RU2543064C1 - Method of generating error signals when controlling movement of object to guide said object to given point - Google Patents
Method of generating error signals when controlling movement of object to guide said object to given point Download PDFInfo
- Publication number
- RU2543064C1 RU2543064C1 RU2013146296/07A RU2013146296A RU2543064C1 RU 2543064 C1 RU2543064 C1 RU 2543064C1 RU 2013146296/07 A RU2013146296/07 A RU 2013146296/07A RU 2013146296 A RU2013146296 A RU 2013146296A RU 2543064 C1 RU2543064 C1 RU 2543064C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- signals
- signal
- main
- additional
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радионавигационным системам и может быть использовано в системах обеспечения посадки летательных аппаратов, в том числе беспилотных, а также в системах обеспечения судовождения. Кроме того, изобретение может быть использовано для обеспечения автоматического возвращения пожарного или иного робота, для обеспечения прицельного десантирования людей или грузов, для обеспечения прицельного сброса воды при тушении пожаров.The invention relates to radio navigation systems and can be used in systems for ensuring the landing of aircraft, including unmanned ones, as well as in navigation support systems. In addition, the invention can be used to ensure the automatic return of a fireman or other robot, to ensure targeted landing of people or cargo, to ensure targeted discharge of water when fighting fires.
Известны способы формирования сигнала ошибки, применяемые в радиотехнических системах посадки самолетов для обеспечения движения самолета по заданной траектории снижения и приземления. [Бакулев П.А., Сосновский А.А. Радионавигационные системы. - М.: Радиотехника, 2011, с.159-181].Known methods for generating an error signal used in radio engineering systems for landing aircraft to ensure the movement of the aircraft along a given path of descent and landing. [Bakulev P.A., Sosnovsky A.A. Radio navigation systems. - M .: Radio engineering, 2011, p. 159-181].
Для реализации известных способов летательный аппарат (ЛА) облучают радиосигналами, на борту ЛА сигналы принимают и преобразуют в сигналы угловых отклонений от заданной траектории. Параметры сигналов, содержащие информацию об угловых отклонениях ЛА, формируют с помощью специальных антенн радиомаяков. Обычно радиотехническая система посадки состоит из двух независимых каналов (курсового и глиссадного).To implement the known methods, an aircraft (LA) is irradiated with radio signals, on board the aircraft, signals are received and converted into signals of angular deviations from a given path. Signal parameters containing information on the angular deviations of the aircraft are formed using special beacon antennas. Typically, a radio landing system consists of two independent channels (course and glide path).
Наиболее близким аналогом заявляемого способа является равносигнальный способ определения отклонений от заданной траектории движения [Бакулев П.А., Сосновский А.А. Радионавигационные системы. - М.: Радиотехника, 2011, с.161-170]. Этот способ применяется в каждом из двух (курсовом и глиссадном) каналов.The closest analogue of the proposed method is an equal-signal method for determining deviations from a given trajectory [Bakulev P.A., Sosnovsky A.A. Radio navigation systems. - M .: Radio engineering, 2011, p. 161-170]. This method is used in each of the two (course and glide path) channels.
В частности, для управления движением ЛА по курсу используют расположенный на оси взлетно-посадочной полосы курсовой равносигнальный радиомаяк.In particular, to control the movement of the aircraft at the heading, an exchange directional beacon located on the axis of the runway is used.
Формируют два амплитудно-модулированных сигнала с одинаковой несущей частотой, отличающиеся частотами модуляции F1 и F2. Для этих двух сигналов формируют две неподвижные пересекающиеся диаграммы направленности антенной системы радиомаяка. Равносигнальное направление радиомаяка, соответствующее точке пересечения диаграмм направленности, направляют по линии курса, то есть по оси взлетно-посадочной полосы. ЛА облучают с помощью антенной системы двумя амплитудно-модулированными сигналами. На борту ЛА сигналы радиомаяка принимают и детектируют. Сигнал отклонения от линии курса (сигнал ошибки) формируют в зависимости от разности амплитуд полученных в результате детектирования сигналов частот F1 и F2.Two amplitude-modulated signals with the same carrier frequency are formed, which differ in modulation frequencies F 1 and F 2 . For these two signals, two fixed intersecting radiation patterns of the antenna system of the beacon are formed. The beacon direction corresponding to the intersection of the radiation patterns is directed along the course line, that is, along the axis of the runway. An aircraft is irradiated with an antenna system by two amplitude-modulated signals. On board the aircraft, beacon signals are received and detected. The deviation signal from the course line (error signal) is formed depending on the difference in amplitudes obtained as a result of detection of the signals of frequencies F 1 and F 2 .
Недостатком известного равносигнального способа является необходимость использования высоконаправленных антенных систем. Это приводит к значительным габаритам антенных систем, значительной их массе, к необходимости применения громоздких несущих конструкций и фундаментов для них, а также к невозможности быстрого развертывания антенной системы.A disadvantage of the known equal-signal method is the need to use highly directional antenna systems. This leads to the significant dimensions of the antenna systems, their considerable mass, to the need for cumbersome load-bearing structures and foundations for them, as well as to the impossibility of rapid deployment of the antenna system.
