RU2115937C1 - Method of radio navigation measurement in pulse-position radio navigation system - Google Patents
Method of radio navigation measurement in pulse-position radio navigation system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2115937C1 RU2115937C1 RU97104433A RU97104433A RU2115937C1 RU 2115937 C1 RU2115937 C1 RU 2115937C1 RU 97104433 A RU97104433 A RU 97104433A RU 97104433 A RU97104433 A RU 97104433A RU 2115937 C1 RU2115937 C1 RU 2115937C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radio
- time
- pulse
- transmitting station
- auxiliary signal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радионавигации и может быть использовано в аппаратуре импульсно-фазовых радионавигационных систем типа Лоран-С при решении навигационных задач, связанных с определением дальности от подвижного объекта до передающей станции радионавигационной системы. The invention relates to the field of radio navigation and can be used in the equipment of pulse-phase radio navigation systems of the Laurent-C type in solving navigation problems associated with determining the distance from a moving object to a transmitting station of a radio navigation system.
Известен способ радионавигационных измерений [1, с. 458-462, рис. 277], решающий в радионавигационной системе ближнего действия "Шоран" задачу определения дальности от подвижного объекта до наземной отражающей станции. Способ заключается в следующем. С помощью радиопередатчика подвижного объекта в определенные моменты времени, устанавливаемые в соответствии с временной шкалой формируемой опорным генератором подвижного объекта, периодически излучают радиоимпульсный сигнал запроса в диапазоне УКВ. Сигнал запроса принимают на наземной отражающей станции радионавигационной системы, расположенной в месте с известными географическими координатами, и переизлучают его. Переизлученный сигнал принимают на подвижном объекте, фиксируют время его обратного приема относительно временной шкалы подвижного объекта и определяют значение времени распространения сигнала запроса от подвижного объекта до отражающей станции как половину временного интервала между моментом его излучения и моментом обратного приема. При известной скорости распространения радиоволн определенное таким образом время распространения сигнала запроса от подвижного объекта до отражающей станции позволяет определить искомое расстояние между ними. A known method of radio navigation measurements [1, p. 458-462, fig. 277], which solves the problem of determining the distance from a moving object to a ground reflecting station in the short-range radio navigation system "Shoran". The method is as follows. Using a radio transmitter of a moving object at certain points in time, set in accordance with the time scale generated by the reference generator of the moving object, a radio pulse request signal is periodically emitted in the VHF range. The request signal is received at the ground reflecting station of the radio navigation system located in a place with known geographical coordinates, and re-emit it. The re-emitted signal is received at the moving object, the time of its reverse reception relative to the time scale of the moving object is recorded, and the propagation time of the request signal from the moving object to the reflecting station is determined as half the time interval between the moment of its emission and the moment of reverse reception. At a known propagation speed of radio waves, the propagation time of a request signal thus determined from a moving object to a reflecting station, which is thus determined, allows one to determine the desired distance between them.
Геометрическое место точек, соответствующее этому расстоянию, образует на земной поверхности изолинию - окружность с центром, отнесенным к месту расположения отражающей станции. Место подвижного объекта определяется пересечением двух изолиний - окружностей, построенных указанным образом по расстояниям, измеряемым до двух отражающих станций радионавигационной системы, расположенных на определенном удалении друг от друга в местах с известными географическими координатами. The geometrical place of the points corresponding to this distance forms an isoline on the earth's surface - a circle with a center related to the location of the reflecting station. The location of the moving object is determined by the intersection of two contours - circles, constructed in the indicated manner according to distances measured to two reflecting stations of the radio navigation system located at a certain distance from each other in places with known geographical coordinates.
В радионавигационных системах, реализующих рассмотренный способ радионавигационных измерений, для измерения расстояний до разных отражающих станций могут использоваться разные частоты в диапазоне УКВ для передачи соответствующих сигналов запроса. При этом отражающие станции могут работать независимо друг от друга и связь между ними не обязательна. Наибольшая дальность действия систем, использующих УКВ-сигналы запроса, определяется расстояниями прямой видимости антенн подвижного объекта и отражающих станций, что определяет их как системы ближнего действия. In radio navigation systems that implement the considered method of radio navigation measurements, for measuring distances to different reflecting stations, different frequencies in the VHF band can be used to transmit the corresponding request signals. At the same time, reflecting stations can operate independently of each other and communication between them is not necessary. The longest range of systems using VHF request signals is determined by the line of sight of the antennas of the moving object and reflective stations, which defines them as short-range systems.
Известны радионавигационные системы, работающие на длинных (километровых) радиоволнах в диапазоне частот 30-300 кГц [2, с. 34, табл. 1.3] , в частности импульсно-фазовые радионавигационные системы (ИФРНС) типа Лоран-С, работающие на несущих частотах 100 кГц. Обычно ИФРНС состоит из нескольких стационарных наземных передающих станций с аппаратурой для управления и контроля за передачей радиоимпульсных навигационных сигналов, а также подвижных объектов с аппаратурой для приема радиоимпульсных навигационных сигналов, измерения навигационных параметров и преобразования результатов измерений в географические (или другие, удобные для потребителя) координаты. Передающие станции ИФРНС устанавливаются для обслуживания некоторой площади земной поверхности в точках с известными координатами. Радиоимпульсные навигационные сигналы, излучаемые передающими станциями ИФРНС, представляют собой, например, в ИФРНС Лоран-С, радиоимпульсы с несущей частотой 100 кГц, излучаемые пачками по 8-9 импульсов с периодичностью 40-100 мс [1, с. 475-481], [2, с. 147-150]. Known radio navigation systems operating on long (kilometer) radio waves in the frequency range 30-300 kHz [2, p. 34, tab. 1.3], in particular, pulse-phase radio navigation systems (IFRNS) of the Laurent-S type, operating at carrier frequencies of 100 kHz. Usually IFRNS consists of several stationary ground-based transmitting stations with equipment for controlling and monitoring the transmission of radio-pulse navigation signals, as well as moving objects with equipment for receiving radio-pulse navigation signals, measuring navigation parameters and converting the measurement results to geographical (or other, convenient for the consumer) coordinates. IFRNS transmitting stations are installed to service a certain area of the earth's surface at points with known coordinates. Radio-impulse navigation signals emitted by IFRNS transmitting stations are, for example, in Laurent-S IFRNS, radio pulses with a carrier frequency of 100 kHz, emitted by bursts of 8-9 pulses with a frequency of 40-100 ms [1, p. 475-481], [2, p. 147-150].
Среди ИФРНС типа Лоран-С известны также мобильные системы, предназначенные для обслуживания сравнительно небольших площадей, например ИФРНС Accufix, Pulse-8 и др., получившие общее название мини-Лоран [3, с. 5-6]. Все технические данные этих систем, кроме мощности излучения и дальности действия, соответствуют данным стационарных ИФРНС Лоран-С, что позволяет подвижным объектам использовать одну и ту же бортовую аппаратуру для определения своего местоположения. Among the IFRNSs of the Laurent-S type, mobile systems are also known that are designed to serve relatively small areas, for example, the IFRNS Accufix, Pulse-8, etc., collectively called mini-Laurent [3, p. 5-6]. All the technical data of these systems, except for the radiation power and range, correspond to the data of stationary IFRNS Laurent-S, which allows mobile objects to use the same on-board equipment to determine their location.
В ИФРНС типа Лоран-С (как стационарных, так и мобильных) как правило реализуется известный разностно-дальномерный способ радионавигационных измерений, связанный с определением разностей расстояний от подвижного объекта до передающих станций, где одна станция является ведущей, а остальные - ведомыми, и где излучение ведомой станции строго засинхронизировано с излучением ведущей станции. В таком способе радионавигационных измерений, описанном в частности в [3, с. 7-10], измеряемой величиной является временной интервал между моментами поступления на подвижной объект радиоимпульсных навигационных сигналов ведущей и ведомой станций. При этом способе радионавигационных измерений излучают ведущей станцией радионавигационной системы, расположенной в месте с известными географическими координатами, радиоимпульсные навигационные сигналы в соответствии с временной шкалой, формируемой опорным генератором ведущей станции, принимают эти сигналы на ведомой станции, расположенной на удалении от ведущей в другом месте с известными географическими координатами, излучают ведомой станцией радиоимпульсные навигационные сигналы с заданной задержкой по отношению к соответствующим сигналам ведущей станции, принимают радиоимпульсные навигационные сигналы ведущей и ведомой станций на подвижном объекте и измеряют временной интервал между моментами их приема. In Laurent-S IFRNS (both stationary and mobile), the known difference-range measuring method of radio navigation measurements is usually implemented, which is associated with determining the differences of distances from a moving object to transmitting stations, where one station is the lead and the rest are slave, and where the radiation from the slave station is strictly synchronized with the radiation from the master station. In this method of radio navigation measurements, described in particular in [3, p. 7-10], the measured quantity is the time interval between the moments when the radio-pulse navigation signals of the master and slave stations arrive at the moving object. With this method of radionavigation measurements, the radionavigation system emits a master station located in a place with known geographical coordinates, in accordance with the time scale generated by the reference generator of the master station, these signals are received at a slave station located at a distance from the master in another place with known geographic coordinates, emit a slave station radio-pulse navigation signals with a given delay in relation to the corresponding To the leading signals of the master station, receive radio-pulse navigation signals of the master and slave stations on the moving object and measure the time interval between the moments of their reception.
При известной скорости распространения радиоимпульсных навигационных сигналов измеренный временной интервал, соответствующий разности времен приема на подвижном объекте сигналов ведущей и ведомой станций, позволяет определить искомую разность расстояний от подвижного объекта до этих станций. At a known propagation speed of radio-pulse navigation signals, the measured time interval corresponding to the difference in the reception times of the signals of the leading and the slave stations on the moving object makes it possible to determine the desired difference in the distances from the moving object to these stations.
Геометрическое место точек, соответствующее этой разности расстояний, образует на земной поверхности изолинию - гиперболу с фокусами, отнесенными к местам расположения передающих станций. Место подвижного объекта определяется пересечением двух изолиний - гипербол, построенных указанным образом по измеренным разностям расстояний до двух пар станций: ведущей и первой ведомой станции, ведущей и второй ведомой станции. The geometrical place of the points corresponding to this difference in distances forms an isoline on the earth's surface - a hyperbola with foci assigned to the locations of the transmitting stations. The location of the moving object is determined by the intersection of two isolines - hyperbolas, constructed in the indicated manner according to the measured differences of the distances to two pairs of stations: the leading and first slave stations, the leading and second slave stations.
