RU2309424C1 - Device for measurement of distance between sea vessels - Google Patents

Device for measurement of distance between sea vessels Download PDF

Info

Publication number
RU2309424C1
RU2309424C1 RU2006109397/09A RU2006109397A RU2309424C1 RU 2309424 C1 RU2309424 C1 RU 2309424C1 RU 2006109397/09 A RU2006109397/09 A RU 2006109397/09A RU 2006109397 A RU2006109397 A RU 2006109397A RU 2309424 C1 RU2309424 C1 RU 2309424C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
adder
meter
multiplication unit
Prior art date
Application number
RU2006109397/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В чеслав Адамович Заренков (RU)
Вячеслав Адамович Заренков
Дмитрий В чеславович Заренков (RU)
Дмитрий Вячеславович Заренков
Виктор Иванович Дикарев (RU)
Виктор Иванович Дикарев
Борис Васильевич Койнаш (RU)
Борис Васильевич Койнаш
Original Assignee
Вячеслав Адамович Заренков
Дмитрий Вячеславович Заренков
Виктор Иванович Дикарев
Борис Васильевич Койнаш
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 Вячеслав Адамович Заренков, Дмитрий Вячеславович Заренков, Виктор Иванович Дикарев, Борис Васильевич Койнаш filed Critical Вячеслав Адамович Заренков
Priority to RU2006109397/09A priority Critical patent/RU2309424C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2309424C1 publication Critical patent/RU2309424C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: aviation engineering.
SUBSTANCE: device has on-ground automated system for controlling air traffic made in a special way, interrogation unit and re-translator mounted on air vehicles and made in a special manner as well. Autonomous duplication is used for measuring distance between flying vehicles.
EFFECT: widened functional abilities.
6 dwg

Description

Предлагаемое устройство относится к области авиационной техники и предназначено для определения расстояния между воздушными судами в полете.The proposed device relates to the field of aviation technology and is intended to determine the distance between aircraft in flight.

Известны устройства и системы, обеспечивающие безопасность полетов летательных аппаратов (авт. свид. СССР №№293175, 926611, 1300531, 1792541; патенты РФ №№2111505, 2124760, 2126976, 2131622, 2134910, 2134911, 2256125; патенты США №№3.714654, 4400780, 4495580, 4789965; патент Великобритании №2232316; патент Франции №2037222; патенты ЕР №№0283723, 0396071, 0707220; Анодина Т.Г. и др. Автоматизация управления воздушным движением. - М.: Транспорт, 1992, с.213-218 и другие).Known devices and systems that ensure the flight safety of aircraft (ed. Certificate of the USSR No. 293175, 926611, 1300531, 1792541; RF patents No. 211505, 2124760, 2126976, 2131622, 2134910, 2134911, 2256125; US patents No. 37.714654, 4400780, 4495580, 4789965; UK patent No. 2232316; French patent No. 2037222; EP patents No. 0283723, 0396071, 0707220; Anodina TG et al. Automation of air traffic control. - M .: Transport, 1992, p.213 -218 and others).

Из известных устройств и систем наиболее близким к предлагаемому является "Устройство для определения расстояния между воздушными судами" (патент РФ №2256195, G01S 13/93, 2003), которое и выбрано в качестве прототипа.Of the known devices and systems closest to the proposed one is a "Device for determining the distance between aircraft" (RF patent No. 2256195, G01S 13/93, 2003), which is selected as a prototype.

Указанное устройство предназначено для предотвращения столкновения воздушных судов и повышения безопасности полетов за счет определения истинного расстояния между воздушными судами с учетом высоты их полета. Если расстояние становится меньше некоторого порогового значения, то формируется сигнал предупреждения диспетчера, призывающий обратить внимание на движение воздушных судов (ВС), информация о которых фиксируется в соответствующих каналах сопровождения.The specified device is designed to prevent collision of aircraft and increase flight safety by determining the true distance between aircraft, taking into account the height of their flight. If the distance becomes less than a certain threshold value, a dispatcher warning signal is generated, calling to pay attention to the movement of aircraft (aircraft), information about which is recorded in the corresponding tracking channels.

Однако известное устройство обеспечивает определение истинного расстояния между воздушными судами с использованием наземной автоматизированной системы управления воздушным движением. И если расстояние между воздушными судами становится меньше некоторого порогового значения, то решение принимает диспетчер. Это обстоятельство связано с так называемым человеческим фактором и другими негативными явлениями.However, the known device provides a determination of the true distance between aircraft using a ground-based automated air traffic control system. And if the distance between the aircraft becomes less than a certain threshold value, the decision is made by the dispatcher. This circumstance is associated with the so-called human factor and other negative phenomena.

