RU2197001C2 - Range-only radar - Google Patents

Range-only radar Download PDF

Info

Publication number
RU2197001C2
RU2197001C2 RU2000132696/09A RU2000132696A RU2197001C2 RU 2197001 C2 RU2197001 C2 RU 2197001C2 RU 2000132696/09 A RU2000132696/09 A RU 2000132696/09A RU 2000132696 A RU2000132696 A RU 2000132696A RU 2197001 C2 RU2197001 C2 RU 2197001C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
serial connection
receiver
parallel
Prior art date
Application number
RU2000132696/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000132696A (en
Inventor
В.Л. Захаров
Л.Л. Захарова
Original Assignee
Захаров Валерий Львович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Захаров Валерий Львович filed Critical Захаров Валерий Львович
Priority to RU2000132696/09A priority Critical patent/RU2197001C2/en
Publication of RU2000132696A publication Critical patent/RU2000132696A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2197001C2 publication Critical patent/RU2197001C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio engineering. SUBSTANCE: range-only radar is designed for precision measurement of ranges between unspecified number of mobile objects at any time moment. Proposed range-only radar has master station named as central measurement center which includes series connection of first pulse generator of linear frequency modulation, first probe and heterodyne signal shaper, first amplifier, first isolated unit (IU) which second output is connected to input of first receiver, and of first antenna, series connection of first mixer, first band filter, first range search unit, first time substitute synchronizing and shaping unit which third output is connected to third input of first digital adder. Each N identical slave station includes series connection of fourth antenna, second IU and fourth receiver. EFFECT: proposed range-only radar can carry out precision range measurement between unspecified number of mobile objects at any time moment and can expand number of measurement participants without any loss of precision. 5 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для прецизионного определения расстояния между произвольным количеством подвижных объектов в любой момент времени. The invention relates to radio engineering and can be used to accurately determine the distance between an arbitrary number of moving objects at any time.

Известен импульсный светодальномер с пассивным отражателем [1], использующий временной метод измерения расстояния на основе принципа обратной связи. Known pulsed light range finder with a passive reflector [1], using a temporary method of measuring distance based on the feedback principle.

Известный светодальномер состоит из ведущей и ведомой станций, установленных на произвольных подвижных объектах, между которыми требуется определить расстояние. Ведущая станция содержит передатчик оптического диапазона, приемопередающую систему (антенна оптического диапазона), приемник оптического диапазона и частотомер в качестве осредняющего счетчика. Ведомая станция состоит из пассивного отражателя, в качестве которого, как правило, используется уголковый отражатель. Информация о расстоянии между объектами в цифровой форме вырабатывается осредняющим счетчиком и пропорциональна частоте формируемой за счет обратной связи импульсной последовательности зондирующего сигнала. The known light range finder consists of a master and a slave station installed on arbitrary moving objects, between which you want to determine the distance. The master station contains an optical range transmitter, a transceiver system (optical range antenna), an optical range receiver, and a frequency counter as an averaging counter. The slave station consists of a passive reflector, which is usually used as an angle reflector. Information about the distance between objects in digital form is generated by an averaging counter and is proportional to the frequency generated by the feedback of the pulse sequence of the probe signal.

Схема построения известного светодальномера за счет использования отсчетов времени запаздывания отраженных импульсов имеет принципиально невысокую точность измерений, сильно зависит от качества юстировки ведущей и ведомой станций, расстояния между ними, погодных условий и позволяет измерить расстояние только между двумя объектами. The construction scheme of the known light range finder due to the use of delay time samples of reflected pulses has a fundamentally low measurement accuracy, highly depends on the quality of the adjustment of the master and slave stations, the distance between them, weather conditions and allows you to measure the distance between only two objects.

Известен гетеродинный некогерентный радиодальномер (РД) с активным отражателем [2], использующий фазовый метод измерения расстояния. Known heterodyne incoherent radio range finder (RD) with an active reflector [2], using the phase method of measuring distance.

Ведущая и ведомая станции известного радиодальномера, установленные на произвольных подвижных объектах, между которыми измеряют расстояние, излучают электромагнитные колебания разных, но близких частот: ведущая - частоту f1, а ведомая - частоты f2 и F2, причем f1≥f2, а F2<<f1, f2. Ведущая станция содержит высокочастотный (ВЧ) передатчик, ВЧ и низкочастотный (НЧ) приемники, приемопередающую антенну, смеситель и фазометр. Ведомая станция содержит ВЧ приемник, ВЧ и НЧ передатчики, приемопередающую антенну и смеситель. Информация о расстоянии между объектами определяется фазометром ведущей станции и пропорциональна разности фаз между ВЧ и НЧ колебаниями.The master and slave stations of the well-known radio range finder mounted on arbitrary moving objects between which the distance is measured emit electromagnetic waves of different but close frequencies: the master is the frequency f 1 and the slave is the frequencies f 2 and F 2 , and f 1 ≥f 2 , and F 2 << f 1 , f 2 . The master station contains a high-frequency (HF) transmitter, HF and low-frequency (LF) receivers, a transceiver antenna, a mixer, and a phase meter. The slave station contains an RF receiver, RF and LF transmitters, a transceiver antenna, and a mixer. Information about the distance between objects is determined by the phase meter of the leading station and is proportional to the phase difference between the HF and LF vibrations.

Схема построения известного РД для обеспечения необходимой ширины зоны однозначности измерений требует значительного усложнения за счет одновременного использования нескольких пар несущих частот электромагнитных колебаний, что принципиально не позволяет увеличить число объектов, между которыми измеряется расстояние. The construction scheme of the known RD to ensure the necessary width of the measurement unambiguity zone requires significant complication due to the simultaneous use of several pairs of carrier frequencies of electromagnetic waves, which in principle does not allow to increase the number of objects between which the distance is measured.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является когерентный радиодальномер [3] , работающий в режиме излучения радиоимпульсов с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ), в котором для измерения расстояния между объектами используется двухшкальная измерительная система, основанная на определении положения инвариантной к дальности характерной точки половинной мощности на нижнем крае энергетического спектра преобразованного отраженного сигнала, образующегося в результате гетеродинирования принимаемого отраженного сигнала копией зондирующего ЛЧМ радиоимпульса, смещенной относительно него по частоте на величину первой промежуточной частоты приемного тракта и совмещенной по времени с отраженным сигналом. The closest technical solution to the present invention is a coherent radio range finder [3], operating in the radiation mode of radio pulses with linear frequency modulation (LFM), in which a two-scale measuring system is used to measure the distance between objects, based on determining the position of the characteristic half-power point that is invariant to the distance at the lower edge of the energy spectrum of the converted reflected signal resulting from the heterodyning of the received reflected signal with a copy of the probing LFM radio pulse displaced relative to it in frequency by the value of the first intermediate frequency of the receiving path and combined in time with the reflected signal.

Известный радиодальномер состоит из ведущей станции, которая содержит последовательное соединение генератора ЛЧМ импульсов, формирователя зондирующего и гетеродинного сигналов (ФЗГС), усилителя, первого развязывающего блока (РБ) и первой антенной, к второму выходу первого РБ последовательно подключены первый смеситель, второй вход которого соединен с вторым выходом ФЗГС, первый приемник, выход которого параллельно соединен с вторым, третьим и четвертым смесителями, блок поиска по дальности (БПД) и блок синхронизации и формирования временной подставки (БСФВП), первый выход которого подключен к входу генератора ЛЧМ импульсов, второй выход соединен с вторым входом ФЗГС, а третий выход заведен на первый вход цифрового сумматора, второй смеситель, к выходу которого параллельно подключены как последовательное соединение первого полосового фильтра (ПФ), первого квадратора, первого фильтра нижних частот (ФНЧ), первого сумматора, первого аттенюатора, второго аттенюатора, первого вычитателя и регулируемого усилителя, второй вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты (ГОЧ), так и последовательное соединение второго ПФ, второго квадратора, второго ФНЧ, второго сумматора, второго вычитателя, второй вход которого соединен с выходом первого аттенюатора, и третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом регулируемого усилителя, третий смеситель, к выходу которого параллельно подключены как последовательное соединение третьего ПФ, третьего квадратора, третьего ФНЧ, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, и третьего вычитателя, второй вход которого соединен с выходом второго ФНЧ, а выход соединен с вторым входом первого вычитателя, так и последовательное соединение четвертого ПФ, четвертого квадратора, четвертого ФНЧ, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, к выходу третьего сумматора параллельно подключены как последовательное соединение первого амплитудного детектора (АД), пятого ФНЧ, первого перестраиваемого гетеродина, выход которого соединен с вторым входом второго смесителя, и первого осредняющего счетчика, выход которого соединен с вторым входом цифрового сумматора, так и последовательное соединение второго АД, шестого ФНЧ, второго перестраиваемого гетеродина, выход которого соединен с вторым входом третьего смесителя, и второго осредняющего счетчика, выход которого соединен с третьим входом цифрового сумматора, четвертый смеситель, к выходу которого параллельно подключены как последовательное соединение пятого ПФ, пятого квадратора, седьмого ФНЧ, третьего аттенюатора, четвертого вычитателя, интегратора, третьего перестраиваемого гетеродина, выход которого соединен с вторым входом четвертого смесителя, и третьего осредняющего счетчика, выход которого соединен с четвертым входом цифрового сумматора, так и последовательное соединение шестого ПФ, шестого квадратора, восьмого ФНЧ, выход которого соединен с вторым входом четвертого вычитателя, причем выход цифрового сумматора является выходом дальномера, выдающим в цифровой форме информацию о расстоянии между ведущей и ведомой станциями, которая, в свою очередь, содержит последовательное соединение второй антенны, второго РБ, пятого смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго ГОЧ, второго приемника, выход которого соединен с первым входом второго РБ. The well-known radio range finder consists of a master station, which contains a serial connection of the LFM pulse generator, the probes and local oscillator shaper (FGS), the amplifier, the first decoupling unit (RB) and the first antenna, the first mixer is connected in series to the second output of the first RB, the second input of which is connected with the second FZGS output, the first receiver, the output of which is connected in parallel with the second, third and fourth mixers, a range search unit (BDT) and a synchronization and formation time unit a stand (BSFVP), the first output of which is connected to the input of the LFM pulse generator, the second output is connected to the second input of the FZGS, and the third output is connected to the first input of the digital adder, the second mixer, the output of which is connected in parallel as a serial connection of the first band-pass filter (PF ), the first quadrator, the first low-pass filter (LPF), the first adder, the first attenuator, the second attenuator, the first subtractor and the adjustable amplifier, the second input of which is connected to the output of the reference clock generator frequency (GFC), and the serial connection of the second PF, the second quadrator, the second low-pass filter, the second adder, the second subtracter, the second input of which is connected to the output of the first attenuator, and the third adder, the second input of which is connected to the output of the adjustable amplifier, the third mixer, the output of which is connected in parallel as a serial connection of the third PF, the third quadrator, the third low-pass filter, the output of which is connected to the second input of the second adder, and the third subtractor, the second input of which is connected to the output of W a low-pass filter, and the output is connected to the second input of the first subtractor, and the serial connection of the fourth PF, fourth quadrator, fourth low-pass filter, the output of which is connected to the second input of the first adder, the serial connection of the first amplitude detector (HELL) is connected in parallel to the output of the third adder, the fifth low-pass filter, the first tunable local oscillator, the output of which is connected to the second input of the second mixer, and the first averaging counter, the output of which is connected to the second input of the digital adder, the research connection of the second HELL, the sixth low-pass filter, the second tunable local oscillator, the output of which is connected to the second input of the third mixer, and the second averaging counter, the output of which is connected to the third input of the digital adder, the fourth mixer, the output of which is connected in parallel as a serial connection of the fifth PF, fifth a quadrator, a seventh low-pass filter, a third attenuator, a fourth subtractor, an integrator, a third tunable local oscillator, the output of which is connected to the second input of the fourth mixer, and a third averaging counter, the output of which is connected to the fourth input of the digital adder, and a serial connection of the sixth PF, sixth quadrator, and eighth low-pass filter, the output of which is connected to the second input of the fourth subtractor, the output of the digital adder being the output of the rangefinder, which digitally informs the distance between the master and slave stations, which, in turn, contains a serial connection of the second antenna, the second RB, the fifth mixer, the second input of which is connected to the output of the second th GOCH, the second receiver, the output of which is connected to the first input of the second RB.