С геометрической точки зрения более выгоден другой известный способ радионавигационных измерений в ИФРНС, называемый обычно дальномерным, где измеряемой величиной является время распространения радиоимпульсного навигационного сигнала от передающей станции до подвижного объекта, позволяющее определить расстояние до передающей станции и построить изолинию в виде окружности с центром, отнесенным к месту расположения передающей станции. Сущность этого способа в общем виде изложена, в частности, в [1, с. 220-222], а применительно к ИФРНС - в [4, с. 13-14, рис. 1.8]. From a geometric point of view, another well-known method of radio navigation measurements in IFNS, usually called rangefinder, where the measured value is the propagation time of the radio-pulse navigation signal from the transmitting station to the moving object, which allows determining the distance to the transmitting station and constructing a contour in the form of a circle with the center assigned to the location of the transmitting station. The essence of this method in general terms is set forth, in particular, in [1, p. 220-222], and with reference to IFRNS - in [4, p. 13-14, fig. 1.8].
Способ радионавигационных измерений в ИФРНС, описанный в [4, с. 13-14], выбран в качестве прототипа. Способ заключается в следующем. На передающей станции ИФРНС, расположенной в месте с известными географическими координатами, излучают радиоимпульсные навигационные сигналы в строго определенной временной последовательности с заданными временными интервалами в соответствии с временной шкалой, формируемой опорным генератором передающей станции. На подвижном объекте принимают радиоимпульсные навигационные сигналы и измеряют их временное положение относительно начальной метки временной шкалы, формируемой опорным генератором подвижного объекта. По результатам этих радионавигационных измерений вычисляют время распространения радиоимпульсных навигационных сигналов от передающей станции до подвижного объекта, пропорциональное искомому расстоянию - дальности до передающей станции. The method of radio navigation measurements in IFRNS described in [4, p. 13-14], selected as a prototype. The method is as follows. At the IFRNS transmitting station located in a place with known geographical coordinates, radio-pulse navigation signals are emitted in a strictly defined time sequence with predetermined time intervals in accordance with the time scale generated by the reference generator of the transmitting station. At the moving object, radio-impulse navigation signals are received and their temporal position relative to the initial mark of the time scale formed by the reference generator of the moving object is measured. Based on the results of these radio navigation measurements, the propagation time of the radio-pulse navigation signals from the transmitting station to the moving object is calculated, proportional to the desired distance — the distance to the transmitting station.
Положение начальной метки временной шкалы подвижного объекта устанавливают (корректируют) при нахождении подвижного объекта в месте с известными координатами. При этом по известным координатам передающей станции и подвижного объекта вычисляют расстояние от подвижного объекта до передающей станции, по известной скорости распространения радиоимпульсных навигационных сигналов ИФРНС вычисляют соответствующее этому расстоянию время распространения радиоимпульсного навигационного сигнала от передающей станции до подвижного объекта, после чего устанавливают положение начальной метки так, чтобы временной интервал между нею и принимаемым радиоимпульсным навигационным сигналом соответствовал вычисленному времени распространения. Все последующие радионавигационные измерения в процессе движения объекта осуществляют относительно этой начальной метки. Стабильность начальной метки, определяющая точность текущих радионавигационных измерений, определяется стабильностью опорного генератора подвижного объекта. The position of the initial timeline of the moving object is set (corrected) when the moving object is in a place with known coordinates. In this case, the distance from the moving object to the transmitting station is calculated from the known coordinates of the transmitting station and the moving station, and the propagation time of the radio-pulse navigation signal from the transmitting station to the moving object is calculated from the known propagation speed of the radio-pulse navigation signals IFRNS, after which the position of the initial mark is set so so that the time interval between it and the received radio-pulse navigation signal corresponds calculate the propagation time. All subsequent radio navigation measurements during the movement of the object are carried out relative to this initial mark. The stability of the initial mark, which determines the accuracy of the current radio navigation measurements, is determined by the stability of the reference generator of the moving object.
Вычисляемое на основе радионавигационных измерений относительно начальной метки текущее значение дальности от подвижного объекта до передающей станции системы позволяет построить на карте земной поверхности изолинию - окружность с центром, отнесенным к месту расположения передающей станции системы, и радиусом, соответствующим вычисленному значению дальности. Текущее место подвижного объекта определяется пересечением двух (трех) изолиний - окружностей, построенных указанным образом по расстояниям до двух (трех) передающих станций радионавигационной системы, пространственно разнесенных друг от друга. Определение текущего местоположения может производиться вручную, на основе карт с нанесенными на них изолиниями либо автоматически, с помощью бортовой электронной вычислительной машины, преобразующей результаты радионавигационных измерений в географические координаты местоположения объекта. The current value of the distance from the moving object to the transmitting station of the system, calculated on the basis of radio navigation measurements relative to the initial mark, makes it possible to construct an isoline on the map of the earth's surface - a circle with a center relative to the location of the transmitting station of the system and a radius corresponding to the calculated range value. The current location of the moving object is determined by the intersection of two (three) contours - circles, constructed in this way from the distances to two (three) transmitting stations of the radio navigation system, spatially spaced from each other. The current location can be determined manually, on the basis of maps with contours drawn on them, or automatically, using an on-board electronic computer that converts the results of radio navigation measurements into geographical coordinates of the object’s location.
Представленная в [4, с. 13, рис. 1.8] структурная схема системы, реализующая способ-прототип, содержит наземную передающую станцию, установленную в месте с известными координатами, и подвижной объект, на борту которого осуществляются радионавигационные измерения. Наземная станция содержит последовательно соединенные опорный генератор и передатчик, выполняющий функцию устройства формирования и излучения в эфир радиоимпульсных навигационных сигналов, а подвижной объект содержит последовательно соединенные приемное устройство, выполняющее функцию приема и фильтрации радиоимпульсных навигационных сигналов, и устройство измерения дальности с соответствующим индикатором дальности, а также бортовой опорный генератор, выход которого подключен к второму входу устройства измерения дальности. Presented in [4, p. 13, fig. 1.8] the structural diagram of the system that implements the prototype method, contains a ground-based transmitting station installed in a place with known coordinates, and a moving object, on board of which radio navigation measurements are carried out. The ground station contains a series-connected reference generator and a transmitter that acts as a device for generating and broadcasting radio-pulse navigation signals, and a moving object contains a series-connected receiving device that performs the function of receiving and filtering radio-pulse navigation signals, and a range measuring device with a corresponding range indicator, and also an onboard reference generator, the output of which is connected to the second input of the range measuring device.
На наземной станции передатчик (устройство формирования и излучения в эфир радиоимпульсных навигационных сигналов) осуществляет формирование радиоимпульсных навигационных сигналов в строго определенной временной последовательности с заданными временными интервалами в соответствии с временной шкалой, формируемой с помощью соответствующих преобразователей частоты из сигналов высокостабильного опорного генератора, а также излучение сформированных сигналов в эфир через соответствующую антенную систему. At a ground station, a transmitter (a device for generating and broadcasting radio-impulse navigation signals) broadcasts radio-impulse navigation signals in a strictly defined time sequence with predetermined time intervals in accordance with a time scale generated by the corresponding frequency converters from signals of a highly stable reference generator, as well as radiation generated signals broadcast through the corresponding antenna system.
На подвижном объекте приемное устройство (приемник радиоимпульсных навигационных сигналов) осуществляет прием радиоимпульсных навигационных сигналов и их фильтрацию от помех и шумов, а также преобразование принимаемых сигналов к виду, удобному для проведения радионавигационных измерений. Устройство измерения дальности осуществляет измерение временного положения принятых радиоимпульсных навигационных сигналов относительно начальной метки временной шкалы, формируемой бортовым опорным генератором, а также последующие вычисления дальности до передающей станции на основе результатов этих измерений и априорно известных данных о диаграмме излучения радиоимпульсных навигационных сигналов передающей станцией системы. At a moving object, a receiving device (receiver of radio-pulse navigation signals) receives radio-pulse navigation signals and filters them from interference and noise, as well as converts the received signals to a form convenient for radio navigation measurements. The range measuring device measures the temporal position of the received radio-pulse navigation signals relative to the initial timeline mark generated by the on-board reference generator, as well as the subsequent calculation of the distance to the transmitting station based on the results of these measurements and a priori known data on the radiation pattern of the radio-pulse navigation signals from the transmitting station of the system.
Очевидно, что для обеспечения точности радионавигационных измерений в течение всего времени движения объекта необходимо выполнение по меньшей мере следующих двух условий. Первое условие - это установка начальной метки временной шкалы подвижного объекта описанным выше образом в точке с известными географическими координатами перед началом движения объекта, второе - обеспечение необходимой стабильности положения начальной метки в течение всего периода времени, когда осуществляется перемещение объекта от начальной точки с известными координатами до конечной точки маршрута или до промежуточной точки с известными координатами, где может быть проведена коррекция временного положения начальной метки временной шкалы объекта. На практике необходимость выполнения второго условия приводит к необходимости установки на подвижном объекте такого же высокостабильного опорного генератора, как и генератор на наземной станции, что, как отмечено в [4, с. 14], является основным недостатком этого способа. Obviously, to ensure the accuracy of radio navigation measurements during the entire time the object is moving, at least the following two conditions must be met. The first condition is to set the initial mark of the timeline of the moving object in the manner described above at a point with known geographical coordinates before the start of the movement of the object, the second is to ensure the necessary stability of the position of the initial mark during the entire period of time when the object is moved from the starting point with known coordinates to the end point of the route or to an intermediate point with known coordinates, where the correction of the temporary position of the initial time mark can be carried out object scale. In practice, the need to fulfill the second condition leads to the need to install on the moving object the same highly stable reference generator as the generator at the ground station, which, as noted in [4, p. 14] is the main disadvantage of this method.
Заявляемое изобретение направлено на решение задачи осуществления дальномерных радионавигационных измерений в ИФРНС в условиях отмены ограничений, связанных в способе-прототипе с необходимостью размещения подвижного объекта в точке с известными географическими координатами, путем установки (коррекции) положения начальной метки временной шкалы подвижного объекта, относительно которой осуществляются радионавигационные измерения, по дополнительным сигналам, формируемым в самой системе. The invention is aimed at solving the problem of the implementation of rangefinding radio navigation measurements in the IFRNS under the conditions of canceling the restrictions associated with the prototype method with the need to place a moving object at a point with known geographical coordinates, by setting (correcting) the position of the initial timeline of the moving object relative to which radio navigation measurements, according to additional signals generated in the system itself.
