RU2088948C1 - Phase radio geodetic system - Google Patents

Phase radio geodetic system Download PDF

Info

Publication number
RU2088948C1
RU2088948C1 SU5009441A RU2088948C1 RU 2088948 C1 RU2088948 C1 RU 2088948C1 SU 5009441 A SU5009441 A SU 5009441A RU 2088948 C1 RU2088948 C1 RU 2088948C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
antenna
phase
transmitter
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Кокорин
Original Assignee
Научно-производственное объединение "Сибцветметавтоматика"
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 Научно-производственное объединение "Сибцветметавтоматика" filed Critical Научно-производственное объединение "Сибцветметавтоматика"
Priority to SU5009441 priority Critical patent/RU2088948C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2088948C1 publication Critical patent/RU2088948C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology, creation of measurement system in geodesy. SUBSTANCE: system comprises one or several ground and airborne transceiving stations, measurement unit, two phase detectors, two computers, two frequency synthesizers, two power amplifiers, two antenna switches, mixers, two intermediate frequency amplifiers, two amplifiers-limiters, logic element, two reference generators, two commutators-formers, two transceiving antennas, additional antenna, receiving unit, limiter, phase inverter, three AND gates, microprocessor module, permanent storage element, on-line storage element, decoder, flip-flop, three frequency dividers, three filters and retunable generator with proper couplings. EFFECT: expanded zone of unambiguous determination of distance when system operates automatically. 2 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании измерительных систем в геодезии. The invention relates to measuring equipment and can be used to create measuring systems in geodesy.

Известна дальномерная система с измерением разности фаз на частоте модуляции, содержащая наземную и бортовую приемо-передающие станции, при этом бортовая приемо-передающая станция содержит приемо-передающую антенну, последовательно соединенные генератор опорной частоты, делитель частоты и передатчик, последовательно соединенные приемник, блок переменной задержки, блок статической обработки достоверных сигналов и индикатор, выход генератора опорной частоты соединен с вторым входом блока статической обработки достоверных сигналов, приемо-передающая антенна соединена с выходом передатчика и входом приемника, наземная приемо-передающая станция содержит передатчик, приемник и приемо-передающую антенну, соединенную с выходом передатчика и входом приемника, выход которого соединен с входом передатчика. Known rangefinder system with measuring the phase difference at the modulation frequency, containing ground and airborne transceiver stations, while the airborne transceiver station contains a transceiver antenna, serially connected reference frequency generator, frequency divider and transmitter, serially connected receiver, variable unit delays, the static processing unit of reliable signals and an indicator, the output of the reference frequency generator is connected to the second input of the static processing unit of reliable signals, Receiving and transmitting antenna connected to the transmitter output and receiver input, ground transceiver station includes a transmitter, a receiver and a receiving-transmitting antenna coupled to the transmitter output and receiver input, whose output is connected to the input of the transmitter.

Недостатками устройства являются низкая точность измерения расстояния между наземной и бортовой станциями за счет измерения разности фаз на частоте модуляции и узкая зона однозначного определения расстояния. The disadvantages of the device are the low accuracy of measuring the distance between the ground and airborne stations by measuring the phase difference at the modulation frequency and a narrow zone to uniquely determine the distance.

Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение зоны однозначного определения расстояния. The aim of the invention is to improve the accuracy of measurement and expanding the area of unambiguous determination of distance.

