RU2073880C1 - Пеленгатор - Google Patents

Abstract

Использование: навигация, определение направления подвижного объекта в пространстве. Сущность изобретения: пеленгатор содержит антенны 1, 2, переключатели 3, 4, 8, 12, 30, 38, 39, усилитель высокой частоты 5, преобразователь частоты 6, перемножающие блоки 9, 19, 20, 23, счетчик 11, управляемый генератор 13, делитель частоты на два 14, блок памяти кодов 15, тактовый генератор 16, два канала фазовой регулировки 17, 18, сумматоры 21, 22, 29, фильтр 24, перестраиваемый генератор 25, блок фазового сдвига 26, квадраторы 27, 28, фильтры нижних частот 31, 32, блок управления генератором 33, эталонный генератор 34, умножитель частоты 35, дискретный фазовращатель 36, делитель частоты 37, формирователь управляющих сигналов 40, решающий блока 41, фазоизмеритель 42. 4 ил.

Description

Предполагаемое изобретение относится к навигации и может быть использовано для определения направления подвижного объекта в пространстве.

Известно устройство [1] обеспечивающее информацией по ориентированию объекта, состоящее из антенного блока, включающего ряд антенн, управляемого переключателя, сумматора и приемника, причем приемник состоит из блока преобразования псевдошумовой модуляции, блока фазовой синхронизации и слежения за несущей, блока измерения фазы, решающего блока, блока управления антенным блоком.

Данное устройство обеспечивает ориентирование объекта в пространстве за счет измерения информации о фазовом сдвиге сигналов, принимаемых от спутников навигационной системы.

Недостатком устройства является отсутствие возможности автоматического определения погрешностей и работоспособности аппаратуры пеленгатора.

Ближайшим аналогом (прототипом) является пеленгатор [2] содержащий не менее двух антенн, расположенных на одной прямой и соединенных с первым переключателем, последовательно соединенные усилитель высокой частоты, преобразователь частоты, ограничитель, перемножающее устройство, считывающее устройство, счетчик и второй переключатель, последовательно соединенные управляемый генератор, делитель частоты на два и накопитель, выход которого соединен с вторым входом перемножающего устройства, выход управляемого генератора соединен с вторым входом считывающего устройства, фазоизмеритель, выход которого соединен с решающим блоком, тактовый генератор, выходы которого соединены с входами управления первого и второго переключателей, выходы второго переключателя соединены с входами каналов фазовой регулировки, причем число каналов равно количеству антенн пеленгатора,
а каждый канал фазовой регулировки содержит первый и второй перемножители, входы которых соединены между собой и являются входами каждого канала, выходы перемножителей соединены с входами первого и второго сумматоров, выходы которых соединены с входами третьего перемножителя, выход которого подключен к последовательно соединенным фильтру, генератору преобразованной частоты и устройству фазового сдвига, выход которого соединен с вторым входом второго перемножителя, второй вход первого перемножителя соединен с выходом генератора преобразованной частоты, выходы первого и второго сумматоров одного из каналов фазовой регулировки соединены через квадраторы с входами третьего сумматора, выход которого соединен с третьим переключателем, выходы которого через первый и второй фильтры нижних частот соединены с процессором,
выход которого соединен с входом управляемого генератора, выходы генераторов преобразованной частоты первого и второго каналов фазовой регулировки соединены с входами фазоизмерителя.

Данное устройство обеспечивает высокоточное ориентирование объекта в пространстве за счет измерения фазовых сдвигов, принимаемых от спутников навигационной системы.

Недостатком устройства является отсутствие возможности автоматического определения погрешностей и работоспособности аппаратуры пеленгатора. Автоматическое определение погрешностей устройства обеспечивает контроль параметров узлов пеленгатора и характеризует точность измерения фазы принятых радиосигналов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем автоматического определения погрешностей и работоспособности пеленгатора.