Сущность изобретения состоит в том, что в способе радионавигационных измерений в импульсно-фазовой радионавигационной системе, заключающемся в том, что излучают передающей станцией радионавигационной системы, расположенной в месте с известными географическими координатами, радиоимпульсные навигационные сигналы в соответствии с временной шкалой, формируемой опорным генератором передающей станции, принимают радиоимпульсные навигационные сигналы на подвижном объекте и измеряют временное положение принятых радиоимпульсных навигационных сигналов относительно начальной метки временной шкалы, формируемой опорным генератором подвижного объекта, дополнительно формируют вспомогательный сигнал на передающей станции радионавигационной системы, временное положение которого связано известным образом с излучаемым радиоимпульсным навигационным сигналом, излучают вспомогательный сигнал, принимают его на подвижном объекте, фиксируют на временной шкале подвижного объекта отметку времени, соответствующую моменту приема вспомогательного сигнала, переизлучают принятый вспомогательный сигнал, принимают переизлученный сигнал на передающей станции, определяют значение времени распространения вспомогательного сигнала от передающей станции до подвижного объекта посредством измерения временного интервала между моментом излучения вспомогательного сигнала передающей станцией и моментом его обратного приема, формируют информационный сигнал, несущий сообщение о времени распространения вспомогательного сигнала, передают его на подвижной объект по каналу радиосвязи, где в соответствии с переданным сообщением о времени распространения вспомогательного сигнала и зафиксированным временным положением отметки времени, соответствующей моменту приема вспомогательного сигнала, устанавливают положение начальной метки на временной шкале подвижного объекта, относительно которой в дальнейшем производят измерения временного положения принимаемых радиоимпульсных навигационных сигналов. The essence of the invention lies in the fact that in the method of radio navigation measurements in a pulse-phase radio navigation system, which consists in emitting a transmitting station of a radio navigation system located in a place with known geographical coordinates, radio-pulse navigation signals in accordance with a time scale formed by a reference generator transmitting stations, receive radio-pulse navigation signals on a moving object and measure the temporary position of the received radio-pulse navigation signals relative to the initial timeline mark generated by the reference generator of the moving object, additionally generate an auxiliary signal at the transmitting station of the radio navigation system, the temporary position of which is associated in a known manner with the emitted radio-pulse navigation signal, emit an auxiliary signal, receive it on the moving object, fix on the time scale of the moving object, the time stamp corresponding to the moment of receiving the auxiliary signal is re-emitted received the auxiliary signal, the re-emitted signal is received at the transmitting station, the propagation time of the auxiliary signal from the transmitting station to the moving object is determined by measuring the time interval between the moment of emission of the auxiliary signal by the transmitting station and the moment of its reverse reception, an information signal is generated that carries a message about the propagation time of the auxiliary signal transmit it to a moving object via a radio channel, where, in accordance with the transmitted message With information about the propagation time of the auxiliary signal and the fixed time position of the time stamp corresponding to the moment of receiving the auxiliary signal, the position of the initial mark on the time scale of the moving object is established, relative to which the time position of the received radio-pulse navigation signals is subsequently measured.
В отличие от способа-прототипа, в заявляемом способе установка начальной метки временной шкалы подвижного объекта, относительно которой осуществляются текущие измерения временного положения принимаемых радиоимпульсных навигационных сигналов, не связана с необходимостью первоначального размещения подвижного объекта в точке с известными географическими координатами. Установка начальной метки производится по сигналам, формируемым в самой системе, и может повторяться периодически, обеспечивая точность радионавигационных измерений в течение всего времени передвижения подвижного объекта. При этом реально могут быть снижены требования, предъявляемые к стабильности бортового опорного генератора, по сравнению с требованиями к генератору в способе-прототипе. In contrast to the prototype method, in the inventive method, setting the initial timeline mark of the moving object, relative to which the current measurements of the time position of the received radio-pulse navigation signals are carried out, is not associated with the need for the initial placement of the moving object at a point with known geographical coordinates. The initial mark is set according to the signals generated in the system itself, and can be repeated periodically, ensuring the accuracy of radio navigation measurements throughout the entire time of movement of a moving object. In this case, the requirements for the stability of the on-board reference generator can actually be reduced in comparison with the requirements for the generator in the prototype method.
На чертеже дана структурная схема системы, включающей передающую станцию ИФРНС и подвижной объект. The drawing shows a structural diagram of a system including a transmitting station IFRNS and a moving object.
Система содержит передающую наземную станцию 1, расположенную в месте с известными географическими координатами, и подвижной объект 2, определяющий свое удаление от передающей станции 1 на основе радионавигационных измерений. The system includes a transmitting ground station 1, located in a place with known geographical coordinates, and a moving object 2, which determines its distance from the transmitting station 1 based on radio navigation measurements.
Передающая станция 1 содержит канал 3 формирования и излучения радиоимпульсных навигационных сигналов, канал 4 формирования и излучения вспомогательных сигналов, канал 5 приема и обнаружения переизлученных вспомогательных сигналов, канал 6 формирования и передачи информационных сообщений. The transmitting station 1 comprises a channel 3 for generating and emitting radio-pulse navigation signals, a channel 4 for generating and emitting auxiliary signals, a channel 5 for receiving and detecting re-emitted auxiliary signals, and a channel 6 for generating and transmitting information messages.
Канал 3 формирования и излучения радиоимпульсных навигационных сигналов содержит последовательно соединенные опорный генератор 7, формирователь 8 запускающих импульсов и передатчик 9 радиоимпульсных навигационных сигналов с соответствующей передающей антенно-мачтовой системой. Channel 3 for the generation and emission of radio-pulse navigation signals comprises a reference generator 7, a driver 8 of the triggering pulses and a transmitter 9 of the radio-pulse navigation signals with a corresponding transmitting antenna mast system.
Канал 4 формирования и излучения вспомогательных сигналов содержит последовательно соединенные формирователь 10 вспомогательного сигнала и передатчик 11 вспомогательного сигнала с соответствующей передающей антенной, при этом вход формирователя 10 подключен к выходу формирователя 8 канала 3. Channel 4 for the formation and emission of auxiliary signals comprises serially connected auxiliary signal driver 10 and auxiliary signal transmitter 11 with a corresponding transmitting antenna, while the input of driver 10 is connected to the output of channel 3 driver.
Канал 5 приема и обнаружения переизлученных вспомогательных сигналов содержит последовательно соединенные приемник 12 вспомогательного сигнала с соответствующей приемной антенной и формирователь 13 импульса обнаружения. The channel 5 for receiving and detecting re-emitted auxiliary signals comprises serially connected an auxiliary signal receiver 12 with a corresponding receiving antenna and a detection pulse generator 13.
Канал 6 формирования и передачи информационных сообщений содержит последовательно соединенные измеритель 14 временного интервала, модулятор 15 и передатчик 16 сообщения с соответствующей передающей антенной. Счетный вход измерителя 14 подключен к выходу генератора 7 канала 3, вход запуска измерителя 14 подключен к выходу формирователя 10 канала 4, вход считывания измерителя 14 подключен к выходу формирователя 13 канала 5. Channel 6 for the formation and transmission of information messages contains series-connected meter 14 time interval, modulator 15 and transmitter 16 messages with the corresponding transmitting antenna. The counting input of the meter 14 is connected to the output of the generator 7 of the channel 3, the input of the start of the meter 14 is connected to the output of the shaper 10 of the channel 4, the read input of the meter 14 is connected to the output of the shaper 13 of channel 5.
Подвижной объект 2 содержит канал 17 приема радиоимпульсных навигационных сигналов и формирования следящих стробов, канал 18 приема, обнаружения и фиксации вспомогательных сигналов, канал 19 переизлучения вспомогательных сигналов, канал 20 приема информационных сообщений, измерительный блок 21, формирователь 22 отметок времени бортовой шкалы времени и блок 23 установки положения начальной метки временной шкалы. The movable object 2 comprises a channel 17 for receiving radio-pulse navigation signals and forming tracking gates, a channel 18 for receiving, detecting and fixing auxiliary signals, a channel 19 for re-emission of auxiliary signals, a channel 20 for receiving information messages, a measuring unit 21, a driver 22 for time stamps of the on-board time scale and a block 23 setting the position of the start mark of the timeline.
Канал 17 приема радиоимпульсных навигационных сигналов и формирования следящих стробов содержит последовательно соединенные приемник 24 радиоимпульсных навигационных сигналов с соответствующей приемной антенной и формирователь 25 следящих стробов, а также опорный генератор 26, выход которого подключен к второму входу формирователя 25. Channel 17 receiving radio-pulse navigation signals and forming tracking gates contains serially connected receiver 24 of radio-pulse navigation signals with a corresponding receiving antenna and driver 25 tracking gates, as well as a reference generator 26, the output of which is connected to the second input of driver 25.
Канал 18 приема, обнаружения и фиксации вспомогательных сигналов содержит последовательно соединенные приемник 27 вспомогательного сигнала с соответствующей приемной антенной, формирователь 28 импульса обнаружения и временной дискриминатор 29, информационный вход которого подключен к выходу формирователя 22, а выход - к первому входу блока 23. Channel 18 for receiving, detecting, and fixing auxiliary signals comprises serially connected an auxiliary signal receiver 27 with a corresponding receiving antenna, a detection pulse generator 28 and a time discriminator 29, the information input of which is connected to the output of the driver 22 and the output to the first input of block 23.
Канал 19 переизлучения вспомогательных сигналов содержит последовательно соединенные формирователь 30 переизлучаемого сигнала и передатчик 31 переизлучаемого сигнала с соответствующей передающей антенной, при этом вход формирователя 30 подключен к выходу формирователя 28 канала 18. The auxiliary signal re-emission channel 19 comprises serially connected re-emitted signal generator 30 and a re-emitted signal transmitter 31 with a corresponding transmitting antenna, while the input of the former 30 is connected to the output of the former 28 of the channel 18.
Канал 20 приема информационных сообщений содержит последовательно соединенные приемник 32 информационных сообщений с соответствующей приемной антенной и демодулятор 33, выход которого подключен к второму входу блока 23. The channel 20 for receiving information messages contains a series-connected receiver 32 of information messages with a corresponding receiving antenna and a demodulator 33, the output of which is connected to the second input of block 23.