Указанная цель достигается тем, что в фазовой радиогеодезической системе, состоящей из одной или нескольких наземных и бортовой приемо-передающих станций, при этом бортовая приемо-передающая станция содержит приемо-передающую антенну, передатчик, первый приемник, генератор опорной частоты, индикатор. Наземная приемо-передающая станция содержит приемо-передающую антенну, передатчик и приемник введены в наземную приемо-передающую станцию, антенный переключатель, усилитель-ограничитель, фазовый детектор, решающий блок, синтезатор частот, фазовращатель, генератор опорной частоты и коммутатор-формирователь, выходы которого соединены с управляющими входами передатчика, антенного переключателя и фазового детектора, выход которого соединен с входом решающего блока, входы решающего блока соединены с управляющими входами синтезатора частот и фазовращателя, выход которого соединен с входом передатчика, выход генератора опорной частоты соединен с первым входом фазового детектора, с входами синтезатора частот и коммутатора-формирователя, приемо-передающая антенна соединена с антенным переключателем, выход которого соединен с первым входом приемника, а вход антенного переключателя соединен с выходом передатчика, выходы синтезатора частот соединены с входом фазовращателя и вторым входом приемника, выход которого соединен через усилитель-ограничитель с вторым входом фазового детектора, в бортовую станцию введены антенный переключатель, фазовый детектор, решающий блок, синтезатор частот, первый усилитель-ограничитель, последовательно соединенные приемная антенна, второй приемник, второй усилитель-ограничитель и коммутатор сигналов, коммутатор-формирователь, выходы которого соединены с управляющими входами передатчика, антенного переключателя и фазового детектора, выход которого соединен с входом решающего блока, выходы решающего блока соединены с входом индикатора, с управляющими входами коммутатора-формирователя, синтезатора частот и генератора опорной частоты, выход которого соединен с первым входом фазового детектора, с входами синтезатора частот и коммутатора-формирователя, приемо-передающая антенна соединена с антенным переключателем, выход которого соединен с первым входом первого приемника, а вход антенного переключателя соединен с выходом передатчика, выходы синтезатора частот соединены с входом передатчика и вторыми входами первого и второго приемников, выход первого приемника соединен через первый усилитель-ограничитель с вторым входом коммутатора сигналов, выход которого соединен с третьим входом фазового детектора, вход управления коммутатора сигналов соединен с выходом решающего блока. This goal is achieved by the fact that in a phase radio geodetic system consisting of one or more ground and airborne transceiver stations, the airborne transceiver station contains a transceiver antenna, a transmitter, a first receiver, a reference frequency generator, an indicator. A ground-based transceiver station contains a transceiver antenna, a transmitter and a receiver introduced into a ground-based transceiver station, an antenna switch, an amplifier-limiter, a phase detector, a decision unit, a frequency synthesizer, a phase shifter, a reference frequency generator, and a driver-shaper, the outputs of which connected to the control inputs of the transmitter, antenna switch and phase detector, the output of which is connected to the input of the decision block, the inputs of the decision block are connected to the control inputs of the synthesizer from and a phase shifter, the output of which is connected to the input of the transmitter, the output of the reference frequency generator is connected to the first input of the phase detector, with the inputs of the frequency synthesizer and the commutator-shaper, the transceiver antenna is connected to the antenna switch, the output of which is connected to the first input of the receiver, and the input the antenna switch is connected to the output of the transmitter, the outputs of the frequency synthesizer are connected to the input of the phase shifter and the second input of the receiver, the output of which is connected through the amplifier-limiter to the second phase input of the detector, an antenna switch, a phase detector, a decoding unit, a frequency synthesizer, a first amplifier-limiter, a series-connected receiving antenna, a second receiver, a second amplifier-limiter and a signal switch, a driver-shaper, the outputs of which are connected to the control inputs, are introduced into the on-board station transmitter, antenna switch and phase detector, the output of which is connected to the input of the decision block, the outputs of the decision block are connected to the input of the indicator, with the control inputs of the switch a-shaper, frequency synthesizer and reference frequency generator, the output of which is connected to the first input of the phase detector, with the inputs of the frequency synthesizer and switch-shaper, the transmit-receive antenna is connected to the antenna switch, the output of which is connected to the first input of the first receiver, and the antenna input the switch is connected to the output of the transmitter, the outputs of the frequency synthesizer are connected to the input of the transmitter and the second inputs of the first and second receivers, the output of the first receiver is connected through the first amplifier-limiting An amplifier with a second input of the signal switch, the output of which is connected to the third input of the phase detector, the control input of the signal switch is connected to the output of the decision unit.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие его работу. In FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed device; in FIG. 2 timelines explaining his work.