В мировой практике известны случаи недобросовестного отношения диспетчеров к своим функциональным обязанностям, когда по вине диспетчерской службы происходили авиационные катастрофы. Поэтому возникает актуальная задача автономного дублирования при определении расстояния между воздушными судами с помощью аппаратуры, устанавливаемой на самих воздушных судах.In world practice, cases of unscrupulous attitude of dispatchers to their functional duties are known, when aviation accidents occurred due to the fault of the dispatch service. Therefore, the urgent task of autonomous duplication arises when determining the distance between aircraft using equipment installed on the aircraft themselves.

Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем автономного дублирования при определении расстояния между воздушными судами.An object of the invention is to expand the functionality of the device by autonomous duplication in determining the distance between aircraft.

Поставленная задача решается тем, что устройство для определения расстояния между воздушными судами, содержащее последовательно включенные первый измеритель азимута, первый сумматор, второй вход которого соединен с выходом второго измерителя азимута, блок вычисления косинуса, седьмой блок умножения, четвертый сумматор, второй блок вычисления корня квадратного и индикатор, последовательно включенные первый измеритель высоты, первый блок умножения, второй вход которого соединен с выходом первого измерителя высоты, второй сумматор, второй вход которого соединен с выходом второго блока умножения, шестой блок умножения, второй вход которого соединен с выходом третьего сумматора, и первый блок вычисления корня квадратного, выход которого соединен с вторым входом седьмого блока умножения, последовательно включенные первый измеритель наклонной дальности и второй блок умножения, второй вход которого соединен с выходом первого измерителя наклонной дальности, а выход подключен к второму входу четвертого сумматора, третий вход которого через третий блок умножения соединен с выходами первого и второго измерителя высоты, последовательно включенные второй измеритель высоты, четвертый блок умножения, второй вход которого соединен с выходом второго измерителя высоты, и третий сумматор, второй вход которого соединен с выходом пятого блока умножения, и последовательно включенные второй измеритель наклонной дальности и пятый блок умножения, второй вход которого соединен с выходом второго измерителя наклонной дальности, а выход подключен к четвертому входу четвертого сумматора, снабжено блоком запроса и ретранслятором, которые устанавливаются на воздушных судах, при этом блок запроса выполнен в виде последовательно включенных задающего генератора, фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходом генератора модулирующего кода, первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, первого усилителя мощности, первого дуплексера, вход-выход которого связан с первой приемопередающей антенной, второго усилителя мощности, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, усилителя второй промежуточной частоты, перемножителя, фильтра нижних частот, экстремального регулятора и блока регулируемой задержки, второй вход которого соединен с выходом фазового манипулятора, первый выход соединен с вторым входом перемножителя, а второй выход подключен к индикатору дальности, ретранслятор выполнен в виде последовательно включенных третьего гетеродина, третьего смесителя, усилителя третьей промежуточной частоты, четвертого усилителя мощности, второго дуплексера, вход-выход которого связан с второй приемопередающей антенной, и третьего усилителя мощности, выход которого соединен с вторым входом третьего смесителя.The problem is solved in that a device for determining the distance between aircraft, containing a series-connected first azimuth meter, a first adder, the second input of which is connected to the output of the second azimuth meter, a cosine calculation unit, a seventh multiplication unit, a fourth adder, a second square root calculation unit and an indicator, sequentially connected to the first height meter, the first multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the first height meter, the second adder, second the swarm input of which is connected to the output of the second multiplication unit, the sixth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the third adder, and the first square root calculation block, the output of which is connected to the second input of the seventh multiplication unit, the first inclined range meter and the second multiplication unit connected in series the second input of which is connected to the output of the first slant range meter, and the output is connected to the second input of the fourth adder, the third input of which is connected through the third multiplication unit the outputs of the first and second height meters, the second height meter, the fourth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the second height meter, the second adder, the second input of which is connected to the output of the fifth multiplication unit, and the second inclined range meter and the fifth a multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the second slant range meter, and the output is connected to the fourth input of the fourth adder, equipped with a request unit and a retran an amplifier, which are installed on aircraft, the request unit is made in the form of serially connected master oscillator, phase manipulator, the second input of which is connected to the output of the modulating code generator, the first mixer, the second input of which is connected to the output of the first local oscillator, amplifier of the first intermediate frequency, the first power amplifier, the first duplexer, the input-output of which is connected to the first transceiver antenna, the second power amplifier, the second mixer, the second input of which is connected with the output of the second local oscillator, the amplifier of the second intermediate frequency, the multiplier, the low-pass filter, the extreme controller and the adjustable delay unit, the second input of which is connected to the output of the phase manipulator, the first output is connected to the second input of the multiplier, and the second output is connected to the range indicator, repeater made in the form of series-connected third local oscillator, third mixer, amplifier of the third intermediate frequency, fourth power amplifier, second duplexer, input-output of which It is connected with a second transceiver antenna, and a third power amplifier, the output of which is connected to the second input of the third mixer.

