RU2099732C1

RU2099732C1 - Direction finder

Info

Publication number: RU2099732C1
Application number: RU95121407A
Authority: RU
Inventors: А.В. Гребенников; В.И. Кокорин; И.Н. Сушкин; М.К. Чмых
Original assignee: Красноярский государственный технический университет
Priority date: 1995-12-19
Filing date: 1995-12-19
Publication date: 1997-12-20

Abstract

FIELD: determination of movement of object in space. SUBSTANCE: direction finder is so designed that signals from different antennas 1, 2 pass through same units 3-11 of direction finder sequentially in time which provides for high accuracy of measurement of received signals since phase shifts in units 3-11 are identical for both channels 16 and 17 of direction finder. If it will be necessary to determine direction in three-dimensional space then there is provided at least one more linear row of antennas which should be placed preferable at angle of 90 deg to first row of antennas. One antenna may be common for both rows of antennas. Number of channels of adjustment of phase-lock control depends on number of receiving antennas 1, 2, etc. Switches 3 and 11 are selected for corresponding number of commutations. Increased accuracy of determination of direction of object in space is achieved thanks to automatic measurement of phase shifts emerging in units of direction finder including frequency converter 6 and limiter 7 with change of levels of input signals within wide limits and their accounting for resultant values of phase shifts. EFFECT: increased accuracy of determination of direction of movement of object in space. 4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к радионавигации и может быть использовано для определения направления подвижного объекта в пространстве. The present invention relates to radio navigation and can be used to determine the direction of a moving object in space.

Известно устройство по патенту США N 4384293, 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. A device is known according to US patent N 4384293, providing information on the orientation of the object, consisting of an antenna unit including a series of antennas, a controlled switch, an adder and a receiver, the receiver consisting of a pseudo-noise modulation conversion unit, a phase synchronization and carrier tracking unit, a phase measurement unit , a deciding unit, an antenna unit control unit. This device provides orientation of the object in space by measuring information about the phase shift of signals received from satellites of the navigation system.

Недостатком устройства является низкая точность измерения при значительных изменениях уровней входных сигналов. The disadvantage of this device is the low accuracy of measurements with significant changes in the levels of input signals.

Ближайшим к изобретению аналогом (прототипом) является пеленгатор по заявке DE N 3540212, 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 блоком управления генератором, выход которого соединен с входом управляемого генератора, выходы генераторов преобразованной частоты первого и второго каналов фазовой регулировки соединены с входами фазоизмерителя. The closest analogue (prototype) to the invention is a direction finder according to the application DE N 3540212, comprising at least two antennas located on one straight line and connected to the first switch, in series connected to a high frequency amplifier, frequency converter, limiter, multiplier, reader, counter and the second switch, connected in series by a controlled generator, a frequency divider into two and a drive, the output of which is connected to the second input of the multiplying device, the output of the generator is connected to the second input of the reader, the phase meter, the output of which is connected to the deciding unit, a clock generator whose outputs are connected to the control inputs of the first and second switches, the outputs of the second switch are connected to the inputs of the phase adjustment channels, the number of channels being equal to the number of direction finding antennas, and each phase adjustment channel contains the first and second multipliers, the inputs of which are interconnected and are the inputs of each channel, the outputs of the multipliers are connected to the moves of the first and second adders, the outputs of which are connected to the inputs of the third multiplier, the output of which is connected to a series-connected filter, the converted frequency generator and the phase shift device, the output of which is connected to the second input of the second multiplier, the second input of the first multiplier is connected to the output of the converted frequency generator, the outputs of the first and second adders of one of the channels of phase adjustment are connected through quadrants to the inputs of the third adder, the output of which is connected to etim switch which outputs via the first and second lowpass filters connected to the generator control unit, whose output is connected to the input of controlled oscillator, the frequency of generator outputs the transformed first and second phase adjustment channels are connected to inputs fazoizmeritelya.

Данное устройство обеспечивает ориентирование объекта в пространстве за счет измерения фазовых сдвигов сигналов, принимаемых от спутников радионавигационной системы на разнесенные антенны. This device provides orientation of the object in space by measuring the phase shifts of the signals received from the satellites of the radio navigation system to the diversity antennas.

Недостатком устройства является низкая точность измерения при условии, когда расстояние между пеленгатором и спутником изменяется в широких пределах, что приводит к значительным изменениям уровней входных сигналов пеленгатора (в сотни, тысячи раз). The disadvantage of this device is the low accuracy of the measurement, provided that the distance between the direction finder and the satellite varies widely, which leads to significant changes in the levels of the input signals of the direction finder (hundreds, thousands of times).

В основу изобретения положена задача повышения точности определения направления объекта в пространстве путем учета погрешностей, возникающих в блоках пеленгатора при изменении уровней входных сигналов в широких пределах. The basis of the invention is to improve the accuracy of determining the direction of the object in space by taking into account the errors that occur in the direction finder blocks when the levels of the input signals vary widely.

