RU2004137979A - Система для определения пространственного положения объекта - Google Patents

Claims (7)

1. Система для определения пространственного положения объекта, в том числе, движущегося, например, летательного аппарата, с заданными в правой системе координат его продольной осью ОХ, нормальной осью OY и поперечной осью OZ с направлениями соответственно вперед вверх и вправо с использованием соответствующих маяков и электромагнитных каналов их связи с бортовым оборудованием объекта, содержащая функционально связанные передающую систему маяка, снабженную средством формирования электромагнитных сигналов, бортовую приемную систему электромагнитных сигналов и бортовой блок, включающий, в том числе, функционально связанные определитель дальности положения объекта, определитель азимута и определитель угла места соответственно, соединенные с бортовыми датчиками, формирующими, в том числе, данные о скорости и траектории движения объекта, и, при необходимости, блок передачи азимутальной, угломестной и дальномерной информации и информации об отклонении от заданной траектории для визуального отображения в индикаторе и выработки электрических сигналов в другое оборудование, например, в блок выработки сигналов управления органами обеспечения изменения пространственного положения объекта, отличающаяся тем, что для определения азимутального направления на соответствующий маяк передающая система маяка и бортовая приемная система выполнены с обеспечением соответственно передачи и приема плоскополяризованного в горизонтальной плоскости электромагнитного излучения, преимущественно от 300 МГц и выше, при этом бортовая приемная система содержит антенну, выполненную преимущественно в виде тела, например, прямого параллелепипеда или прямого цилиндра со взаимно перпендикулярными продольной ОХ1, нормальной OY1 и поперечной OZ1 осями симметрии и лицевым и тыльным основаниями, причем ось OY1 направлена от тыльного к лицевому основанию, обращенному к оси ОХ объекта, а оси ОХ1 и OZ1 образуют совместно с осью OY1 правую систему координат, при этом антенна выполнена из прозрачного для используемого в работе системы электромагнитного излучения материала с возможной и достаточно большой для этого излучения относительной диэлектрической проницаемостью ε₁, с размещенным в материале антенны приемным элементом упомянутого излучения, например, для маяков радиочастотного диапазона - несимметричным электрическим вибратором с противовесом на тыльном основании тела антенны, соединенными радиокабелем с приемным устройством, включающим, в том числе, блок селекции принимаемого от маяка электромагнитного излучения, например, по его модуляции, и блок определения относительного изменения уровня принятого излучения при изменении положения объекта в горизонтальной плоскости, при этом антенна выполнена с возможностью ее крепления в заданном положении на объекте таким образом, чтобы поперечная ось OZ1 антенны была параллельна нормальной оси OY объекта, а положительное направление оси ОХ объекта находилось между положительными направлениями осей OХ1 и OY1, образуя с осью OХ1 установочный угол α₁, для упомянутого материала определяемый из условия обеспечения по возможности большого относительного изменения коэффициента отражения излучения от антенны при изменении направления движения объекта в горизонтальной плоскости на угол, преимущественно не превышающий один градус, а упомянутый блок определения относительного изменения уровня принятого излучения соединен функционально с определителем азимута положения объекта, при этом для определения угломестного направления на соответствующий маяк передающая система маяка и бортовая приемная система выполнены с обеспечением соответственно передачи и приема плоско-поляризованного в вертикальной плоскости электромагнитного излучения, при этом антенна выполнена аналогично упомянутой, но с относительной диэлектрической проницаемостью ∈₂ и с возможностью ее крепления в заданном положении на объекте таким образом, чтобы поперечная ось антенны OZ1 была параллельна поперечной оси объекта OZ, а положительное направление оси ОХ объекта находилось между положительными направлениями осей ОХ1 и OY1, образуя с осью OХ1 установочный угол α₂, а аналогичный упомянутому блок определения относительного изменения уровня принятого излучения при изменении положения объекта соответственно в вертикальной плоскости соединен функционально с определителем угла места положения объекта.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что относительные диэлектрические проницаемости материалов антенн ε₁ и ∈₂ и соответственно установочные углы α₁ и α₂ не обязательно одинаковые.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что для определения одновременно азимутального и угломестного направлений на соответствующий маяк передающая система маяка и бортовая приемная система выполнены с обеспечением соответственно передачи и приема плоскополяризованных в горизонтальной и вертикальной плоскостях неодинаково модулированных электромагнитных излучений с необязательно одинаковыми частотами.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что лицевое основание тела антенны выполнено, например, в виде прямоугольника или эллипса, большая сторона или соответственно ось которого ориентирована в направлении продольной оси симметрии OХ1 антенны, а на лицевое основание антенны нанесен защитный слой, прозрачный для электромагнитного излучения соответствующего маяка, при этом антенна снабжена боковыми и тыльным экранами, непрозрачными для электромагнитного излучения, и ее передний и задний торцы выполнены аэродинамически обтекаемыми.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что перед лицевым основанием антенны установлен и закреплен с зазором параллельно оси ОХ объекта экран, не пропускающий электромагнитное излучение и выполненный с возможностью его продольного перемещения, в том числе для устранения попадания на антенну отраженного от поверхности объекта электромагнитного излучения соответствующего маяка, при этом со стороны, обращенной к антенне, экран выполнен поглощающим электромагнитное излучение.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что она содержит дополнительно по крайней мере еще один соответствующий маяк, установленный в заданном месте, например, для осуществления движения объекта над поверхностью Земли в заданной вертикальной плоскости с заданным азимутальным направлением, основной и дополнительный маяки устанавливаются на расстоянии L друг от друга на линии пересечения поверхности Земли с указанной вертикальной плоскостью.

7. Система по п.6, отличающаяся тем, что передающая система дополнительного маяка выполнена с обеспечением передачи электромагнитного излучения с поляризацией, одинаковой с поляризацией электромагнитного излучения основного маяка для определения азимутального направления, при этом частоты и модуляции электромагнитных излучений передающих систем дополнительного и основного маяков не обязательно одинаковые.