Геометрическая схема расположения двух воздушных судов BC1 и ВС2 и наземной автоматизированной системы управления воздушным движением изображена на фиг.1. Структурная схема устройства для определения расстояния между воздушными судами представлена на фиг.2. Структурная схема блока запроса изображена на фиг.3. Структурная схема ретранслятора изображена на фиг.4. Частотная диаграмма, иллюстрирующая преобразование сигналов, показана на фиг.5. Временные диаграммы, поясняющие работу блока запроса и ретранслятора, показаны на фиг.6.A geometric arrangement of two aircraft BC 1 and BC 2 and a ground-based automated air traffic control system is shown in FIG. The structural diagram of a device for determining the distance between aircraft is presented in figure 2. The block diagram of the request block is shown in Fig.3. The structural diagram of the repeater is shown in Fig.4. A frequency diagram illustrating signal conversion is shown in FIG. 5. Timing diagrams explaining the operation of the request block and the relay are shown in Fig.6.

Устройство для определения расстояния между воздушными судами содержит последовательно включенные первый измеритель 1 азимута, первый сумматор 7, второй вход которого соединен с выходом второго измерителя 4 азимута, блок 13 вычисления косинуса, седьмой блок 18 умножения, четвертый сумматор 19, второй блок 20 вычисления корня квадратного и индикатор 21, последовательно включенные первый измеритель 2 высоты, первый блок 8 умножения, второй вход которого соединен с выходом первого измерителя 2 высоты, второй сумматор 14, второй вход которого соединен с выходом второго блока 9 умножения, шестой блок 16 умножения, второй вход которого соединен с выходом третьего сумматора 15, и первый блок 17 вычисления корня квадратного, выход которого соединен с вторым входом седьмого блока 18 умножения, последовательно включенные первый измеритель 3 наклонной дальности и второй блок 9 умножения, второй вход которого соединен с выходом первого измерителя 3 наклонной дальности, а выход подключен к второму входу четвертого сумматора 19, третий вход которого через третий блок 10 умножения соединен с выходом первого 2 и второго 5 измерителя высоты, последовательно включенные второй измеритель 5 высоты полета, четвертый блок 11 умножения, второй вход которого соединен с выходом второго измерителя 5 высоты, и третий сумматор 15, второй вход которого соединен с выходом пятого блока 12 умножения, последовательно включенные второй измеритель 6 наклонной дальности и пятый блок 12 умножения, второй вход которого соединен с выходом измерителя 6 наклонной дальности, а выход подключен к четвертому входу четвертого сумматора 19.The device for determining the distance between aircraft contains a series-connected first azimuth meter 1, a first adder 7, the second input of which is connected to the output of the second azimuth meter 4, cosine calculation unit 13, seventh multiplication unit 18, fourth adder 19, second square root calculation unit 20 and indicator 21, sequentially connected to the first height meter 2, the first multiplication unit 8, the second input of which is connected to the output of the first height meter 2, the second adder 14, the second input of which is connected connected to the output of the second multiplication unit 9, the sixth multiplication unit 16, the second input of which is connected to the output of the third adder 15, and the first square root calculation unit 17, the output of which is connected to the second input of the seventh multiplication unit 18, the first inclined range meter 3 connected in series and the second block 9 multiplication, the second input of which is connected to the output of the first meter 3 of inclined range, and the output is connected to the second input of the fourth adder 19, the third input of which through the third block 10 of multiplication is connected to the output the first 2 and second 5 height meters, sequentially connected to the second flight height meter 5, a fourth multiplication unit 11, the second input of which is connected to the output of the second height meter 5, and a third adder 15, the second input of which is connected to the output of the fifth multiplication unit 12, in series a second slant range meter 6 and a fifth multiplication unit 12, the second input of which is connected to the output of the slope range meter 6, and the output is connected to the fourth input of the fourth adder 19.

Блок запроса содержит последовательно включенные задающий генератор 22, фазовый манипулятор 24, второй вход которого соединен с выходом генератора 23 модулирующего кода, первый смеситель 26, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 25, усилитель 27 первой промежуточной частоты, первый усилитель 28 мощности, первый дуплексер 29, вход-выход которого связан с первой приемопередающей антенной 30, второй усилитель 31 мощности, второй смеситель 33, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 32, умножитель 34 второй промежуточной частоты, перемножитель 36, фильтр 37 нижних частот, экстремальный регулятор 38 и блок 39 регулируемой задержки, второй вход которого соединен с выходом фазового манипулятора 24, первый выход соединен с вторым входом перемножителя 36, а второй выход подключен к индикатору 40 дальности.The request unit contains serially connected master oscillator 22, a phase manipulator 24, the second input of which is connected to the output of the modulating code generator 23, the first mixer 26, the second input of which is connected to the output of the first local oscillator 25, an amplifier 27 of a first intermediate frequency, a first power amplifier 28, a first a duplexer 29, the input-output of which is connected to the first transceiver antenna 30, the second power amplifier 31, the second mixer 33, the second input of which is connected to the output of the second local oscillator 32, the multiplier 34 of the second intermediate accurate frequency multiplier 36, a filter 37 lowpass extreme regulator 38 and variable delay unit 39, a second input coupled to an output of the phase arm 24, a first output connected to a second input of multiplier 36 and a second output connected to an indicator 40 range.