Поставленная задача решается тем, что в пеленгатор, содержащий не менее двух антенн, расположенных на одной прямой и соединенных с соответствующими входами первого переключателя, последовательно соединенные усилитель высокой частоты, преобразователь частоты, ограничитель, перемножающий блок, считывающий блок, счетчик и второй переключатель, последовательно соединенные управляемый генератор, делитель частоты на два и накопитель, выход которого соединен с вторым 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, третий вход решающего блока является входом информационного сигнала спутниковых данных, 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, первые входы которых соединены между собой и являются входами каждого канала, выходы первого и второго перемножителей соединены через соответствующие первый и второй сумматоры соответственно с первым и вторым входами третьего перемножителя, выход которого через последовательно соединенные первый фильтр, первый генератор преобразованной частоты и блок фазового сдвига соединен с вторым входом второго перемножителя, второй вход первого перемножителя соединен с выходом первого генератора преобразованной частоты, кроме того, выходы первого и второго сумматоров первого канала фазовой регулировки соединены через соответствующие первый и второй квадраторы с соответствующими входами третьего сумматора, выход которого соединен с первым 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, при этом выход первого генератора преобразованной частоты соединен с первым входом фазоизмерителя, согласно изобретению введены последовательно соединенные опорный генератор, делитель частоты и четвертый переключатель, блок управления, амплитудный измеритель, первый и второй формирователи частот, формирователь принимаемого сигнала, пятый переключатель, аттенюатор и шестой переключатель, первый вход которого соединен с выходом первого переключателя, управляющий вход с первым выходом блока управления, второй вход с выходом аттенюатора, а выход с входом усилителя высокой частоты, второй выход опорного генератора соединен с входами первого и второго формирователей частот и входом формирователя принимаемого сигнала, выходы первого и второго формирователей частот соединены с первым и вторым входами пятого переключателя, управляющий вход которого соединен с вторым выходом блока управление, а выход -с вторым входом преобразователя частоты, третий выход блока управления соединен с управляющим входом четвертого переключателя, а четвертый выход с управляющим входом аттенюатора, второй вход которого соединен с выходом формирователя принимаемого сигнала, вход блока управления соединен с выходом решающего блока, второй вход которого соединен с выходом амплитудного измерителя, входом соединенного с выходом преобразователя частоты, второй вход четвертого переключателя соединен с выходом генератора преобразованной частоты второго канала фазовой регулировки, а выход с вторым входом фазоизмерителя. The problem is solved in that in the direction finder, containing at least two antennas located on one straight line and connected to the corresponding inputs of the first switch, a high-frequency amplifier, a frequency converter, a limiter, a multiplying unit, a reading unit, a counter and a second switch are connected in series connected by a controlled generator, a frequency divider into two and a drive, the output of which is connected to the second input of the multiplying unit, the output of the controlled generator is connected to W the input of the reading unit, a phase meter whose output is connected to the first information input of the decision block, the second input of the decision block is the input of the information signal about its own position, the third input of the decision block is the input of the information signal of satellite data, a clock generator, the outputs of which are connected to the control inputs of the first and the second switch, the outputs of the second switch are connected to the inputs of the phase adjustment channels, the number of channels being equal to the number of direction finding antennas and each phase adjustment channel contains the first and second multipliers, the first inputs of which are connected to each other and are the inputs of each channel, the outputs of the first and second multipliers are connected through the corresponding first and second adders, respectively, with the first and second inputs of the third multiplier, the output of which is connected through series the first filter, the first converted frequency generator and the phase shift unit are connected to the second input of the second multiplier, the second input of the first multiplier is connected with the output of the first generator of the converted frequency, in addition, the outputs of the first and second adders of the first phase adjustment channel are connected through the corresponding first and second quadrators with the corresponding inputs of the third adder, the output of which is connected to the first input of the third switch, the first and second outputs of which are through the corresponding first and the second low-pass filters are connected respectively to the first and second inputs of the generator control unit, the output of which is connected to the input of a controlled generator and, while the output of the first converted frequency generator is connected to the first input of the phase meter, according to the invention, a reference generator, a frequency divider and a fourth switch, a control unit, an amplitude meter, first and second frequency drivers, a received signal shaper, a fifth switch, an attenuator and the sixth switch, the first input of which is connected to the output of the first switch, the control input with the first output of the control unit, the second input with the output of the attenu torus, and the output with the input of the high-frequency amplifier, the second output of the reference generator is connected to the inputs of the first and second frequency drivers and the input of the driver of the received signal, the outputs of the first and second frequency drivers are connected to the first and second inputs of the fifth switch, the control input of which is connected to the second output control unit, and the output is with the second input of the frequency converter, the third output of the control unit is connected to the control input of the fourth switch, and the fourth output is with the control input at an ennuator, the second input of which is connected to the output of the driver of the received signal, the input of the control unit is connected to the output of the deciding unit, the second input of which is connected to the output of the amplitude meter, the input connected to the output of the frequency converter, the second input of the fourth switch is connected to the output of the converted frequency generator of the second phase channel adjustment, and the output with the second input of the phase meter.

Преимущества предлагаемого технического решения заключаются в повышении точности измерения информационных параметров за счет автоматического измерения и учета погрешностей, вносимых узлами пеленгатора при изменении уровней входных сигналов в широких пределах. The advantages of the proposed technical solution are to increase the accuracy of measuring information parameters by automatically measuring and accounting for errors introduced by direction finding nodes when changing input signal levels over a wide range.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 -вариант реализации решающего блока; на фиг.3 блок-схема алгоритма его работы; на фиг.4 вариант реализации блока управления. Figure 1 shows the structural diagram of the proposed device; figure 2 is an implementation option of the decision block; figure 3 is a block diagram of the algorithm of its operation; figure 4 an implementation option of the control unit.

Пеленгатор содержит антенны 1, 2, соединенные с первым переключателем 3, последовательно соединенные первый переключатель 3, шестой переключатель 4, усилитель высокой частоты 5, преобразователь частоты 6, ограничитель 7, перемножающий блок 8, считывающий блок 9, счетчик 10 и второй переключатель 11, последовательно соединенные управляемый генератор 12, делитель частоты на два 13 и накопитель 14, выход которого соединен с вторым входом перемножающего блока 8, выход управляемого генератора 12 соединен с вторым входом считывающего блока 9, тактовый генератор 15, выходы которого соединены с входами управления первого 3 и второго 11 переключателей, выходы второго переключателя 11 соединены с входами первого 16 и второго 17 каналов фазовой регулировки, первый канал фазовой регулировки 16 содержит первый 18 и второй 19 перемножители, выходы которых соединены соответственно с входами первого 20 и второго 21 сумматоров, выходы которых соединены с входами третьего перемножителя 22, выход которого подключен к последовательно соединенному фильтру 23, генератору преобразованной частоты 24 и блоку фазового сдвига 25, а выход последнего соединен с вторым входом второго перемножителя 19, второй вход первого перемножителя 18 соединен с выходом генератора преобразованной частоты 24, выходы сумматоров 20 и 21 соединены через квадраторы 26 и 27 соответственно с входами третьего сумматора 28, выход которого соединен с третьим переключателем 29, выходы которого через первый 30 и второй 31 фильтры нижних частот и блок управления генератором 32 соединены с управляемым генератором 12, выход опорного генератора 33 соединен с входами первого и второго формирователей частот 34 и 35, формирователя принимаемого сигнала 36 и делителя частоты 37, выход которого соединен с четвертым 38 переключателем, фазоизмеритель 39, первый вход которого соединен с выходом генератора 24 первого канала фазовой регулировки 16, а второй вход с выходом переключателя 38, другой вход переключателя 38 соединен с выходом генератора 24 второго канала фазовой регулировки 17, выход фазоизмерителя 39 соединен с первым входом решающего блока 40, второй вход которого соединен с выходом амплитудного измерителя 41, входом соединенного с выходом преобразователя частоты 6, выход решающего блока 40 соединен с входом блока управления 42, выходы которого соединены с управляющими входами четвертого 38, пятого 43 и шестого 4 переключателей и аттенюатора 44, выход которого соединен с входом шестого переключателя 4, выходы формирователей частот 34 и 35 соединены с входами пятого переключателя 43, выход которого соединен с вторым входом преобразователя частоты 6. The direction finder comprises antennas 1, 2 connected to the first switch 3, connected in series to the first switch 3, the sixth switch 4, the high frequency amplifier 5, the frequency converter 6, the limiter 7, the multiplying unit 8, the reading unit 9, the counter 10 and the second switch 11, a serially connected controlled generator 12, a frequency divider into two 13 and a drive 14, the output of which is connected to the second input of the multiplying unit 8, the output of the controlled generator 12 is connected to the second input of the reading unit 9, the clock gene a vector 15, the outputs of which are connected to the control inputs of the first 3 and second 11 switches, the outputs of the second switch 11 are connected to the inputs of the first 16 and second 17 phase adjustment channels, the first phase adjustment channel 16 contains the first 18 and second 19 multipliers, the outputs of which are connected respectively the inputs of the first 20 and second 21 adders, the outputs of which are connected to the inputs of the third multiplier 22, the output of which is connected to a series-connected filter 23, the converted frequency generator 24 and the phase block with motor 25, and the output of the latter is connected to the second input of the second multiplier 19, the second input of the first multiplier 18 is connected to the output of the transformed frequency generator 24, the outputs of the adders 20 and 21 are connected through squares 26 and 27, respectively, with the inputs of the third adder 28, the output of which is connected to the third a switch 29, the outputs of which through the first 30 and second 31 low-pass filters and the control unit of the generator 32 are connected to a controlled generator 12, the output of the reference generator 33 is connected to the inputs of the first and second formers h Note 34 and 35, the driver of the received signal 36 and the frequency divider 37, the output of which is connected to the fourth 38 switch, a phase meter 39, the first input of which is connected to the output of the generator 24 of the first phase adjustment channel 16, and the second input with the output of the switch 38, another switch input 38 is connected to the output of the generator 24 of the second phase adjustment channel 17, the output of the phase meter 39 is connected to the first input of the decision unit 40, the second input of which is connected to the output of the amplitude meter 41, the input connected to the output of the pre frequency selector 6, the output of the deciding unit 40 is connected to the input of the control unit 42, the outputs of which are connected to the control inputs of the fourth 38, fifth 43 and sixth 4 switches and attenuator 44, the output of which is connected to the input of the sixth switch 4, the outputs of the frequency drivers 34 and 35 are connected with the inputs of the fifth switch 43, the output of which is connected to the second input of the frequency Converter 6.