Схема построения известного радиодальномера принципиально позволяет в текущем режиме времени прецизионно измерять расстояние только между двумя подвижными объектами, на которых установлены ведущая и ведомая станции. The construction scheme of the well-known radio range finder fundamentally allows in the current time mode to accurately measure the distance between only two moving objects on which the master and slave stations are installed.

Задачей настоящего изобретения является создание радиодальномера, выполняющего прецизионные измерения расстояния между произвольным количеством подвижных объектов в любой момент времени. The present invention is the creation of a radio range finder that performs precision measurements of the distance between an arbitrary number of moving objects at any time.

Техническим результатом предложенного РД является необходимое расширение числа участников измерений расстояния без потери прецизионной точности в реальном масштабе времени на основе частотного и пеленгационного методов измерений за счет использования многошкальной измерительной системы. The technical result of the proposed RD is the necessary expansion of the number of participants in distance measurements without loss of precision accuracy in real time on the basis of frequency and direction-finding methods of measurement through the use of a multiscale measuring system.

Технический результат достигается тем, что в радиодальномер, ведущая станция которого получившая название центрального пункта измерений (ЦПИ) содержит последовательное соединение первого генератора ЛЧМ импульсов, первого ФЗГС, первого усилителя, первого РБ, второй выход которого соединен с входом первого приемника, и первой антенны, последовательное соединение первого смесителя, первого ПФ, первого БПД, первого БСФВП, третий выход которого соединен с третьим входом первого цифрового сумматора, каждая из "N" одинаковых ведомых станций содержит последовательное соединение четвертой антенны, второго РБ и четвертого приемника, в ведущую станцию РД дополнительно введены генератор тактовых импульсов, выход которого параллельно соединен как с входом первого генератора ЛЧМ импульсов, выход которого параллельно соединен с "N" вторыми ФЗГС, так и с вторым входом первого ФЗГС, выход первого приемника параллельно соединен с первыми "N" одинаковыми каналами обработки, каждый из которых содержит последовательное соединение первого частотного демодулятора и первого смесителя, выход первого ПФ параллельно соединен с входом первого блока прецизионных измерений, выходы которого соответственно соединены с первым и вторым входами первого цифрового сумматора, выход которого последовательно соединен с решающим устройством и электронной вычислительной машиной (ЭВМ), которая в цифровой форме выдает информацию о расстоянии между произвольными подвижными объектами в любой момент времени, последовательное соединение второй антенны и второго приемника, выход которого параллельно соединен с вторыми "N" одинаковыми каналами обработки, каждый из которых содержит последовательное соединение второго частотного демодулятора и первого амплитудного детектора, выход которого соединен с вторым входом решающего устройства, последовательное соединение третьей антенны и третьего приемника, выход которого параллельно соединен с третьими "N" одинаковыми каналами обработки, каждый из которых содержит последовательное соединение третьего частотного демодулятора и второго амплитудного детектора, выход которого соединен с третьим входом решающего устройства, в ведомую станцию дополнительно введено последовательное соединение частотного модулятора, вход которого соединен с выходом четвертого приемника, и второго усилителя, выход которого соединен с первым входом второго РБ, и появилось вынесенное устройство - ДПИ, который содержит последовательное соединение пятой антенны, пятого приемника, второго ПФ, второго генератора ЛЧМ импульсов, выход которого параллельно соединен с "N" третьими ФЗГС, выход пятого приемника параллельно соединен с четвертыми "N" одинаковыми каналами обработки, каждый из которых содержит последовательное соединение четвертого частотного демодулятора, второго смесителя, второй вход которого соединен с вторым выходом третьего ФЗГС, и третьего ПФ, выход которого параллельно соединен как с последовательным соединением второго блока прецизионных измерений и второго цифрового сумматора, так и с последовательным соединением второго БПД и третьего БСФВП, второй выход которого соединен с вторым входом третьего ФЗГС, а третий выход соединен с третьим входом второго цифрового сумматора, причем выход этого цифрового сумматора из ДПИ соединен с четвертым входом решающего устройства. The technical result is achieved by the fact that the radio range finder, the leading station of which is called the central measurement point (CPI), contains a serial connection of the first LFM pulse generator, the first MPS, the first amplifier, the first RB, the second output of which is connected to the input of the first receiver, and the first antenna, serial connection of the first mixer, the first PF, the first BPD, the first BSFVP, the third output of which is connected to the third input of the first digital adder, each of the "N" identical slave stations with keeps a serial connection of the fourth antenna, the second RB and the fourth receiver, a clock pulse generator is additionally introduced into the RD master station, the output of which is connected in parallel with the input of the first chirp generator, the output of which is connected in parallel with the "N" second FZGS, and with the second input the first FGGS, the output of the first receiver is connected in parallel with the first "N" identical processing channels, each of which contains a serial connection of the first frequency demodulator and the first mixer, the output the first PF is connected in parallel with the input of the first block of precision measurements, the outputs of which are respectively connected with the first and second inputs of the first digital adder, the output of which is connected in series with the decider and an electronic computer (computer), which digitally provides information about the distance between arbitrary moving objects at any time, the serial connection of the second antenna and the second receiver, the output of which is connected in parallel with the second "N" identical channels processing, each of which contains a serial connection of the second frequency demodulator and the first amplitude detector, the output of which is connected to the second input of the resolving device, a serial connection of the third antenna and the third receiver, the output of which is connected in parallel to the third "N" identical processing channels, each of which contains serial connection of the third frequency demodulator and the second amplitude detector, the output of which is connected to the third input of the resolving device, in the slave at the station, a serial connection of a frequency modulator, the input of which is connected to the output of the fourth receiver, and a second amplifier, the output of which is connected to the first input of the second RB, is introduced, and an external device appeared - PDI, which contains a serial connection of the fifth antenna, fifth receiver, and second PF, the second generator of the LFM pulses, the output of which is connected in parallel with the "N" third FZGS, the output of the fifth receiver is connected in parallel with the fourth "N" identical processing channels, each of which x contains a serial connection of the fourth frequency demodulator, the second mixer, the second input of which is connected to the second output of the third FGS, and the third PF, the output of which is connected in parallel with both the serial connection of the second block of precision measurements and the second digital adder, and with the serial connection of the second BJP and the third BSFWP, the second output of which is connected to the second input of the third FZGS, and the third output is connected to the third input of the second digital adder, and the output of this digital ummatora of PDI is connected to fourth input of the decision unit.

Общим для предлагаемого РД с прототипом признаком является использование одинаковых типовых элементов структурной схемы, одинаково соединенных в цепи, таких как генератор ЛЧМ импульсов, ФЗГС, БСФВП, БПД, ПФ, смеситель, усилитель, два РБ, две антенны, два приемника, два АД и цифровой сумматор, причем прототип можно рассматривать как частный случай предложенного РД, который прецизионно измеряет расстояние только между двумя подвижными объектами в реальном масштабе времени. A common feature of the proposed RD with the prototype is the use of the same typical structural block elements that are equally connected in a circuit, such as an LFM pulser, FZGS, BSFVP, BPD, PF, mixer, amplifier, two RBs, two antennas, two receivers, two AD and a digital adder, and the prototype can be considered as a special case of the proposed taxiway, which accurately measures the distance between only two moving objects in real time.

К отличиям предложенного РД относится усложнение его структурной схемы, связанное с одновременной параллельной обработкой дальномерной и пеленгационной информации от "N" различных подвижных объектов и заключающееся в появлении дополнительных элементов в составе ведущего и ведомых блоков - генератора тактовых импульсов, частотных модуляторов и демодуляторов, блоков прецизионных измерений, решающего устройства и ЭВМ, а также ДПИ, который содержит антенну, приемник, ПФ, генератор ЛЧМ импульсов, "N" канальную измерительную систему, каждый канал которой содержит частотный демодулятор, смеситель, ПФ, блок прецизионных измерений, ФЗГС, БПД, БСФВП и цифровой сумматор. The differences of the proposed RD include the complication of its structural scheme associated with the simultaneous parallel processing of range-finding and direction-finding information from the “N” of various moving objects and consisting in the appearance of additional elements in the composition of the master and slave units - a clock generator, frequency modulators and demodulators, precision blocks measurements, a solver and a computer, as well as a DPI, which contains an antenna, a receiver, a PF, an LFM pulse generator, an "N" channel measuring system, each the analogue of which contains a frequency demodulator, mixer, PF, precision measurement unit, FZGS, BPD, BSFVP and a digital adder.

На фиг. 1 изображена структурная схема предложенного "N" канального радиодальномера с указанием произвольного "i" канала прохождения сигналов от соответствующего подвижного объекта. In FIG. 1 is a structural diagram of the proposed "N" channel radio range finder indicating an arbitrary "i" channel for signal transmission from the corresponding moving object.