Изобретение направлено на решение задачи формирования сигнала ошибки при обеспечении вывода объекта на заданную точку без применения высоконаправленных антенн, что обеспечивает улучшение массогабаритных характеристик системы и существенное сокращение сроков ее развертывания.The invention is aimed at solving the problem of generating an error signal while ensuring the output of the object to a given point without the use of highly directional antennas, which improves the overall dimensions of the system and significantly reduces the time for its deployment.
Формирование сигнала ошибки при управлении движением объекта с целью вывода объекта на заданную точку происходит следующим образом.The formation of an error signal when controlling the movement of an object in order to output the object to a given point occurs as follows.
Формируют первый и второй основные сигналы неравных частот и сигнал частоты сдвига.The first and second main signals of unequal frequencies and a shift frequency signal are generated.
Первый основной сигнал и сигнал частоты сдвига преобразуют в частотном преобразователе в первый дополнительный сигнал, частота которого сдвинута относительно частоты первого основного сигнала на частоту сигнала сдвига.The first main signal and the shift frequency signal are converted in the frequency converter into a first additional signal whose frequency is shifted relative to the frequency of the first main signal by the frequency of the shift signal.
Второй основной сигнал и сигнал частоты сдвига преобразуют в частотном преобразователе во второй дополнительный сигнал, частота которого сдвинута относительно частоты второго основного сигнала на частоту сигнала сдвига.The second main signal and the shift frequency signal are converted in the frequency converter into a second additional signal, the frequency of which is shifted relative to the frequency of the second main signal by the frequency of the shift signal.
На объекте управления основные сигналы принимают и преобразуют в основной сигнал разностной частоты, а дополнительные сигналы принимают и преобразуют в дополнительный сигнал разностной частоты.At the control object, the main signals are received and converted into a main differential frequency signal, and additional signals are received and converted into an additional differential frequency signal.
В момент начала управления движением объекта определяют начальное значение разности фаз основного и дополнительного сигналов разностной частоты.At the moment of starting the motion control of the object, the initial value of the phase difference of the main and additional signals of the difference frequency is determined.
В последующие моменты определяют текущие значения разности фаз основного и дополнительного сигналов разностной частоты и формируют сигналы ошибки в зависимости от отклонений текущих значений разности фаз основного и дополнительного сигналов разностной частоты от начального значения разности фаз основного и дополнительного сигналов разностной частоты.In subsequent moments, the current values of the phase difference of the main and additional signals of the difference frequency are determined and error signals are generated depending on the deviations of the current values of the phase difference of the main and additional signals of the difference frequency from the initial value of the phase difference of the main and additional signals of the difference frequency.
Пример реализации предлагаемого способа описан со ссылками на фиг.1, фиг.2, фиг.3 и фиг.4.An example implementation of the proposed method is described with reference to figure 1, figure 2, figure 3 and figure 4.
На фиг.1 представлена векторная диаграмма, позволяющая определить пространственное расположение линий равных разностей фаз основного и дополнительного сигналов разностной частоты.Figure 1 presents a vector diagram that allows you to determine the spatial arrangement of the lines of equal phase differences of the main and additional signals of the differential frequency.
На фиг.1 используются следующие обозначения:In figure 1, the following notation is used:
A1 - передающая антенна первого радиомаяка, излучающая сигнал частоты ω1;A 1 - transmitting antenna of the first beacon emitting a frequency signal ω 1 ;
A2 - передающая антенна второго радиомаяка, излучающая сигнал частоты ω2;A 2 - transmitting antenna of the second beacon emitting a frequency signal ω 2 ;
M - точка, вблизи которой должна пройти траектория движения объекта управления (заданная точка);M is the point near which the trajectory of the control object must pass (given point);
ОУ - объект управления;ОУ - control object;
r1, r2 - векторы, начала которых находятся в точках расположения антенн A1 и A2, а концы - в точке расположения объекта управления;r 1 , r 2 - vectors whose beginnings are at the points of location of the antennas A 1 and A 2 , and the ends are at the point of location of the control object;
β - угол между векторами r1 и r2;β is the angle between the vectors r 1 and r 2 ;
B - биссектриса угла β;B is the bisector of angle β;
На фиг.2 показаны линии равных разностей фаз основного и дополнительного сигналов разностной частоты и траектория движения объекта управления.Figure 2 shows the lines of equal phase differences of the main and additional signals of the difference frequency and the trajectory of the control object.