Измерительный блок 21 содержит последовательно соединенные временной дискриминатор 34 и измеритель 35 временного положения радиоимпульсных навигационных сигналов, второй вход которого подключен к выходу блока 23, управляющий вход временного дискриминатора 34 подключен к выходу формирователя 25 канала 17, а информационный вход дискриминатора 34 подключен к выходу формирователя 22. The measuring unit 21 contains a series-connected time discriminator 34 and a measuring instrument 35 for the temporary position of the radio-pulse navigation signals, the second input of which is connected to the output of the block 23, the control input of the temporary discriminator 34 is connected to the output of the driver 25 of the channel 17, and the information input of the discriminator 34 is connected to the output of the driver 22 .
В наземной передающей станции 1 канал 3 формирования и излучения радиоимпульсных навигационных сигналов является общеизвестным устройством, решающим типичную для ИФРНС задачу формирования и излучения в эфир радиоимпульсных навигационных сигналов. В частности, канал 3 может быть реализован в виде соответствующей аппаратуры наземной передающей станции Е-711 отечественной ИФРНС РСДН-10, обеспечивающей формирование и излучение в эфир радиоимпульсных навигационных сигналов заданной колоколообразной формы с несущей частотой 100 кГц [4, с. 34-38, рис. 1.25]. При этом излучение осуществляется в виде пакетов (пачек) из n радиоимпульсов, где n = 8 для ведомой станции ИФРНС и n = 9 для ведущей станции. Временные интервалы между первыми восемью радиоимпульсами в пачке составляют величину 1000 мкс, а между восьмым и девятым - в два раза больше [4, с. 93-95], [2, с. 147-149, рис. 2.15] , [3, с. 15-17] . При такой реализации канала 3 опорный генератор 7 представляет собой опорный генератор станции Е-711 с выходной частотой 5 МГц, с относительной нестабильностью частоты 10-8 - 10-9 [4, с. 82-85] и ниже, формирователь 8 - формирователь импульсов запуска станции Е-711 [4, с. 94, рис. 5.5] , а передатчик 9 - передатчик Е-711-2 станции Е-711, обеспечивающий формирование и излучение в эфир радиоимпульсных навигационных сигналов [4, с. 50, 63-70, рис. 3.15].In a ground-based transmitting station 1, channel 3 for generating and emitting radio-pulse navigation signals is a well-known device that solves the typical IFRNS problem of generating and broadcasting radio-pulse navigation signals. In particular, channel 3 can be implemented in the form of appropriate equipment of the ground-based transmitting station E-711 of the domestic IFRNS RSDN-10, which provides the formation and broadcasting of radio-frequency navigation signals of a given bell-shaped shape with a carrier frequency of 100 kHz [4, p. 34-38, fig. 1.25]. In this case, radiation is carried out in the form of packets (packs) of n radio pulses, where n = 8 for the IFRNS slave station and n = 9 for the master station. The time intervals between the first eight radio pulses in a packet are 1000 μs, and between the eighth and ninth it is twice as large [4, p. 93-95], [2, p. 147-149, fig. 2.15], [3, p. 15-17]. With this implementation of channel 3, the reference oscillator 7 is a reference oscillator of the E-711 station with an output frequency of 5 MHz, with a relative frequency instability of 10 -8 - 10 -9 [4, p. 82-85] and below, the shaper 8 is the shaper of the start pulses of the station E-711 [4, p. 94, fig. 5.5], and transmitter 9 - transmitter E-711-2 of station E-711, which provides the formation and broadcasting of radio-pulse navigation signals [4, p. 50, 63-70, fig. 3.15].
Канал 4 формирования и излучения вспомогательных сигналов в передающей станции 1 предназначен для формирования и излучения в эфир вспомогательных сигналов - радиоимпульсов, временное положение которых связано известным образом с временным положением определенных радиоимпульсных навигационных сигналов, например, с каждым i-м радиоимпульсным навигационным сигналом в каждой j-й пачке. При этом формирователь 10 канала 4 осуществляет функцию выделения каждого i-го импульса из каждой j-й пачки запускающих импульсов, формируемых формирователем 8 канала 3, а передатчик 11 осуществляет функцию преобразования их в радиоимпульсы и излучение в эфир. Указанная функция передатчика 11 является общеизвестной и реализуется с помощью известных средств, используемых для этих целей в технике радиосвязи. В частности, может быть использован передающий канал телеграфной связи связной КВ радиостанции Р-130 [4, с. 171-172], входящей в состав оборудования наземной передающей станции Е-711 отечественной ИФРНС РСДН-10. Указанная функция блока 10 также реализуется с помощью известных радиотехнических средств. Например, в простейшем случае, когда i = 1, а j = N, формирователь 10 может быть выполнен в виде соединенных последовательно элемента выделения первого импульса из пачки формируемых формирователем 8 импульсов и счетчика N импульсов, формирующего на своем выходе импульс заданной длительности при поступлении на его счетный вход каждого N-го импульса входной последовательности импульсов. При этом элемент выделения первого импульса из пачки n импульсов может быть выполнен, например, в виде схемы совпадения (элемента И), на один вход которой поступают входные импульсы пачки, а на другой - те же импульсы, но вначале задержанные на интервал следования импульсов в пачке, а затем проинвертированные. Channel 4 for the formation and emission of auxiliary signals in the transmitting station 1 is intended for the generation and broadcasting of auxiliary signals - radio pulses, the temporary position of which is associated in a known manner with the temporary position of certain radio-pulse navigation signals, for example, with each ith radio-pulse navigation signal in each j pack. At the same time, channel 4 shaper 10 performs the function of extracting each i-th pulse from each jth burst of triggering pulses generated by channel 3 shaper 8, and transmitter 11 performs the function of converting them into radio pulses and broadcasting into air. The specified function of the transmitter 11 is well known and is implemented using known means used for these purposes in radio communications technology. In particular, a transmitting telegraphic communication channel of a connected HF radio station R-130 can be used [4, p. 171-172], which is part of the equipment of the ground transmitting station E-711 of the domestic IFRNS RSDN-10. The specified function of the block 10 is also implemented using known radio equipment. For example, in the simplest case, when i = 1, and j = N, the shaper 10 can be made in the form of a sequentially connected element for separating the first pulse from a packet of pulses generated by the shaper 8 and an N pulse counter that generates a pulse of a given duration at its output its counting input of each Nth pulse of the input pulse sequence. In this case, the element of extraction of the first pulse from the burst of n pulses can be performed, for example, in the form of a coincidence circuit (element I), on one input of which the input pulses of the burst arrive, and on the other, the same pulses, but initially delayed by the interval of pulses in a bundle and then inverted.
Канал 5 приема и обнаружения переизлученных вспомогательных сигналов в передающей станции 1 предназначен для приема из эфира переизлученных подвижным объектом вспомогательных сигналов, их детектирования и формирования импульсов обнаружения. При этом приемник 12 осуществляет функцию приема переизлученного вспомогательного сигнала и фильтрацию его от помех и шумов, а формирователь 13 - функцию детектирования, сравнения продетектированного сигнала с порогом и формирования видеоимпульса заданной длительности (импульса обнаружения) при превышении продетектированного сигнала порогового уровня. Указанная функция приемника 12 является общеизвестной и реализуется с помощью известных средств, используемых в технике радиосвязи для этих целей. В частности, может быть использован приемный канал телеграфной связи упоминаемой выше связной радиостанции Р-130. Указанная функция формирователя 13 также реализуется с помощью общеизвестных радиотехнических средств, например, включенных последовательно амплитудного детектора, компаратора напряжений, формирующего на своем выходе сигнал при превышении входным сигналом порогового уровня, и формирователя импульса заданной длительности, например, одновибратора. Channel 5 for receiving and detecting re-emitted auxiliary signals in the transmitting station 1 is intended for receiving auxiliary signals re-emitted from the air by a moving object, their detection and formation of detection pulses. In this case, the receiver 12 performs the function of receiving the re-emitted auxiliary signal and filtering it from interference and noise, and the shaper 13 performs the function of detecting, comparing the detected signal with a threshold and generating a video pulse of a given duration (detection pulse) when the detected signal exceeds a threshold level. The specified function of the receiver 12 is well-known and is implemented using known means used in the radio technology for these purposes. In particular, a receiving telegraph communication channel of the aforementioned R-130 connected radio station can be used. The specified function of the shaper 13 is also implemented using well-known radio engineering means, for example, an amplitude detector connected in series, a voltage comparator that generates a signal at its output when the input signal exceeds a threshold level, and a pulse shaper of a given duration, for example, a one-shot.
Канал 6 формирования и передачи информационных сообщений в передающей станции 1 предназначен для определения значения времени распространения вспомогательного сигнала от передающей станции до подвижного объекта путем измерения временного интервала между моментом излучения вспомогательного сигнала передающей станцией и моментом его обратного приема, для формирования кодированного сигнала (сообщения), несущего информацию о времени распространения вспомогательного сигнала, а также для преобразования этого сигнала в модулированный радиосигнал и излучения его в эфир. При этом измеритель 14 осуществляет функцию измерения временного интервала между импульсом запуска, поступающим с выхода формирователя 10 канала 4, и импульсом считывания, поступающим с выхода формирователя 13 канала 5, то есть между моментом излучения вспомогательного сигнала передающей станцией 1 и моментом его обратного приема, а также функцию формирования информационного сигнала в виде кода значения времени распространения вспомогательного сигнала, соответствующего половине значения измеренного временного интервала. Модулятор 15 в соответствии с кодом значения времени распространения вспомогательного сигнала осуществляет функцию формирования модулированного радиосигнала, используя, например, частотную (тоновую) модуляцию, а передатчик 16 осуществляет функцию излучения радиосигнала, несущего указанное информационное сообщение, в эфир. Указанная функция измерителя 14 является общеизвестной и реализуется, например, с помощью известного в цифровой технике преобразователя временного интервала в код [5, с. 125-128, рис. 4.9; 4.10; 4.11], осуществляющего подсчет числа импульсов, формируемых опорным генератором 7 и попадающих в измеряемый временной интервал между импульсом запуска и импульсом считывания, с представлением результатов измерения в виде кода. Указанные функции модулятора 15 и передатчика 16 также являются общеизвестными и реализуются с помощью общеизвестных средств, используемых в технике радиосвязи для передачи кодированных сообщений. В частности, для этих целей могут быть использованы модемы различной конструкции, стыкующиеся с передающим каналом телефонной связи упоминаемой выше связной радиостанции Р-130. Channel 6 of the formation and transmission of information messages in the transmitting station 1 is designed to determine the propagation time of the auxiliary signal from the transmitting station to the moving object by measuring the time interval between the moment of emission of the auxiliary signal by the transmitting station and the moment of its reverse reception, to generate an encoded signal (message), carrying information about the propagation time of the auxiliary signal, as well as for converting this signal to modulated p radio signal and its broadcasting. In this case, the meter 14 performs the function of measuring the time interval between the start pulse coming from the output of the shaper 10 of channel 4 and the read pulse coming from the output of the shaper 13 of channel 5, that is, between the moment of emission of the auxiliary signal by the transmitting station 1 and the moment of its reverse reception, and also the function of generating an information signal in the form of a code value of the propagation time of the auxiliary signal corresponding to half the value of the measured time interval. The modulator 15 in accordance with the code of the propagation time value of the auxiliary signal performs the function of generating a modulated radio signal using, for example, frequency (tone) modulation, and the transmitter 16 performs the function of emitting a radio signal carrying the specified information message on the air. The specified function of the meter 14 is well known and is implemented, for example, using the time interval to code converter known in digital technology [5, p. 125-128, fig. 4.9; 4.10; 4.11], which counts the number of pulses generated by the reference oscillator 7 and falling into the measured time interval between the start pulse and the read pulse, with the representation of the measurement results in the form of a code. These functions of the modulator 15 and the transmitter 16 are also well-known and are implemented using well-known means used in the radio communication technology to transmit encoded messages. In particular, for these purposes, modems of various designs can be used that are interfaced with the transmitting telephone communication channel of the above-mentioned connected radio station R-130.