Этот радиодальномер (фиг.1), центральный пункт измерений которого, выполняющий роль ведущей станции, содержит первый генератор 1 тактовых импульсов, выход которого параллельно соединен как с первым генератором 2 ЛЧМ импульсов, выход которого соединен с первым входом первого формирователя 3 зондирующего и гетеродинного сигналов, так и с последовательным соединением первого ФЗГС 3, первого усилителя 4, первого развязывающего блока 5, второй выход которого соединен с входом первого приемника 6, и первой антенны 7, выход первого генератора 2 ЛЧМ импульсов параллельно соединен с "N" вторыми ФЗГС 8, а выход первого приемника 6 параллельно соединен с первыми "N" одинаковыми каналами обработки, каждый из которых содержит последовательное соединение "i" первого частотного демодулятора 9, выполняющего выбор заданного "i" подвижного объекта, первого смесителя 10, второй вход которого соединен с вторым выходом "i" второго ФЗГС 8, полосового фильтра 11, выход которого параллельно соединен как с последовательным соединением первого блока 12 прецизионных измерений, первого цифрового сумматора 13 и решающего устройства 14, выход которого соединен с "i" входом ЭВМ 15, так и с последовательным соединением первого блока 16 поиска по дальности и первого блока 17 синхронизации и формирования временной подставки, второй выход которого соединен с вторым входом второго формирователя 8 зондирующего и гетеродинного сигналов, а третий выход соединен с третьим входом первого цифрового сумматора 13, последовательное соединение второй антенны 18 и второго приемника 19, выход которого параллельно соединен с вторыми "N" одинаковыми каналами обработки, каждый из которых содержит последовательное соединение "i" второго частотного демодулятора 20, выполняющего выбор заданного "i" подвижного объекта, и первого АД 21, выход которого соединен с вторым входом "i" решающего устройства 14, последовательное соединение третьей антенны 22 и третьего приемника 23, выход которого параллельно соединен с третьими "N" одинаковыми каналами обработки, каждый из которых содержит последовательное соединение "i" третьего частотного демодулятора 24, выполняющего выбор заданного "i" подвижного объекта, и второго АД 25, выход которого соединен с третьим входом "i" решающего устройства 14, каждая из "N" одинаковых ведомых станций, расположенных на произвольных подвижных объектах, содержит последовательное соединение четвертой антенны 26, второго развязывающего блока 27, четвертого приемника 28, частотного модулятора 29 и второго усилителя 30, выход которого соединен с первым входом второго развязывающего блока 27, и дополнительный пункт измерений, который содержит последовательное соединение пятой антенны 31, пятого приемника 32, второго полосового фильтра 33, второго генератора 34 ЛЧМ импульсов, выход которого параллельно соединен с "N" третьими формирователями 35 зондирующего и гетеродинного сигналов, выход пятого приемника 32 параллельно соединен с вторыми "N" одинаковыми каналами обработки, каждый из которых содержит последовательное соединение "i" второго демодулятора 36, выполняющего выбор заданного "i" подвижного объекта, второго смесителя 37, второй вход которого соединен с вторым выходом "i" третьего формирователя 35 зондирующего и гетеродинного сигналов, и третьего полосового фильтра 38, выход которого параллельно соединен как с последовательным соединением второго блока 39 прецизионных измерений и второго цифрового сумматора 40, так и с последовательным соединением второго блока 41 поиска по дальности и второго блока 42 синхронизации и формирования временной подставки, второй выход которого соединен с вторым входом третьего формирователя 35 зондирующего и гетеродинного сигналов, а третий выход соединен с третьим входом второго цифрового сумматора 40, причем выход этого сумматора 40 из ДПИ соединен с четвертым входом решающего устройства 14. This radio range finder (Fig. 1), the central measurement point of which, acting as the master station, contains a first clock pulse generator 1, the output of which is connected in parallel with the first chirp generator 2, the output of which is connected to the first input of the first probe 3 and heterodyne signal shaper 3 , and with a serial connection of the first FGGS 3, the first amplifier 4, the first decoupling unit 5, the second output of which is connected to the input of the first receiver 6, and the first antenna 7, the output of the first chirp generator 2 and pulses in parallel with the "N" second FGGS 8, and the output of the first receiver 6 in parallel with the first "N" identical processing channels, each of which contains a serial connection "i" of the first frequency demodulator 9, performing the selection of a given "i" moving object, the first mixer 10, the second input of which is connected to the second output “i” of the second FGS 8, a band-pass filter 11, the output of which is connected in parallel as with the serial connection of the first block 12 of precision measurements, the first digital adder 13 and device 14, the output of which is connected to the "i" input of the computer 15, and with a serial connection of the first block 16 search by distance and the first block 17 synchronization and the formation of a temporary stand, the second output of which is connected to the second input of the second shaper 8 of the probing and heterodyne signals and the third output is connected to the third input of the first digital adder 13, the serial connection of the second antenna 18 and the second receiver 19, the output of which is connected in parallel with the second "N" identical processing channels, each of which contains a serial connection "i" of the second frequency demodulator 20 that selects a given "i" moving object, and the first HELL 21, the output of which is connected to the second input "i" of the resolver 14, the serial connection of the third antenna 22 and the third receiver 23, the output of which is connected in parallel with the third "N" identical processing channels, each of which contains a serial connection "i" of the third frequency demodulator 24, which selects the given "i" moving object, and the second HELL 25, the output to connected to the third input "i" of the resolver 14, each of the "N" identical slave stations located on arbitrary moving objects, contains a serial connection of the fourth antenna 26, the second decoupling unit 27, the fourth receiver 28, the frequency modulator 29 and the second amplifier 30 the output of which is connected to the first input of the second decoupling unit 27, and an additional measurement point, which contains a serial connection of the fifth antenna 31, the fifth receiver 32, the second band-pass filter 33, the second gene a chirp generator 34 of pulses, the output of which is connected in parallel with the “N” third probes and heterodyne signal drivers 35, the output of the fifth receiver 32 is connected in parallel with the second “N” identical processing channels, each of which contains a serial connection “i” of the second demodulator 36 the choice of a given "i" moving object, the second mixer 37, the second input of which is connected to the second output "i" of the third driver 35 of the probing and heterodyne signals, and the third band-pass filter 38, the output of which connected in parallel with both the serial connection of the second block 39 of precision measurements and the second digital adder 40, and with the serial connection of the second block 41 of the search range and the second block 42 of synchronization and formation of a temporary base, the second output of which is connected to the second input of the third shaper 35 of the probing and heterodyne signals, and the third output is connected to the third input of the second digital adder 40, and the output of this adder 40 from the PDI is connected to the fourth input of the resolver 14.

Предложенный радиодальномер, имеющий когерентный принцип построения, работает следующим образом. The proposed radio range finder, having a coherent construction principle, works as follows.

Принцип работы РД основан на определении координат произвольного подвижного объекта в любой момент времени относительно задающих плоскость измерений двух базовых точек (маяков), местоположение которых заранее известно с заданной точностью [4]. Каждый из маяков, принимая сигналы произвольного подвижного объекта, на основе частотного метода измерений самостоятельно определяет расстояние до него, причем один из маяков выполняет еще и грубую пеленгацию объектов. Эти результаты R1, R2, и φ, используя разностно-дальномерный алгоритм обработки и данные пеленгации [4], позволяют однозначно определить координаты данного объекта на плоскости и во времени. Один из маяков (ведущая станция) получил название ЦПИ и имеет приемопередающую и пеленгационную аппаратуру, а другой, получивший название ДПИ, - только приемную, причем он электрически связан с ЦПИ, где непосредственно вычисляются текущие координаты всех объектов.The principle of operation of the taxiway is based on the determination of the coordinates of an arbitrary moving object at any time relative to the two base points (beacons) defining the measurement plane, the location of which is known in advance with a given accuracy [4]. Each of the beacons, receiving signals of an arbitrary moving object, on the basis of the frequency measurement method independently determines the distance to it, and one of the beacons also performs rough direction finding of objects. These results, R 1 , R 2 , and φ, using the differential-ranging processing algorithm and direction finding data [4], make it possible to uniquely determine the coordinates of this object on the plane and in time. One of the lighthouses (the leading station) was called CPI and has transceiver and direction finding equipment, and the other, called DPI, is only receiving, and it is electrically connected to the CPI, where the current coordinates of all objects are directly calculated.

В когерентной системе ведущая станция (ЦПИ) РД (фиг.1) непрерывно генерирует и излучает задающие временной режим работы всей системы зондирующие сигналы, поступающие на "N" ведомых станций, расположенных на различных подвижных объектах, и на вынесенное устройство (ДПИ). Каждая из ведомых станций непрерывно формирует и излучает индивидуальные дальномерные сигналы ответа. ЦПИ и ДПИ принимают эти сигналы и извлекают дальномерную информацию в реальном масштабе времени, используя одинаковые принципы обработки и получая в ЦПИ с учетом результатов пеленгации прецизионные координаты каждого подвижного объекта, на котором установлена ведомая станция, на поверхности Земли в любой момент времени. In a coherent system, the master station (DSP) of the taxiway (Fig. 1) continuously generates and emits probing signals specifying the time mode of operation of the entire system, arriving at the "N" slave stations located at various moving objects, and to a remote device (DPS). Each of the slave stations continuously generates and emits individual ranging response signals. CPI and PDI receive these signals and extract rangefinding information in real time using the same processing principles and obtain the precision coordinates of each moving object on which the slave station is installed on the Earth's surface at any moment in time taking into account the results of direction finding.

Блоки 1-17 (фиг. 1) ведущей станции (ЦПИ) РД представляют собой блоки типовой импульсной когерентной запросно-ответной системы с внутриимпульсной ЛЧМ используемого сигнала, принцип работы которой достаточно полно описан в [3] . В данной многоканальной системе измерения расстояний производятся при помощи демодуляции принимаемых индивидуальных дальномерных сигналов ответа от ведомых станций методом их гетеродинирования аналогичной копией, формируемой в пунктах измерений (ЦПИ и ДПИ), смещенной относительно них на величину первой промежуточной частоты приемного тракта и совмещенной по времени с данным сигналом ответа с учетом результатов пеленгации каждого подвижного объекта. Blocks 1-17 (Fig. 1) of the master station (CPI) of the taxiway are blocks of a typical pulsed coherent interrogative-response system with an in-pulse LFM of the signal used, the principle of which is described quite fully in [3]. In this multichannel system, distance measurements are made by demodulating the received individual ranging response signals from the slave stations by the method of heterodyning them with a similar copy generated at the measurement points (CPI and PDI), shifted relative to them by the value of the first intermediate frequency of the receiving path and time-aligned with the data response signal, taking into account the results of direction finding of each moving object.

