RU1190746C - Устройство определени азимута - Google Patents

Description

13, первую фазосдвигающуо цепь Ц и вторую фдзосдвигающую цепь 15, фазоинвертор 16, фазовращатель 17 и блок 1б управлени , содержащий, первый делитель 19 частоты, второй делитель 20 частоты, первый элемент И 21, вто рой элемент И 22, элемент 23 задержк н инвертор 2k, Приемоиндикатор (фиг.2) содержит антенну 25, приемник 2б, амплитудный детектор 27, блок 28 хранени  фазы, фазовый детектор 29, вычислитель 30, индикатор 31, блок 32 управлени , блок 33 проверки достоверности отсче та и дополнительный индикатор 3, при этом блок 28 хранени  фазы содер жит ключ 35 и линию Зб задержки, вычислитель 30 содержит триггер 37, первый элемент И 38, первый ключ 39, первый элемент 0-пам ти, блок вы читани , второй блок (2 сравнени , четвертый ключ 43, элемент ИЛИ k, блок сложени , первый блок б сравнени , второй ключ , второй элемент И 48, третий ключ , второй элемент 50 пам ти, делитель 51 на дв и третий элемент 52 пам ти, блок 32 управлени  содержит элемент И 53, первый детектор 5, второй детектор 55 и дифференцирую1дую цепь 5б. Блок проверки достоверности отсчетов (фиг.3) содержит первый инвертор 57, первый элемент И 58, элемент ИЛИ 59, первую дифференцирующую цепь 50, RS-триггер б1, вторую дифференцирующую цепь б2, второй инвертор 63 и второй элемент И Bk. Предложенное устройство работает следующим образом. Плечо направленной антенны радиома ка , имеющее диаграмму направленйости в виде синусной зависимости, ориентированную своим максимумом, на пример, на Север, питаетс  от блока 3 токами боковых частот, образованными в результате балансной модул ции о смесителе несущей частоты CD, формируемой генератором 1 и напр жением низкой частоты 52 , равной скорости вращени  диаграммы направленности , формируемым в генераторе 9 и поступающим от него через коммуфаторы 10, 11. В результате синусное пле чо излучает сигнал Е .sintfsinszt eincot Другое плечо направленной антенны 6, имеющее диаграмму напрЛленности в виде косинусной зависимости, питаетс , от блока 3 токами боковых частот, образованных в результате балансной модул ции в смесителе 5 несущей частоты СО , формируемой генератором 1 и напр жением низкой частоты Q, , формируемым в генераторе 9, но отличающимс  по фазе от напр жени , поступающего но смеситель k синусного плеча на 90 за счет прохождени  сигнала через фазовращатель 17. Это напр жение поступает от генератора 9 через коммутатор 10 и фазовращатель 17. В результате косинусное плечо излучает сигнал E-co3(fcosnt-sincOL. На ненаправленную антенну 8 поступает напр жение несущей частоты СО от генератора 1 через ключ 2, она излучает сигнал Е- sinMt. В результате сложени  в эфире колебаний, излучаемых антенной системой 7, получаетс  амплитудно-модулированный радиосигнал Е sintot + Е cos(cos$lt + + sinqisinj t sinCOt Е l + cos (SZt -q )J sincot. . Блок управлени  18 вырабатывает управл ющие сигналы дл  формировани  последовательности из четырех радиосигналов , следующих непрерывно друг за другом, причем при излучении четных радиосигналов направление вращени  диаграммы направленности (ДН) противоположно направлению вращени  при излучении нечетных радиосигналов. А начальное положение ДН при излучении двух последующих радиосигналов отличаетс  на заданную величину ft от начального положени  при излучении двух первых. Длительность последнего радиосигнала укорачиваетс  дл  того, чтобы было возможно отличить начало серии из четырех радиосигналов. С выхода генератора 9 на делитель 19 частоты поступает сигЬал с частотой J2, равной скорости вращени  ДН, или частоте амплитудной модул ции радиосигнала. На выходе делител  19 частоты формируютс  импульсы с частотой , в два раза меньшей частЮты следовани  радиосигналов.. При наличии сигналов на выходе делител  частоты формируютс  нечетные радиосигналы . Сигналы с выхода делител  воздействуют на второй коммутатор 11, который обеспечивает коммутацию сигналов , управл ющих направлением еращени  диаграммы направленности. Сигнал на выходе делител  19 частоты определ ет интервал времени излучени  второй пары радиосигналов, возейству  на первый коммутатор 10, который вводит в действие блок 12, управл ющий начальным положением диг аграммы направленности. Путем логического умножени  на элементе И 21 сигнала с выхода делител  19 и инв ертируемого сигнала с выхода инвертора 2 формируетс  сигнал, временное положение которого соответствует интервалу времени излучени  чет-вертого импульса серии. Данный си1- нал задерживаетс  на интервал времени М, равный необходимой длительности излучени  четвертого радиосигнала, в элементе 23 задержки. Путем логического умножени  на элементе И 22 сигнала с выхода элемента 23 задержки и сигнала с выхода элемента И 21 формируетс  сигнал, поступающий на ключ 2, по которому прерываетс  излучение четвертого радиосигнала путем отключени  генератора 1. После излучени  четырех радиосигналов цикл работы повтор етс .