Устройство содержит бортовую станцию 1, состоящую из последовательно соединенных передатчика 2, антенного переключателя 3, первого приемника 4, первого усилителя-ограничителя 5, коммутатора сигналов 6, фазового детектора 7, решающего блока 8 и синтезатора частот 9, генератора опорной частоты 10, коммутатора-формирователя 11, индикатора 12, антенны 13, последовательно соединенных приемной антенны 14, второго приемника 15 и второго усилителя-ограничителя 16, выход которого соединен с вторым входом коммутатора сигналов 6, выходы синтезатора частот 9 соединены с передатчиком 2 и приемниками 4 и 15, выходы решающего блока 8 соединены с индикатором 12, коммутатором-формирователем 11, коммутатором сигналов 6 и генератором опорной частоты 10, выход которого соединен с синтезатором частот 9, фазовым детектором 7, коммутатором-формирователем 11, выходы которого соединены с управляющими входами передатчика 2, фазового детектора 7 и антенного переключателя 3, соединенного с антенной 13. Наземная станция 17 содержит последовательно соединенные передатчик 18, антенный переключатель 19, приемник 20, усилитель-ограничитель 21, фазовый детектор 22, решающий блок 23, синтезатор частот 24, фазовращатель 25, соединенный с передатчиком 18, генератор опорной частоты 26, коммутатор-формирователь 27, антенну 28, второй выход синтезатора частот 24 соединен с приемником 20, выход решающего блока 23 соединен с фазовращателем 25, выходы коммутатора-формирователя 27 соединены с управляющими входами передатчика 18, фазового детектора 22 и антенного переключателя 19, соединенного с антенной 28, выход генератора опорной частоты 26 соединен с синтезатором частот 24, коммутатором-формирователем 27 и фазовым детектором 22. The device comprises an on-board station 1, consisting of a series-connected transmitter 2, an antenna switch 3, a first receiver 4, a first limiter amplifier 5, a signal switch 6, a phase detector 7, a decision unit 8 and a frequency synthesizer 9, a reference frequency generator 10, a switch- shaper 11, indicator 12, antenna 13, serially connected receiving antenna 14, second receiver 15 and second amplifier-limiter 16, the output of which is connected to the second input of the signal switch 6, the outputs of the frequency synthesizer 9 with are dined with the transmitter 2 and receivers 4 and 15, the outputs of the deciding unit 8 are connected to the indicator 12, the switch-driver 11, the switch of signals 6 and the generator of the reference frequency 10, the output of which is connected to the frequency synthesizer 9, phase detector 7, the switch-driver 11, the outputs of which are connected to the control inputs of the transmitter 2, the phase detector 7 and the antenna switch 3 connected to the antenna 13. The ground station 17 contains a series-connected transmitter 18, antenna switch 19, receiver 20, amplifier-o divider 21, phase detector 22, deciding unit 23, frequency synthesizer 24, phase shifter 25 connected to the transmitter 18, reference frequency generator 26, switch former 27, antenna 28, the second output of the frequency synthesizer 24 is connected to the receiver 20, the output of the deciding unit 23 connected to the phase shifter 25, the outputs of the switch-former 27 are connected to the control inputs of the transmitter 18, the phase detector 22 and the antenna switch 19 connected to the antenna 28, the output of the reference frequency generator 26 is connected to the frequency synthesizer 24, the switch-form irovatelem 27 and the phase detector 22.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Генераторы опорной частоты 10 и 26 вырабатывают непрерывные гармонические сигналы частотой f, которые поступают на коммутаторы-формирователи 11 и 27 и синтезаторы частот 9 и 24. В синтезаторе частот 9 формируются сигналы гетеродина для второго приема 15 с частотами f'П1, F'П2, F'П3. При этом управление частотой принимаемых сигналов осуществляется решающим блоком 8, причем fП1-f'П1 fПР, fП2 F'П2 fПР, fП3 f'П3 fПР, где fП1, fП2, fП3 - рабочие частоты, например, фазовой сверхдлинноволновой системы "Омега"; fПР - промежуточная частота, на которой осуществляется измерение фазы принятых сигналов в блоках 7 и 22. Коммутатор-формирователь 11 вырабатывает сигналы управления для фазового детектора 7 (фиг. 2, б) в соответствии, например, с диаграммой излучения системы "Омега". В установившемся режиме работы устройства временные интервалы приема сигналов бортовой станцией 1 синхронизированы с соответствующими интервалами излучения. Радиоимпульсный сигнал принимается антенной 14 и поступает на вход второго приемника 15, на второй вход которого подаются последовательно во времени сигналы от синтезатора частот 9 с частотами f'П1, f'П2, f'П3. В приемнике 15 осуществляется фильтрация сигналов, преобразование по частоте, усиление. Усилитель-ограничитель 16 преобразует сигнал с выхода приемника 15 в прямоугольные импульсы, нормированные по амплитуде, которые поступают на коммутатор сигналов 6. При включении устройства 1 сигналом от решающего блока 8 коммутатор сигналов 6 пропускает первоначально на вход фазового детектора 7 импульсы с выхода усилителя-ограничителя 16 частотой fПР. В фазовом детекторе 7 осуществляется измерение фазовых сдвигов принятых сигналов, при этом измеряются последовательно фазовые сдвиги θ1, θ2, θ3 (фиг. 2, б).The reference frequency generators 10 and 26 generate continuous harmonic signals of frequency f, which are fed to the shaper switches 11 and 27 and frequency synthesizers 9 and 24. In the frequency synthesizer 9, the local oscillator signals for the second reception 15 with frequencies f'P1, F'P2, F'P3. In this case, the control of the frequency of the received signals is carried out by decision block 8, with fP1-f'P1 fPR, fP2 F'P2 fPR, fP3 f'P3 fPR, where fP1, fP2, fP3 are the operating frequencies, for example, the Omega phase super-long-wave system; fPR - the intermediate frequency at which the phase of the received signals is measured in blocks 7 and 22. The commutator-driver 11 generates control signals for the phase detector 7 (Fig. 2, b) in accordance, for example, with the radiation diagram of the Omega system. In the steady state of the device, the time intervals for receiving signals by the on-board station 1 are synchronized with the corresponding radiation intervals. The radio pulse signal is received by the antenna 14 and is fed to the input of the second receiver 15, the second input of which is supplied sequentially in time with signals from the frequency synthesizer 9 with frequencies f'P1, f'P2, f'P3. The receiver 15 carries out filtering of signals, frequency conversion, amplification. The amplifier-limiter 16 converts the signal from the output of the receiver 15 into rectangular pulses, normalized in amplitude, which are fed to the signal switch 6. When the device 1 is turned on by a signal from the decision unit 8, the signal switch 6 passes the pulses from the output of the amplifier-limiter to the input of the phase detector 7 16 frequency fPR. In the phase detector 7, the phase shifts of the received signals are measured, while the phase shifts θ 1 , θ 2 , θ 3 are measured sequentially (Fig. 2, b).