Первый генератор 1 тактовых импульсов (фиг.1) вырабатывает последовательность синхроимпульсов, обеспечивающих заданный временной режим работы всего РД, т.е. синхронизирует работу первого 2 и второго 34 генераторов ЛЧМ импульсов, входящих в состав системы. Период ее следования Тсл для устранения многозначности должен удовлетворять следующему условию: Тсл≥2Rmax/C, где Rmax - максимальная дальность действия РД, а С - скорость света. Передающая часть РД - сформированный первым генератором 1 сигнал синхронизации - возбуждает в генераторе 2 ЛЧМ последовательность радиоимпульсов, которая в первом ФЗГС 3 преобразуется в зондирующий сигнал, усиливается в первом усилителе 4, через первый РБ 5 поступает в первую антенну 7 и излучается. Переданный произвольной "i" ведомой станцией (фиг.1) в текущем режиме времени индивидуальный дальномерный сигнал ответа с заданными параметрами поступает через ту же антенну 7 и первый РБ 5 в приемную часть РД. Она состоит из первого приемника 6, где фильтруются и усиливаются все принятые от объектов сигналы, и первой измерительной системы, состоящей из "N" одинаковых каналов обработки. Каждый из каналов содержит последовательное соединение первого частотного демодулятора 9, выполняющего выбор заданного "i" подвижного объекта, первого смесителя 10, выполняющего перенос дальномерного спектра на величину, равную номинальному значению первой промежуточной частоты обработки fпч1, и первого ПФ 11, выход которого параллельно соединен с грубой и прецизионной шкалами измерений в составе "i" канала обработки. Первый генератор 1 тактовых импульсов задает временной режим работы первого генератора 2 ЛЧМ импульсов, выход которого параллельно соединен с "N" вторыми ФЗГС 8, разделяющими полученную последовательность радиоимпульсов на зондирующую и гетеродинную в соответствии с управляющими сигналами первых БСФВП 17. Полученный гетеродинный сигнал с второго выхода "i" второго ФЗГС 8 поступает на второй вход "i" первого смесителя 10, обеспечивая заданный перенос спектра с учетом времени прихода сигнала ответа "i" ведомой станции.The first clock pulse generator 1 (Fig. 1) generates a sequence of clock pulses providing a given time mode of operation of the entire taxiway, i.e. synchronizes the operation of the first 2 and second 34 generators of the chirp pulses that are part of the system. Its repetition period T cl to eliminate ambiguity must satisfy the following condition: T cl ≥2R max / C, where R max - maximum range RD, and C - the velocity of light. The transmitting part of the taxiway - the synchronization signal generated by the first generator 1 - excites a sequence of radio pulses in the LFM generator 2, which in the first FGS 3 is converted into a probing signal, amplified in the first amplifier 4, through the first RB 5 enters the first antenna 7 and is radiated. Transmitted by an arbitrary "i" slave station (Fig. 1) in the current time mode, an individual rangefinder response signal with specified parameters arrives through the same antenna 7 and the first RB 5 in the receiving part of the taxiway. It consists of a first receiver 6, where all signals received from objects are filtered and amplified, and a first measuring system, consisting of "N" identical processing channels. Each channel contains a serial connection of the first frequency demodulator 9, which selects the given “i” moving object, the first mixer 10, which transfers the rangefinder spectrum by an amount equal to the nominal value of the first intermediate processing frequency f pc1 , and the first PF 11, the output of which is connected in parallel with coarse and precision measurement scales as part of the "i" processing channel. The first clock pulse generator 1 sets the time mode of operation of the first LFM pulse generator 2, the output of which is connected in parallel with the "N" second FGS 8, dividing the received sequence of radio pulses into probing and heterodyne in accordance with the control signals of the first BSFW 17. Received heterodyne signal from the second output The “i” of the second FGGS 8 is fed to the second input “i” of the first mixer 10, providing a predetermined spectrum transfer taking into account the arrival time of the response signal “i” of the slave station.

Прецизионное уточнение расстояния между ЦПИ и "i" объектом в текущем режиме времени в пределах ограниченной зоны однозначного измерения, т.е. определение высокоточной добавки к полученному значению грубой временной подставки, производится первым блоком 12 прецизионных измерений методом определения положения характерной точки половинной мощности на нижнем крае энергетического спектра преобразованного дальномерного сигнала ответа в пределах полосы частот, соответствующей удвоенной величине дискрета изменения задержки гетеродинных импульсов, на основе суммарно-разностной обработки амплитудных соотношений используемых выборок [3]. Расширение зоны однозначности без потери точности измерений в предлагаемом РД реализовано добавлением грубой шкалы отсчета, состоящей из последовательного соединения первого БПД 16, выполняющего грубое измерение расстояния между ЦПИ и "i" объектом [3] , и первого БСФВП 17, формирующего цифровое значение этого расстояния, второй выход которого соединен с вторым входом "i" второго ФЗГС 8. Выходы первого блока 12 прецизионных измерений соединены с первым и вторым входами первого "i" цифрового сумматора 13, а третий выход первого БСФВП 17 соединен с его третьим входом. Выход "i" первого цифрового сумматора 13, вычисляющего дальность ЦПИ до "i" объекта в данный момент времени, соединен с первым входом "i" решающего устройства 14, в качестве которого используется специализированный микропроцессор с заданным алгоритмом вычислений. Precise refinement of the distance between the CPI and the “i” object in the current time mode within the limited unambiguous measurement zone, i.e. the determination of a high-precision additive to the obtained value of the coarse time base is performed by the first block of 12 precision measurements by determining the position of the characteristic half-power point on the lower edge of the energy spectrum of the transformed rangefinder response signal within the frequency band corresponding to the doubled value of the discrete variation in the delay of heterodyne pulses, based on the total difference processing of the amplitude ratios of the samples used [3]. The expansion of the zone of unambiguity without loss of measurement accuracy in the proposed taxiway is implemented by adding a coarse reference scale, consisting of a serial connection of the first BJP 16, performing a rough measurement of the distance between the CPI and the "i" object [3], and the first BSFVP 17, which forms the digital value of this distance, the second output of which is connected to the second input "i" of the second FZGS 8. The outputs of the first block 12 of precision measurements are connected to the first and second inputs of the first "i" of the digital adder 13, and the third output of the first BSFWP 17 is connected to its about the third entrance. The output "i" of the first digital adder 13, which calculates the distance of the CPU to the "i" object at a given time, is connected to the first input "i" of the resolver 14, which uses a specialized microprocessor with a given calculation algorithm.

Принцип работы используемой в данном РД грубой пеленгационной системы изложен в [5]. Она позволяет точно определить в какой из двух полуплоскостей в данный момент времени находится "i" подвижный объект, добиваясь необходимой однозначности определения его местоположения [4]. Это обеспечивается использованием антенн, имеющих ширину диаграммы направленности не менее 180o. Данная пеленгационная система состоит из двух одинаковых каналов, результаты угловых измерений которых сравниваются в "i" решающем устройстве 14, дополняя разностно-дальномерный алгоритм обработки. Первый канал состоит из последовательного соединения второй антенны 18 и второго приемника 19, выход которого параллельно соединен с вторыми "N" одинаковыми каналами обработки, каждый из которых содержит последовательное соединение второго частотного демодулятора 20, выполняющего выбор заданного "i" подвижного объекта, и первого АД 21, выход которого соединен с вторым входом "i" решающего устройства 14. Второй канал состоит из последовательного соединения третьей антенны 22 и третьего приемника 23, выход которого параллельно соединен с третьими "N" одинаковыми каналами обработки, каждый из которых содержит последовательное соединение третьего демодулятора 24, выполняющего выбор заданного "i" подвижного объекта, и второго АД 25, выход которого соединен с третьим входом "i" решающего устройства 14. Полученное "i" решающим устройством 14 значение координаты местоположения "i" подвижного объекта на поверхности Земли в данный момент времени через "i" вход заносится в память ЭВМ 15 для последующего построения его траектории движения и определения взаимного расстояния между различными объектами в реальном масштабе времени.The principle of operation of the coarse direction finding system used in this RD is described in [5]. It allows you to accurately determine which of the two half-planes at the given time is the "i" moving object, achieving the necessary uniqueness of determining its location [4]. This is achieved by using antennas having a beamwidth of at least 180 o . This direction finding system consists of two identical channels, the results of the angular measurements of which are compared in the "i" resolver 14, complementing the differential-ranging processing algorithm. The first channel consists of a serial connection of the second antenna 18 and the second receiver 19, the output of which is connected in parallel with the second "N" identical processing channels, each of which contains a serial connection of the second frequency demodulator 20 that selects the specified "i" moving object, and the first HELL 21, the output of which is connected to the second input "i" of the resolver 14. The second channel consists of a series connection of the third antenna 22 and the third receiver 23, the output of which is connected in parallel with the third "N" by the same processing channels, each of which contains a serial connection of the third demodulator 24, which selects the given "i" moving object, and the second HELL 25, the output of which is connected to the third input "i" of the resolver 14. The resulting "i" solver 14, the value of the coordinate of the location “i” of a moving object on the Earth’s surface at a given time through the “i” input is entered into the memory of the computer 15 for the subsequent construction of its trajectory of motion and determining the mutual distance between different objects and in real time.

Каждая из "N" ведомых станций, установленных на подвижных объектах, данного РД (фиг. 1), представляет собой самостоятельный активный блок, работающий по принципу стандартного передатчика пачек индивидуальных дальномерных радиоимпульсов, полученных из ЛЧМ импульсов ведущей станции (ЦПИ). Четвертая антенна 26 принимает радиоимпульсы ЦПИ и через второй РБ 27 подает на вход четвертого приемника 28, который их фильтрует, усиливает и пропускает на вход частотного модулятора 29. Этот модулятор 29 "i" ведомой станции вносит необходимые индивидуальные частотные отличия в линейный закон изменения частоты сигнала ответа, который усиливается во втором усилителе 30, через второй РБ 27 поступает на четвертую антенну 26 и излучается ею. Этот дальномерный сигнал принимают ЦПИ и ДПИ и обрабатывают в соответствии с заложенным алгоритмом вычислений. Each of the "N" slave stations installed on mobile objects of this taxiway (Fig. 1) is an independent active unit operating on the principle of a standard transmitter of packets of individual range-finding radio pulses obtained from the chirp pulses of the master station (CPI). The fourth antenna 26 receives the CPI radio pulses and, through the second RB 27, feeds the input to the fourth receiver 28, which filters them, amplifies them and passes them to the input of the frequency modulator 29. This slave station modulator 29 "i" introduces the necessary individual frequency differences into the linear law of the signal frequency response, which is amplified in the second amplifier 30, through the second RB 27 enters the fourth antenna 26 and is radiated by it. This rangefinder signal is received by the CPI and the DPI and processed in accordance with the inherent calculation algorithm.