Указанная цель достигается тем, что в пеленгатор, содержащий не менее двух антенн, расположенных на одной прямой и соединенных с первым переключателем, последовательно соединенные усилитель высокой частоты, преобразователь частоты и ограничитель, последовательно соединенные перемножающий блок, считывающий блок, счетчик и второй переключатель, последовательно соединенные управляемый генератор, делитель частоты на два и блок памяти кодов, выходы которого соединены с вторым входом перемножающего блока, выход управляемого генератора соединен с вторым входом считывающего блока, фазоизмеритель, выход которого соединен с решающим блоком, тактовый генератор, выходы которого соединены с входами управления первого и второго переключателей,
выходы второго переключателя соединены с входами каналов фазовой регулировки, причем число каналов равно количеству антенн пеленгатора, а каждый канал фазовой регулировки содержит первый и второй перемножители, входы которых соединены между собой и являются входами первого и второго сумматоров, выходы которых соединены с входами третьего перемножителя, выход которого подключен к последовательно соединенным фильтру, перестраиваемому генератору частоты и блоку фазового сдвига, выход которого соединен с вторым входом второго перемножителя, второй вход первого перемножителя соединен с выходом перестраиваемого генератора,
выходы первого и второго сумматоров одного из каналов фазовой регулировки соединены через квадраторы с входами третьего сумматора, выход которого соединен с третьим переключателем, выходы которого через первый и второй фильтры нижних частот соединены с блоком управления генератором, выход которого соединен с входом управляемого генератора, а выход делителя частоты на два соединен с управляющим входом третьего переключателя, введены четвертый, пятый, шестой и седьмой переключатели, эталонный генератор, умножитель частоты, делитель частоты, дискретный фазовращатель, формирователь управляющих сигналов, выходы которого соединены с входами управления четвертого, пятого, шестого, седьмого переключателей, дискретного фазовращателя, а вход с решающим блоком, входы четвертого переключателя соединены с выходами первого переключателя и умножителя частоты,
а выход с входом усилителя высокой частоты, входы пятого переключателя соединены с выходами ограничителя и дискретного фазовращателя, а выход с перемножающим блоком, входы шестого переключателя соединены с выходами перестраиваемого генератора первого канала фазовой регулировки и делителя частоты, а выход с первым входом фазоизмерителя, входы седьмого переключателя соединены с выходами перестраиваемого генератора второго канала фазовой регулировки и делителя частоты, а выход с вторым входом фазоизмерителя, выход эталонного генератора соединен с входами умножителя частоты, дискретного фазовращателя и делителя частоты.

Введение перечисленных узлов с описанными связями позволяет расширить функциональные возможности предлагаемого устройства путем обеспечения автоматического определения погрешностей и работоспособности аппаратуры. Автоматическое определение погрешностей устройства обеспечивает оперативный контроль параметров блоков пеленгатора и характеризует точность измерения фазы принятых от спутников радиосигналов.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг.2
вариант реализации формирователя управляющих сигналов, на фиг.3 вариант реализации решающего блока, а на фиг.4 блок-схема алгоритма его работы.

Пеленгатор содержит антенны 1 и 2, соединенные с первым переключателем 3, последовательно соединенные первый переключатель 3, четвертый переключатель 4, усилитель высокой частоты 5, преобразователь частоты 6, ограничитель 7, пятый переключатель 8, перемножающий блок 9, считывающий блок 10, счетчик 11 и второй переключатель 12, последовательно соединенные управляемый генератор 13, делитель частоты на два 14 и блок памяти кодов 15, выход которого соединен с вторым входом перемножающего блока 9, выход управляемого генератора 13 соединен с вторым входом считывающего блока 10, тактовый генератор 16, выходы которого соединены с входами управления первого 3 и второго 12 переключателей, выходы второго переключателя 12 соединены с входами первого 17 и второго 18 каналов фазовой регулировки, первый канал фазовой регулировки 17 содержит первый 19 и второй 20 перемножители, выходы которых соединены соответственно с входами первого 21 и второго 22 сумматоров, выходы которых соединены с входами третьего перемножителя 23, выход которого подключен к последовательно соединенным фильтру 24, перестраиваемому генератору 25 и блоку фазового сдвига 26, выход которого соединен с вторым входом второго перемножителя 20, второй вход первого перемножителя 19 соединен с выходом перестраиваемого генератора 25, выходы сумматоров 21 и 22 соединены через квадраторы 27 и 28 соответственно с входами третьего сумматора 29, выход которого соединен с третьим переключателем 30, выходы которого через первый 31 и второй 32 фильтры нижних частот соединены с блоком управления генератором 33, выход которого соединен с входом управляемого генератора 13,
выход эталонного генератора 34 соединен с входами умножителя частоты 35, дискретного фазовращателя 36 и делителя частоты 37, выходы которого соединены с шестым 38 и седьмым 39 переключателями, выходы формирователя 40 управляющих сигналов соединены с входами управления переключателей 4, 8, 38, 39 и дискретного фазовращателя 36, третий вход переключателя 38 соединен с выходом генератора 25 первого канала фазовой регулировки 17, выход с первым входом фазоизмерителя 42, третий вход переключателя 39 соединен с выходом генератора 25' второго канала фазовой регулировки 18, а выход с вторым входом фазоизмерителя 42, выход которого соединен с решающим блоком 41, выход которого соединен с формирователем 40.