Ретранслятор содержит последовательно включенные третий гетеродин 44, третий смеситель 45, усилитель 46 третьей промежуточной частоты, четвертый усилитель 47 мощности, второй дуплексер 42, вход-выход которого связан с второй приемопередающей антенной 41, и третий усилитель 43 мощности, выход которого соединен с вторым входом третьего смесителя 45.The repeater comprises serially connected a third local oscillator 44, a third mixer 45, an amplifier 46 of a third intermediate frequency, a fourth power amplifier 47, a second duplexer 42, the input-output of which is connected to the second transceiver antenna 41, and a third power amplifier 43, the output of which is connected to the second input third mixer 45.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

На наземной автоматизированной системе управления воздушным движением первый 1 и второй 4 измерители азимутов воздушных судов ВС1 и ВС2 определяют азимуты α1 и α2 соответственно (фиг.1). Сигнал α1, пропорциональный азимуту первого BC1, поступает на первый вход первого сумматора 7, на второй вход которого поступает сигнал α2, пропорциональный азимуту второго BC2. Сигнал на выходе первого сумматора 7 пропорционален разности азимутов первого BC1 и второго ВС2: α12. Этот сигнал поступает на вход блока 13 вычисления косинуса, на выходе которого сигнал пропорционален cos(α12). Данный сигнал поступает на первый вход седьмого блока 18 умножения.On the ground-based automated air traffic control system, the first 1 and second 4 aircraft azimuth meters aircraft 1 and aircraft 2 determine the azimuths α 1 and α 2, respectively (figure 1). The signal α 1 proportional to the azimuth of the first BC 1 is supplied to the first input of the first adder 7, the second input of which receives the signal α 2 proportional to the azimuth of the second BC 2 . The signal at the output of the first adder 7 is proportional to the difference in azimuths of the first BC 1 and second BC 2 : α 12 . This signal is input to the cosine calculation unit 13, at the output of which the signal is proportional to cos (α 12 ). This signal is supplied to the first input of the seventh multiplication block 18.

Первый 2 и второй 5 измерители высоты полета воздушных судов BC1 и ВС2 определяют высоты полета h1 и h2 соответственно. Сигнал h1, пропорциональный высоте полета первого BC1, поступает на первый и второй входы первого блока 8 умножения и на первый вход третьего блока 10 умножения. Сигнал, пропорциональный h12, с выхода первого блока 8 умножения поступает на первый вход второго сумматора 14.The first 2 and second 5 flight altitude meters BC 1 and BC 2 determine the flight altitudes h 1 and h 2, respectively. The signal h 1 proportional to the flight altitude of the first BC 1 is supplied to the first and second inputs of the first multiplication block 8 and to the first input of the third multiplication block 10. The signal proportional to h 1 2 from the output of the first block 8 multiplication is supplied to the first input of the second adder 14.

Сигнал h2, пропорциональный высоте полета второго ВС2, поступает на первый и второй входы четвертого блока 11 умножения и на второй вход третьего блока 10 умножения. Сигнал, пропорциональный h22, с выхода четвертого блока 11 умножения поступает на второй вход третьего сумматора 15.The signal h 2 proportional to the flight altitude of the second aircraft 2 , is fed to the first and second inputs of the fourth block 11 multiplication and to the second input of the third block 10 multiplication. The signal proportional to h 2 2 from the output of the fourth block 11 multiplication is supplied to the second input of the third adder 15.

Первый 3 и второй 6 измерители наклонных дальностей до воздушных судов BC1 и ВС2 определяют наклонные дальности d1 и d2 соответственно. Сигнал d1, пропорциональный наклонной дальности до первого BC1, поступает на первый и второй входы второго блока 9 умножения, с выхода которого сигнал, пропорциональный d12, поступает на второй вход сумматора 14 и на второй вход четвертого сумматора 19.The first 3 and second 6 tilt range meters to aircraft BC 1 and BC 2 determine the tilt range d 1 and d 2, respectively. The signal d 1 proportional to the slant range to the first BC 1 is fed to the first and second inputs of the second multiplication block 9, the output of which a signal proportional to d 1 2 is fed to the second input of the adder 14 and to the second input of the fourth adder 19.

Сигнал d2, пропорциональный наклонной дальности до второго ВС2, поступает на первый и второй входы пятого блока 12 умножения, с выхода которого сигнал, пропорциональный d22, поступает на второй вход третьего сумматора 15 и четвертый вход четвертого сумматора 19.The signal d 2 proportional to the slant range to the second BC 2 is fed to the first and second inputs of the fifth multiplication block 12, the output of which a signal proportional to d 2 2 is fed to the second input of the third adder 15 and the fourth input of the fourth adder 19.