По командам из блока 18 производ тс  следующие переключени  коммутаторов . При .излучении первого радиоимпульса выход генератора 9 соединен через посредство коммутаторов 10, 11 с вторым входом блока 3 и, через посредство коммутатора 10 фазовращател  17, - Q третьим входом блока 3. 8 результате антенна  система излучает сигнал вида .

Е Е sinWb + Е (coscpt cosa.t + + sinCfsinRt) sinCiJt E l + cos (ttt -Ц ) sincot.

При излучении второго радиоимпульса выход генератора 9 соединен через посредство коммутатора 10, фазойнвертора 1б, коммутатора 11 с вторым входом блока 3 и через посред ство коммутатора 10, фазовращател 

17-е третьим входом.

.

в результате антенна  система излучает радиосигнал вида

Eg. Е sinOt Е (coscpcosOt - sintfsinQt) sin(0t Е l + cos (Qt + + 9) sincot.

При излучении третьего радиоимпульса выход генератора Э соединен через блок 12, формирующий смещение исходного положени  ДМ, коммутаторы 10, 11 с вторым входом блока 3 и через посредство блока 12, коммутатора 10, фазовращател  17 с третьим входом. При этом по команде с выхода

делител  19 третий коммутатор 13 подключает на второй вход первого коммутатора 10 выход генератора 9 через фазосдвигающую цепь lA, обеспечивающую смещение фазы на величину

.

В результате антенна  система излучает радиосигнал вида

Е Е sinQt + Е cos{j)cos (Slt -А ) + sinqisin tot -A)lsin(0t Е l + cos (Qt -Л ) sinUt.

При излучении четвертого радиоимпульса выход генератора 9 соединен

через блок 12, формирующий смещение

исходного положени  flii, коммутатор 10, фазоинвертор 16, коммутатор 11, с вторым входом блока 3 и через посредство блока 12, коммутатора 10,

фазовращател  17 - с третьим входом. При этом, ввиду отсутстви  сигнала с выхода делител  19, третий коммутатор 13 подключает на второй вход первого коммутатора 10 выход генератора 9 через фазосдвигающую цепь 15, обеспечивающую смещение фазы на величину U . В результате антенна  система излучает радиосигнал вида:

Е sinOOt + Е cosqteos (Clt +

40

+ u) - SLn(|sin (Qt + Л )3 sinUt E 1 cos (nt +Cf + Л ) sinOt.

Коммутаторы 10, 11, 13 могут быть 45 выполнены, например, в виде реле с нормально замкнутыми (разомкнутыми) контактами.

Фазосдвигающие цепи lA, 15, 17 могут быть выполнены, например, в 50 виде электромеханических фазовращателей , RC-цепей, комбинаций RC и LC элементов и прочее.