Формирователь 40 (фиг.2) содержит дешифратора адреса 43, выходы которого соединены через элементы И 44-52 с входами управления регистра 53 и триггеров 54-57.

Решающий блок 41 (фиг. 3) содержит микропроцессорный модуль 58, шина адреса которого соединена с адресными входами постоянного запоминающего элемента 59, оперативного запоминающего элемента 60 и входами дешифратора 61, выходы которого соединены с управляющими входами запоминающих элементов 59 и 60, информационные входы-выходы микропроцессорного модуля 58 соединены с выходами постоянного запоминающего элемента 59 и с информационными входами-выходами оперативного запоминающего элемента 60, управляющие выходы микропроцессорного модуля 58 "чтение" и "запись" соединены с входами управления постоянного 59 и оперативного 60 запоминающих элементов соответственно.

Работает устройство следующим образом.

Сигнал, излучаемый спутником, например, системы "Навстар", принимается антенной 1 и через переключатели 3, 4 и усилитель высокой частоты 5 подается на преобразователь частоты 6. В преобразователе частоты 6 осуществляется преобразование входного сигнала, например, частотой 1575 МГц в сигнал частотой 5 кГц. Преобразованная частота (5 кГц) выбирается таким образом, чтобы не достигать нулевого значения при максимально ожидаемом доплеровском сдвиге частоты, например, для практически реализуемых доплеровских частот, преобразованная частота изменяется от 500 Гц до 9,5 кГц. Преобразованный сигнал (5 кГц) нормируется по амплитуде в ограничителе 7 таким образом, что его выходной сигнал принимает значение "1", когда превышается пороговая величина, либо имеет значение "0", когда не превышается уровень порога.

В качестве пороговой величины может быть выбрано нулевое значение амплитуды.

На принятый от спутника и модулированный данными сигнал несущей частоты налагается шумовой сигнал (помеха), амплитуда которого значительно (более 20 дБ) превышает амплитуду модулированного сигнала несущей. Нормированный по амплитуде сигнал с выхода ограничителя 7 поступает через переключатель 8 на перемножающий блок 9, в котором данный сигнал умножается с кодом PRC (прецизионный код), считываемым из блока памяти кода 15 под воздействием сигнала от делителя частоты на два 14. Тогда полученный от перемножения сигнал выбирается в считывающем блоке 10 с удвоенной частотой от генератора 13.

Полученный благодаря выборке в считывающем блоке 10 сигнал подается на счетчик 11. При отсутствии сигнала несущей частоты от спутника результат счета в счетчике 11 возрастает линейно, а при наличии сигнала несущей частоты на входе пеленгатора с модулирующим сигналом или без модуляции временная зависимость результата счета дает линию, нарастания которой попеременно больше и меньше, чем линейное нарастание результата счета при отсутствии сигнала несущей частоты. Полученные результаты счета непрерывно поступают от счетчика 11 через переключатель 12 на два перемножителя 19, 20. На перемножители 19, 20 поступают также сигналы, вырабатываемые генератором 25 и которые представляют собой регулярные последовательности из "+1" и "-1".

Частота сигнала генератора 25 равна преобразованной частоте (5 кГц) и может содержать доплеровское смещение. Сигнал для перемножителя 20 сдвинут относительно сигнала для перемножителя 19 на четверть периода преобразованной частоты (5 кГц) в блоке фазового сдвига 26. Выходные сигналы перемножителей 19 и 20 соответствуют I и Q составляющим сигналов и используются для получения сигналов регулирования.

В сумматорах 21 и 22 для каждого периода преобразованной частоты (5 кГц), создаваемого в генератора 25, накапливаются суммарные значения в виде

,
где слагаемые Z( ) являются текущими результатами суммирования для данных в скобках моментов времени.