На выходе второго сумматора 14 сигнал пропорционален разности квадратов наклонной дальности d1 до первого воздушного судна BC1 и его высоты h1: d22-h22. Этот сигнал поступает на второй вход шестого блока 16 умножения, с выхода которого сигнал, пропорциональныйAt the output of the second adder 14, the signal is proportional to the difference of the squares of the inclined range d 1 to the first aircraft BC 1 and its height h 1 : d 2 2 -h 2 2 . This signal is fed to the second input of the sixth multiplication unit 16, the output of which is a signal proportional to

Figure 00000002
Figure 00000002

поступает на вход первого блока 17 вычисления корня квадратного, с выхода которого сигнал, пропорциональныйenters the input of the first block 17 calculating the square root, the output of which is a signal proportional to

Figure 00000002
Figure 00000002

поступает на второй вход седьмого блока 18 умножения, на первый вход которого поступает сигнал, пропорциональный cos(α12). С выхода седьмого блока 18 умножения сигнал, пропорциональныйarrives at the second input of the seventh multiplication block 18, the first input of which receives a signal proportional to cos (α 12 ). From the output of the seventh multiplication block 18, a signal proportional to

Figure 00000003
Figure 00000003

поступает на первый вход четвертого сумматора 19.arrives at the first input of the fourth adder 19.

На третий вход четвертого сумматора 19 поступает сигнал с выхода третьего блока 10 умножения, который пропорционален произведению высоты h1 первого воздушного судна BC1 и высоты h2 второго воздушного судна BC2: h1·h2.The third input of the fourth adder 19 receives a signal from the output of the third multiplication unit 10, which is proportional to the product of the height h 1 of the first aircraft BC 1 and the height h 2 of the second aircraft BC 2 : h 1 · h 2 .

На выходе четвертого сумматора 19 сигнал пропорционален квадрату расстояния между первым BC1 и вторым ВС2 воздушными суднами:The output of the fourth adder 19, the signal is proportional to the square of the distance between the first BC 1 and the second aircraft 2 aircraft:

Figure 00000004
Figure 00000004

Этот сигнал поступает на вход второго блока 20 вычисления корня квадратного, с выхода которого сигналThis signal is fed to the input of the second block 20 calculating the square root, from the output of which the signal

Figure 00000005
Figure 00000005

пропорциональный расстоянию между первым BC1 и вторым ВС2 воздушными суднами, поступает на индикатор 21 отображения воздушной обстановки и индицируется в формуляре сопровождения.proportional to the distance between the first BC 1 and the second aircraft 2 aircraft, enters the indicator 21 display the air situation and is displayed in the tracking form.

Одновременно на первом воздушном судне BC1 или на втором воздушном судне ВС2 задающим генератором 22 формируется высокочастотное колебание (фиг.6, а)At the same time on the first aircraft BC 1 or on the second aircraft BC 2, the master oscillator 22 generates a high-frequency oscillation (Fig.6, a)

uc(t)=Uccos(ωct+φc), 0≤t≤Тc,u c (t) = U c cos (ω c t + φ c ), 0≤t≤T c ,

где Uc, ωс, φc, Тc - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность высокочастотного колебания,where U c , ω s , φ c , T c - amplitude, carrier frequency, initial phase and duration of high-frequency oscillations,

которое поступает на первый вход фазового манипулятора 24, на второй вход которого подается модулирующий код M(t) (фиг.6, б). В качестве последнего используется псевдослучайная последовательность (ПСП) максимальной длительности или m-последовательность. Эта m-последовательность генерируется с помощью регистра сдвига, охваченного логическими обратными связями. Обратная связь осуществляется путем сложения по модулю два выходных напряжений двух или более каскадов и подачи результирующего напряжения на вход первого каскада. Период повторения (длительность) такой кодовой последовательности m=2n-1, где n - число каскадов регистра сдвига.which is fed to the first input of the phase manipulator 24, to the second input of which a modulating code M (t) is supplied (Fig. 6, b). As the latter, a pseudo-random sequence (PSP) of maximum duration or an m-sequence is used. This m-sequence is generated using a shift register encompassed by logical feedbacks. Feedback is carried out by adding modulo two output voltages of two or more stages and applying the resulting voltage to the input of the first stage. The repetition period (duration) of such a code sequence is m = 2 n -1, where n is the number of stages of the shift register.