Информация с фазового детектора 7 поступает в решающий блок 8, в котором вычисляются также фазовые соотношения θ12=Δθ1, θ13=Δθ2 Полученные значения θ1, θ2, θ3 ... Δθ1, Δθ2, ... используются затем в решающем блоке 8 для устранения многозначности фазовых отсчетов.Information from the phase detector 7 enters the decision block 8, in which the phase relations θ 1 = θ 2 = Δθ 1 , θ 13 = Δθ 2 are also calculated. The obtained values are θ 1 , θ 2 , θ 3 ... Δθ 1 , Δθ 2 , ... are then used in the decision block 8 to eliminate the ambiguity of the phase samples.

Таким образом, величина фазового сдвига Δθ1 с учетом коррекции при устранении многозначности соответствует сигналу частотой ω1=fП1-fП2 и при известной скорости распространения радиоволн в решающем блоке 8 используется для определения расстояния (координат) местонахождения бортовой станции 1 с точностью, характерной для фазовых сверхдлинноволновых систем. Затем решающий блок 8 переводит бортовую станцию 1 в режим работы с наземной станцией 17. При этом коммутатор сигналов 6 начинает пропускать на вход фазового детектора 7 сигналы с выхода усилителя-ограничителя 5 (фиг. 2, ж).Thus, the value of the phase shift Δθ 1 , taking into account the correction when eliminating ambiguity, corresponds to a signal of frequency ω 1 = fП1-fП2 and, at a known propagation speed of radio waves in the decision block 8, is used to determine the distance (coordinates) of the location of airborne station 1 with an accuracy typical of phase super long wave systems. Then, the deciding unit 8 puts the on-board station 1 into operation with the ground station 17. At the same time, the signal switch 6 starts passing signals from the output of the amplifier-limiter 5 to the input of the phase detector 7 (Fig. 2, g).

Синтезаторы частот 9 и 24 вырабатывают для излучения опорный сигнал частотой fo и несколько вспомогательных сигналов с частотами f1, f2.fi, кроме того в синтезаторах частот 9 и 24 формируются сигналы гетеродина для приемников 4 и 20 с частотой fОГ, f1Г, f2Г, fiГ, при этом управление частотой излучаемых (принимаемых) сигналов осуществляется решающим блоком 8(23), причем fО fОГ fПР, f1 f1Г fПР, f2 f2Г fПР, fi fiГ fПР, где fПР промежуточная частота, на которой осуществляется измерение фазы принятых сигналов. Коммутаторы-формирователи 11 и 27 вырабатывают сигналы управления для блоков 2 (фиг. 2, а), 3 и 7 (фиг. 2, б), 19 и 22 (фиг. 2, в), 18 (фиг. 2, г).Frequency synthesizers 9 and 24 generate a reference signal with a frequency f o and several auxiliary signals with frequencies f1, f2.f i for radiation, in addition, local oscillator signals for receivers 4 and 20 with a frequency fОГ, f1Г, f2Г are generated in frequency synthesizers 9 and 24, f i Г, while the frequency of the emitted (received) signals is controlled by decision block 8 (23), and fО fОГ fПР, f1 f1Г fПР, f2 f2Г fПР, f i f i Г fПР, where fПР is the intermediate frequency at which the measurement phases of received signals. Shaper-switches 11 and 27 generate control signals for blocks 2 (Fig. 2, a), 3 and 7 (Fig. 2, b), 19 and 22 (Fig. 2, c), 18 (Fig. 2, d) .

Временные диаграммы приведены для установившегося режима устройства, когда временные интервалы излучения и приема сигналов бортовой станции 1 синхронизированы с соответствующими интервалами наземной станции 17. Здесь Тц временной цикл работы устройства; t интервал излучения (приема) опорного сигнала частотой fo; 2t интервал излучения (приема) вспомогательных сигналов с частотами fi; tп длительность паузы; tс интервал приема сигнала сверхдлинноволновой системы.Timing diagrams are given for the steady state of the device when the time intervals of emission and reception of signals of the airborne station 1 are synchronized with the corresponding intervals of the ground station 17. Here T c the time cycle of the device; t the interval of radiation (reception) of the reference signal with a frequency f o ; 2t interval of radiation (reception) of auxiliary signals with frequencies f i ; t p the duration of the pause; t with the interval of reception of the signal of the super-long-wave system.