В перемножителе 23 суммарные значения I и Q перемножаются друг с другом и полученные в результате значения подаются на фильтр 24. Выходной сигнал этого фильтра 24, который может быть выполнен в виде фильтра нижних частот, регулирует частоту и фазу сигнала генератора 25 таким образом, что его выходной сигнал равен по частоте и фазе сигналу несущей, перенесенной на преобразованную частоту (5 кГц). Перемножители 19, 20, 23, сумматоры 21, 22, фильтр 24, перестраиваемый генератор 25 и блок фазового сдвига 26 образуют известную цепь регулирования ФАПЧ. В установившемся состоянии последовательность выдаваемых из сумматора 21 величин I воспроизводит модулирующий сигнал, из которого известным способом в устройстве оценки (на фиг.1 не представленном) получаются данные, передаваемые посредством модулирующего сигнала от спутника.

Значения I и Q подаются не только на перемножитель 23, но и на квадраторы 27, 28, в которых эти значения возводятся в квадрат (I² и Q²). Квадраты значений I и Q суммируются в сумматоре 29 и суммарные значения (I² + Q²), которые представляют собой отображение амплитуды входного сигнала несущей частоты устройства, подаются попеременно через переключатель 30 на фильтры нижних частот 31 и 32. Переключение переключателя 30 осуществляется с тактовой частотой, с которой переключается временное положение выборки кода PRC из блока 15 (например, частота 125 Гц). Выходные сигналы фильтров нижних частот 31 и 32 подаются в блок 33, в котором рассчитываются суммы и разности этих значений. Полученные величины используются в блоке 33 для определения известным способом сигнала управления, который регулирует фазу сигнала, генерируемого управляемым генератором 13. Сигнал генератора 13 после деления на два в делителе частоты 14 управляет выборкой кода PRC из блока 15 (например, с частотой 125 Гц). Сигнал управляемого генератора 13 является, кроме того, тактовым сигналом для считывающего блока 10. Фазовая регулировка сигнала осуществляется таким образом, что накапливаемый в пеленгаторе код PRC показывает такое же значение фазы, что и код PRC принимаемого сигнала. Временное положение кода PRC относительно опорного времени пеленгатора будет пропорционально расстоянию от пеленгатора до передающей станции (спутника) и передается в устройство оценки (на фиг.1 не показано).

Управляемый генератор 13, делитель частоты 14, накопитель 15, считывающий блок 10, счетчик 11, перемножители 19, 20, сумматоры 21, 22, квадраторы 27, 28, сумматор 29, фильтры нижних частот 31, 32 и блок 33 образуют известную в технике цепь регулирования. Для реализации этой цепи регулирования дополнительно к описанному сигнал, выдаваемый из управляемого генератора 13, периодически (тактовая частота 125 Гц) перестраивается на один такт вперед и возвращается назад под управлением блока 33.

В системе "Навстар" каждому спутнику присвоен специальный прецизионный код (PRC). Для навигации необходимо измерять расстояние до нескольких спутников одновременно. В описываемом устройстве это осуществляется благодаря временному уплотнению следующим образом.

В устройстве должны храниться коды PRC для существующих спутников. Через временные интервалы, равные, например, одной миллисекунде, происходит переключение от одного кода PRC к следующему и в течение данных временных интервалов осуществляются описанные выше регулирования в цепях слежения. Синфазность цепей регулирования со всеми выбранными спутниками сохраняется и демодуляция данных сигналов, принимаемых от всех спутников, возможна непрерывно.

В данном устройстве для определения направления применяется известный интерферометрический принцип. Для его реализации фаза принимаемого сигнала измеряется в двух пространственно удаленных друг от друга местах. Поэтому в пеленгаторе предусмотрены антенны 1 и 2. Расстояние между антеннами 1 и 2 зависит от желаемой точности измерения, при увеличении этого расстояния точность повышается. Переключатель 3 подключает попеременно к усилителю высокой частоты 5 антенну 1 либо 2, которые принимают сигналы от спутников системы "Навстар". Переключатель 12 коммутирует выходной сигнал счетчика 11 к описанной цепи регулирования ФАПЧ 17 либо к цепи регулирования ФАПЧ 18. Оба переключателя 3 и 12 управляются синхронно друг с другом от тактового генератора 16. Таким образом, выходной сигнал от антенны 1 поступает к первой цепи регулирования 17, а выходной сигнал от антенны 2 к второй цепи регулирования 18. Последовательность переключений выбирается так, что сигналы каналов регулирования 17 и 18 с выходов генераторов 25 и 25' остаются в фазе с подаваемыми к ним сигналами системы "Навстар". Незначительные отклонения в течение отключенного состояния корректируются в течение включенного интервала времени. Причинами таких отклонений могут быть движения спутников и объекта, нестабильность частоты генератора пеленгатора.