В подвижном объекте 2 канал 17 приема радиоимпульсных навигационных сигналов и формирования следящих стробов является известным устройством, решающим известную для бортовой аппаратуры ИФРНС задачу приема радиоимпульсных навигационных сигналов и формирования на их основе коротких видеоимпульсов (стробов), временное положение которых привязано к временному положению принимаемых радиоимпульсных навигационных сигналов. В частности, канал аналогичной структуры, решающий аналогичную задачу, известен из [2, с. 167-170, рис. 2.24] , а также из [6, фиг. 1], где приемная антенна, усилитель и блок фильтрации, содержащий полосовой фильтр и блок подавления помех [6, фиг.1, элементы 1-5] , в своей совокупности эквивалентны приемнику 24 канала 17, а блок формирования совпадающих по времени с принимаемыми сигналами стробов [6, фиг. 1, элемент 6] эквивалентен совокупности формирователя 25 и генератора 26 канала 17. Известность структуры канала 17 подтверждается также описанием приемоиндикатора ИФРНС Лоран-С фирмы ITT Avionics Division (США) [7, с. 234-239, фиг.10], а также описанием устройства для измерения временного положения импульса [8], в котором приемник, эквивалентный приемнику 24 канала 17, представлен полосовым и режекторным фильтрами [8, фиг. 1, элементы 1-3] , генератор, эквивалентный генератору 26, представлен соответствующим функциональным элементом [8, фиг. 1, элемент 18], а формирователь, решающий задачу, аналогичную формирователю 25, представлен совокупностью аналого-цифровых преобразователей, управляемого делителя частоты, элементов задержки, накопления, вычитания, масштабирования [8, фиг.1, элементы 4, 5, 8-10, 11, 12, 20-22], образующих цифровую следящую систему, осуществляющую подстройку следящих стробов под переход через нуль напряжения в заданном периоде высокочастотного заполнения принимаемых радиоимпульсных навигационных сигналов. In the movable object 2, the channel 17 for receiving radio-pulse navigation signals and for generating tracking gates is a known device that solves the problem of receiving radio-pulse navigation signals and generating short video pulses (strobes), which is known for the IFRNS onboard equipment, the temporary position of which is tied to the temporary position of the received radio-pulse navigation signals. In particular, a channel of a similar structure that solves a similar problem is known from [2, p. 167-170, fig. 2.24], as well as from [6, FIG. 1], where the receiving antenna, amplifier and filtering unit, containing a band-pass filter and an interference suppression unit [6, FIG. 1, elements 1-5], are collectively equivalent to the receiver 24 of channel 17, and the generation unit coinciding in time with the received signals strobes [6, FIG. 1, element 6] is equivalent to the combination of the driver 25 and the generator 26 of the channel 17. The fame of the structure of the channel 17 is also confirmed by the description of the IRRNS Laurent-C indicator of the ITT Avionics Division (USA) [7, p. 234-239, FIG. 10], as well as a description of a device for measuring the temporary position of a pulse [8], in which a receiver equivalent to receiver 24 of channel 17 is represented by band-pass and notch filters [8, FIG. 1, elements 1-3], a generator equivalent to generator 26 is represented by a corresponding functional element [8, FIG. 1, element 18], and the shaper solving a problem similar to shaper 25 is represented by a combination of analog-to-digital converters, a controlled frequency divider, delay, accumulation, subtraction, and scaling elements [8, Fig. 1, elements 4, 5, 8-10 , 11, 12, 20-22], forming a digital tracking system that adjusts the tracking gates for the transition through zero voltage in a given period of high-frequency filling of the received radio-pulse navigation signals.
В подвижном объекте 2 формирователь 22 отметок времени бортовой шкалы времени решает известную в цифровой технике задачу формирования временной шкалы в виде кодов текущих значений отметок времени. Формирователь 22 представляет собой известное в цифровой технике устройство, которое из сигналов опорного генератора 26 с помощью делителей частоты и счетчиков импульсов формирует на своих выходах информационные сигналы текущего времени (отметки времени), представленные двоичным кодом. Обнуление (начальная установка) делителей частоты, счетчиков, входящих в состав формирователя 22 и формирующих на выходах своих разрядов коды значений текущих отметок времени, осуществляется, при необходимости, путем подачи на входы их начальной установки соответствующих импульсов сброса (не показано). Выполнение формирователя 22 с использованием счетчиков и делителей частоты для решения задачи формирования и хранения бортовой шкалы времени, описано, например, в [9, фиг.3, элементы 3, 31-35]. In the movable object 2, the shaper 22 of the time stamps of the on-board time scale solves the well-known in digital technology task of forming a time scale in the form of codes of the current values of the time stamps. Shaper 22 is a device known in digital technology, which from the signals of the reference generator 26 with the help of frequency dividers and pulse counters generates at its outputs information signals of the current time (time stamps), represented by a binary code. Zeroing (initial setting) of frequency dividers, counters that are part of the former 22 and generates codes of the values of the current time stamps at the outputs of their discharges, is carried out, if necessary, by supplying the corresponding reset pulses (not shown) to the inputs of their initial installation (not shown). The implementation of the shaper 22 using counters and frequency dividers to solve the problem of forming and storing the on-board time scale is described, for example, in [9, Fig. 3, elements 3, 31-35].
В подвижном объекте 2 блок 23 установки положения начальной метки временной шкалы представляет собой известное в цифровой вычислительной технике устройство, выполняющее стандартную операцию вычитания данных, представленных кодами. В частности, эта операция реализуется известным образом с помощью сумматора накапливающего типа с установленным по одному из его входов (в данном случае - по второму) преобразователем прямого двоичного кода в дополнительный для преобразования данных, являющихся вычитаемыми [10, с. 160-164, рис. 17, 18]. In the movable object 2, the block 23 for setting the position of the initial timeline mark is a device known in digital computer technology that performs the standard operation of subtracting data represented by codes. In particular, this operation is implemented in a known manner using an accumulating type adder with a direct binary code converter installed into one of its inputs (in this case, the second) into additional one for converting data that is subtracted [10, p. 160-164, fig. 17, 18].
Канал 18 приема, обнаружения и фиксации вспомогательных сигналов в подвижном объекте 2 предназначен для приема из эфира излученных передающей станцией 1 вспомогательных сигналов, их детектирования, формирования импульсов обнаружения и фиксации на временной шкале подвижного объекта тех отметок времени, которые соответствуют моментам приема вспомогательных сигналов. При этом приемник 27 осуществляет функцию приема вспомогательного сигнала и фильтрацию его от помех и шумов, формирователь 28 - функцию детектирования, сравнения продетектированного сигнала с порогом и формирования видеоимпульса заданной длительности (импульса обнаружения) при превышении продетектированного сигнала порогового уровня, а временной дискриминатор 29 - функцию фиксации значения отметки времени, соответствующей моменту обнаружения вспомогательного сигнала. По выполняемым функциям и своим реализациям приемник 27 и формирователь 28 канала 18 идентичны рассмотренным выше приемнику 12 и формирователю 13 канала 4 передающей станции 1. Временной дискриминатор 29 представляет собой известное в цифровой технике устройство, осуществляющее запись и хранение информационных сигналов, представленных двоичным кодом. В частности, для этих целей могут быть использованы известные регистры с параллельным вводом-выводом информационных сигналов [5, с. 97-98, рис. 3.27] , в которых вход записи используется в качестве управляющего входа. Channel 18 for receiving, detecting, and fixing auxiliary signals in a moving object 2 is intended for receiving auxiliary signals from the ether emitted by the transmitting station 1, detecting them, generating pulses of detection and fixing on the timeline of the moving object those time stamps that correspond to the moments of receiving auxiliary signals. In this case, the receiver 27 performs the function of receiving the auxiliary signal and filtering it from interference and noise, the shaper 28 - the function of detecting, comparing the detected signal with a threshold and generating a video pulse of a given duration (detection pulse) when the detected signal exceeds a threshold level, and the time discriminator 29 - function fixing the value of the time stamp corresponding to the moment of detection of the auxiliary signal. According to the functions performed and their implementations, the receiver 27 and the shaper 28 of the channel 18 are identical to the above-described receiver 12 and the shaper 13 of the channel 4 of the transmitting station 1. The time discriminator 29 is a device known in digital technology that records and stores information signals represented by binary code. In particular, for these purposes, well-known registers with parallel input-output of information signals can be used [5, p. 97-98, fig. 3.27], in which the record input is used as a control input.
Канал 19 переизлучения вспомогательных сигналов в подвижном объекте 2 предназначен для формирования переизлучаемых вспомогательных сигналов и излучения их в эфир. При этом формирователь 30 осуществляет функцию формирования видеоимпульса, длительность которого соответствует длительности выходных импульсов формирователя 10 канала 4 передающей станции 1, а временное положение фронта соответствует временному положению импульса обнаружения, поступающего с выхода формирователя 28 канала 18. Указанная функция формирователя 30 может быть реализована общеизвестными средствами, например, с помощью одновибратора. Передатчик 31 осуществляет функцию преобразования сформированного видеоимпульса в радиоимпульсный сигнал и излучения его в эфир. По выполняемой функции и своей реализации передатчик 31 идентичен рассмотренному выше передатчику 11 канала 4 передающей станции 1. Channel 19 re-emission of auxiliary signals in the moving object 2 is intended for the formation of re-emitted auxiliary signals and their radiation. In this case, the shaper 30 performs the function of generating a video pulse, the duration of which corresponds to the duration of the output pulses of the shaper 10 of the channel 4 of the transmitting station 1, and the temporary position of the front corresponds to the temporary position of the detection pulse coming from the output of the shaper 28 of the channel 18. The specified function of the shaper 30 can be realized by well-known means , for example, using a single vibrator. The transmitter 31 performs the function of converting the generated video pulse into a radio pulse signal and emitting it into the air. According to the function and its implementation, the transmitter 31 is identical to the above-described transmitter 11 of the channel 4 of the transmitting station 1.