Решающий блок 40 (фиг.2) содержит микропроцессорный модуль 45, шина адреса которого соединена с адресными входами постоянного запоминающего элемента 46, оперативного запоминающего элемента 47, входами дешифратора 48, выходы которого соединены с управляющими входами запоминающих элементов 46 и 47, информационные входы-выходы микропроцессорного модуля 45 соединены с выходами постоянного запоминающего элемента 46, с информационными входами-выходами оперативного запоминающего элемента 47, управляющие выходы микропроцессорного модуля 45 "чтение", "запись" соединены с входами управления постоянного 46 и оперативного 47 запоминающих элементов. The decision block 40 (Fig. 2) contains a microprocessor module 45, the address bus of which is connected to the address inputs of the read-only memory element 46, the random-access memory element 47, the inputs of the decoder 48, the outputs of which are connected to the control inputs of the storage elements 46 and 47, information inputs and outputs microprocessor module 45 are connected to the outputs of read-only memory element 46, with information inputs and outputs of random-access memory element 47, the control outputs of the microprocessor module 45 "read", "z pis "are connected to the constant control inputs 46 and 47 of operative memory elements.

Блок управления 42 (фиг.4) содержит дешифратор 49, выходы которого соединены через элементы И 50-56 с входами управления регистра 57 и триггеров 58-60. The control unit 42 (figure 4) contains a decoder 49, the outputs of which are connected through the elements And 50-56 with the control inputs of the register 57 and triggers 58-60.

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 F=1575 МГц в сигнал частотой 5 кГц. Преобразованная частота (5 кГц) выбирается таким образом, чтобы не достигать нулевого значения при максимально ожидаемом допплеровском сдвиге частоты, например, для практически реализуемых допплеровских 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 на перемножающий блок 8, в котором данный сигнал умножается с кодом PRC (прецизионный код), считываемым из накопителя 14 под воздействием сигнала от делителя частоты на два 13. Тогда полученный от перемножения сигнал выбирается в считывающий блок 9 с удвоенной частотой от генератора 12. The device operates as follows. The signal emitted by the satellite, for example, of the Navstar system, is received by the antenna 1 and is fed to the frequency converter 6 through the switches 3, 4 and the high-frequency amplifier 5. In the frequency converter 6, the input signal is converted, for example, with a frequency of F = 1575 MHz to a signal 5 kHz frequency. The converted frequency (5 kHz) is selected in such a way as not to reach a zero value at the maximum expected Doppler frequency shift, for example, for practicable Doppler frequencies, the converted frequency varies from 500 Hz to 9.5 kHz. The converted signal (5 kHz) is normalized by amplitude in the limiter 7 so that its output signal takes the value “1” when the threshold value is exceeded, or has the value “0” when the threshold level is not exceeded. As a threshold value, a zero amplitude value can be selected. A noise signal (interference) is superimposed on the carrier frequency signal received from the satellite and modulated by the data, the amplitude of which is significantly (more than 20 dB) greater than the amplitude of the modulated carrier signal. The amplitude-normalized signal from the output of the limiter 7 is fed to the multiplying unit 8, in which this signal is multiplied with the PRC code (precision code), read from the drive 14 under the influence of the signal from the frequency divider by two 13. Then the signal obtained from the multiplication is selected into the reading unit 9 with doubled frequency from the generator 12.

Полученный благодаря выборке в считывающем блоке 9 сигнал подается на счетчик 10. При отсутствии сигнала несущей частоты от спутника результат счета в счетчике 10 возрастает линейно, а при наличии сигнала несущей частоты на входе пеленгатора с модулирующим сигналом или без модуляции временная зависимость результата счета дает линию, нарастание которой попеременно больше и меньше, чем линейное нарастание результата счета при отсутствии сигнала несущей частоты. Полученные результаты счета непрерывно поступают от счетчика 10 через переключатель 11 на два перемножителя 18, 19. На перемножители 18, 19 поступают также сигналы, вырабатываемые генератором преобразованной частоты 24, которые представляют собой регулярные последовательности из "+1" и "-1". Частота сигнала генератора 24 равна преобразованной частоте (5 кГц) и может содержать допплеровское смещение. Сигнал для перемножителя 19 сдвинут относительно сигнала для перемножителя 18 на четверть периода преобразованной частоты (5 кГц) в блоке фазового сдвига 25. Выходные сигналы перемножителей 18 и 19 соответствуют I и Q составляющих сигналов, формируемых аналогично известным устройствам, описанным, например, в [1] и используются для получения сигналов регулирования. The signal obtained through sampling in the reading unit 9 is supplied to the counter 10. In the absence of a carrier frequency signal from the satellite, the counting result in the counter 10 increases linearly, and in the presence of a carrier frequency signal at the direction finder input with or without a modulation, the time dependence of the counting result gives a line, the increase of which is alternately larger and smaller than the linear increase of the counting result in the absence of a carrier frequency signal. The obtained counting results are continuously supplied from the counter 10 through the switch 11 to two multipliers 18, 19. The multipliers 18, 19 also receive signals generated by the converted frequency generator 24, which are regular sequences of "+1" and "-1". The frequency of the signal of the generator 24 is equal to the converted frequency (5 kHz) and may contain a Doppler shift. The signal for the multiplier 19 is shifted relative to the signal for the multiplier 18 by a quarter of the period of the converted frequency (5 kHz) in the phase shift unit 25. The output signals of the multipliers 18 and 19 correspond to the I and Q components of the signals generated similarly to the known devices described, for example, in [1 ] and are used to receive control signals.