Построение пеленгатора, при котором сигналы от разных антенн 1 и 2 проходят через одни и те же блоки устройства (3-12) последовательно во времени, обеспечивает высокую точность измерения фазы принимаемых сигналов, поскольку фазовые сдвиги в блоках 3-12 одинаковы для обоих каналов (17 и 18) устройства.

Поскольку выходной сигнал генератора 25 находится в фазе с принимаемым антенной 1 и преобразованным сигналом (5 кГц) системы "Навстар", а выходной сигнал генератора 25' находится в фазе с принимаемым антенной 2 сигналом системы "Навстар", то из разности фаз Φ выходных сигналов генераторов 25 и 25' определяется по интерферометрическому принципу направление в пространстве. Разность фаз v измеряется в фазоизмерителе 42 и оценивается затем в решающем блоке 41. В зависимости от того, какое направление должно измеряться (угол между рядом антенн и прямой линией от антенного ряда до спутника, направление в системе координат и т.д.), на решающий блок 41 подаются дополнительные спутниковые данные и собственное положения. Эти данные всегда имеются в аппаратуре потребителя системы "Навстар".

Если необходимо определять направления в трехмерном пространстве, тогда предусматривается по крайней мере еще один линейный ряд антенн, который предпочтительно расположить под углом 90^o к первому ряду антенн. Причем одна антенна может быть общей для обоих рядов антенн. В зависимости от числа приемных антенн 1 и 2 и т.д. выбирается число каналов регулирования ФАПЧ (I, II и т. д. ). На соответствующее число коммутаций выбираются переключатели 3 и 12.

С целью обеспечения оперативного автоматического определения погрешностей и работоспособности аппаратуры в пеленгаторе предусмотрен режим калибровки. В этом режиме первоначально определяется работоспособность фазоизмерителя 42, поскольку по данным фазоизмерителя 42 осуществляется оценка направления в пеленгаторе. С этой целью по сигналам с формирователя 40 выход делителя частоты 37 подключается переключателями 38, 39 к входам фазоизмерителя 42. Частота выходного сигнала блока 37 равна преобразованной частоте пеленгатора (5 кГц) и формируется из сигнала эталонного генератора 34. Поскольку на оба входа фазоизмерителя 42 поступает один и тот же сигнал с блока 37, то результат измерения фазового сдвига в блоке 42 v_o должен быть равен нулю без учета погрешности самого блока 42.

Таким образом, полученное значение Φ_o характеризует фазовую погрешность фазоизмерителя 42, в результате сравнения в решающем блоке 41 погрешности Φ_o с заранее заданным допустимым значением погрешности фазоизмерителя 42 Φ_oмакс определяется работоспособность блока 42 пеленгатора.

По окончании проверки работоспособности блока 42 в пеленгаторе определяются фазовые погрешности канала 17. В этом режиме по сигналам с формирователя 40 выход дискретного фазовращателя 36 подключается переключателем 8 к входу перемножающего блока 9. Выход делителя частоты 37 подключается переключателем 39 к входу фазоизмерителя 42, к другому входу которого подключается выход генератора частоты 25 через переключатель 38. В течение времени T₁ дискретным фазовращателем 36 по сигналам с формирователя 40 задаются последовательно n значений фазовых сдвигов Φ_i в диапазоне от 0 до 360^o (например, для n 6 задаются фазовые сдвиги

),
а в фазоизмерителе 42 измеряются последовательно задаваемые фазовые сдвиги Φ_i (например,

). По разностям между задаваемыми значениями фазовых сдвигов Φ_i и соответствующими измеренными значениями

определяются фазовые погрешности ΔΦ_o канала 17 и фазоизмерителя 42 в каждой проверяемой точке их фазовых характеристик, т.е. например,

.

Здесь i номер поверяемой точки на фазовой характеристике блока 42. Полученные значения ΔΦ_i характеризуют фазовые погрешности канала 17 и фазоизмерителя 42, в результате сравнения погрешностей ΔΦ_ic с заранее заданным допустимым значением погрешности ΔΦ_мах, в решающем блоке 41 определяется работоспособность блоков канала 17 пеленгатора.