Канал 20 приема информационных сообщений в подвижном объекте 2 предназначен для приема излучаемых наземной станцией 1 модулированных радиосигналов - информационных сообщений, несущих закодированную информацию о времени распространения вспомогательных сигналов, демодуляции этих сигналов и преобразования к виду, обеспечивающему функционирование блока 23 установки положения начальной метки временной шкалы. При этом приемник 32 осуществляет функцию приема информационного сообщения, поступающего по каналу радиосвязи, а демодулятор 33 - функцию частотного (тонового) детектирования, то есть демодуляцию принимаемого сигнала и представление его в виде, обеспечивающем функционирование блока 23. Реализация указанных функций приемника 32 и демодулятора 33 осуществляется стандартными средствами, используемыми в технике радиосвязи для приема, демодуляции и преобразования кодированных сообщений, передаваемых по каналу радиосвязи. В частности, для этих целей может быть использован приемный канал телефонной связи рассмотренной выше связной радиостанции Р-130, оснащенной соответствующим модемом, осуществляющим демодуляцию принимаемых сигналов, а также преобразователем кода, осуществляющим преобразование кода принимаемого сообщения к виду, используемому в блоке 23, например, преобразователем последовательного кода в параллельный. Channel 20 for receiving information messages in a moving object 2 is intended for receiving modulated radio signals emitted by a ground station 1 — information messages that carry encoded information about the propagation time of auxiliary signals, demodulating these signals, and converting them to a mode that ensures the functioning of block 23 for setting the position of the initial timeline mark. At the same time, the receiver 32 performs the function of receiving an informational message arriving via the radio communication channel, and the demodulator 33 performs the function of frequency (tone) detection, that is, demodulates the received signal and presents it in a form that ensures the functioning of unit 23. Implementation of these functions of the receiver 32 and the demodulator 33 is carried out by standard means used in the radio communication technology for receiving, demodulating and converting encoded messages transmitted over the radio channel. In particular, for these purposes, a telephone receiving channel can be used of the R-130 connected radio station considered above, equipped with a corresponding modem that demodulates the received signals, as well as a code converter that converts the code of the received message to the form used in block 23, for example, serial to parallel converter.
Измерительный блок 21 в подвижном объекте 2 предназначен для решения навигационной задачи - определения временного положения принимаемых радиоимпульсных навигационных сигналов относительно начальной метки бортовой шкалы времени. При этом временной дискриминатор 34 осуществляет функцию выделения и фиксации текущих значений временных отметок временной шкалы подвижного объекта, соответствующих моментам приема радиоимпульсных навигационных сигналов, а измеритель 35 временного положения радиоимпульсных навигационных сигналов - функцию измерения временного интервала между отметками времени, соответствующими моментам приема радиоимпульсных навигационных сигналов, поступающими из блока 34, и начальной меткой временной шкалы, поступающей через блоки 29, 23. По выполняемым функциям и своим реализациям измеритель 35 и временной дискриминатор 34 идентичны рассмотренным выше блоку 23 и временному дискриминатору 29 канала 18. The measuring unit 21 in the movable object 2 is designed to solve the navigation problem - determining the temporary position of the received radio-pulse navigation signals relative to the initial mark of the on-board time scale. In this case, the time discriminator 34 performs the function of extracting and fixing the current values of the time stamps of the timeline of the moving object corresponding to the moments of receiving the radio-pulse navigation signals, and the meter 35 of the time position of the radio-pulse navigation signals - the function of measuring the time interval between the time marks corresponding to the moments of the reception of the radio-pulse navigation signals, coming from block 34, and the initial timeline label coming through blocks 29, 23. Upon completion the functions and their implementations, the meter 35 and the temporary discriminator 34 are identical to the block 23 discussed above and the temporary discriminator 29 of the channel 18.
Радионавигационные измерения по заявляемому способу осуществляются следующим образом. Radio navigation measurements by the present method are carried out as follows.
На передающей наземной станции 1 ИФРНС, расположенной в месте с известными координатами, излучают радиоимпульсные навигационные сигналы в соответствии с временной шкалой, формируемой ее опорным генератором. At the transmitting ground station 1 IFRNS, located in a place with known coordinates, emit radio-pulse navigation signals in accordance with the time scale formed by its reference generator.
Осуществляется эта операция с помощью опорного генератора 7, формирователя 8 запускающих импульсов и передатчика 9 радиоимпульсных навигационных сигналов канала 3 передающей станции 1. При этом опорный генератор 7 формирует на своем выходе импульсные сигналы временной шкалы - в рассматриваемом примере реализации импульсы с частотой 5 МГц. Эти импульсы поступают на вход формирователя 8 запускающих импульсов, который формирует на своем выходе последовательность пачек видеоимпульсов с заданными временными интервалами между импульсами в пачке и с заданным периодом следования пачек. Запускающие импульсы поступают на вход передатчика 9 радиоимпульсных навигационных сигналов, который строго в соответствии с временной диаграммой запускающих импульсов формирует и излучает в эфир через свою антенно-мачтовую систему радиоимпульсные навигационные сигналы. Для ИФРНС типа Лоран-С, как отмечалось выше, это радиоимпульсы колоколообразной формы с несущей частотой 100 кГц, излучаемые в виде пачек из n радиоимпульсов, где n = 8 или 9, с временными интервалами между первыми восемью радиоимпульсами в пачке 1000 мкс, а между восьмым и девятым - в два раза больше, при этом период повторения пачек устанавливается от 40 до 100 мкс. This operation is carried out using the reference generator 7, the driver 8 of the triggering pulses and the transmitter 9 of the radio-pulse navigation signals of the channel 3 of the transmitting station 1. In this case, the reference generator 7 generates pulsed signals of the time scale at its output - in this example, the implementation of pulses with a frequency of 5 MHz. These pulses are fed to the input of the shaper 8 triggering pulses, which generates at its output a sequence of packs of video pulses with predetermined time intervals between pulses in the pack and with a given period of repetition of the packs. Trigger pulses are fed to the input of the transmitter 9 radio-pulse navigation signals, which strictly in accordance with the timing diagram of the trigger pulses generates and radiates through its antenna-mast system radio-pulse navigation signals. For Laurent-S type IFRNSs, as noted above, these are bell-shaped radio pulses with a carrier frequency of 100 kHz emitted in the form of packets of n radio pulses, where n = 8 or 9, with time intervals between the first eight radio pulses in a packet of 1000 μs, and between the eighth and ninth - twice as much, while the repetition period of the packets is set from 40 to 100 μs.
На подвижном объекте 2 принимают радиоимпульсные навигационные сигналы с помощью приемника 24 канала 17. С выхода приемника 24 отфильтрованные от помех и шумов радиоимпульсные навигационные сигналы поступают на сигнальный вход формирователя 25 следящих стробов, формирующего стробы, временное положение которых соответствует переходу через нуль напряжения в заданном периоде высокочастотного заполнения принимаемых радиоимпульсных навигационных сигналов. В качестве опорных сигналов, используемых для формирования следящих стробов, используются выходные сигналы опорного генератора 26. At the movable object 2, radio-pulse navigation signals are received using the receiver 24 of the channel 17. From the output of the receiver 24, the radio-pulse navigation signals filtered from interference and noise are fed to the signal input of the tracking gate generator 25, forming the gates, the temporary position of which corresponds to the transition through zero voltage in a given period high-frequency filling received radio-pulse navigation signals. As the reference signals used to form the tracking gates, the output signals of the reference generator 26 are used.
Следящие стробы с выхода формирователя 25 канала 17 поступают на управляющий вход временного дискриминатора 34 измерительного блока 21, на информационный вход которого с выхода формирователя 22 отметок времени бортовой шкалы времени поступают информационные сигналы текущего времени бортовой шкалы времени, представленные параллельным двоичным кодом. The tracking gates from the output of the shaper 25 of the channel 17 are fed to the control input of the temporary discriminator 34 of the measuring unit 21, the information input of which from the output of the shaper 22 of the time stamps of the on-board time scale is supplied with information signals of the current time of the on-board time scale represented by a parallel binary code.
Формирование информационных сигналов текущего времени бортовой шкалы времени осуществляется в формирователе 22 путем подсчета импульсов, поступающих с выхода опорного генератора 26. The formation of information signals of the current time on-board time scale is carried out in the shaper 22 by counting the pulses from the output of the reference generator 26.
Временной дискриминатор 34 осуществляет запись и хранение значений тех отметок времени, которые соответствуют моментам поступления на управляющий вход дискриминатора 34 следящих стробов с выхода формирователя 25. Тем самым на выходе дискриминатора 34 фиксируются значения отметок времени, соответствующих моментам приема радиоимпульсных навигационных сигналов относительно временной шкалы подвижного объекта. The time discriminator 34 records and stores the values of those time stamps that correspond to the moments at the control input of the discriminator 34 of the tracking gates from the output of the driver 25. Thus, the values of the time stamps corresponding to the moments of reception of the radio-pulse navigation signals relative to the timeline of the moving object are recorded at the output of the discriminator 34 .
С выхода временного дискриминатора 34 информационные сигналы, представленные двоичным кодом, несущие информацию о моментах приема радиоимпульсных навигационных сигналов, поступают на первый вход измерителя 35 временного положения радиоимпульсных навигационных сигналов, в котором осуществляется измерение временного положения принятых радиоимпульсных навигационных сигналов относительно начальной метки временной шкалы. Для того, чтобы по результатам этих измерений можно было бы судить о времени распространения радиоимпульсных навигационных сигналов, то есть о дальности до передающей станции, необходимо, чтобы положение начальной метки на временной шкале подвижного объекта было бы известным образом связано с моментами излучения радиоимпульсных навигационных сигналов. From the output of the temporary discriminator 34, information signals represented by a binary code that carry information about the moments of reception of the radio-pulse navigation signals are supplied to the first input of the measuring instrument 35 of the temporary position of the radio-pulse navigation signals, in which the time-position of the received radio-pulse navigation signals is measured relative to the initial time-stamp. In order to make it possible to judge by the results of these measurements the propagation time of radio-pulse navigation signals, i.e., the distance to the transmitting station, it is necessary that the position of the initial mark on the timeline of a moving object be known in a certain way with the moments of emission of radio-pulse navigation signals.