В сумматорах 20 и 21 для каждого периода преобразованной частоты (5 кГц), создаваемого в генераторе 24, накапливаются суммарные значения в виде

где слагаемые Z ( ) являются текущими результатами суммирования для данных в скобках моментов времени. В перемножителе 22 суммарное значение I и Q умножаются друг с другом и полученные в результате значения подаются на фильтр 23. Выходной сигнал фильтра 23, который может быть выполнен в виде фильтра нижних частот, регулирует частоту и фазу сигнала генератора преобразованной частоты 24 таким образом, что его выходной сигнал равен по частоте и фазе сигналу несущей, перенесенной на преобразованную частоту (5 кГц). Перемножители 18, 19, 22, сумматоры 20, 21, фильтр 23, генератор преобразованной частоты 24 и блок фазового сдвига 25 образуют известную цепь регулирования ФАПЧ [2, 3] В установившемся состоянии последовательность выдаваемых из сумматора 20 величин I воспроизводит модулированный сигнал, из которого известным способом [4] в устройстве оценки (на фиг.1 не представленном) получаются данные, передаваемые посредством модулирующего сигнала от спутника.In the adders 20 and 21 for each period of the converted frequency (5 kHz) created in the generator 24, the accumulated total values in the form

where the terms Z () are the current summation results for the data in parentheses of time instants. In the multiplier 22, the total value of I and Q are multiplied with each other and the resulting values are sent to the filter 23. The output signal of the filter 23, which can be made in the form of a low-pass filter, adjusts the frequency and phase of the signal of the converted frequency generator 24 so that its output signal is equal in frequency and phase to the carrier signal transferred to the converted frequency (5 kHz). The multipliers 18, 19, 22, the adders 20, 21, the filter 23, the converted frequency generator 24 and the phase shift unit 25 form the known PLL control circuit [2, 3] In the steady state, the sequence of values I output from the adder 20 reproduces a modulated signal from which in a known manner [4] in the evaluation device (not shown in FIG. 1), data are transmitted transmitted by a modulating signal from a satellite.

Значения I и Q подаются не только на перемножитель 22, но и на квадраторы 26 и 27, в которых эти значения возводятся в квадрат (I²+Q²). Квадраты значений I и Q суммируются в сумматоре 28 и суммарные значения (I²+Q²), которые представляют собой отображение амплитуды входного сигнала несущей частоты устройства, подаются попеременно через переключатель 29 на фильтры нижних частот 30 и 31. Переключение переключателя 29 осуществляется с тактовой частотой, с которой переключается временное положение выборки кода PRC из накопителя 14 (например, частота 125 Гц). Выходные сигналы фильтров нижних частот 30 и 31 подаются в блок управления генератором 32, в котором рассчитываются суммы и разности этих значений. Полученные величины используются в блоке управления генератором 32 для определения известным способом [3] сигнала управления, который регулирует фазу сигнала, генерируемого управляемым генератором 12. Сигнал генератора 12 после деления на два в делителе частоты 13 управляет выборкой кода PRC из накопителя 14 (например, с частотой 125 Гц). Сигнал управляемого генератора 12 является, кроме того, тактовым сигналом для считывающего блока 9. 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) [4] и передается в устройство оценки (на фиг.1 не показано).The values of I and Q are fed not only to the multiplier 22, but also to the squares 26 and 27, in which these values are squared (I ² + Q ² ). The squares of the I and Q values are summed in the adder 28 and the total values (I ² + Q ² ), which are a display of the amplitude of the input signal of the carrier frequency of the device, are alternately supplied through the switch 29 to the low-pass filters 30 and 31. Switch 29 is switched with a clock the frequency with which the temporary position of the PRC code sample from the drive 14 is switched (for example, a frequency of 125 Hz). The output signals of the low-pass filters 30 and 31 are supplied to the control unit of the generator 32, in which the sums and differences of these values are calculated. The obtained values are used in the control unit of the generator 32 to determine in a known manner [3] a control signal that regulates the phase of the signal generated by the controlled generator 12. The signal of the generator 12 after dividing by two in the frequency divider 13 controls the selection of the PRC code from the drive 14 (for example, frequency of 125 Hz). The signal of the controlled oscillator 12 is, in addition, a clock signal for the reading unit 9. The phase adjustment of the signal is carried out in such a way that the PRC code accumulated in the direction finder shows the same phase value as the PRC code of the received signal. The temporary position of the PRC code relative to the reference time of the direction finder will be proportional to the distance from the direction finder to the transmitting station (satellite) [4] and transmitted to the evaluation device (not shown in FIG. 1).

Управляемый генератор 12, делитель частоты 13, накопитель 14, считывающий блок 9, счетчик 10, перемножители 18, 19, сумматоры 20, 21, квадраторы 26, 27, сумматор 28, фильтры нижних частот 30, 31, блок управления генератором 32 образуют известную в технике цепь регулирования [3, 4] Для реализации этой цепи регулирования дополнительно к описанному сигнал, выдаваемый из управляемого генератора 12, периодически (тактовая частота 125 Гц) перестраивается на один такт вперед и возвращается назад под управлением блока 32. The controlled generator 12, the frequency divider 13, the drive 14, the reading unit 9, the counter 10, the multipliers 18, 19, the adders 20, 21, the squares 26, 27, the adder 28, the low-pass filters 30, 31, the control unit of the generator 32 form known in technique, the control circuit [3, 4] To implement this control circuit, in addition to the described signal, the signal issued from the controlled generator 12 periodically (clock frequency 125 Hz) is tuned forward one clock cycle and comes back under the control of block 32.