Вынесенное устройство (ДПИ) (фиг.1) реализует тот же алгоритм вычисления расстояния до "i" объекта, что и ЦПИ, передавая полученные результаты на соответствующее решающее устройство 14 ведущей станции (ЦПИ). Пятая антенна 31 принимает ЛЧМ импульсы ЦПИ и индивидуальные дальномерные сигналы ведомых станций подвижных объектов, а пятый приемник 32 фильтрует и усиливает их. Второй ПФ 33 выделяет ЛЧМ импульсы ЦПИ, задавая временной режим работы второго генератора 34 ЛЧМ импульсов, выход которого параллельно соединен с "N" третьими ФЗГС 35, разделяющими полученную последовательность радиоимпульсов на зондирующую и гетеродинную в соответствии с управляющими сигналами вторых БСФВП 42. Переданный произвольной "i" ведомой станцией индивидуальный дальномерный сигнал ответа с заданными параметрами с выхода пятого приемника 32 поступает во вторую измерительную систему, состоящую из "N" одинаковых каналов обработки. Каждый из каналов содержит последовательное соединение второго частотного демодулятора 36, выполняющего выбор заданного "i" подвижного объекта, второго смесителя 37, второй вход которого соединен с вторым выходом "i" третьего ФЗГС 35, обеспечивая заданный перенос спектра, и третьего ПФ 38, выход которого параллельно соединен как с вторым блоком 39 прецизионных измерений, так и с последовательным соединением второго БПД 41 и второго БСФВП 42, причем выходы второго блока 39 соединены с первым и вторым входами второго "i" цифрового сумматора 40, а третий выход второго БСФВП 42 соединен с его третьим входом. Выход второго "i" цифрового сумматора 40 из состава ДПИ соединен с четвертым входом "i" решающего устройства 14 в составе ЦПИ. The remote device (PDI) (Fig. 1) implements the same algorithm for calculating the distance to the "i" object as the CPI, transmitting the results to the corresponding decision device 14 of the master station (CPI). The fifth antenna 31 receives the LFM pulses of the CPI and individual ranging signals of the slave stations of moving objects, and the fifth receiver 32 filters and amplifies them. The second PF 33 selects the LFM pulses of the CPI, setting the time mode of operation of the second generator 34 LFM pulses, the output of which is connected in parallel with the "N" third FGGS 35, dividing the received sequence of radio pulses into probing and heterodyne in accordance with the control signals of the second BSFVP 42. Transmitted arbitrary " i "slave station individual rangefinder response signal with predetermined parameters from the output of the fifth receiver 32 enters the second measuring system, consisting of" N "identical processing channels. Each channel contains a serial connection of a second frequency demodulator 36 that selects a given "i" moving object, a second mixer 37, the second input of which is connected to the second output "i" of the third FGS 35, providing a given spectrum transfer, and a third PF 38, the output of which connected in parallel with both the second precision measurement unit 39 and the serial connection of the second BJP 41 and the second BSFWP 42, and the outputs of the second block 39 are connected to the first and second inputs of the second "i" digital adder 40, and the third the output of the second BSFVP 42 is connected to its third input. The output of the second "i" digital adder 40 from the composition of the PDI is connected to the fourth input "i" of the resolver 14 as part of the CPI.

К приведенному описанию заявляемого устройства со ссылками на позиции его структурной схемы (фиг.1) даем примеры реализации хорошо известных блоков "i" канала измерений, которые в данной системе используются в заданном ограниченном объеме, что не влияет на качество работы всей системы. The above description of the claimed device with links to the position of its structural diagram (Fig. 1) gives examples of the implementation of well-known blocks "i" of the measurement channel, which in this system are used in a given limited volume, which does not affect the quality of the entire system.

Вариант структурной схемы второго формирователя 8 зондирующего и гетеродинного сигналов, имеющего два входа и два выхода, представлен на фиг.2. Первый вход этого ФЗГС 8 соединен с выходом первого генератора 2 ЛЧМ импульсов (фиг.1), сигнал от которого подается на вход аналогового ключа 43 и на один из входов балансного смесителя 44, на второй вход которого подан сигнал со стабилизированного первого генератора 45 опорной частоты, при этом несущая частота зондирующего ЛЧМ импульса сдвигается на величину, равную номинальному значению первой промежуточной частоты обработки fпч1. Второй вход первого формирователя 8 соединен с вторым выходом первого блока 17 синхронизации и формирования временной подставки, сигнал которого подается на управляющий вход аналогового ключа 43, задавая временной режим его работы. Первый выход второго ФЗГС 8, служащий выходом сформированного зондирующего сигнала, в данном случае не используется, а второй выход, служащий выходом опорного гетеродинного сигнала, параллельно соединен с "N" вторыми входами первых смесителей 10, входящих в состав первых "N" одинаковых каналов обработки. Аналогично работает третий ФЗГС 35 в составе ДПИ, а первый ФЗГС 3 в составе ведущей станции осуществляет только формирование ее зондирующего (дальномерного) сигнала.A variant of the structural diagram of the second shaper 8 of the probing and heterodyne signals, having two inputs and two outputs, is presented in figure 2. The first input of this FZGS 8 is connected to the output of the first chirp generator 2 (Fig. 1), the signal from which is fed to the input of the analog switch 43 and to one of the inputs of the balanced mixer 44, the second input of which is fed from the stabilized first reference frequency generator 45 while the carrier frequency of the probe LFM pulse is shifted by an amount equal to the nominal value of the first intermediate processing frequency f pc1 . The second input of the first driver 8 is connected to the second output of the first block 17 for synchronizing and forming a temporary stand, the signal of which is supplied to the control input of the analog key 43, setting the time mode of its operation. The first output of the second FGGS 8, which serves as the output of the generated probing signal, is not used in this case, and the second output, which serves as the output of the reference local oscillator signal, is connected in parallel with the "N" second inputs of the first mixers 10 that are part of the first "N" identical processing channels . The third FZGS 35 as a part of the PDI works similarly, and the first FZGS 3 as a part of the leading station only generates its probing (rangefinder) signal.

Пример реализации первого блока 12 прецизионных измерений, имеющего один вход и два выхода, представлен на фиг.3. Работа данного блока 12 построена на частотном стробировании и выборке трех заданным образом разнесенных по частоте участков энергетического спектра, которое выполняется в реальном масштабе времени двухканальным устройством прецизионной обработки дальномерной информации, причем фильтрующая часть каждого из каналов построена по принципу "следящего" гетеродина. Первый канал этой системы выполняет одновременное двухчастотное стробирование дальномерного спектра полосовыми фильтрами с фиксированными частотами настройки f1 и f10, а второй канал - ПФ с фиксированными частотами настройки f2 и f20, что за счет заданного соотношения между амплитудами полученных выборок обеспечивает постоянную разность частот в обоих каналах. При построении структурной схемы блока 12 следует учитывать, что амплитуды выборок на частотах f10 и f20 равны между собой, т. к. лежат в плоской области максимального значения спектра преобразованного отраженного ведомой станцией сигнала, дополнительной информации не несут и считаются за одну частотную выборку удвоенного значения.An example implementation of the first block 12 of precision measurements, having one input and two outputs, is presented in figure 3. The operation of this unit 12 is based on frequency gating and sampling of three parts of the energy spectrum spaced apart in a predetermined frequency, which is performed in real time by a two-channel device for precision processing of range-finding information, the filtering part of each channel being constructed on the basis of the "tracking" local oscillator. The first channel of this system performs simultaneous two-frequency gating of the rangefinder spectrum with bandpass filters with fixed tuning frequencies f 1 and f 10 , and the second channel - PF with fixed tuning frequencies f 2 and f 20 , which due to a given ratio between the amplitudes of the samples obtained provides a constant frequency difference in both channels. When constructing the block diagram of block 12, it should be borne in mind that the amplitudes of the samples at frequencies f 10 and f 20 are equal to each other, since they lie in a flat region of the maximum value of the spectrum of the converted signal reflected by the slave station, do not carry additional information and are counted for one frequency sample double value.

Блок 12 прецизионных измерений (фиг.3) содержит параллельное соединение третьего 46 и четвертого 47 смесителей, причем к выходу третьего смесителя 46 параллельно подключены как последовательное соединение четвертого ПФ 48, первого квадратора 49, первого ФНЧ 50, первого сумматора 51, первого аттенюатора 52, второго аттенюатора 53, первого вычитателя 54, регулируемого усилителя 55, второй вход которого соединен с выходом второго ГОЧ 56, и второго сумматора 57, так и последовательное соединение пятого ПФ 58, второго квадратора 59. второго ФНЧ 60, третьего сумматора 61 и второго вычитателя 62, второй вход которого соединен с выходом первого аттенюатора 52, а выход - с вторым входом второго сумматора 57, к выходу четвертого смесителя 47 параллельно подключены как последовательное соединение шестого ПФ 63, третьего квадратора 64, третьего ФНЧ 65, выход которого соединен с вторым входом третьего сумматора 61, и третьего вычитателя 66, второй вход которого соединен с выходом второго ФНЧ 60, а выход соединен с вторым входом первого вычитателя 54, так и последовательное соединение седьмого ПФ 67, четвертого квадратора 68 и четвертого ФНЧ 69, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора 51, к выходу второго сумматора 57 параллельно подключены как последовательное соединение третьего АД 70, пятого ФНЧ 71, первого перестраиваемого гетеродина 72, выход которого соединен с вторым входом третьего смесителя 46, и первого осредняющего счетчика 73, выход которого является первым выходом блока 12 прецизионных измерений, так и последовательное соединение четвертого АД 74, шестого ФНЧ 75, второго перестраиваемого гетеродина 76, выход которого соединен с вторым входом четвертого смесителя 47, и второго осредняющего счетчика 77, выход которого является вторым выходом блока 12 прецизионных измерений. The precision measurement unit 12 (Fig. 3) contains a parallel connection of the third 46 and fourth 47 mixers, and to the output of the third mixer 46 are connected in parallel as a serial connection of the fourth PF 48, the first square 49, the first low-pass filter 50, the first adder 51, the first attenuator 52, the second attenuator 53, the first subtractor 54, the adjustable amplifier 55, the second input of which is connected to the output of the second GFC 56, and the second adder 57, and the serial connection of the fifth PF 58, the second quadrator 59. the second low-pass filter 60, the third sum a torus 61 and a second subtractor 62, the second input of which is connected to the output of the first attenuator 52, and the output is connected to the second input of the second adder 57, parallel to the output of the fourth mixer 47 as a serial connection of the sixth PF 63, third quadrator 64, third low-pass filter 65, output which is connected to the second input of the third adder 61, and the third subtractor 66, the second input of which is connected to the output of the second low-pass filter 60, and the output is connected to the second input of the first subtractor 54, and the serial connection of the seventh PF 67, the fourth square and 68 and the fourth low-pass filter 69, the output of which is connected to the second input of the first adder 51, parallel to the output of the second adder 57 as a serial connection of the third HELL 70, the fifth low-pass filter 71, the first tunable local oscillator 72, the output of which is connected to the second input of the third mixer 46, and the first averaging counter 73, the output of which is the first output of the precision measurement unit 12, and the serial connection of the fourth HELL 74, the sixth low-pass filter 75, the second tunable local oscillator 76, the output of which is connected to the second swing fourth mixer 47, and the second counter 77 are averaged, the output of which is a second output 12 of precision measurements.

