w położeniu odpowiadającym ustawieniu anteny na kierunek północy. Rozwiązanie takie jest znane z US4173762A, gdzie tarcza sprzężona mechanicznie z osią anteny i posiadająca odpowiednie otwory jest ustawiana w taki sposób, ż e w chwili przejś cia osi anteny przez kierunek pół nocy strumień ś wiatł a przechodzi przez otwór w tarczy i padając na przetwornik optyczny powoduje wygenerowanie impulsu północy. Rozwiązanie takie jest stosowane również w radarach NUR31 firmy RADWAR.

W procesie generowania impulsów północy należy uwzględnić poprawkę wynikającą z niedokładności wykonania anteny i niedokładności innych elementów wchodzących w skład radaru. W patencie EP0429090A2 przedstawione jest rozwiązanie pozwalające na korektę błędów różnicowych, wynikających z konstrukcji anteny, na wyjściu odbiornika sygnału radarowego. Rozwiązanie to nie może jednak znaleźć zastosowania do korekcji błędów wynikających z innych niedokładności mechanicznych, a w szczególności powstających przy wyznaczaniu położenia znacznika podstawy anteny.

We wszystkich znanych rozwiązaniach istnieje konieczność dokładnego określenia położenia osi elektrycznej anteny względem kierunku północy, co w odniesieniu do radarów mobilnych jest uciążliwe i pracochłonne.

Sposób generowania impulsu w chwili przechodzenia osi elektrycznej anteny przez kierunek północy według wynalazku wyróżnia się tym, że mierzy się aktualny azymut umownego znacznika podstawy anteny miernikiem azymutu, który jest sprzężony mechanicznie z podstawą anteny. Następnie sumuje się w układzie procesorowym stałą poprawkę azymutu z aktualną wartością azymutu wyznaczoną miernikiem azymutu i oblicza się, za pomocą układu procesorowego, wartość przesunięcia fazowego pomiędzy impulsem pochodzącym z generatora impulsów przejścia osi anteny przez umowny znacznik podstawy a kierunkiem północy i wprowadza się opóźnienie fazowe impulsów wytwarzanych przez generator impulsów północy względem impulsów przechodzenia osi anteny przez umowny znacznik podstawy, uzyskując impulsy w chwili przechodzenia osi elektrycznej anteny przez kierunek północy. Stałą poprawkę azymutu sumuje się z jego aktualną wartością, każdorazowo po pomiarze aktualnego azymutu.

Układ generowania impulsów w chwili przechodzenia osi elektrycznej anteny przez kierunek północy wyróżnia się tym, że do jednego wejścia układu procesorowego dołączony jest miernik azymutu, a do drugiego wejścia układ wprowadzania poprawki stałej. Sumaryczna poprawka uzyskana

PL 209 224 B1 z układu procesorowego podawana jest na wejście generatora impulsów północy, do którego drugiego wejścia podłączony jest generator impulsów przejścia osi anteny przez umowny znacznik podstawy.

W radarze mobilnym pracującym z układem według wynalazku wystarczy po ustawieniu radaru w pozycji pracy jednorazowo zmierzyć azymut znacznika podstawy anteny, co może być zrealizowane automatycznie, w krótkim czasie. Następne czynności realizuje układ procesorowy.

Wynalazek jest bliżej objaśniony na rysunku przedstawiającym schemat blokowo-funkcjonalny układu.

Miernik azymutu 1, sprzężony mechanicznie z pojazdem, mierzy azymut umownego znacznika podstawy anteny. Generator impulsów przejścia osi anteny przez umowny znacznik podstawy 2 wytwarza impulsy elektryczne każdorazowo w chwili przechodzenia osi elektrycznej obracającej się anteny radaru przez umowny znacznik podstawy. Układ procesorowy 5 oblicza przesunięcie fazowe odpowiadające kątowi pomiędzy kierunkiem znacznika podstawy a kierunkiem północy oraz dodaje stałą poprawkę wynikającą z niedokładności zestrojenia elementów mechanicznych i elektrycznych, podawaną przez układ wprowadzania poprawki stałej 4. Wartość poprawki stałej określana jest na etapie produkcji. W wyniku korelacji impulsów z generatora impulsów przejścia osi anteny przez umowny znacznik podstawy 2 oraz przesunięcia fazowego wydawanego przez układ procesorowy 5, w generatorze impulsów północy 3 wytwarzane są impulsy w chwili odpowiadającej każdorazowemu przejściu osi elektrycznej anteny przez kierunek północy.

Claims (2)

1. Sposób generowania impulsu w chwili przechodzenia osi elektrycznej anteny przez kierunek północy, w którym układ procesorowy steruje generatorem impulsów północy poprzez wprowadzenie przesunięcia fazowego impulsów wytwarzanych przez generator impulsów przejścia osi anteny przez umowny znacznik podstawy, znamienny tym, że mierzy się aktualny azymut umownego znacznika podstawy anteny miernikiem azymutu (1), który jest sprzężony mechanicznie z podstawą anteny, sumuje się w układzie procesorowym (5) stałą poprawkę azymutu z aktualną wartością azymutu wyznaczoną miernikiem azymutu, a następnie oblicza się, za pomocą układu procesorowego, wartość przesunięcia fazowego pomiędzy impulsem pochodzącym z generatora impulsów przejścia osi anteny przez umowny znacznik podstawy a kierunkiem północy i wprowadza się opóźnienie fazowe impulsów wytwarzanych przez generator impulsów północy (3) względem impulsów przechodzenia osi anteny przez umowny znacznik podstawy, uzyskując impulsy w chwili przechodzenia osi elektrycznej anteny przez kierunek północy, przy czym stałą poprawkę azymutu sumuje się z jego aktualną wartością, każdorazowo po pomiarze aktualnego azymutu.

2. Układ do generowania impulsu w chwili przechodzenia osi elektrycznej anteny przez kierunek północy składający się z generatora impulsów przejścia osi anteny przez umowny znacznik podstawy, połączonego z jednym z wejść generatora impulsów północy, do którego drugiego wejścia dołączony jest układ procesorowy, znamienny tym, że do pierwszego wejścia układu procesorowego (5) dołączony jest miernik azymutu (1), zaś do drugiego wejścia dołączony jest układ wprowadzania poprawki