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 соответствующих спутников. Через временнее 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 [3] Синфазность цепей регулирования со всеми выбранными спутниками сохраняется и демодуляция данных сигналов, принимаемых от всех спутников, возможна непрерывно. In the Navstar system, each satellite is assigned a special precision code (PRC). For navigation, it is necessary to measure the distance to several satellites simultaneously. In the described device, this is due to temporary compaction as follows. The device must store PRC codes for the respective satellites. After a time interval equal to, for example, one millisecond, there is a switch from one PRC code to the next and during the given time intervals the above-described adjustments are carried out in the tracking circuits [3] The control circuits are in phase with all selected satellites and the demodulation of the data signals received from all satellites are possible continuously.

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, 2. Расстояние между антеннами зависит от желаемой точности измерения, при увеличении этого расстояния точность повышается. Переключатель 3 подключает попеременно к входу усилителя высокой частоты 5 антенны 1 либо 2, которые принимают сигналы от спутников системы "Навстар". Переключатель 11 коммутирует выходной сигнал счетчика 10 в описанной цепи регулирования ФАПЧ 16 либо в цепи регулирования ФАПЧ 17. Оба переключателя 3 и 11 управляются синхронно друг с другом от тактового генератора 15. Таким образом, выходной сигнал от антенны 1 поступает к первой цепи регулирования 16, выходной сигнал от антенны 2 к второй цепи регулирования 17. Последовательность переключений выбирается так, что сигналы каналов регулирования 16 и 17 с выходов генераторов преобразованной частоты 24 и 24' 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 объектов, нестабильность частоты генератора пеленгатора. In this device, the known interferometric principle is used to determine the direction. For its implementation, the phase of the received signal is measured in two places spatially remote from each other. Therefore, antennas 1, 2 are provided in the direction finder. The distance between the antennas depends on the desired measurement accuracy, with an increase in this distance, the accuracy increases. Switch 3 connects alternately to the input of the high-frequency amplifier 5 antennas 1 or 2, which receive signals from satellites of the Navstar system. The switch 11 commutes the output signal of the counter 10 in the described PLL control circuit 16 or in the PLL control circuit 17. Both switches 3 and 11 are synchronously controlled from each other from the clock generator 15. Thus, the output signal from the antenna 1 is supplied to the first control circuit 16, the output signal from the antenna 2 to the second control circuit 17. The switching sequence is selected so that the signals of the control channels 16 and 17 from the outputs of the converted frequency generators 24 and 24 'remain in phase with the signals supplied to them Istemi "Navstar". Minor deviations during the off state are corrected during the on time interval. The reasons for such deviations can be the movement of satellites and objects, the instability of the frequency of the direction finder generator.

Построение пеленгатора, при котором сигналы от разных антенн 1, 2 проходят через одни и те же блоки устройства (3-11) последовательно во времени, обеспечивает высокую точность измерения фазы принимаемых сигналов, поскольку фазовые сдвиги в блоках 3-11 одинаковы для обоих каналов (16 и 17) устройства. The construction of a direction finder, in which the signals from different antennas 1, 2 pass through the same device blocks (3-11) sequentially in time, provides high accuracy in measuring the phase of the received signals, since the phase shifts in blocks 3-11 are the same for both channels ( 16 and 17) devices.

Поскольку выходной сигнал генератора преобразованной частоты 24 находится в фазе с принимаемым антенной 1 и преобразованным сигналом (5 кГц) системы "Навстар", а выходной сигнал генератора преобразованной частоты 24' находится в фазе с принимаемым антенной 2 сигналом системы "Навстар", то по разности фаз Φ выходных сигналов генераторов 24 и 24' определяется по интерферометрическому принципу направление в пространстве. Разность фаз измеряется в фазоизмерителе 39 и оценивается затем в решающем блоке 40. 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 40 подаются дополнительные спутниковые данные и собственное положение. Эти данные всегда имеются в аппаратуре потребителя системы "Навстар". Since the output signal of the converted frequency generator 24 is in phase with the received antenna 1 and the converted signal (5 kHz) of the Navstar system, and the output signal of the converted frequency generator 24 'is in phase with the received antenna 2 of the Navstar system signal, the difference phases Φ of the output signals of the generators 24 and 24 'is determined according to the interferometric principle of direction in space. The phase difference is measured in the phase meter 39 and then evaluated in the decision block 40. Depending on which direction should be measured (the angle between the row of antennas and the straight line from the antenna row to the satellite, the direction in the coordinate system, etc.), the decisive block 40 provides additional satellite data and its own position. These data are always available in the consumer equipment of the Navstar system.

Если необходимо определить направление 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, 2 и т.д. выбирается число каналов регулирования ФАПЧ (1, 2 и т.д.). На соответствующее число коммутаций выбираются переключатели 3 и 11. По измеренному значению разности фаз v в решающем блоке 40 направление в пространстве можно определить из формулы

где l длина волны принимаемых сигналов несущей частоты, например, 1575 кГц; a угол между направлением на спутник и нормалью к базе d, проходящей через ее середину; d расстояние между антеннами, называемое базой.If it is necessary to determine the direction in three-dimensional space, then at least one more linear row of antennas is provided, which is preferably positioned at an angle of 90 ^° to the first row of antennas. Moreover, one antenna may be common to both rows of antennas. Depending on the number of receiving antennas 1, 2, etc. the number of PLL control channels is selected (1, 2, etc.). The switches 3 and 11 are selected for the appropriate number of switching operations. From the measured value of the phase difference v in the decision block 40, the direction in space can be determined from the formula

where l is the wavelength of the received carrier frequency signals, for example, 1575 kHz; a angle between the direction to the satellite and the normal to the base d passing through its middle; d the distance between the antennas, called the base.

С целью повышения точности измерения направления на спутник в пеленгаторе предусмотрен режим автоматического измерения погрешностей, при котором по сигналам от блока управления 42 выход делителя частоты 37 подключается переключателем 38 к второму входу фазоизмерителя 39. Частота выходного сигнала блока 37 равна преобразованной частоте пеленгатора (5 кГц) и формируется из сигнала опорного генератора 33. Выход аттенюатора 44 подключается переключателем 4 к входу усилителя высокой частоты 5 по сигналам управления от блока 42. Формирователь частоты 36 обеспечивает формирование сигнала частотой F=1575 мГц из сигнала опорного генератора 33, частота выходного сигнала формирователя 34 равна F_н=F-F_пр, а формирователя 35 - F_в=F+F_пр, где F_пр преобразованная частота, в рассматриваемом примере F_пр=5 кГц. В течение времени T1 переключателем 43 сигналом управления от блока 42 выход формирователя 34 подключается к входу преобразователя частоты 6. Сигналами управления от блока 42 с помощью аттенюатора 44 задаются последовательно K дискретных значений ослаблений от нуля до максимального значения, например для K=4 задаются ослабления K1=10 дБ, K2=20 дБ, KЗ=30 дБ, K4=40 дБ.In order to improve the accuracy of measuring the direction to the satellite, the direction finder provides an automatic error measurement mode in which, according to the signals from the control unit 42, the output of the frequency divider 37 is connected by a switch 38 to the second input of the phase meter 39. The frequency of the output signal of the block 37 is equal to the converted frequency of the direction finder (5 kHz) and is formed from the signal of the reference generator 33. The output of the attenuator 44 is connected by a switch 4 to the input of the high-frequency amplifier 5 by the control signals from block 42. The driver often s 36 provides signal conditioning frequency F = 1575 MHz from the reference signal generator 33, the output frequency of generator 34 is equal to F _n = FF _straight and shaper 35 - F _a = F + F, _etc., where F _pr converted frequency, in this example F _pr = 5 kHz. During the time T1, the switch 43 by the control signal from block 42 connects the output of the driver 34 to the input of the frequency converter 6. The control signals from block 42 are used to attenuate K discrete values of attenuation from zero to the maximum value, for example, for K = 4, attenuations K1 = 10 dB, K2 = 20 dB, KZ = 30 dB, K4 = 40 dB.