Управление последовательным заданием фазовых сдвигов в дискретном фазовращателе 36 осуществляется от решающего блока 41 через формирователь 40.

По окончании проверки работоспособности блоков канала 17 определяются фазовые погрешности канала 18 аппаратуры. При этом по сигналам с формирователя 40 выход делителя частоты 37 подключается переключателем 38 к входу фазоизмерителя 42, к другому входу которого подключается выход генератора 25' через переключатель 39.

В течение времени T₂ дискретным фазовращателем 36 по сигналам с формирователя 40 задаются последовательно n значений фазовых сдвигов Φ_i в диапазоне от 0 до 360^o (например, для n 6 задаются фазовые сдвиги

), а в фазоизмерителе 42 последовательно измеряются задаваемые фазовые сдвиги ψ_i (например, ψ₁, ψ₂, ψ₃, ψ₄, ψ₅, ψ₆). По разностям между заданными значениями фазовых сдвигов Φ и соответствующими измеренными значениями

определяются фазовые погрешности Δψ_i, возникающие в блоках канала 18 и фазоизмерителя 42 в каждой поверяемой точке, т.е. например,

Полученные значения Δψ_i характеризуют фазовые погрешности блоков канала 18 и фазоизмерителя 42, в результате сравнения погрешностей Δψ_i с заранее заданным допустимым значением погрешности Δψ_макс в решающем блоке 41 определяется работоспособность блоков канала 18. Положительные результаты проверки блоков каналов 17, 18, 42 характеризуют измерение информационного параметра устройства с гарантированной точностью.

Для проверки работоспособности пеленгатора в целом по сигналам с формирователя 40 выход умножителя частоты 35 подключается переключателем 4 к входу усилителя высокой частоты 5, выход ограничителя 7 через переключатель 8 соединяется с входом перемножающего блока 9, выход делителя частоты 37 подключается переключателем 39 к входу фазоизмерителя 42, к другому входу которого подключается выход генератора 25. Частота выходного сигнала умножителя частоты 35 равна частоте сигнала системы "Навстар", например 1575 мГц. В течение времени Т₃ в фазоизмерителе 42 измеряется фазовый сдвиг Q₁ сигнала, прошедшего через блоки 4-12 и канал 17. Затем по сигналам с формирователя 40 выход делителя частоты 37 подключается переключателем 38 к входу фазоизмерителя 42, к другому входу которого подключается выход генератора 25'. В течение времени T₄ в фазоизмерителе 42 измеряется фазовый сдвиг Q₂ сигнала, прошедшего через блоки 4-12 и канал 18. По разностям между измеренными значениями Q₁-Q₂=ΔQ в решающем блоке 41 определяется работоспособность блоков устройства в результате сравнения погрешности ΔQ с заранее заданным допустимым значением погрешности ΔQ_макс.
Следует отметить, что наибольшие фазовые погрешности при этом вносятся усилителем высокой частоты 5 и преобразователем частоты 6, поскольку данные блоки являются высокоизбирательными.

Описанный режим калибровки может выполняться перед началом работы пеленгатора, а также повторяться автоматически с заданным циклом.

Формирователь 40 может быть реализован по структурной схеме, представленной на фиг.2, и выполняет функции формирования управляющих сигналов, необходимых для организации обмена информацией между решающим блоком 41 и внешними по отношению к нему блоками 4, 8, 36, 38, 39. В регистр 53 записывается информация об устанавливаемом фазовом сдвиге в блоке 36. Сигнал обращения (записи) к дискретному фазовращателю 36 формируется путем дешифрирования кода адреса соответствующего элемента (дешифратор 43) и конъюнкции в элементе 44 его выходного сигнала с сигналом вывода от блока 41.

Аналогично формируются сигналы на выходе элементов 45-52, управляющих RS-триггерами 54-57, выходные сигналы которых определяют направление передачи информации через переключатели 4, 8, 38, 39.

Структурная схема варианта решающего блока 41 приведена на фиг.3. Дешифратор 61 обеспечивает выбор постоянного 59 или оперативного 60 запоминающего элемента, в которых хранятся программы, константы или текущая информация соответственно.