На выходе фазового манипулятора 24 образуется сложный сигнал с фазовой манипуляцией (ФМн) (фиг.6, в)The output of the phase manipulator 24 produces a complex signal with phase shift keying (PSK) (Fig.6, c)

u1(t)=Uccos[ωct+φk(t)+φc], 0≤t≤Тc,u 1 (t) = U c cos [ω c t + φ k (t) + φ c ], 0≤t≤T c ,

где φk(t)={0, π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t) (фиг.6, б), причем φk(t)=const при kτЭ<t<(k+1)τЭ и может изменяться скачком при t=kτЭ, т.е. на границах между элементарными посылками (к=1, 2, ..., N);where φ k (t) = {0, π} is the manipulated component of the phase, which displays the law of phase manipulation in accordance with the modulating code M (t) (Fig.6, b), and φ k (t) = const at kτ Э < t <(k + 1) τ Oe and can change abruptly at t = kτ Oe , i.e. on the boundaries between elementary premises (k = 1, 2, ..., N);

τЭ, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью ТCС=NτЭ),τ E , N - the duration and number of chips that make up a signal of duration T C (T C = Nτ E ),

который поступает на первый вход первого смесителя 26, на второй вход которого подается напряжение первого гетеродина 25which is fed to the first input of the first mixer 26, to the second input of which the voltage of the first local oscillator 25

uг1(t)=Uг1cos(ωг1t+φг1).u g1 (t) = U g1 cos (ω g1 t + φ g1 ).

На выходе первого смесителя 26 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 27 выделяется напряжение первой промежуточной (суммарной) частоты (фиг.6, г)At the output of the first mixer 26, voltages of combination frequencies are generated. The amplifier 27 is allocated the voltage of the first intermediate (total) frequency (Fig.6, g)

uпр1(t)=Uпр1cos[ωпр1t+φk(t)+φпр1], 0≤t≤Тc,u CR1 (t) = U CR1 cos [ω CR1 t + φ k (t) + φ CR1 ], 0≤t≤T c ,

где

Figure 00000006
Where
Figure 00000006

K1 - коэффициент передачи смесителя;K 1 - gear ratio of the mixer;

ωпр1сг11 - первая промежуточная (суммарная) частота;ω pr1 = ω s + ω g1 = ω 1 - the first intermediate (total) frequency;

φпр1сг1,φ pr1 = φ s + φ g1 ,

которое после усиления в усилителе 28 мощности через дуплексер 29 поступает на приемопередающую антенну 30, излучается ею в эфир на частоте ω1пр1, улавливается приемопередающей антенной 41 ретранслятора, установленного на другом ВС, и через дуплексер 42 и усилитель 43 мощности поступает на первый вход третьего смесителя 45. На второй вход смесителя 45 подается напряжение третьего гетеродинаwhich, after amplification in the power amplifier 28 through the duplexer 29 enters the transceiver antenna 30, is radiated by it at a frequency ω 1 = ω pr1 , is captured by the transceiver antenna 41 of the relay installed on another aircraft, and through the duplexer 42 and the power amplifier 43 goes to the first the input of the third mixer 45. The voltage of the third local oscillator is supplied to the second input of the mixer 45

uг3(t)=Uг3cos(ωг3t+φг3).u g3 (t) = U g3 cos (ω g3 t + φ g3 ).

На выходе смесителя 45 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 46 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частотыAt the output of the mixer 45, voltages of combination frequencies are generated. Amplifier 46 is allocated the voltage of the second intermediate (differential) frequency

uпр2(t)=Uпр2cos[ωпр2t+φk(t)+φпр2), 0≤t≤Тc,u CR2 (t) = U CR2 cos [ω CR2 t + φ k (t) + φ CR2 ), 0≤t≤T c ,

где

Figure 00000007
Where
Figure 00000007

ωпр21г32 - вторая промежуточная (разностная) частота; np2 ω = ω 1z3 = ω 2 - second intermediate (difference) frequency;

φпр2пр1г3, WP2 cp = φ -φ pr1 r3

которое после усиления в усилителе 47 мощности поступает через дуплексер 42 в приемопередающую антенну 41, излучает ее в эфир на частоте ω2, улавливается приемопередающей антенной 30 и через дуплексер 29 и усилитель мощности 31 поступает на первый вход второго смесителя 33. На второй вход последнего подается напряжение второго гетеродина 32which, after amplification in the power amplifier 47, enters through the duplexer 42 into the transceiver antenna 41, radiates it at the frequency ω 2 , is captured by the transceiver antenna 30, and through the duplexer 29 and the power amplifier 31 enters the first input of the second mixer 33. The second input of the last voltage of the second local oscillator 32

Uг2(t)=Uг2cos(ωг2t+φг2).U g2 (t) = U g2 cos (ω g2 t + φ g2 ).