Поступивший от ведомой станции спектр преобразованного сигнала, поданный с выхода первого ПФ 11 (фиг.1), переносится двумя смесителями 46 и 47 в область промежуточной частоты f'пч и далее четырьмя полосовыми фильтрами 48, 58, 63 и 67, частоты настройки которых соответственно равны f10, f1 и f2, f20, осуществляется одновременное стробирование трех участков энергетического спектра преобразованного отраженного сигнала в окрестности его нижнего края. Для оценки энергии стробируемых спектральных составляющих на выходе ПФ соответственно включены квадраторы 49, 59, 64 и 68 и осредняющие устройства 50, 60, 65 и 69 - ФНЧ. С выходов второго 60 и третьего 65 ФНЧ сигналы, определяющие энергию спектральных составляющих первого и второго стробируемых участков, расположенных симметрично относительно характерной точки половинной мощности на нижнем крае энергетического спектра, поступают на входы третьего сумматора 61 и далее на вход второго вычитателя 62, на второй вход которого с выхода первого аттенюатора 52 поступает опорный сигнал, сформированный как сумма сигналов с выходов первого 50 и четвертого 69 ФНЧ в первом сумматоре 51, ослабленный в два раза в первом аттенюаторе 52 и соответствующий энергии спектральной составляющей третьего стробируемого участка. Сигналы, поступившие с выходов второго 60 и третьего 65 ФНЧ, сравниваются в третьем вычитателе 66, а полученная разность подается на второй вход первого вычитателя 54 для сравнения с опорным уровнем, сформированным вторым аттенюатором 53. Полученный в результате сравнения разностный сигнал поступает на управляющий вход регулируемого усилителя 55, причем его значение вызывает изменение коэффициента усиления этого усилителя 55, что приводит к изменению амплитуды поступающего на его вход опорного сигнала с выхода второго ГОЧ 56. Выход регулируемого усилителя 55 соединен с первым входом второго сумматора 57, поэтому это изменение, определяющее симметричность расположенного первого f1 и второго f2 стробируемых участков спектра относительно характерной точки fR0, совместно с сигналом рассогласования ΔR0 от второго вычитателя 62, вызывает соответствующее изменение расстояния между стробируемыми участками на шкале частот. К выходу второго сумматора 57 подключены параллельно два канала, формирующие низкочастотные сигналы управления значениями частот f1гет и f2гет перестраиваемых гетеродинов 72 и 76 и соответственно состоящие из третьего 70 и четвертого 74 АД, пятого 71 и шестого 75 ФНЧ, при этом точное значение частоты характерной точки fR0, соответствующее расстоянию между объектами RО, пропорционально полусумме частот f1гет и f2гет, одновременно подстраивая результирующие частоты третьего 46 и четвертого 47 смесителя. Для получения численного значения добавки ΔR'0 сигналы с выходов этих гетеродинов 72 и 76 подаются на осредняющие счетчики 73 и 77 и далее на первый и второй входы первого цифрового сумматора 13, где складываются со значением кода временной подставки с третьего выхода первого блока 17 синхронизации и формирования временной подставки (фиг.1). Аналогично работает второй блок 39 прецизионных измерений в составе ДПИ.The spectrum of the converted signal received from the slave station, supplied from the output of the first PF 11 (Fig. 1), is transferred by two mixers 46 and 47 to the region of the intermediate frequency f ' pc and then by four band-pass filters 48, 58, 63 and 67, the tuning frequencies of which, respectively equal to f 10 , f 1 and f 2 , f 20 , the simultaneous gating of three sections of the energy spectrum of the converted reflected signal in the vicinity of its lower edge. To estimate the energy of the gated spectral components at the PF output, quadrants 49, 59, 64, and 68, and averaging devices 50, 60, 65, and 69, the low-pass filter, respectively, are included. From the outputs of the second 60 and third 65 low-pass filters, the signals determining the energy of the spectral components of the first and second gated sections located symmetrically with respect to the characteristic half power point at the lower edge of the energy spectrum are fed to the inputs of the third adder 61 and then to the input of the second subtractor 62, to the second input which from the output of the first attenuator 52 receives a reference signal generated as the sum of the signals from the outputs of the first 50 and fourth 69 low-pass filters in the first adder 51, attenuated twice in the first att yuatore 52 and the corresponding spectral component of the third power gated portion. The signals from the outputs of the second 60 and third 65 low-pass filters are compared in the third subtractor 66, and the difference obtained is fed to the second input of the first subtractor 54 for comparison with the reference level formed by the second attenuator 53. The resulting difference signal is fed to the control input of the adjustable amplifier 55, and its value causes a change in the gain of this amplifier 55, which leads to a change in the amplitude of the reference signal received at its input from the output of the second GOCH 56. The output is adjustable the first amplifier 55 is connected to the first input of the second adder 57, therefore, this change, determining the symmetry of the located first f 1 and second f 2 gated spectral regions relative to the characteristic point f R0 , together with the error signal ΔR 0 from the second subtractor 62, causes a corresponding change in the distance between gated sections on the frequency scale. Two channels are connected in parallel to the output of the second adder 57, forming low-frequency control signals of the frequencies f 1get and f 2get of tunable local oscillators 72 and 76 and, respectively, consisting of the third 70 and fourth 74 HELLs, the fifth 71 and sixth 75 low-pass filters, while the exact frequency value is characteristic point f R0 , corresponding to the distance between objects R О , is proportional to the half-sum of frequencies f 1get and f 2get , while simultaneously adjusting the resulting frequencies of the third 46 and fourth 47 mixer. To obtain the numerical value of the additive ΔR ' 0, the signals from the outputs of these local oscillators 72 and 76 are fed to the averaging counters 73 and 77 and then to the first and second inputs of the first digital adder 13, where they are added to the code value of the time base from the third output of the first synchronization block 17 and the formation of a temporary stand (figure 1). Similarly, the second block 39 of precision measurements in the composition of the DPI.

Вариант структурной схемы первого блока 16 поиска по дальности типового импульсного когерентного РД, имеющего один вход и один выход, представлен на фиг. 4. Данный блок представляет собой "N" канальный параллельный анализатор спектра с включенным на его выходе обнаружителем сигнала, который обведен на фиг.4 штрих-пунктирной линией. Каждый "i" канал анализатора спектра содержит восьмой ПФ 78, амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) которого перекрывается с АЧХ ПФ соседнего канала по уровню 0.707, пятый квадратор 79 и седьмой ФНЧ 80 в качестве накопителя сигналов. В составе обнаружителя сигнала входят аналоговые компараторы 81, источник 82 опорных напряжений и "N" входовая схема И-НЕ 83. An embodiment of the structural diagram of the first range search unit 16 for the range of a typical pulsed coherent taxiway having one input and one output is shown in FIG. 4. This block is an “N” channel parallel spectrum analyzer with a signal detector turned on at its output, which is circled in FIG. 4 by a dashed line. Each "i" channel of the spectrum analyzer contains the eighth PF 78, the amplitude-frequency characteristic (AFC) of which overlaps with the PF frequency response of the adjacent channel at the level of 0.707, the fifth quadrator 79 and the seventh low-pass filter 80 as a signal storage device. The signal detector includes analog comparators 81, a reference voltage source 82 and an "N" I-NOT 83 input circuit.

Работа первого БПД 16 (фиг.1) совместно с первым БСФВП 17 происходит следующим образом: с выхода первого ПФ 11 на вход БПД 16, являющегося анализатором спектра, поступает преобразованный отраженный сигнал, для которого производится оценка формы его энергетического спектра, получаемого в виде спектральных выборок (отсчетов), амплитуда которых пропорциональна их мощности, а также оценка положения спектра на шкале дальномерных частот. При этом ПФ 78 осуществляет разбиение анализируемой полосы частот на ряд примыкающих друг к другу участков осреднения по частоте, причем каждому из них соответствует отдельная спектральная выборка, а ширина этих участков определяет точность создания спектральными выборками формы нижнего края спектра. Квадраторы 79 служат для получения напряжений, величины которых пропорциональны мощности спектральных выборок. Ввиду случайного характера преобразованного дальномерного сигнала, с целью уменьшения флюктуационной составляющей погрешности при оценке мощностей спектральных выборок в анализаторе спектра применяется накопление сигнала (осреднение по времени) с помощью ФНЧ 80. The work of the first BPD 16 (Fig. 1) together with the first BSFVP 17 is as follows: from the output of the first PF 11 to the input of the BPD 16, which is a spectrum analyzer, the converted reflected signal is received, for which the shape of its energy spectrum obtained in the form of spectral samples (samples), the amplitude of which is proportional to their power, as well as an estimate of the position of the spectrum on the scale of range-finding frequencies. At the same time, PF 78 splits the analyzed frequency band into a series of frequency averaging sections adjacent to each other, and each of them has a separate spectral sample, and the width of these sections determines the accuracy of creating the shape of the lower edge of the spectrum by the spectral samples. Squatters 79 are used to obtain voltages whose values are proportional to the power of the spectral samples. Due to the random nature of the converted rangefinder signal, in order to reduce the fluctuation component of the error, the signal accumulation (time averaging) using the low-pass filter 80 is used in the spectrum analyzer to estimate the power of the spectral samples.

Аналоговые компараторы 81, входящие в состав обнаружителя сигнала (фиг. 4), представляют собой типовые устройства сравнения, в качестве которых может быть использована микросхема К521СА2, включаемая в зависимости от решаемой задачи таким образом, что напряжение на ее выходе, соответствующее логической "1", появляется лишь в случае, когда уровень сигнала на первом входе компаратора превысит опорный уровень напряжения, подаваемый на его второй вход, или станет меньше заданного опорного уровня. Путем установки соответствующих уровней опорных напряжений, поступающих на вторые входы компараторов 81 с выходов источника 82 опорных напряжений, состоящего из "N" потенциометров, подключенных к источнику высокостабильного постоянного напряжения питания схемы и выполняющих функции делителей этого напряжения, обнаружитель настраивается на определенную форму энергетического спектра. При попадании нижнего края спектра в середину анализируемой полосы на выходах всех компараторов 81 появляются логические "1", поступающие на "N" входовую схему И-НЕ 83, на выходе которой в этом случае формируется логический "0", являющийся сигналом об окончании поиска по дальности, который подается на вход первого БСФВП 17 (фиг.1). Отметим, что благодаря соответствующей настройке компараторов 81 уровень логической "1" на всех их выходах сохраняется при смещении анализируемого спектра с заданной формой нижнего края в пределах полосы дальномерных частот, соответствующей временному дискрету изменения положения гетеродинных ЛЧМ импульсов относительно дальномерных. Analog comparators 81, which are part of the signal detector (Fig. 4), are typical comparison devices, which can be used as a chip K521CA2, included depending on the task in such a way that the voltage at its output, corresponding to the logical "1" , appears only when the signal level at the first input of the comparator exceeds the reference voltage level supplied to its second input, or becomes less than the specified reference level. By setting the corresponding levels of the reference voltages supplied to the second inputs of the comparators 81 from the outputs of the reference voltage source 82, consisting of "N" potentiometers connected to a highly stable constant voltage power supply circuit and acting as dividers of this voltage, the detector is tuned to a certain shape of the energy spectrum. When the lower edge of the spectrum falls into the middle of the analyzed band at the outputs of all comparators 81, logical “1” appears, fed to the “N” input AND-NOT 83 circuit, the output of which in this case forms a logical “0”, which signals the end of the search for range, which is fed to the input of the first BSFVP 17 (figure 1). Note that due to the corresponding adjustment of the comparators 81, the logic level “1” at all their outputs is preserved when the analyzed spectrum is shifted with a given shape of the lower edge within the range of the rangefinder frequencies corresponding to the time discrete of the change in the position of the heterodyne LFM pulses relative to the rangefinder ones.