Микропроцессорный модуль 58 выполняет обработку и обмен информацией в соответствии с блок-схемой фиг.4 и связан с блоками 59-61 шиной адреса (ША) и информационной шиной данных (ШД), может иметь управляющие выходы с сигналами "чтение" и "запись" для управления постоянным 59 и оперативным 60 запоминающими элементами соответственно, "вывод", например, для вывода информации по шине ШД в блок управления 40, вход "запрос прерывания" для ввода информации в решающий блок 41 по сигналам от фазоизмерителя 42.

В случае применения пеленгатора для работы по сигналам спутниковой навигационной системы "Глонасс" преобразователь частоты 6 должен быть реализован с учетом приема пеленгатором многочастотных сигналов.

Таким образом, благодаря новым элементам и связям достигается расширение функциональных возможностей предлагаемого устройства за счет автоматического определения фазовых погрешностей и работоспособности аппаратуры пеленгатора. Автоматическое определение погрешностей устройства обеспечивает оперативный контроль блоков пеленгатора и характеризует точность измерения устройством информационных параметров. В этом заключается технико-экономический эффект предлагаемого устройства.

Поскольку блоки пеленгатора могут длительное время эксплуатироваться в необслуживаемом режиме, а точность измерительных систем на основе рассмотренной структуры может достигать единиц минут и обеспечивать высокоточную ориентацию подвижных объектов в пространстве, тогда повышение метрологической надежности (точности измерения фазовых сдвигов) является важнейшей задачей навигации и достигается предлагаемым устройством.

Claims (1)

1. Пеленгатор, содержащий не менее двух антенн, расположенных на одной прямой и соединенных с соответствующими входами первого переключателя, последовательно соединенные усилитель высокой частоты, преобразователь частоты и ограничитель, последовательно соединенные перемножающий блок, считывающий блок, счетчик и второй переключатель, последовательно соединенные управляемый генератор, делитель частоты на два и блок памяти кодов, выход которого соединен с первым входом перемножающего блока, выход управляемого генератора соединен с вторым входом считывающего блока, фазоизмеритель, выход которого соединен с первым информационным входом решающего блока, второй вход решающего блока является входом информационного сигнала о собственном положении, а третий вход решающего блока является входом информационного сигнала спутниковых данных, тактовый генератор, первый выход которого соединен с входом управления первого переключателя, второй выход соединен с входом управления второго переключателя, и не менее двух каналов фазовой регулировки, причем каждый канал фазовой регулировки содержит первый и второй перемножители, входы которых соединены между собой и являются первыми входами каждого канала, каждый из которых соединен с соответствующим выходом второго переключателя,
   выходы первого и второго перемножителей каждого канала фазовой регулировки соединены с информационными входами первого и второго сумматоров соответственно, при этом выходы каждого сумматора соединены с соответствующими входами третьего перемножителя, выход которого подключен к фильтру, выход фильтра через последовательно соединенные перестраиваемый генератор и блок фазового сдвига соединен с вторым входом второго перемножителя, выход перестраиваемого генератора также соединен с вторым входом первого перемножителя, выходы первого и второго сумматоров первого канала базовой регулировки соединены через соответствующие первый и второй квадраторы с информационными входами третьего сумматора, выход которого соединен с входом третьего переключателя, первый и второй выходы которого через соответствующие первый и второй фильтры нижних частот соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления генератором, выход которого соединен с входом управляемого генератора,
   а выход делителя частоты на два соединен с управляющим входом третьего переключателя, отличающийся тем, что введены четвертый, пятый, шестой и седьмой переключатели, эталонный генератор, умножитель частоты, дискретный фазовращатель, делитель частоты и формирователь управляющих сигналов, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с входами управления четвертого, пятого, шестого, седьмого переключателей и дискретного фазовращателя, а вход с информационным выходом решающего блока, второй и третий входы четвертого переключателя соединены соответственно с выходами первого переключателя и умножителя частоты, а выход с входом усилителя высокой частоты, второй и третий входы пятого переключателя соединены соответственно с выходами ограничителя и дискретного фазовращателя,
   а выход с вторым входом перемножающего блока, второй и третий входы шестого переключателя соединены соответственно с выходами перестраиваемого генератора первого канала фазовой регулировки и делителя частоты, а выход с первым входом фазоизмерителя, второй и третий входы седьмого переключателя соединены соответственно с выходами перестраиваемого генератора второго канала фазовой регулировки и делителя частоты, а выход с вторым входом фазоизмерителя, выход эталонного генератора соединен с входами умножителя частоты, делителя частоты и вторым входом дискретного фазовращателя.

Images