На выходе смесителя 33 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 34 выделяется напряжение третьей промежуточной (разностной) частоты (фиг.6, д)At the output of the mixer 33, voltages of combination frequencies are generated. The amplifier 34 is allocated the voltage of the third intermediate (differential) frequency (Fig.6, d)

uпр3(t-τЗ)=Uпр3cos[ωпр3(t-τЗ)-φк(t-τЗ)+φпр3], 0≤t≤Tс,u pr3 (t-τ Z ) = U pr3 cos [ω pr3 (t-τ Z ) -φ to (t-τ Z ) + φ pr3 ], 0≤t≤T s ,

где

Figure 00000008
Where
Figure 00000008

ωпр3г22с - третья промежуточная (разностная) частота; PR3 ω = ω z22 = ω s - third intermediate (difference) frequency;

φпр3г2пр2, PR3 cp = φ -φ r2 WP2,

Figure 00000009
- время запаздывания ретранслированного сигнала;
Figure 00000009
- delay time of the relayed signal;

R - расстояние между воздушными судами;R is the distance between the aircraft;

с - скорость распространения радиоволн,C is the propagation velocity of radio waves,

которое поступает на первый вход коррелятора 35. На второй вход последнего подается напряжение u1(t) (фиг.6, в) с выхода фазового манипулятора 24. Напряжение uпр3(t-τЗ) поступает на первый вход перемножителя 36, на второй вход которого подается напряжение u1(t-τ) с выхода блока 39 регулируемой задержки, где τ - время задержки блока 39 регулируемой задержки. Полученное на выходе перемножителя напряжение пропускается через фильтр 37 нижних частот, на выходе которого формируется взаимно-корреляционная функция R(τ).which is supplied to the first input of the correlator 35. The voltage u 1 (t) (Fig. 6 c) is supplied to the second input of the last from the output of the phase manipulator 24. The voltage u pr3 (t-τ З ) is supplied to the first input of the multiplier 36, to the second the input of which a voltage u 1 (t-τ) is supplied from the output of the adjustable delay unit 39, where τ is the delay time of the adjustable delay unit 39. The voltage obtained at the output of the multiplier is passed through a low-pass filter 37, at the output of which a cross-correlation function R (τ) is formed.

Экстремальный регулятор 38, подключенный к выходу фильтра 37 нижних частот, воздействует на блок 39 регулируемой задержки и поддерживает τ=τЗ, что соответствует максимальному значению R(τ). Индикатор дальности 40, связанный с блоком 39 регулируемой задержки, позволяет непосредственно считывать измеренное значение дальности.The extreme controller 38 connected to the output of the low-pass filter 37 acts on the adjustable delay unit 39 and maintains τ = τ З , which corresponds to the maximum value of R (τ). The range indicator 40 associated with the adjustable delay unit 39 allows you to directly read the measured range value.

Если дальность (расстояние между воздушными судами) становится меньше некоторого порога, то экипаж воздушного судна принимает соответствующее решение по обеспечению безопасности полета.If the range (distance between aircraft) becomes less than a certain threshold, then the crew of the aircraft makes an appropriate decision to ensure flight safety.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обеспечивает автономное определение расстояния между воздушными судами, обеспечивая тем самым дублирование и повышение безопасности воздушного движения. Следовательно, функциональные возможности устройства расширены.Thus, the proposed device in comparison with the prototype provides an autonomous determination of the distance between the aircraft, thereby ensuring duplication and improving air traffic safety. Therefore, the functionality of the device is expanded.

Claims (1)