В передатчике 2 осуществляется усиление сигналов от синтезатора частот 9 до необходимой величины и формирование выходных радиоимпульсных сигналов под воздействием управляющего сигнала от коммутатора-формирователя II (фиг. 2, а). Радиоимпульсный сигнал от передатчика 2, пройдя через антенный переключатель 3, излучается в пространство приемо-передающей антенной 13 (фиг. 2, д). Сигнал, излучаемый в пространство блоком 1 в течение времени Tn, пройдя через среду распространения, принимается приемо-передающей антенной 28 блока 17 и через антенный переключатель 19 поступает на вход приемника 20. На второй вход приемника 20 подаются сигналы от синтезатора частот 24 с частотами (fОГ, f1Г, f2Г, fiГ). В приемнике 20 осуществляется преобразование принимаемого сигнала на частоту fПР (причем fО fОГ fПР, f1 f1Г fПР и т.д.), фильтрация и усиление, а затем нормируются по амплитуде в усилителе-ограничителе 21 и поступают на фазовый детектор 22. В фазовом детекторе 22 под воздействием управляющих сигналов (фиг. 2) осуществляется измерение фазовых сдвигов принятых сигналов, при этом измеряются фазовые сдвиги

Figure 00000002
опорных сигналов частоты fО (фиг. 2, в) и фазовые сдвиги Φ1, Φ2, ... Φi вспомогательных сигналов частотами f1, f2,fi. Информация с фазового детектора 22 поступает в решающий блок 23, в котором вычисляются фазовые соотношения
Figure 00000003

Полученные значения фазы ΔΦ1, ΔΦ2 ... ΔΦi запоминаются в решающем блоке 23. В течение интервала Tр излучаются в пространство сигналы от блока 17, при этом управление частотой и фазой излучаемых сигналов осуществляется решающим блоком 23 через блоки 24 и 25 соответственно. В моменты времени t, когда блоком 17 излучаются в пространство основные сигналы частотой fО, фазовращатель 25 решающим блоком 23 установлен в исходное (нулевое) состояние, излучаемые опорные сигналы частотой fО имеют фазу сигнала генератора 26. В течение интервалов 2t, когда блокам 17 излучаются в пространство вспомогательные сигналы частотами f1, f2.fi, сигналами управления от решающего блока 23 устанавливаются в фазовращателе 25 фазовые сдвиги ΔΦ1, ΔΦ2, ... ΔΦi соответственно.In the transmitter 2, the signals from the frequency synthesizer 9 are amplified to the required value and the output radio-pulse signals are generated under the influence of a control signal from the commutator-former II (Fig. 2, a). The radio pulse signal from the transmitter 2, passing through the antenna switch 3, is radiated into the space of the transceiver antenna 13 (Fig. 2, e). The signal radiated into the space by block 1 during the time Tn, passing through the propagation medium, is received by the transceiver antenna 28 of block 17 and fed through the antenna switch 19 to the input of receiver 20. Signals from the frequency synthesizer 24 with frequencies ( fOG, f1Г, f2Г, f i Г). In the receiver 20, the received signal is converted to the frequency fPR (and fО fОГ fПР, f 1 f1Г fПР, etc.), filtering and amplification, and then are normalized by amplitude in the amplifier-limiter 21 and fed to the phase detector 22. In phase the detector 22 under the influence of control signals (Fig. 2) measures the phase shifts of the received signals, while the phase shifts are measured
Figure 00000002
reference signals of frequency fO (Fig. 2, c) and phase shifts Φ 1 , Φ 2 , ... Φ i of auxiliary signals with frequencies f 1 , f 2 , f i . Information from the phase detector 22 enters the decision block 23, in which the phase relations are calculated
Figure 00000003

The obtained phase values ΔΦ 1 , ΔΦ 2 ... ΔΦ i are stored in decision block 23. During the interval Tp, signals from block 17 are radiated into space, while the frequency and phase of the emitted signals are controlled by decision block 23 through blocks 24 and 25, respectively. At times t, when the main signals with the frequency fО are emitted into the space by block 17, the phase shifter 25 is set to the initial (zero) state by the deciding block 23, the emitted reference signals with the frequency fО have the phase of the signal of the generator 26. During the intervals 2t, when the blocks 17 are radiated into space auxiliary signals with frequencies f1, f2.f i , control signals from the decision block 23 are set in the phase shifter 25 phase shifts ΔΦ 1 , ΔΦ 2 , ... ΔΦ i, respectively.