Для установки временного положения начальной метки в заявляемом способе осуществляется следующее. To set the temporary position of the starting mark in the inventive method, the following is carried out.
На передающей станции 1 в фиксируемые моменты времени, связанные с моментами излучения радиоимпульсных навигационных сигналов, формируют вспомогательные радиосигналы и излучают их в эфир. Осуществляется эта операция с помощью формирователя 10 и передатчика 11 канала 4. При этом формирователь 10 выделяет каждый i-й (например, первый) импульс в j-й (например, десятитысячной) пачке запускающих импульсов, поступающих с выхода формирователя 8 канала 3, а передатчик 11 преобразует их в радиосигналы и излучает в эфир. At the transmitting station 1, at fixed moments of time associated with the moments of emission of the radio-pulse navigation signals, auxiliary radio signals are generated and emitted into the air. This operation is carried out using the shaper 10 and the transmitter 11 of the channel 4. In this case, the shaper 10 allocates each i-th (for example, the first) pulse in the j-th (for example, ten thousandth) burst of triggering pulses coming from the output of the shaper 8 of channel 3, and the transmitter 11 converts them into radio signals and radiates into the ether.
На подвижном объекте 2 с помощью приемника 27 канала 18 принимают вспомогательные сигналы и фильтруют их от помех и шумов. С выхода приемника 27 принятые вспомогательные сигналы поступают на вход формирователя 28 импульса обнаружения, где детектируются и сравниваются с порогом. В случае превышения принятыми сигналами порогового уровня на выходе формирователя 28 формируются видеоимпульсы заданной длительности - импульсы обнаружения. On the moving object 2 using the receiver 27 of the channel 18 receive auxiliary signals and filter them from interference and noise. From the output of the receiver 27, the received auxiliary signals are fed to the input of the detection pulse generator 28, where they are detected and compared with a threshold. If the received signals exceed the threshold level at the output of the shaper 28, video pulses of a given duration — detection pulses — are generated.
Импульсы обнаружения поступают на управляющий вход временного дискриминатора 29, на информационный вход которого с выхода формирователя 22 отметок времени бортовой временной шкалы поступают информационные сигналы текущего времени. Detection pulses are fed to the control input of the time discriminator 29, the information input of which from the output of the shaper 22 time stamps of the on-board time scale receives information signals of the current time.
Временной дискриминатор 29 осуществляет запись и хранение текущих значений отметок времени бортовой шкалы времени, соответствующих моментам поступления на управляющий вход дискриминатора 29 импульсов обнаружения с выхода формирователя 28. Тем самым на выходе дискриминатора 29 устанавливаются значения отметок времени, соответствующих моментам приема и обнаружения вспомогательных сигналов. The time discriminator 29 records and stores the current values of the time stamps of the on-board time scale corresponding to the moments when the detection pulses output from the output of the shaper 28 to the control input of the discriminator 29. Thus, the values of the time stamps corresponding to the moments of reception and detection of auxiliary signals are set at the output of the discriminator 29.
Сформированные формирователем 28 импульсы обнаружения поступают также на вход формирователя 30 переизлучаемого сигнала канала 19. Формирователь 30 формирует на своем выходе видеоимпульсы, длительность которых соответствует длительности выходных импульсов формирователя 10 канала 4 передающей станции 1, а временное положение фронта соответствует временному положению импульсов обнаружения. С выхода формирователя 30 видеоимпульсы поступают на вход передатчика 31, который преобразует их в радиосигналы и переизлучает в эфир. The detection pulses generated by the shaper 28 are also input to the shaper 30 of the re-emitted signal of the channel 19. The shaper 30 generates video pulses at its output, the duration of which corresponds to the duration of the output pulses of the channel shaper 10 of the transmitting station 1, and the temporal position of the front corresponds to the temporary position of the detection pulses. From the output of the shaper 30, the video pulses are fed to the input of the transmitter 31, which converts them into radio signals and re-radiates to the air.
На передающей станции 1 с помощью приемника 12 и формирователя 13 импульса обнаружения аналогично каналу 18 подвижного объекта 2 осуществляют прием переизлученных вспомогательных сигналов, их фильтрацию от помех и шумов, детектирование, сравнение с порогом и формирование импульсов обнаружения, которые поступают с выхода формирователя 13 на вход считывания измерителя 14 временных интервалов канала 6 формирования и передачи информационных сообщений. At the transmitting station 1, using the receiver 12 and the shaper 13 of the detection pulse, similarly to the channel 18 of the movable object 2, they receive the re-emitted auxiliary signals, filter them from noise and noise, detect, compare with a threshold and generate detection pulses that are received from the output of the shaper 13 to the input reading the meter 14 time intervals of the channel 6 formation and transmission of information messages.
Измеритель 14 осуществляет измерение временного интервала между импульсом, поступающим на его запускающий вход с выхода формирователя 10 канала 4, и импульсом, поступающим с выхода формирователя 13 канала 5. Этот временной интервал соответствует временному интервалу между моментом излучения вспомогательного сигнала и моментом его обратного приема. Измерение осуществляется путем подсчета импульсов генератора 7, попадающих в измеряемый временной интервал. Половина значения измеренного временного интервала соответствует значению времени распространения вспомогательного сигнала от передающей станции 1 до подвижного объекта 2. Информационный сигнал в виде двоичного кода, несущий сообщение о времени распространения вспомогательного сигнала, поступает с выхода измерителя 14 на вход модулятора 15, где преобразуется в модулированный радиосигнал, который затем излучается в эфир передатчиком 16. The meter 14 measures the time interval between the pulse arriving at its triggering input from the output of channel 4 shaper 10 and the pulse coming from the output of channel 5 shaper 13. This time interval corresponds to the time interval between the moment of emission of the auxiliary signal and the moment of its reverse reception. The measurement is carried out by counting the pulses of the generator 7, falling into the measured time interval. Half the value of the measured time interval corresponds to the value of the propagation time of the auxiliary signal from the transmitting station 1 to the movable object 2. An information signal in the form of a binary code that carries a message about the propagation time of the auxiliary signal is supplied from the output of the meter 14 to the input of the modulator 15, where it is converted to a modulated radio signal , which is then broadcasted by the transmitter 16.
Модулированный радиосигнал, несущий информационное сообщение о времени распространения вспомогательного сигнала, принимают на подвижном объекте 2 с помощью приемника 32 канала 20. С выхода приемника 32 отфильтрованный от помех и шумов сигнал поступает на вход демодулятора 33, где детектируется (демодулируется) и преобразуется к виду, требуемому для работы с блоком 23. A modulated radio signal carrying an information message about the propagation time of the auxiliary signal is received at a moving object 2 using a receiver 32 of channel 20. From the output of receiver 32, the signal filtered from noise and noise is fed to the input of demodulator 33, where it is detected (demodulated) and converted to required to work with block 23.
С выхода демодулятора 33 информационный сигнал в виде двоичного кода, несущий сообщение о времени распространения вспомогательного сигнала, поступает на второй вход блока 23, на первый вход которого с выхода временного дискриминатора 29 канала 18 поступает информационный сигнал в виде двоичного кода, несущий информацию о текущем значении отметки времени, соответствующей моменту приема вспомогательного сигнала. From the output of the demodulator 33, an information signal in the form of a binary code carrying a message about the propagation time of the auxiliary signal is fed to the second input of block 23, the first input of which from the output of the temporary discriminator 29 of channel 18 receives an information signal in the form of a binary code that carries information about the current value time stamps corresponding to the moment of receiving the auxiliary signal.
Блок 23 осуществляет операцию вычитания данных, поступающих на второй вход, из данных, поступающих на первый вход. В результате на выходе блока 23 формируется информационный сигнал в виде двоичного кода, несущий информацию о временном положении отметки времени, опережающей на временной шкале подвижного объекта отметку времени, соответствующую моменту приема вспомогательного сигнала на величину, соответствующую времени его распространения. Эта отметка времени принимается за начальную метку временной шкалы подвижного объекта, относительно которой в измерителе 35 блока 21 производятся текущие измерения временного положения принимаемых радиоимпульсных навигационных сигналов. Block 23 performs the operation of subtracting the data entering the second input from the data entering the first input. As a result, at the output of block 23, an information signal is generated in the form of a binary code that carries information about the time position of the time stamp that is ahead of the time stamp on the timeline of the moving object that corresponds to the time of receipt of the auxiliary signal by an amount corresponding to the time of its propagation. This time stamp is taken as the initial timeline mark of the moving object, relative to which in the meter 35 of block 21, current measurements of the time position of the received radio-pulse navigation signals are made.
В измерителе 35 осуществляются измерения временных интервалов между временными отметками, соответствующими моментам приема радиоимпульсных навигационных сигналов, и начальной меткой. Эти измерения осуществляются путем вычитания из данных о временном положении указанных временных отметок, поступающих на первый вход измерителя 35 с выхода временного дискриминатора 34, данных о временном положении начальной метки, поступающих на второй вход измерителя 35 с выхода блока 23. In the meter 35, time intervals are measured between time stamps corresponding to the moments of reception of the radio-pulse navigation signals and the start mark. These measurements are carried out by subtracting from the data on the temporary position of the indicated time stamps received at the first input of the meter 35 from the output of the temporary discriminator 34, data on the temporary position of the initial mark arriving at the second input of the meter 35 from the output of block 23.
Поскольку временное положение начальной метки временной шкалы подвижного объекта соответствует моменту излучения известного радиоимпульсного навигационного сигнала (i-го сигнала в каждой j-й пачке), то измеренные в измерителе 35 временные интервалы между нею и положениями текущих отметок времени, соответствующих моментам приема радиоимпульсных навигационных сигналов, позволяют судить (с учетом априорно известных данных о скорости распространения сигналов в ИФРНС и интервалах между излучаемыми сигналами в пачке и периодом следования пачек) о текущей дальности до передающей станции. Since the temporal position of the initial mark of the timeline of the moving object corresponds to the moment of emission of a known radio-pulse navigation signal (i-th signal in each j-th packet), then the time intervals measured in the meter 35 between it and the positions of the current time stamps corresponding to the moments of reception of the radio-pulse navigation signals , allow us to judge (taking into account a priori known data on the speed of propagation of signals in the IFRNS and the intervals between the emitted signals in the packet and the repetition period achek) of the current range to the transmitting station.