При смещении энергетического спектра преобразованного дальномерного сигнала по шкале частот на величину, превышающую ширину указанной полосы обнаружения или автосопровождения по частоте, а также при нахождении спектра вне пределов рабочей полосы частот анализатора спектра, что может быть при первоначальном поиске сигнала по дальности, на выходе одного или нескольких компараторов 81 появляется логический "0", а на выходе схемы И-НЕ 83 - логическая "1", которая с выхода первого БПД 16 поступает на вход первого БСФВП 17, обеспечивая продолжение режима поиска и захвата сигнала по дальности. Аналогично работает второй блок 41 поиска по дальности в составе ДПИ. When the energy spectrum of the converted rangefinder signal is shifted along the frequency scale by an amount exceeding the width of the indicated detection or auto-tracking band in frequency, as well as when the spectrum is outside the limits of the working frequency band of the spectrum analyzer, which may occur during the initial search of a signal by range, at the output of one or of several comparators 81, a logical "0" appears, and at the output of the AND-NOT 83 circuit, a logical "1" appears, which from the output of the first BJP 16 goes to the input of the first BSFWP 17, ensuring the continuation of range search and capture mode. The second range search unit 41 as part of the DPI works similarly.

Рассмотрим пример реализации первого БСФВП 17, имеющего один вход и три выхода и включающего в себя (фиг.5): второй генератор 84 тактовых импульсов, делитель 85 частоты следования тактовых импульсов, первая схема И 86, счетчик 87 прогнозируемой дальности, регистр 88 кода минимальной дальности, вторая схема И 89, RS-триггер 90, быстродействующий счетчик 91, цифровой компаратор 92, схема ИЛИ 93, формирователь 94 короткого импульса и регистр 95 кода временной подставки. Consider an example of the implementation of the first BSFWP 17, which has one input and three outputs and includes (Fig. 5): a second clock generator 84, a clock frequency divider 85, a first I 86 circuit, a predicted range counter 87, a minimum code register 88 range, the second circuit And 89, RS-flip-flop 90, high-speed counter 91, digital comparator 92, OR circuit 93, short-pulse shaper 94 and a temporary stand code register 95.

При включении радиодальномера или при срыве автосопровождения в процессе измерения расстояния первый БСФВП 17 (фиг.1) работает в режиме поиска и захвата своего сигнала по дальности. При этом на один из входов первой схемы И 86 из первого БПД 16 (фиг.5) поступает логическая "1" и открывает ее, разрешая прохождение через первую схему И 86 на счетный вход счетчика 87 прогнозируемого расстояния в виде синхроимпульсов, определяющих моменты времени начала формирования ЛЧМ импульсов передатчика. Синхроимпульсы передатчика формируются путем деления в заданное число раз в блоке 85 делителя частоты повторения тактовых импульсов, генерируемых высокостабильным вторым опорным генератором 84. Период следования тактовых импульсов определяет величину временного дискрета Δtg изменения положения гетеродинных ЛЧМ импульсов.When you turn on the radio range finder or when the auto tracking is interrupted during the distance measurement, the first BSFVP 17 (Fig. 1) operates in the search and capture of its signal range. At the same time, one of the inputs of the first circuit And 86 from the first BPD 16 (Fig. 5) receives a logical "1" and opens it, allowing passage through the first circuit And 86 to the counting input of the counter 87 of the predicted distance in the form of clock pulses that determine the timing of the start forming the LFM of the transmitter pulses. Transmitter clock pulses are generated by dividing, in a predetermined number of times, in the block 85 of the divider repetition frequency of the clock pulses generated by the highly stable second reference oscillator 84. The repetition period of the clock pulses determines the amount of time discrete Δt g of the change in the position of the heterodyne LF pulses.

При переходе РД в режим поиска по дальности, например при его включении, в счетчик 87 прогнозируемой дальности, со стороны установочного входа записывается код минимального расстояния, хранящийся в регистре 88. Таким образом, значение кода на выходе счетчика 87 будет возрастать на единицу, начиная с минимального нормированного значения, с приходом очередного синхроимпульса передатчика. Каждый из этих синхроимпульсов с выхода делителя 85 частоты поступает на S-вход RS-триггера 90 и устанавливает его выход "Q" в состояние логической "1", которая подается на один из входов второй схемы И 89 и открывает ее, разрешая прохождение на счетный вход быстродействующего счетчика 91 тактовых импульсов с выхода второго генератора 84. Код на выходе быстродействующего счетчика 91 по мере прихода на его счетный вход тактовых импульсов продолжает возрастать, поступая при этом на один из входов цифрового компаратора 92, и в некоторый момент времени, после прихода очередного тактового импульса сравнивается с кодом, поступающим на второй вход компаратора 92 с выхода счетчика 87 прогнозируемой дальности. В момент выравнивания на выходе компаратора 92 формируется короткий импульс, который в виде гетеродинного синхроимпульса через схему ИЛИ 93 поступает на запуск генератора ЛЧМ импульсов, обнуляет код на выходе быстродействующего счетчика 91, а также поступает на установочный вход RS-триггера 90, устанавливая его выход "Q" в состояние логического "0", который подается на первый вход второй схемы И 89, запрещая прохождение через нее тактовых импульсов на счетный вход счетчика 91. В результате этого на выходе RS-триггера 90 формируются управляющие строб-импульсы, которые поступают на вход второго ФЗГС 8 и используются там для их разделения во времени и по частоте. Синхроимпульсы передатчика с выхода делителя 85 частоты также поступают через схему ИЛИ 93 на запуск генератора ЛЧМ импульсов, причем для формирования коротких импульсов используется делитель 85 частоты. When the taxiway enters the range search mode, for example, when it is turned on, the predicted range counter 87 records the minimum distance code stored in the register 88 from the installation input side. Thus, the code value at the output of the counter 87 will increase by one, starting from the minimum normalized value, with the arrival of the next transmitter clock. Each of these clock pulses from the output of the frequency divider 85 goes to the S-input of the RS-flip-flop 90 and sets its output "Q" to the logical state "1", which is fed to one of the inputs of the second circuit And 89 and opens it, allowing passage to the counting the input of the high-speed counter 91 clock pulses from the output of the second generator 84. The code at the output of the high-speed counter 91 as the clock pulses arrive at its counter input continues to increase, arriving at one of the inputs of the digital comparator 92, and at some point in time, p after the arrival of the next clock pulse is compared with the code supplied to the second input of the comparator 92 from the output of the counter 87 of the predicted range. At the time of alignment, a short pulse is generated at the output of comparator 92, which, in the form of a heterodyne clock pulse, is fed through the OR 93 circuit to start the LFM pulse generator, resets the code at the output of high-speed counter 91, and also enters the RS-flip-flop 90 installation input, setting its output " Q "to the logical state" 0 ", which is fed to the first input of the second circuit AND 89, prohibiting the passage of clock pulses through it to the counting input of the counter 91. As a result of this, control strobe are formed at the output of the RS-trigger 90 -pulses that go to the input of the second FZGS 8 and are used there to separate them in time and frequency. The transmitter clock pulses from the output of the frequency divider 85 also arrive through the OR 93 circuit to start the chirp generator, and a frequency divider 85 is used to generate short pulses.

При поступлении из первого блока 16 поиска по дальности на вход первого блока 17 синхронизации (фиг.1) сигнала обнаружения в виде логического "0" формирователь 94 по отрицательному перепаду напряжения на его входе генерирует короткий импульс, по которому в регистр 95 кода измеренной дальности или временной подставки заносится код с выхода счетчика 87 прогнозируемой дальности (фиг. 5). Одновременно первая схема И 86 из-за поступления на ее вход логического "0" закрывается и не пропускает на счетный вход счетчика 87 синхроимпульсы передатчика с выхода делителя 85 частоты. При этом РД переходит в режим автосопровождения по частоте в пределах дискрета изменения положения гетеродинных ЛЧМ импульсов относительно зондирующих. С выхода регистра 95 код, измеренный с точностью до временного дискрета Δtg дальности в виде временной подставки поступает на третий вход первого цифрового сумматора 13, где суммируется с кодами, поступающими с выходов осредняющих счетчиков 73 и 77 первого блока 12 прецизионных измерений, характеризующими остаточное запаздывание в пределах временного дискрета Δtg дальномерного сигнала относительно гетеродинного ЛЧМ импульса. В результате на выходе первого цифрового сумматора 13 в данный момент времени формируется прецизионное значение кода измеренной дальности. Для повышения качества работы РД целесообразно совместить второй генератор 84 тактовых импульсов с первым 1. Первый 17 и второй 42 БСФВП выполняют функции по обработке дальномерной информации, поэтому описанный блок во всех случаях работает по сокращенной программе, однако это не влияет на качество работы РД.Upon receipt from the first range search unit 16 at the input of the first synchronization unit 17 (Fig. 1) of the detection signal in the form of a logical "0", the driver 94 generates a short pulse by the negative voltage drop at its input, according to which the measured range code is registered in register 95 or temporary stand is entered code from the output of the counter 87 of the predicted range (Fig. 5). At the same time, the first circuit And 86, due to the logic “0” entering its input, closes and does not pass the transmitter clock from the output of the frequency divider 85 to the counting input of the counter 87. In this case, the RD switches to the auto tracking mode in frequency within the discrete of the change in the position of the heterodyne LFM pulses relative to the probe ones. From the output of register 95, a code measured up to a time range discrete Δt g in the form of a temporary stand is fed to the third input of the first digital adder 13, where it is summed with the codes from the outputs of the averaging counters 73 and 77 of the first block 12 of precision measurements characterizing the residual delay within the time discrete Δt g of the ranging signal relative to the local oscillator chirp. As a result, the output of the first digital adder 13 at a given time generates a precision value of the measured range code. To improve the quality of the taxiway operation, it is advisable to combine the second clock generator 84 with the first 1. The first 17 and second 42 BSFWP perform the functions of processing range-finding information, therefore, the described block in all cases works according to the reduced program, but this does not affect the quality of the taxiway operation.

Таким образом, предложенный когерентный импульсный радиодальномер, использующий частотный метод измерения дальности, при помощи центрального (ведущей станции) и дополнительного пунктов измерений за счет параллельной обработки "N" индивидуальных дальномерных сигналов ведомых станций и их грубой пеленгации решает поставленную задачу и получает заданный технический результат - выполняет прецизионные измерения расстояния между произвольным (N) количеством подвижных объектов в реальном масштабе времени. Thus, the proposed coherent pulsed radio range finder using the frequency method of measuring range using the central (master station) and additional measurement points due to the parallel processing of "N" individual ranging signals of the slave stations and their rough direction finding solves the problem and obtains the given technical result - performs precision measurements of the distance between an arbitrary (N) number of moving objects in real time.

Алгоритм обработки дальномерной информации и выделения значения RО расстояния между произвольным подвижным объектом и ведущей станцией в данном РД дополнен по сравнению с прототипом [3] использованием частотных модемов в активных излучателях (ведомых станциях), повышающих помехоустойчивость и позволивших увеличить число объектов в системе. В структурной схеме предложенного РД появились два пеленгационных блока в составе ведущей станции (ЦПИ) и дополнительный пункт измерений, обеспечивающих прецизионное определение местоположения любого произвольного подвижного объекта на плоскости в реальном масштабе времени и состоящих из простых, типовых элементов, что, позволив решить поставленную задачу, незначительно усложнило схему всего РД, увеличив возможности его работы, но не повлияло на быстродействие, устойчивость, надежность и технологичность.The algorithm for processing range-finding information and extracting the value of R О of the distance between an arbitrary moving object and the leading station in this RD is supplemented, as compared with the prototype [3], using frequency modems in active emitters (slave stations), which increase noise immunity and allow to increase the number of objects in the system. In the structural scheme of the proposed taxiway, two direction finding units appeared as part of the leading station (CPI) and an additional measurement item that provides precise location determination of any arbitrary moving object on the plane in real time and consisting of simple, standard elements, which, allowing to solve the problem, slightly complicated the scheme of the whole taxiway, increasing the possibilities of its work, but did not affect the performance, stability, reliability and manufacturability.