В фазоизмерителе 39 при этом измеряются фазовые сдвиги соответственно v_Н1, Φ_Н2, ... Φ_НК, значения которых запоминаются в решающем блоке 40.In the phase meter 39, the phase shifts are measured, respectively, v _Н1 , Φ _Н2 , ... Φ _НК , the values of which are stored in the decision block 40.

В течение времени T2 переключателем 43 выход формирователя 35 подключается к входу преобразователя частоты 6. Аттенюатором 44 задаются последовательно K дискретных значений ослаблений от нуля до максимального значения под управлением блока 42. В фазоизмерителе 39 при этом измеряются фазовые сдвиги соответственно Φ_В1, Φ_В2, ... Φ_ВК, а в амплитудном измерителе 41 величины соответствующих уровней сигнала на выходе преобразователя частоты 6 (A1, A2.AК), значения которых запоминаются в решающем блоке 40.During the time T2, the output of the driver 35 is connected to the input of the frequency converter 6 by the switch 43. The attenuator 44 sets K discrete values of attenuation from zero to the maximum value under the control of block 42. In phase meter 39, the phase shifts 39 are measured, respectively, Φ _B1 , Φ _B2,. .. Φ _VK , and in the amplitude meter 41 the values of the corresponding signal levels at the output of the frequency converter 6 (A1, A2.AK), the values of which are stored in the decision block 40.

Результаты измерения фазовых сдвигов в течение времени T1 и T2 в блоке 39 можно представить соответственно в виде

где Φ_ПК, Φ_ОК, Φ_АК, Φ_УК- фазовые сдвиги, вносимые преобразователем частоты 6, ограничителем 7, аттенюатором 44 и усилителем высокой частоты 5 соответственно в K-ой точке ослабления аттенюатора 44; Φ₀ фазовый сдвиг, возникающий в узлах пеленгатора для нулевого ослабления аттенюатора 44 при измерении на нижней F_н и верхней F_в частотах формирователей частот 34 и 35 соответственно, который может быть определен в решающем блоке 40 по формуле
Φ_В1- Φ_Н1= Φ₀.
Для следующей точки ослабления аттенюатора 44 и измеренных фазовых сдвигов фазовая погрешность пеленгатора, включающая погрешность преобразователя частоты 6 и ограничителя 7, определяется по формуле

Аналогичным образом определяется в решающем блоке 40 фазовая погрешность пеленгатора в 3, 4 и т.д. до K точках ослабления аттенюатора 44

Полученные значения погрешностей запоминаются в решающем блоке 40 и соответствуют уровням сигналов A1, A2, A3.AК, а затем используются при коррекции значений фазовых сдвигов, полученных пеленгатором в рабочем режиме для измеренных блоком 41 уровней входных сигналов пеленгатора.The results of the measurement of phase shifts during the time T1 and T2 in block 39 can be represented, respectively, in the form

where Φ _PC , Φ _OK , Φ _AK , Φ _UK are the phase shifts introduced by the frequency converter 6, limiter 7, attenuator 44 and high-frequency amplifier 5, respectively, at the Kth attenuation point of attenuator 44; Φ _{0 the} phase shift that occurs in the nodes of the direction finder for zero attenuation of the attenuator 44 when measured at the lower F _n and the upper F _{at the} frequencies of the frequency drivers 34 and 35, respectively, which can be determined in the decision block 40 by the formula
Φ _B1 - Φ _H1 = Φ ₀ .
For the next attenuation point of the attenuator 44 and the measured phase shifts, the phase error of the direction finder, including the error of the frequency converter 6 and limiter 7, is determined by the formula

In a similar way, the phase error of the direction finder in 3, 4, etc., is determined in the decision block 40 to K attenuator attenuation points 44

The obtained error values are stored in the decision block 40 and correspond to the signal levels A1, A2, A3.AK, and then are used to correct the values of the phase shifts received by the direction finder in the operating mode for the levels of the direction finder input signals measured by block 41.

Описанный режим калибровки может выполняться перед началом работы устройства, а также повторяться автоматически с заданным циклом и обеспечивает автоматическое измерение и учет фазовых сдвигов Φ пеленгатора при изменении уровней входных сигналов устройства A в широких пределах. The described calibration mode can be performed before the device starts to work, and can be repeated automatically with a given cycle and provides automatic measurement and accounting of phase shifts Φ of the direction finder when changing the input signal levels of device A over a wide range.

Таким образом достигается повышение точности измерения устройства за счет автоматического измерения и учета фазовых погрешностей, возникающих в пеленгаторе при изменении уровней входных сигналов в широких пределах. Thus, an increase in the accuracy of measurement of the device is achieved by automatically measuring and accounting for phase errors that occur in the direction finder when the input signal levels vary over a wide range.

Решающий блок 40 может быть реализован как на элементах "жесткой" (непрограммируемой) логики, так и на основе микропроцессора по типовой структуре, описанной, например, в [5]
Структурная схема варианта решающего блока 40 приведена на фиг.2. Дешифратор 48 обеспечивает выбор постоянного 46 или оперативного 47 запоминающих элементов, в которых хранятся программы, константы или текущая информация соответственно. Микропроцессорный модуль 45 выполняет обработку и обмен информацией в соответствии с блок-схемой фиг.3 и связан с блоками 46-48 шиной адреса (ША), может иметь управляющие выходы с сигналами "чтение" и "запись" для управления постоянным 46 и оперативным 47 запоминающими элементами соответственно, " вывод", например, для вывода информации по шине ШД, вход "запрос прерывания", например, для ввода информации в решающий блок 40 по сигналам от фазоизмерителя 39, вход "ввод данных" для ввода информации от амплитудного измерителя 41.The decision block 40 can be implemented both on the elements of "hard" (non-programmable) logic, and on the basis of a microprocessor according to the standard structure described, for example, in [5]
The block diagram of a variant of the decision block 40 is shown in figure 2. The decoder 48 provides a choice of permanent 46 or operational 47 storage elements in which programs, constants or current information are stored, respectively. The microprocessor module 45 performs the processing and exchange of information in accordance with the block diagram of FIG. 3 and is connected to the blocks 46-48 by the address bus (SHA), may have control outputs with read and write signals to control constant 46 and operational 47 by memory elements, respectively, “output”, for example, for outputting information on the bus SH, input “interrupt request”, for example, for entering information in the decision block 40 by signals from the phase meter 39, input “data input” for inputting information from the amplitude meter 41 .