Приемоиндикатор предлагаемого уст ройства функционирует следующим образом.

Антенна 25 и приемник 26 усиливают и выдел ют по частоте сигналы, излучаемые передающей частью азимутальной .системы. Амплитудный детектор 11 гп,|дел ет из прин тых радиосигналов си|и,.1лы модул ции, кторые поступают на Плок /.8, фазовый детектор 29, блок 32 управлени . В блоке 32 сигнал, п тупаюй1ий но пероый вход, летектирусмс  с помощью детектора , по переднему фронту продетектированного сигнала формируетс  с помощью дифференцирующей цепи 5Ь импульс синхронизании , который приводит триггер 37 и элементы чО, 50 пам ти в исходное состо ние. Первый радиоимпульс прохг )дит на линию 36 задержки через от . крытый ключ ЗЬ. Лини  Зб задержки за держииабт модулирующий сигнал первого радиоимпульса на длительность радиоимпульса Тц. Сигнал на выходе линии 36 задерх(ки по вл етс  в момент поступлени  с выхода амплитудного де тектора 27 модулирующего сигнала вто рого радиоимпульса и поступает однозременно с ним на вход фазового део TCKTopi- 29, где производитс  измерение разности фаз модулирующих колеба ни1;1 первого и второго радиоимпульсов Сигнал с выхода линии Зб задержки также детектируетс  детектором 55 и поступает на элемент И 53. на второй вход этого элемента пост пает сигнал с детектора 5, на выходе .элемента И 53 формируетс  сигнал совпадени , который запирает ключ 35, и, «таким образом, модулирующий сигнал второго радиоимпульса на линию Зб задержки не поступает. Сигналы с выхода блока 32 поступают на вход вычислител  30. Так, сигнал, запирающий ключ 35, поступает на счетный вход триггера 37 и переводит:его в состо ние 1. Одновременно он поступает на вторые входы элементов И 3S, 8. На выходе :5лемента И 8 формируетс  сигнал, ко торый отпирает ключ tS, через который на элемент 50 пам ти поступает величина разности фаз между модулирующими сигналами первого и второго радиоимпульсов. Данна  величина делитс  на два в делителе 51 и поступает на индикатор 3 как величина азимута. В момент приема вдорого радис5сигнала ключ 39 заперт, т.к. на нулевом выходе триггера 37 нет сиг нала . . При поступлении третьего радиоимпулвса ключ 35 отпираетс , т.к. на входе элемента И 53, св занном с выходом линии 36, нет сигнала, следовательно , нет сигнала и на выходе элемента И 53. Отсутствие этого сигнала держит запертыми ключи 39, (нет разрешающего сигнала на одном из входов элементов И ЗС, о). Через ключ 35 модулирующий сигнал третьего радиоимпульса поступает на линию 36 задержки, где задер ;{иваетс  на длительность Т. Сигнал на выходе линии 36 по вл етс  в момент поступлени  с выхода амплитудного детектора 27 модулирующего сигнала четвертого радиоимпульса и поступает одновременно с ним на выход фазового детектора 29, где производитс  измерение разности фаз модулирующих колебаний третьего и четвертого радиоимпульсов. Сигнал с выхода линии Зб задержки также детектируетс  детектором 55 и поступает на элемент И 53, на второй вход этого элемента поступает сигнал с детектора 5, на выходе элемента И 53 формируетс  сигнал совпадени , который запирает ключ 35, и, таким образом , модулирующий сигнал четвертого радиоимпульса на линию 36 задержки не поступает. Сигнал, запирающий ключ 33, поступает на счетный вход триггера 37 и переводит его в состо ние О. Одновременно он поступает на вторые входы элементов И 38, 8. На выходе элемента И 38 формируетс  сигнал, который открывает 39, через который на элемент 40 пам ти поступает величина разности фаз между модулирующими сигналами третьего и четвертого радиосигналов. Данна  величина вычитаетс  в блоке 41 вычитани  и суммируетс  в блоке 45 сложени  с наперед заданной величиной смещени  начального