Пользуясь принципом построения данного радиодальномера на основе предложенного алгоритма обработки дальномерной информации, можно, используя бортовые радиовысотомеры самолетов, вертолетов и других летательных аппаратов, решить задачу прецизионного отслеживания их местоположения, превратив предложенную плоскостную дальномерную систему в пространственно-координатную. Using the principle of constructing this radio range finder on the basis of the proposed algorithm for processing range-finding information, it is possible, using the on-board radio altimeters of aircraft, helicopters and other aircraft, to solve the problem of precision tracking of their location, turning the proposed planar rangefinder system into a spatial coordinate system.

Источники информации
1. Я. М. Костецкая, Свето- и радиодальномеры, Львов, "Вища Школа", 1986 г., стр. 35-36.Sources of information
1. Ya. M. Kostetskaya, Light and radio range finders, Lviv, “Vishka Shkola”, 1986, pp. 35-36.

2. Там же, стр. 148-150. 2. Ibid., Pp. 148-150.

3. Патент 2152053 (РФ) Радиодальномер / Д.И. Мировицкий, В.Л. Захаров, Л.Л. Захарова - заявлено 2 апреля 1999 г. 3. Patent 2152053 (RF) Radio range finder / D.I. Mirovitsky, V.L. Zakharov, L.L. Zakharova - announced April 2, 1999

4. Радиоэлектронные системы / Основы построения и теория / Справочник под ред. Я.Д. Ширмана, М., ЗАО "МАКВИС", 1998 г., стр. 49-52. 4. Radio-electronic systems / Fundamentals of construction and theory / Handbook, ed. POISON. Shirman, M., ZAO MAKVIS, 1998, pp. 49-52.

5. Н. М. Царьков. Многоканальные радиолокационные измерители. М. : "Советское Радио", 1980 г., стр. 6-12. 5. N. M. Tsar'kov. Multichannel radar meters. M.: "Soviet Radio", 1980, pp. 6-12.

Claims (1)

Радиодальномер, ведущая станция которого, получившая название центрального пункта измерений, содержит последовательное соединение первого генератора линейно-частотной модуляции импульсов, первого формирователя зондирующего и гетеродинного сигналов, первого усилителя, первого развязывающего блока, второй выход которого соединен с входом первого приемника, и первой антенны, последовательное соединение первого смесителя, первого полосового фильтра, первого блока поиска по дальности, первого блока синхронизации и формирования временной подставки, третий выход которого соединен с третьим входом первого цифрового сумматора, каждая из "N" одинаковых ведомых станций содержит последовательное соединение четвертой антенны, второго развязывающего блока и четвертого приемника, отличающийся тем, что в ведущую станцию дополнительно введены генератор тактовых импульсов, выход которого параллельно соединен как с входом первого генератора линейно-частотной модуляции импульсов, выход которого параллельно соединен с "N" вторыми формирователями зондирующего и гетеродинного сигналов, так и с вторым входом первого формирователя зондирующего и гетеродинного сигналов, выход первого приемника параллельно соединен с первыми "N" одинаковыми каналами обработки, каждый из которых содержит первый демодулятор, выход которого соединен с входом первого смесителя, второй вход которого соединен с вторым выходом второго формирователя зондирующего и гетеродинного сигналов из соответствующего "i" канала обработки, выход первого полосового фильтра соединен с входом первого блока прецизионных измерений, первый и второй выходы которого соответственно соединены с первым и вторым входами первого цифрового сумматора, последовательно соединенного с решающим устройством и электронной вычислительной машиной, которая в цифровой форме выдает информацию о расстоянии между произвольными подвижными объектами в любой момент времени, последовательное соединение второй антенны и второго приемника, выход которого параллельно соединен с вторыми "N" одинаковыми каналами обработки, каждый из которых содержит последовательное соединение второго демодулятора и первого амплитудного детектора, выход которого соединен с вторым входом решающего устройства, последовательное соединение третьей антенны и третьего приемника, выход которого параллельно соединен с третьими "N" одинаковыми каналами обработки, каждый из которых содержит последовательное соединение третьего демодулятора и второго амплитудного детектора, выход которого соединен с третьим входом решающего устройства, в ведомую станцию дополнительно введено последовательное соединение модулятора, вход которого соединен с выходом четвертого приемника, и второго усилителя, выход которого соединен с первым входом второго развязывающего блока, и введено дополнительное устройство - дополнительный пункт измерений, который содержит последовательное соединение пятой антенны, пятого приемника, второго полосового фильтра, второго генератора линейно-частотной модуляции импульсов, выход которого параллельно соединен с "N" третьими формирователями зондирующего и гетеродинного сигналов, выход пятого приемника параллельно соединен с четвертыми "N" одинаковыми каналами обработки, каждый из которых содержит последовательное соединение четвертого демодулятора, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом третьего формирователя зондирующего и гетеродинного сигналов из соответствующего "i" канала обработки и третьего полосового фильтра, выход которого параллельно соединен как с последовательным соединением второго блока прецизионных измерений, первый и второй выходы которого соответственно соединены с первым и вторым входами второго цифрового сумматора, и второго цифрового сумматора, так и с последовательным соединением второго блока поиска по дальности и второго блока синхронизации и формирования временной подставки, второй выход которого соединен с вторым входом третьего формирователя зондирующего и гетеродинного сигналов, а третий выход соединен с третьим входом второго цифрового сумматора, причем выход этого цифрового сумматора из дополнительного пункта измерений соединен с четвертым входом решающего устройства. A radio range finder, the master station of which, called the central measurement point, contains a serial connection of the first linear frequency-frequency modulation pulse generator, the first probing and local oscillator shaper, the first amplifier, the first decoupling unit, the second output of which is connected to the input of the first receiver, and the first antenna, serial connection of the first mixer, the first bandpass filter, the first range search unit, the first synchronization unit and the formation of times oh stand, the third output of which is connected to the third input of the first digital adder, each of the "N" identical slave stations contains a serial connection of the fourth antenna, the second decoupling unit and the fourth receiver, characterized in that the clock station is additionally introduced into the master station, the output of which parallel connected as to the input of the first linear frequency modulation pulse generator, the output of which is connected in parallel with "N" by the second formers of the probing and heterodyne signal of the signals, and with the second input of the first driver of the probe and local oscillator signals, the output of the first receiver is parallel connected to the first "N" identical processing channels, each of which contains a first demodulator, the output of which is connected to the input of the first mixer, the second input of which is connected to the second output the second driver of the probe and heterodyne signals from the corresponding "i" processing channel, the output of the first bandpass filter is connected to the input of the first block of precision measurements, the first and second outputs which, respectively, are connected to the first and second inputs of the first digital adder, connected in series with a resolving device and an electronic computer, which digitally provides information about the distance between arbitrary moving objects at any time, a serial connection of the second antenna and the second receiver, the output of which is parallel connected to the second "N" identical processing channels, each of which contains a serial connection of the second demodulator and the first amp a full detector, the output of which is connected to the second input of the resolving device, a serial connection of the third antenna and the third receiver, the output of which is parallel connected to the third "N" identical processing channels, each of which contains a serial connection of the third demodulator and the second amplitude detector, the output of which is connected to the third input of the solver, in the slave station additionally introduced a serial connection of the modulator, the input of which is connected to the output of the fourth receiving and the second amplifier, the output of which is connected to the first input of the second decoupling unit, and an additional device is introduced - an additional measurement point that contains a serial connection of the fifth antenna, fifth receiver, second band-pass filter, and the second linear-frequency pulse modulation generator, the output of which is parallel connected to the “N” by third probes and heterodyne signal drivers, the output of the fifth receiver is connected in parallel to the fourth “N” identical processing channels, each of which contains a serial connection of the fourth demodulator, the second mixer, the second input of which is connected to the output of the third driver of the probe and local oscillator signals from the corresponding “i” processing channel and the third band-pass filter, the output of which is connected in parallel as with the serial connection of the second block of precision measurements, the first and second the outputs of which are respectively connected to the first and second inputs of the second digital adder, and the second digital adder, and are sequential m connection of the second range search unit and the second synchronization unit and the formation of a temporary stand, the second output of which is connected to the second input of the third driver of the probe and local oscillator signals, and the third output is connected to the third input of the second digital adder, the output of this digital adder from an additional measurement point connected to the fourth input of the deciding device.
RU2000132696/09A 2000-12-27 2000-12-27 Range-only radar RU2197001C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000132696/09A RU2197001C2 (en) 2000-12-27 2000-12-27 Range-only radar

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000132696/09A RU2197001C2 (en) 2000-12-27 2000-12-27 Range-only radar

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000132696A RU2000132696A (en) 2002-12-20
RU2197001C2 true RU2197001C2 (en) 2003-01-20

Family

ID=20244031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000132696/09A RU2197001C2 (en) 2000-12-27 2000-12-27 Range-only radar

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2197001C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6674396B2 (en) System and method for distance measurement by inphase and quadrature signals in a radio system
US4797679A (en) Radio direction-finding using time of arrival measurements
EP1910864B1 (en) A system and method for positioning a transponder
US2837738A (en) Passive range measuring device
AU2004213528B2 (en) Method and device for deriving geodetic distance data
Roehr et al. Method for high precision radar distance measurement and synchronization of wireless units
US4023171A (en) Microwave velocity sensor using altimeter echo
CN106772349A (en) One kind is found range, tests the speed, direction finding, imaging method and system
RU2290658C1 (en) Phase mode of direction finding and phase direction finder for its execution
EP0727676B1 (en) Multichannel radar
RU2197001C2 (en) Range-only radar
RU2197000C2 (en) Range-only radar
US4888594A (en) Loran-C receiver module
RU2330304C1 (en) Phase direction-finder
US3975736A (en) Radio theodolite angle measuring apparatus
RU2666555C2 (en) One-position correlation goniometric relative-long-dimensional method for determining the coordinates of the location of radio emission sources
JP2003294823A (en) Moving-body positioning method and moving-body guidance method
RU2212684C1 (en) Radio altimeter
RU2267137C1 (en) Monopulse radar station
RU75056U1 (en) INFORMATION-MEASURING SYSTEM OF RADIO EMISSION CONTROL
RU2580933C1 (en) Method of determining range to radio source
RU2669357C1 (en) Time-frequency coded radio-pulse signal monopulse interogator receiver
RU2152052C1 (en) Radio distance meter
RU2674248C2 (en) One-position correlation goniometric method for determining coordinates of location of radio emission sources
RU2152053C1 (en) Radio distance meter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051228