Структурная схема блока управления 42 приведена на фиг.4. Блоки 49-60 выполняют функцию формирования управляющих сигналов, необходимых для организации обмена информацией между решающим блоком 40 и внешними по отношению к нему блоками 4, 38, 43, 44. В регистр 57 записывается информация об устанавливаемом состоянии в аттенюаторе 44. Сигнал обращения (записи) к аттенюатору 44 формируется путем дешифрирования кода адреса соответствующего элемента (дешифратор 49) и коньюкции в элементе 50 его выходного сигнала с сигналом вывода от блока 40. Аналогично формируются сигналы на выходе элементов 51-56, управляющих RS-триггерами 58-60, выходные сигналы которых определяют управление блоками 4, 38, 43. The block diagram of the control unit 42 is shown in Fig.4. Blocks 49-60 perform the function of generating control signals necessary for organizing the exchange of information between decision block 40 and blocks 4, 38, 43, 44 external to it. Information on the state to be established in attenuator 44 is recorded in register 57. Access signal (records ) to the attenuator 44 is formed by decrypting the address code of the corresponding element (decoder 49) and conjunction in element 50 of its output signal with the output signal from block 40. Similarly, signals are generated at the output of elements 51-56 that control RS-three Gerami 58-60, the outputs of which determine the control unit 4, 38, 43.

Переключатели 3, 4, 11, 29, 38, 43 могут быть выполнены, например, на pin-диодах или на микросхемах КР590КН4. Усилитель высокой частоты 5, преобразователь частоты 6, ограничитель 7 могут быть выполнены в соответствии с описанными, например, в [6] и обеспечивать минимальные фазовые погрешности. Перемножающий блок 8 может быть реализован на элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Считывающий блок 9 может быть реализован как на JK-триггере, так на D-триггере, на который тактовая частота поступает от управляемого генератора 12. Накопитель 14 может быть выполнен в виде регистра, в котором хранится код PRC (прецизионный код). Тактовый генератор 15 может быть выполнен в виде синхронизируемого мультивибратора, генерирующего сигналы прямоугольной формы. Перемножители 18, 19, 22, сумматоры 20, 21, 28, квадраторы 26, 27, фильтры 23, 30, 31, блок управления генератором 32 могут быть выполнены в соответствии с описанными, например, в [7]
Управляемый генератор 12, генераторы преобразованной частоты 24, 24' могут быть выполнены виде генераторов, частота которых изменяется под воздействием внешних сигналов в соответствии с описанными, например, в [8]
Устройство фазового сдвига 25 может быть выполнено в виде фазовращателя на угол p/2, к выходу которого может подключаться ограничитель для нормировки выходного сигнала по амплитуде.Switches 3, 4, 11, 29, 38, 43 can be performed, for example, on pin diodes or on chips KR590KN4. The high-frequency amplifier 5, the frequency converter 6, the limiter 7 can be made in accordance with those described, for example, in [6] and provide minimal phase errors. The multiplying block 8 may be implemented on the element EXCLUSIVE OR. The reading unit 9 can be implemented both on the JK trigger and on the D trigger, to which the clock frequency is supplied from the controlled oscillator 12. The drive 14 can be made in the form of a register in which the PRC code (precision code) is stored. The clock generator 15 can be made in the form of a synchronized multivibrator generating rectangular signals. Multipliers 18, 19, 22, adders 20, 21, 28, quadrants 26, 27, filters 23, 30, 31, the control unit of the generator 32 can be made in accordance with those described, for example, in [7]
The controlled generator 12, the converted frequency generators 24, 24 'can be made in the form of generators, the frequency of which changes under the influence of external signals in accordance with those described, for example, in [8]
The phase shift device 25 can be made in the form of a phase shifter at an angle p / 2, to the output of which a limiter can be connected to normalize the output signal by amplitude.

Опорный генератор 33 может быть выполнен в виде кварцевого генератора типа "Гиацинт". Формирователи частоты 34-36 могут быть выполнены в виде последовательно соединенных формирователя гармоник и ПАВ-фильтра, на выходе которого выделяется, например, для блока 36 сигнал частотой 1575 МГц. Фазоизмеритель 40 может быть выполнен, например, в виде устройства, описанного в [9] Амплитудный измеритель 41 может быть выполнен, например, в виде устройства, описанного в [10] Таким образом, благодаря новым элементам и связям достигается повышение точности предлагаемого устройства за счет автоматического определения и исключения в результатах измерения фазовых сдвигов, вносимых узлами пеленгатора при изменении в широких пределах уровней входных сигналов. The reference generator 33 may be made in the form of a quartz generator type "Hyacinth". The frequency shapers 34-36 can be made in the form of series-connected harmonic shapers and a SAW filter, the output of which is allocated, for example, for block 36, a signal with a frequency of 1575 MHz. Phase meter 40 can be made, for example, in the form of a device described in [9] Amplitude meter 41 can be made, for example, in the form of a device described in [10] Thus, thanks to new elements and connections, the accuracy of the proposed device is improved due to automatic determination and exclusion in the measurement results of phase shifts introduced by the direction finder nodes when varying over a wide range of input signal levels.