Таким образом, в течение интервала Tр блок 17 излучает вспомогательные сигналы, фаза которых равна фазе принятых сигналов в течение интервалов Tu от блока 1, а также сигналы, фаза которых равна фазе генератора 26. В передатчике 18 осуществляется усиление сигналов от фазовращателя 25 и формирование выходных радиоимпульсных сигналов под воздействием управляющего сигнала от коммутатора формирователя 27 (фиг. 2, г). Радиоимпульсный сигнал от передатчика 18, пройдя через антенный переключатель 19, излучается в пространство приемо-передающей антенной 28 (фиг. 2, е). Thus, during the interval Tr, block 17 emits auxiliary signals whose phase is equal to the phase of the received signals during the intervals Tu from block 1, as well as signals whose phase is equal to the phase of the oscillator 26. In the transmitter 18, the signals from the phase shifter 25 are amplified and output signals are generated pulse signals under the influence of a control signal from the switch of the shaper 27 (Fig. 2, d). The radio pulse signal from the transmitter 18, passing through the antenna switch 19, is radiated into the space of the transceiver antenna 28 (Fig. 2, e).

Сигнал, излучаемый в пространство блоком 17 в течение времени Tр, пройдя через среду распространения, принимается приемо-передающей антенной 13 блока 1 и через антенный переключатель 3 поступает на вход приемника 4, на второй вход которого подаются сигналы от синтезатора частот 9 с частотами (fОГ, f1Г, f2Г,fiГ). В приемнике 4 осуществляется преобразование сигнала на частоту fПР, (причем fО fОГ fПР, f2 f1Г fПР и т.п.), сигналы частотой fПР фильтруются и усиливаются, а затем нормируются по амплитуде в усилителе-ограничителе 5 и поступают через коммутатор сигналов 6 на фазовый детектор 7. В фазовом детекторе 7 под воздействием управляющих сигналов (фиг. 2, г) осуществляется измерение фазовых сдвигов принятых сигналов, при этом измеряются фазовые сдвиги ψ01, ψ02 ψoi,,

Figure 00000004
опорных сигналов частоты fО и фазовые сдвиги ψ1, ψ2, ... ψi вспомогательных сигналов частотами f1, f2.fi. Информация с фазового детектора 7 поступает в решающий блок 8, в котором вычисляются фазовые соотношения
Figure 00000005

Полученные значения фазовых сдвигов Δψ1, Δψ2 ... Δψi запоминаются в решающем блоке 8, а затем используются в решающем блоке 8 для устранения многозначности фазовых отсчетов.The signal radiated into the space by block 17 during the time Tp, passing through the propagation medium, is received by the transmitting and receiving antenna 13 of block 1 and through the antenna switch 3 is fed to the input of receiver 4, to the second input of which signals from the frequency synthesizer 9 with frequencies (fOG , f1Г, f2Г, f i Г). In receiver 4, the signal is converted to the frequency fPR, (with fО fОГ fПР, f2 f1Г fПР, etc.), signals with a frequency fПР are filtered and amplified, and then normalized by amplitude in the amplifier-limiter 5 and fed through the signal switch 6 to phase detector 7. In the phase detector 7, under the influence of control signals (Fig. 2, d), the phase shifts of the received signals are measured, while the phase shifts ψ 01 , ψ 02 ψ oi ,, are measured
Figure 00000004
reference signals of frequency fО and phase shifts ψ 1 , ψ 2 , ... ψ i of auxiliary signals with frequencies f1, f2.f i . Information from the phase detector 7 enters the decision block 8, in which the phase relations are calculated
Figure 00000005

The obtained values of the phase shifts Δψ 1 , Δψ 2 ... Δψ i are stored in the decision block 8, and then used in the decision block 8 to eliminate the ambiguity of phase readings.

На практике частоты fО, f1, f2.fi выбираются таким образом, чтобы выполнялись соотношения fО f1 F1, fО f2 F2,fo fi Fi, F1/F2 m1, F2/F3 m2.In practice, the frequencies fО, f1, f2.f i are chosen so that the relations fО f1 F1, fО f2 F2, fo f i F i , F1 / F2 m1, F2 / F3 m2 are fulfilled.

F(i 1)/Fi mi. Здесь F1 частота точной ступени (рабочая частота устройства); F2, F3.Fi частоты грубых ступеней; m1, m2.mi коэффициенты сопряжения частот.F (i 1) / F i m i . Here F1 is the frequency of the exact stage (operating frequency of the device); F2, F3.F i frequencies of coarse steps; m1, m2.m i are frequency conjugation coefficients.