Устройство для определения расстояния между воздушными судами, включающее наземную автоматизированную систему управления воздушным движением, содержащую последовательно включенные первый измеритель азимута, первый сумматор, второй вход которого соединен с выходом второго измерителя азимута, блок вычисления косинуса, седьмой блок умножения, четвертый сумматор, второй блок вычисления корня квадратного и индикатор, последовательно включенные первый измеритель высоты, первый блок умножения, второй вход которого соединен с выходом первого измерителя высоты, второй сумматор, второй вход которого соединен с выходом второго блока умножения, шестой блок умножения, второй вход которого соединен с выходом третьего сумматора, и первый блок вычисления корня квадратного, выход которого соединен с вторым входом седьмого блока умножения, последовательно включенные первый измеритель наклонной дальности и второй блок умножения, второй вход которого соединен с выходом первого измерителя наклонной дальности, а выход подключен ко второму входу четвертого сумматора, третий вход которого через третий блок умножения соединен с выходами первого и второго измерителей высоты, последовательно включенные второй измеритель высоты, четвертый блок умножения, второй вход которого соединен с выходом второго измерителя высоты, и третий сумматор, второй вход которого соединен с выходом пятого блока умножения, последовательно включенные второй измеритель наклонной дальности и пятый блок умножения, второй вход которого соединен с выходом второго измерителя наклонной дальности, а выход подключен к четвертому входу четвертого сумматора, отличающееся тем, что оно снабжено блоком запроса и ретранслятором, которые устанавливаются на воздушных судах, при этом блок запроса выполнен в виде последовательно включенных задающего генератора, фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходом генератора модулирующего кода, первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, первого усилителя мощности, первого дуплексера, вход-выход которого связан с первой приемопередающей антенной, второго усилителя мощности, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, усилителя второй промежуточной частоты, перемножителя, фильтра нижних частот, экстремального регулятора и блока регулируемой задержки, второй вход которого соединен с выходом фазового манипулятора, первый выход соединен со вторым входом перемножителя, а второй выход подключен к индикатору дальности, ретранслятор выполнен в виде последовательно включенных третьего гетеродина, третьего смесителя, усилителя третьей промежуточной частоты, четвертого усилителя мощности, второго дуплексера, вход-выход которого связан со второй приемопередающей антенной, и третьего усилителя мощности, выход которого соединен со вторым входом третьего смесителя.A device for determining the distance between aircraft, including a ground-based automated air traffic control system, comprising a series-connected first azimuth meter, a first adder, the second input of which is connected to the output of the second azimuth meter, cosine calculation unit, seventh multiplication unit, fourth adder, second calculation unit square root and indicator, sequentially connected to the first height meter, the first multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the second height meter, the second adder, the second input of which is connected to the output of the second multiplication unit, the sixth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the third adder, and the first square root calculation unit, the output of which is connected to the second input of the seventh multiplication unit, the first connected in series slant range meter and a second multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the first slope range meter, and the output is connected to the second input of the fourth adder, the third input to The second through the third multiplication unit is connected to the outputs of the first and second height meters, the second height meter, the fourth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the second height meter, and the third adder, the second input of which is connected to the output of the fifth multiplication unit, are connected in series a second slant range meter and a fifth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the second slant range meter, and the output is connected to the fourth input of the fourth the adder, characterized in that it is equipped with a request unit and a repeater that are installed on aircraft, the request unit is made in the form of serially connected master oscillator, phase manipulator, the second input of which is connected to the output of the modulating code generator, the first mixer, the second input of which connected to the output of the first local oscillator, the amplifier of the first intermediate frequency, the first power amplifier, the first duplexer, the input-output of which is connected to the first transceiver antenna, power amplifier, a second mixer, the second input of which is connected to the output of the second local oscillator, an amplifier of the second intermediate frequency, a multiplier, a low-pass filter, an extreme controller and an adjustable delay unit, the second input of which is connected to the output of the phase manipulator, the first output is connected to the second input of the multiplier and the second output is connected to the range indicator, the repeater is made in the form of series-connected third local oscillator, third mixer, amplifier of the third intermediate part you fourth power amplifier, a second duplexer, the input-output of which is connected with a second transceiver antenna and a third amplifier, whose output is connected to a second input of the third mixer.
RU2006109397/09A 2006-03-17 2006-03-17 Device for measurement of distance between sea vessels RU2309424C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006109397/09A RU2309424C1 (en) 2006-03-17 2006-03-17 Device for measurement of distance between sea vessels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006109397/09A RU2309424C1 (en) 2006-03-17 2006-03-17 Device for measurement of distance between sea vessels

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2309424C1 true RU2309424C1 (en) 2007-10-27

Family

ID=38955846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006109397/09A RU2309424C1 (en) 2006-03-17 2006-03-17 Device for measurement of distance between sea vessels

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2309424C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2510800C1 (en) * 2012-10-05 2014-04-10 Владимир Иванович Винокуров Device for determining distance between aircraft

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2510800C1 (en) * 2012-10-05 2014-04-10 Владимир Иванович Винокуров Device for determining distance between aircraft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Stelzer et al. Concept and application of LPM-a novel 3-D local position measurement system
CN108693545A (en) Abnormal target positioning method based on satellite-borne ADS-B
US11821997B2 (en) Techniques for determining geolocations
RU2526401C1 (en) Method for radar doppler angular measurements of spacecraft and system for realising said method
EP3518210A1 (en) Collision avoidance method based on relative radio navigation
RU2656972C1 (en) Computer system of management of the port container terminal
RU2309424C1 (en) Device for measurement of distance between sea vessels
RU2256894C1 (en) Automatic unmanned diagnostic complex
RU2367910C1 (en) Method for building of orbit-based functional addition to global navigation system
Salih et al. The suitability of GPS receivers update rates for navigation applications
RU2411532C1 (en) Device for determining distance between aircraft
RU2540982C1 (en) Method of determining coordinates of targets (versions) and system therefor (versions)
RU2696064C1 (en) System for automated control of construction complex
RU2384858C1 (en) Device for determining distance between aircraft
RU2243592C1 (en) System for remote control of building materials transportation
Stelzer et al. A new technology for precise local position measurement-LPM
RU2615025C1 (en) Building complex computer control system
RU2429503C2 (en) Inquiry method of measurement of radial velocity
RU2464592C1 (en) Automatic unmanned diagnostic complex
Abyshev METHODS FOR LOCATING UAVs AND RADIO CONTROL SYSTEM DEVICES.
RU2619200C1 (en) System of remote control for transportating high-tech construction modules
RU2721663C1 (en) Automated control system for infrastructural facilities recovery
Gupta Application of GPS and infrared for car navigation in foggy condition to avoid accident
Rosłoniec Ground, Hiperbolic Radionavigation Systems
Topchiy et al. Introduction potential of GPS navigation technology for supervision control at capital construction, reconstruction and conversion projects

Legal Events

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

Effective date: 20080318