положени  ДН при излучении третьего и четвертого радиоимпульсов, трансформированной в фазовый сдвиг (путем умножени  на 2) и хран щейс  в элементе .52 пам ти. По переднему фронту сигнала с элемента И 38 дифференцирующа  цепь (ДЦ) 62 формирует импульс, который поступает на вход S триггера б1, устанавлива  его в единичное состо ние. В результате на выходе триггера б1 формируетс  сигнал, который включает в индикаторе 34 лампочку Неисправность. Модули результатов сложени  и вычитани  сравниваютс  в блоках 42 и 46 сравнени  с разностью фаз, хран щейс  в элементе 50 пам ти. По результатам сравнени  открываетс  ключ 43 или ключ блоками 42, 6 сравнени  соответственно, через которые сигнал определ ющий знак результата вычитани  или сложени , из блока 1 вычита ни  или блока kS сложени  поступает через элемент ИЛИ k на индикатор 31 Использование результатов сравнени  данных, полученных путем обработки первой и второй пары радиоимпульсов, осуществленного с помощью блоков сравнени , позвол ет не только определить знак азимута, но также осуществить комплексную проверку функционировани  передающей части устройства в целом и практически всего приемоиндикатора. Причем в приемоиндикаторе провер етс  как правильность формировани  последовательности управл ющих сигналов, так и точность работы измерительной и вычисли тельной частей. Точность работы измерительной час ти провер етс  за смет того, что результат измерени  разности фаз перво го и второго радиоимпульсов Moxter совпасть с величиной, формируемой вычислителем 30, только при точном измерении разности фаз первого и вто рого, а также третьего и четвертого радиосигналов. При правильной работе приемоиндикатбра на выходе одного из блоков l2, kd сравнени  об зательно должен по витьс  сигнал, который сви детельствует о совпадении модулей из мерений, получаемых по результатам обработки первой и второй пар радиосигналов . Отсутствие после завершени  обработки этого сигнала, равно как и пpиcyтctвиe сигналов одновременно на выходах обоих блоков сравнени ,  вл етс  признаком неправильной работы. Сигнал с выхода одного из блоков k2, kC сравнени  поступает на один из элементов И 5S, 6ч и проходит через него, если на выходе второго блока сравнени  отсутствует сигнал. В этом случае нп выходе св занного с ним инвертора 57 (63) формируетс  сигнал 1. Сигнал с выхода элемента И 58 (() поступает на вход элемента ИЛИ 59 и далее - через дифференцирующую цепь 60 - на вход R триггера б1, перевод  его в нулевое состо ние, при котором лампочка не исправность в индикаторе 3 не горит . При исправной работе приемоиндикатора сигнал на включение лампочки неисправность фopмиpyeтc f в течение малого интервала времени (менее 0,1 с), величина которого определ етс  временем обработки полученных измерений в блоках вычитани , слохени , сравнени ..Таким образом, при исправной работе приемоиндикатора сигнал неисправность оператором не фиксируетс  из-за инерционности лампочки и из-за инерционности человеческого зрени . В случае неисправности приемоиндикатора, когда результаты обработки первой и второй пар сигналов rte совпадают, на выходах блоков 2, ч6 сравнени  сигналы ме формируютс  или формируютс  одновременно, при этом триггер б1 остаетс  в единичном состо нии, о чем свидетельствует включенна  лампочка неисправность . При одновременном формировании сигналов на выходах А2, k( блоков сравнени  они не проход т на входы элемента ИЛИ 59, т.к. на первых входах элементов И 58, 6 формируютс  нулевые сигналы, запрещающие прохождение сигналов по вторым входам элементов И.

ж

//

ж

X

/.

V

/J

± ±

/4

/

/Ч

„

l-«. L J

/

Iff

L«..

j{

/7

4

ж

/

J

/

21

/ /V

г4

.

Фг/г./

(puz-Z