Таким образом, величина фазового сдвига Δψ1, с учетом коррекции при устранении многозначности, соответствует сигналу частотой F1, прошедшего дважды через среду распространения, равна времени запаздывания радиоволн в точке приема по отношению к моменту их излучения, не содержит фазовых набегов обусловленных аппаратурой блоков 1,17 и может использоваться для точного определения расстояния (r) между антенной 13 блока 1 и антенной 28 блока 17 при известной скорости распространения радиоволн и измеренной величине Δψ1, по формуле

Figure 00000006

где C скорость распространения радиоволн.Thus, the value of the phase shift Δψ 1 , taking into account the correction when eliminating ambiguity, corresponds to a signal with a frequency of F1, which passed twice through the propagation medium, is equal to the delay time of the radio waves at the receiving point with respect to the moment of their emission, does not contain phase incursions caused by the apparatus of blocks 1, 17 and can be used to accurately determine the distance (r) between the antenna 13 of block 1 and the antenna 28 of block 17 at a known propagation velocity of the radio waves and the measured value Δψ 1 , according to the formula
Figure 00000006

where C is the propagation velocity of radio waves.

Коммутатор сигналов 6 управляется от решающего блока 8 и пропускает нормированные по амплитуде импульсные сигналы либо от усилителя-ограничителя 5 (высокий уровень на фиг.2, ж), либо от усилителя-ограничителя 16 (низкий уровень сигнала управления на фиг.2, ж) на вход фазового детектора 7. The signal switch 6 is controlled from the decision unit 8 and transmits pulse-normalized amplitude signals either from the amplifier-limiter 5 (high level in FIG. 2, g) or from the amplifier-limiter 16 (low level of the control signal in FIG. 2, g) at the input of the phase detector 7.

Таким образом, благодаря новым элементам и связям достигается расширение зоны однозначного определения расстояния и автоматизации работы устройства за счет работы бортовой станции по сигналам, например, фазовой сверхдлинноволновой системы "Омега" и однозначного определения расстояния (координат) с погрешностью, например, до ± 5 км в начальный период после включения. Затем осуществляется автоматический переход на работу бортовой станции с наземными станциями фазовой радиогеодезической системы и уточнение расстояния (координат) с погрешностью например, до единиц метров. Thus, thanks to new elements and connections, the zone of unambiguous determination of distance and automation of the device’s operation is achieved due to the operation of the on-board station by signals, for example, the Omega phase superlong wave system and unambiguous determination of the distance (coordinates) with an error, for example, of up to ± 5 km in the initial period after inclusion. Then, an automatic transition to the operation of the airborne station with ground stations of the phase radio-geodetic system is carried out and the distance (coordinates) is refined with an error, for example, to units of meters.

Claims (1)