В прототипе фазовые сдвиги, вносимые узлами пеленгатора, при изменении уровней входных сигналов не учитываются в результате изменений и проявляются в аппаратуре в виде фазовой погрешности. Известно, что узлы приемников при изменении уровней входных сигналов вносят значительные по величине фазовые сдвиги. Например, в [11] показано, что фазовые сдвиги, вносимые преобразователями частоты приемников при изменении уровней входных сигналов в 3-5 раз, достигают единиц градусов и сильно зависят от частотного диапазона работы устройства (частотных свойств транзисторов). Значительные фазовые погрешности характерны и для усилителей-ограничителей [12]
Тогда в предлагаемом устройстве повышается точность измерения фазовых сдвигов по сравнению с прототипом за счет автоматического измерения фазовых сдвигов, возникающих в узлах пеленгатора, в том числе в преобразователе частоты и ограничителе при изменении уровней входных сигналов в широких пределах, и их учет в результирующих значениях фазовых сдвигов Φ, позволяет на порядок и более повысить точность измерения информационных параметров устройства. В этом заключается технико-экономический эффект предлагаемого устройства.In the prototype, the phase shifts introduced by the direction finder nodes when changing the levels of input signals are not taken into account as a result of the changes and appear in the equipment in the form of a phase error. It is known that the nodes of the receivers, when changing the levels of the input signals, introduce significant phase shifts. For example, in [11] it was shown that the phase shifts introduced by the frequency converters of the receivers when the input signal levels change by 3-5 times reach units of degrees and strongly depend on the frequency range of the device (frequency properties of transistors). Significant phase errors are also characteristic of limiter amplifiers [12]
Then, the proposed device increases the accuracy of the measurement of phase shifts compared to the prototype due to the automatic measurement of phase shifts occurring in the nodes of the direction finder, including the frequency converter and limiter when the input signal levels change over a wide range, and their consideration in the resulting values of the phase shifts Φ, allows an order of magnitude or more to increase the accuracy of measuring information parameters of the device. This is the technical and economic effect of the proposed device.

Литература. Literature.

1. Бортовые устройства спутниковой радионавигации./ Под ред. В.С.Шебшаевича. М. Транспорт, 1988, с.77, 78. 1. On-board devices of satellite radio navigation. / Ed. V.S.Shebshaevich. M. Transport, 1988, p. 77, 78.

2. Бортовые устройства спутниковой радионавигации./ Под ред. В.С.Шебшаевича. М. Транспорт, 1988, с. 86. 2. On-board devices of satellite radio navigation. / Ed. V.S.Shebshaevich. M. Transport, 1988, p. 86.

3. Радиотехнические системы. / Под ред. Ю.М.Казаринова. М. Высш.школа, 1990, с.313-315. 3. Radio engineering systems. / Ed. Yu.M. Kazarinova. M. Higher School, 1990, p. 313-315.

4. Бортовые устройства спутниковой радионавигации./ Под ред. В.С.Шебшаевича. М. Транспорт, 1988, с.30-34. 4. On-board devices of satellite radio navigation. / Ed. V.S.Shebshaevich. M. Transport, 1988, p.30-34.

5. Балашов Е.П. Пузенков Д.В. Микропроцессоры и микропроцессорные системы. М. Радио и связь, 1981, с. 203. 5. Balashov EP Puzenkov D.V. Microprocessors and microprocessor systems. M. Radio and Communications, 1981, p. 203.

6. Амплитудно-фазовая конверсия./ Под ред. Г.М.Крылова. М. Связь, 1979. 6. Amplitude-phase conversion. / Ed. G.M. Krylova. M. Communication, 1979.

7. Цифровые радиоприемные системы: Справочник./ Под ред. М.И.Жодзишского. М. Радио и связь, 1990, с.33, 67, 119. 7. Digital Radio Receiving Systems: Reference. / Ed. M.I.Zhodzishsky. M. Radio and Communications, 1990, p. 33, 67, 119.

8. Манасевич В. Синтезаторы частот: Теория и проектирование./ Под ред. А.С.Галина. М. Связь, 1979. 8. Manasevich V. Frequency synthesizers: Theory and design. / Ed. A.S. Galina. M. Communication, 1979.

9. Галахова О.П. И др. Основы фазометрии. Л. Энергия, 1976, с.159. 9. Galakhova O.P. Et al. Fundamentals of phase metering. L. Energy, 1976, p. 159.

10. Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы (аналоговые и цифровые). Киев: Вища.школа, 1973. 10. Ornatsky P.P. Automatic measurements and instruments (analog and digital). Kiev: Vishka.School, 1973.

11. Амплитудно-фазовая конверсия./ Под ред. Крылова Г.М. М. Связь, 1979. 11. Amplitude-phase conversion. / Ed. Krylova G.M. M. Communication, 1979.

12 Чмых М.К. Цифровая фазометрия. М. Радио и связь, 1993. 12 Chmykh M.K. Digital phase metering. M. Radio and Communications, 1993.

Claims

A direction finder comprising at least two antennas located on one straight line and connected to the corresponding inputs of the first switch, a high-frequency amplifier, a frequency converter, a limiter, a multiplying unit, a reading unit, a counter, and a second switch, a series-connected controlled generator, a frequency divider two and a drive, the output of which is connected to the second input of the multiplying unit, the output of the controlled generator is connected to the second input of the reading unit, containing s also fazoizmeritel whose output is connected to a first data input of the decision block, the second input unit is an input deciding about their own position information signal, third input
the input of the information signal of satellite data, a clock generator, the first output of which is connected to the control input of the first switch, the second output with the control input of the second switch, N phase adjustment channels, where N is equal to the number of direction finding antennas, and each phase adjustment channel contains the first and second multipliers, the first inputs of which are interconnected and are the inputs of each channel, each of which is connected to the corresponding output of the second switch, the outputs of the first and second multipliers connected through the corresponding first and second adders, respectively, with the first and second inputs of the third multiplier, the output of which is connected through the first filter in series, the first transformed frequency generator and the phase shift unit is connected to the second input of the second multiplier, the second input of the first multiplier is connected to the output of the first converted frequency generator in addition, the outputs of the first and second adders of the first phase adjustment channel are connected through the corresponding first and second square oors with corresponding inputs of the third adder, the output of which is connected to the first input of the third switch, the first and second outputs of which are connected through the corresponding first and second low-pass filters to the first and second inputs of the generator control unit, the output of which is connected to the input of the controlled generator, the output of the first generator of the converted frequency is connected to the first input of the phase meter, characterized in that a reference generator, a divider, are connected in series frequency and fourth switch, control unit, amplitude meter, first and second frequency shapers, received signal shaper, fifth switch, attenuator and sixth switch, the first input of which is connected to the output of the first switch, the control input with the first output of the control unit, the second input with the output attenuator, and the output with the input of the high-frequency amplifier, the second output of the reference generator is connected to the inputs of the first and second frequency drivers and the input of the received signal shaper, you the passages of the first and second frequency drivers are connected to the first and second inputs of the fifth switch, the control input of which is connected to the second output of the control unit, and the output to the second input of the frequency converter, the third output of the control unit is connected to the control input of the fourth switch, and the fourth output to the control input attenuator, the second input of which is connected to the output of the driver of the received signal, the input of the control unit is connected to the output of the deciding unit, the fourth input of which is connected to the output mplitudnogo meter input connected to the output of the frequency converter, the second input of the fourth switch is connected to the output of the generator frequency converted second channel phase adjustment, and an output to a second input fazoizmeritelya.