Определение текущей дальности на основе результатов радионавигационных измерений, поступающих с выхода блока 35, осуществляется в бортовой электронно-вычислительной машине (не показана), входящей в состав радионавигационного оборудования подвижного объекта 2. The determination of the current range based on the results of radio navigation measurements coming from the output of block 35 is carried out in an on-board electronic computer (not shown), which is part of the radio navigation equipment of the moving object 2.
Рассмотренная установка временного положения начальной метки повторяется периодически, с выбранным интервалом повторения вспомогательного сигнала, решая тем самым задачу обеспечения стабильности положения начальной метки в течение всего периода времени, когда осуществляется передвижение объекта. The considered setting of the temporary position of the initial mark is repeated periodically, with the selected interval of repetition of the auxiliary signal, thereby solving the problem of ensuring the stability of the position of the initial mark throughout the entire period of time when the object is moving.
Таким образом из рассмотренного видно, что заявляемый способ осуществим, промышленно реализуем и решает поставленную техническую задачу. При этом, в отличие от способа-прототипа, установка начальной метки временной шкалы подвижного объекта, относительно которой в заявляемом способе осуществляются дальномерные радионавигационные измерения временного положения принимаемых радиоимпульсных навигационных сигналов, не связана с необходимостью первоначального размещения подвижного объекта в точке с известными географическими координатами, поскольку осуществляется по сигналам, формируемым в самой системе. Установка начальной метки повторяется периодически, обеспечивая точность радионавигационных измерений в течение всего времени передвижения подвижного объекта. При этом реально могут быть снижены требования, предъявляемые к стабильности бортового опорного генератора, по сравнению с требованиями к генератору в способе-прототипе, в частности, могут быть использованы кварцевые генераторы, обычно используемые в бортовой радионавигационной аппаратуре, работающей по сигналам ИФРНС в разностно-дальномерном режиме. Thus, from the above it is seen that the claimed method is feasible, industrially feasible and solves the technical problem. In this case, unlike the prototype method, the installation of the initial timeline of the moving object, relative to which in the inventive method the distance measuring radio navigation measurements of the time position of the received radio-pulse navigation signals are not associated with the need for the initial placement of the moving object at a point with known geographical coordinates, since carried out by signals generated in the system itself. Setting the initial mark is repeated periodically, ensuring the accuracy of radio navigation measurements throughout the entire time of movement of a moving object. In this case, the requirements for the stability of the onboard reference generator can actually be reduced, compared with the requirements for the generator in the prototype method, in particular, quartz oscillators commonly used in onboard radio navigation equipment operating on the IFRNS signals in the differential ranging mode.
Следует также отметить, что представленный на чертеже пример реализации заявляемого способа не является единственным. Возможны и другие, альтернативные, реализации способа. В частности, при наличии оператора на передающей станции и штурмана на подвижном объекте передача сообщений о времени распространения вспомогательного сигнала может быть решена с помощью диспетчерской радиосвязи, а ввод данных об этом времени - ручным вводом данных в блок 23. Возможно иное выполнение каналов 4, 5, 6 передающей станции 1 и каналов 18, 19, 20 подвижного объекта 2. В частности, вместо показанного на чертеже аппаратного разделения каналов возможно временное их разделение в рамках одной аппаратной реализации канала приемо-передачи связного радиопередатчика передающей станции и подвижного объекта. Вместо рассмотренной реализации каналов приемо-передачи на базе КВ радиопередатчика могут быть использованы также радиопередатчики УКВ и метеорной связи. It should also be noted that the example of implementation of the proposed method presented in the drawing is not the only one. Other alternative implementations of the method are possible. In particular, if there is an operator at the transmitting station and a navigator at the moving object, the transmission of messages about the propagation time of the auxiliary signal can be decided using radio dispatch, and the input of data about this time can be done by manually entering data into block 23. Other execution of channels 4, 5 is possible 6 of the transmitting station 1 and the channels 18, 19, 20 of the movable object 2. In particular, instead of the hardware separation of the channels shown in the drawing, their temporary separation is possible within the framework of one hardware implementation of the transmission and reception channel a radio transmitter of the transmitting station and the mobile unit. Instead of the considered implementation of the transmission and reception channels based on the HF radio transmitter, VHF and meteor communication transmitters can also be used.
Источники информации
1. А.Ф. Смирновский. Радионавигационные средства. Курс кораблевождения, том 5, книга 5.-Л.: Гидрографическое управление МО СССР, 1967.Sources of information
1. A.F. Smirnovsky. Radio navigation aids. Ship Navigation Course, Volume 5, Book 5.-L .: Hydrographic Administration of the USSR Ministry of Defense, 1967.
2. Быков В.И., Никитенко Ю.И. Судовые радионавигационные устройства.-M.: Транспорт, 1976. 2. Bykov V.I., Nikitenko Yu.I. Ship Radio Navigation Devices.-M .: Transport, 1976.
3. Быков В. И. , Никитенко Ю.И. Импульсно-фазовые радионавигационные системы в судовождении.-M.: Транспорт, 1985. 3. Bykov V.I., Nikitenko Yu.I. Pulse-phase radio navigation systems in navigation.-M .: Transport, 1985.
4. Оборудование и эксплуатация мобильной радионавигационной станции дальнего действия РСДН-10. M.: Военное из-во, 1990. 4. Equipment and operation of a long-range mobile radio navigation station RSDN-10. M .: Military from, 1990.
5. Барашенков В. В., Лутченко А.Е., Скороходов Е.М. и др. Цифровые радионавигационные устройства.-M.: Советское радио, 1980. 5. Barashenkov V.V., Lutchenko A.E., Skorokhodov E.M. et al. Digital Radio Navigation Devices.-M.: Soviet Radio, 1980.
6. Патент РФ N 2014630, кл. G 01 S 7/36, 1994. 6. RF patent N 2014630, cl. G 01 S 7/36, 1994.
7. I. F. De Lorme, A.R.Tuppen. Low-Cost Airborne Loran-C Navigation. Electrical Communication (USA), vol. 50, N 4, 1975, р. 234-239. 7. I. F. De Lorme, A. R. Tuppen. Low-Cost Airborne Loran-C Navigation. Electrical Communication (USA), vol. 50, N 4, 1975, p. 234-239.
8. Авторское свидетельство СССР N 1185283, кл. G 01 S 3/10, G 01 S 1/20, 1985. 8. Copyright certificate of the USSR N 1185283, cl. G 01 S 3/10, G 01 S 1/20, 1985.
9. Авторское свидетельство СССР N 1432451, кл. G 04 C 11/02, H 04 L 7/02, 1988. 9. Copyright certificate of the USSR N 1432451, cl. G 04 C 11/02, H 04 L 7/02, 1988.
10. Папернов А.А. Логические основы цифровой вычислительной техники.-M.: Советское радио, 1972. 10. Papernov A.A. Logical Foundations of Digital Computing.-M.: Soviet Radio, 1972.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97104433A RU2115937C1 (en) | 1997-03-20 | 1997-03-20 | Method of radio navigation measurement in pulse-position radio navigation system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97104433A RU2115937C1 (en) | 1997-03-20 | 1997-03-20 | Method of radio navigation measurement in pulse-position radio navigation system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2115937C1 true RU2115937C1 (en) | 1998-07-20 |
| RU97104433A RU97104433A (en) | 1998-12-10 |
Family
ID=20191045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97104433A RU2115937C1 (en) | 1997-03-20 | 1997-03-20 | Method of radio navigation measurement in pulse-position radio navigation system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2115937C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2612592C1 (en) * | 2016-03-15 | 2017-03-09 | Акционерное общество Научно-производственное предприятие "Авиационная и Морская Электроника" | Integrated system for providing information security of northern sea route shipping by using meteor communication channels |
| RU2792013C1 (en) * | 2022-03-10 | 2023-03-15 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of multi-position short-range radio navigation |
-
1997
- 1997-03-20 RU RU97104433A patent/RU2115937C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Оборудование и эксплуатация мобильной радионавигационной станции дальнего действия РСДН-10. - М., Транспорт, 1990, с.13 - 14. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2612592C1 (en) * | 2016-03-15 | 2017-03-09 | Акционерное общество Научно-производственное предприятие "Авиационная и Морская Электроника" | Integrated system for providing information security of northern sea route shipping by using meteor communication channels |
| RU2792013C1 (en) * | 2022-03-10 | 2023-03-15 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of multi-position short-range radio navigation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1082621B1 (en) | System and method for distance measurement by inphase and quadrature signals in a radio system | |
| US4215345A (en) | Interferometric locating system | |
| US7372403B2 (en) | System and method for position determination by impulse radio | |
| CN107942285B (en) | Time difference of arrival measuring method, device, control device and terminal | |
| EP0752113B1 (en) | A position determination method for use with analog cellular system | |
| US3889264A (en) | Vehicle locating system utilizing AM broadcasting station carriers | |
| US3530470A (en) | Radio ranging system | |
| CN101855566A (en) | System for determining position over a network | |
| CA1183590A (en) | Pulsed, pseudo-random position fixing radio navigation method and systems and the like | |
| WO2000070363A1 (en) | Improvements in or relating to object location | |
| KR101733034B1 (en) | Pcl system for estimating position of target | |
| Stelzer et al. | Precise distance measurement with cooperative FMCW radar units | |
| RU2115937C1 (en) | Method of radio navigation measurement in pulse-position radio navigation system | |
| JPH1159419A (en) | Train approach warning device | |
| Schaffer et al. | A 2.4 GHz high precision local positioning system based on cooperative roundtrip time of flight ranging | |
| RU2164694C2 (en) | Radio navigation procedure and regional system of its implementation | |
| JPS61226610A (en) | Navigation device for automobile | |
| RU2095821C1 (en) | System for detection of position of mobile object | |
| RU2030755C1 (en) | Radio-navigation system | |
| RU2027195C1 (en) | Satellite system for determining location of ships and airplanes being wrecked | |
| RU2267797C2 (en) | Method of determination of flying vehicle coordinates and device on base of this method | |
| JPH1068628A (en) | Avm system | |
| RU2278048C1 (en) | Method of and device for combined radio communication and radio navigation for use in railway transport | |
| JPH0516752B2 (en) | ||
| RU2197001C2 (en) | Range-only radar |