Фазовая радиогеодезическая система, состоящая из одной или нескольких наземных и бортовой приемопередающих станций, при этом бортовая приемопередающая станция содержит приемопередающую антенну, передатчик, первый приемник, генератор опорный частоты, индикатор, наземная приемопередающая станция содержит приемопередающую антенну, передатчик и приемник, отличающаяся тем, что в наземную приемопередающую станцию введены антенный переключатель, усилитель-ограничитель, фазовый детектор, решающий блок, синтезатор частот, фазовращатель, генератор опорной частоты и коммутатор-формирователь, выходы которого соединены с управляющими входами передатчика, антенного переключателя и фазового детектора, выход которого соединен с входом решающего блока, выходы решающего блока соединены с управляющими входами синтезатора частот и фазовращателя, выход которого соединен с входом передатчика, выход генератора опорной частоты соединен с первым входом фазового детектора, с входами синтезатора частот и коммутатора-формирователя, приемопередающая антенна соединена с антенным переключателем, выход которого соединен с первым входом приемника, а выход антенного переключателя соединен с выходом передатчика, выходы синтезатора частот соединены с входом фазовращателя и вторым входом приемника, выход которого соединен через усилитель-ограничитель с вторым входом фазового детектора, в бортовую станцию введены антенный переключатель, фазовый детектор, решающий блок, синтезатор частот, первый усилитель-ограничитель, последовательно соединенные приемная антенна, второй приемник, второй усилитель-ограничитель и коммутатор сигналов, коммутатор-формирователь, выходы которого соединены с управляющими входами передатчика, антенного переключателя и фазового детектора, выход которого соединен с входом решающего блока, выходы решающего блока соединены с входом индикатора, с управляющими входами коммутатора-формирователя, синтезатора частот и генератора опорной частоты, выход которого соединен с первым входом фазового детектора, с входами синтезатора частот и коммутатора-формирователя, приемопередающая антенна соединена с антенным переключателем, выход которого соединен с первым входом первого приемника, а выход антенного переключателя соединен с выходом передатчика, выходы синтезатора частот соединены с входом передатчика и вторыми входами первого и второго приемников, выход первого приемника соединен через первый усилитель-ограничитель с вторым входом коммутатора сигналов, выход которого соединен с третьим входом фазового детектора, вход управления коммутатора сигналов соединен с выходом решающего блока. A phase radio-geodetic system consisting of one or more ground and airborne transceiver stations, wherein the airborne transceiver station contains a transceiver antenna, a transmitter, a first receiver, a reference frequency generator, an indicator, a ground transceiver station contains a transceiver antenna, a transmitter and a receiver, characterized in that an antenna switch, an amplifier-limiter, a phase detector, a deciding unit, a frequency synthesizer, a phase shifter, ge a reference frequency nerator and a driver-shaper, the outputs of which are connected to the control inputs of the transmitter, an antenna switch and a phase detector, the output of which is connected to the input of the decision block, the outputs of the decision block are connected to the control inputs of the frequency synthesizer and phase shifter, the output of which is connected to the input of the transmitter, the output the reference frequency generator is connected to the first input of the phase detector, with the inputs of the frequency synthesizer and the commutator-shaper, the transceiver antenna is connected to the antenna switch a transmitter, the output of which is connected to the first input of the receiver, and the output of the antenna switch is connected to the output of the transmitter, the outputs of the frequency synthesizer are connected to the input of the phase shifter and the second input of the receiver, the output of which is connected through the amplifier-limiter to the second input of the phase detector, an antenna switch is introduced into the on-board station , phase detector, decision block, frequency synthesizer, first limiter amplifier, receiving antenna connected in series, second receiver, second limiter amplifier and switch p signals, a driver-shaper, the outputs of which are connected to the control inputs of the transmitter, an antenna switch and a phase detector, the output of which is connected to the input of the decision block, the outputs of the decision block are connected to the indicator input, with the control inputs of the switch-driver, frequency synthesizer and reference frequency generator , the output of which is connected to the first input of the phase detector, with the inputs of the frequency synthesizer and the driver-shaper, the transceiver antenna is connected to the antenna switch, the output to which is connected to the first input of the first receiver, and the output of the antenna switch is connected to the output of the transmitter, the outputs of the frequency synthesizer are connected to the input of the transmitter and the second inputs of the first and second receivers, the output of the first receiver is connected through the first amplifier-limiter to the second input of the signal switch, the output of which is connected with the third input of the phase detector, the control input of the signal switch is connected to the output of the decision unit.
SU5009441 1991-08-05 1991-08-05 Phase radio geodetic system RU2088948C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5009441 RU2088948C1 (en) 1991-08-05 1991-08-05 Phase radio geodetic system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5009441 RU2088948C1 (en) 1991-08-05 1991-08-05 Phase radio geodetic system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2088948C1 true RU2088948C1 (en) 1997-08-27

Family

ID=21588936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5009441 RU2088948C1 (en) 1991-08-05 1991-08-05 Phase radio geodetic system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2088948C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2457629C1 (en) * 2011-07-12 2012-07-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) Phase radio-navigation system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 819767, кл. G 01 S 1/32, 1981. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2457629C1 (en) * 2011-07-12 2012-07-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) Phase radio-navigation system
EA019096B1 (en) * 2011-07-12 2014-01-30 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) Phase radio navigation system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5589838A (en) Short range radio locator system
US4521778A (en) High-resolution, coherent pulse radar
US4851852A (en) Decorrelation tolerant coherent radar altimeter
US3334344A (en) Doppler radar altimeter
US4041494A (en) Distance measuring method and apparatus
GB655396A (en) Improvements in or relating to radio distance-measuring apparatus utilizing the doppler effect
US3713154A (en) Radar
US2991467A (en) Pulse radar system for automatically tracking a selected moving target
US3727222A (en) Pseudo-random coded doppler tracking and ranging
US3065465A (en) Distance measuring devices
US2776425A (en) Coherent radar system
US3883873A (en) Method of unambiguous detecting the position of moving object, also ground station and receiver display of radio navigation system for effecting same
US2678440A (en) Airborne moving target indicating radar system
RU2088948C1 (en) Phase radio geodetic system
US4959654A (en) Digitally generated two carrier phase coded signal source
EP0154054A2 (en) HF arrangement for coherent pulse radar
JP2003028949A (en) Transmitting-receiving apparatus and radar apparatus
US3054104A (en) Frequency modulated radar systems
US2977589A (en) Electromagnetic detecting and tracking devices
US3975736A (en) Radio theodolite angle measuring apparatus
US3045232A (en) Electronic velocity indicator apparatus
RU2018864C1 (en) Method of measuring distance in doppler speed vector meters for flying vehicles
US3913106A (en) Radar detection apparatus for preventing vehicular collisions
RU2042144C1 (en) Device for measuring parameters of motion of object
GB1065818A (en) Radio location ranging system