На фиг.2 используются следующие обозначения:In figure 2, the following notation is used:
A1 - точка расположения антенны первого радиомаяка;A 1 - the location point of the antenna of the first beacon;
A2 - точка расположения антенны второго радиомаяка;A 2 - the location point of the antenna of the second beacon;
L1, L2, L3, …, LN - линии равных фаз сигнала разностной частоты;L 1 , L 2 , L 3 , ..., L N - lines of equal phases of the signal of the differential frequency;
T - траектория движения объекта управления;T is the trajectory of the control object;
M0 - точка, в которой объект управления находился в момент начала управления движением объекта;M 0 - the point at which the control object was at the time of the beginning of the control of the movement of the object;
L0 - линия равных фаз, проходящая через точку M0;L 0 - line of equal phases passing through the point M 0 ;
M - точка, вблизи которой должна пройти траектория движения объекта управления (заданная точка);M is the point near which the trajectory of the control object must pass (given point);
V0 - вектор скорости объекта управления в момент начала управления.V 0 is the velocity vector of the control object at the time the control begins.
На фиг.3 приведен вариант функциональной схемы формирования сигналов радиомаяков.Figure 3 shows a variant of the functional diagram of the signal generation of beacons.
На фиг.3 используются следующие обозначения:In figure 3, the following notation is used:
PM1 - первый радиомаяк;PM 1 - the first beacon;
PM2 - второй радиомаяк;PM 2 - the second beacon;
A1 - передающая антенна первого радиомаяка, излучающая сигналы частот ω1 и ω2доп;A 1 - transmitting antenna of the first beacon emitting signals of frequencies ω 1 and ω 2dop ;
A2 - передающая антенна второго радиомаяка, излучающая сигнал частоты ω2 и ω1доп. A 2 - transmitting antenna of the second beacon emitting a signal of frequency ω 2 and ω 1 add.
На фиг.4 приведен вариант функциональной схемы бортовой части системы формирования сигнала ошибки.Figure 4 shows a variant of the functional diagram of the onboard part of the system for generating an error signal.
На фиг.4 используются следующие обозначения:In figure 4, the following notation is used:
Aосн - антенна приемника основных сигналов частот ω1 и ω2;A main - the antenna of the receiver of the main signals of frequencies ω 1 and ω 2 ;
Aдоп - антенна приемника дополнительных сигналов частот ω1доп и ω2доп.A add - receiver antenna of additional signals of frequencies ω 1dop and ω 2dop .
Формирование сигнала ошибки происходит следующим образом.The formation of the error signal is as follows.
Формируют первый и второй основные сигналы неравных частот ω1 и ω2 и сигнал частоты сдвига ωсдвига. Формирование сигналов может производиться в синтезаторе частот, как показано на фиг.3.Form the first and second main signals of unequal frequencies ω 1 and ω 2 and the signal of the shear frequency ω shear . Signal generation can be performed in a frequency synthesizer, as shown in Fig.3.
Мгновенные значения ψ1(t) и ψ2(t) фаз основных сигналов определяются выражениями:The instantaneous values ψ 1 (t) and ψ 2 (t) of the phases of the main signals are determined by the expressions:
ψ1(t)=ω1t-ψ01;ψ 1 (t) = ω 1 t-ψ 01 ;
ψ2(t)=ω2t-ψ02,ψ 2 (t) = ω 2 t-ψ 02 ,
где t - текущее время;where t is the current time;
ψ01 - начальная фаза первого основного сигнала;ψ 01 is the initial phase of the first main signal;
ψ02 - начальная фаза второго основного сигнала.ψ 02 is the initial phase of the second main signal.
Мгновенные значения ψсдвига(t) фазы сигнала частоты сдвига определяются выражением:The instantaneous values of the shift ψ (t) of the phase of the shear frequency signal are determined by the expression:
ψсдвига(t)=ωсдвигаt-ψ0сдвига,ψ shear (t) = ω shear t-ψ 0 shear ,
где ψ0сдвига - начальная фаза сигнала частоты сдвига.where ψ 0 shear is the initial phase of the shear frequency signal.
Первый основной сигнал и сигнал частоты сдвига подают на частотный преобразователь и преобразуют в первый дополнительный сигнал, частота ω1доп которого сдвинута относительно частоты первого основного сигнала на частоту сигнала сдвига. Сдвиг может происходить либо с увеличением частоты либо с ее уменьшением. В частности, частота первого дополнительного сигнала может быть, как показано на фиг.3, равна сумме частот:The first main signal and the shift frequency signal are supplied to the frequency converter and converted into a first additional signal, the frequency ω 1 of which is shifted relative to the frequency of the first main signal by the frequency of the shift signal. The shift can occur either with an increase in frequency or with its decrease. In particular, the frequency of the first additional signal may be, as shown in FIG. 3, equal to the sum of the frequencies:
ω1доп=ω1+ωсдвига.ω 1dop = ω 1 + ω shift .
Второй основной сигнал аналогично преобразуют во второй дополнительный сигнал, частота ω2доп которого в рассматриваемом примере определяется выражением:The second main signal is likewise converted into a second additional signal, the frequency ω 2dop of which in this example is determined by the expression:
ω2доп=ω2+ωсдвига.ω 2dop = ω 2 + ω shift .
Мгновенное значение ψ1доп(t) фазы первого дополнительного сигнала с точностью до постоянного сдвига фазы равно сумме фаз первого основного сигнала и сигнала частоты сдвига:The instantaneous value ψ 1dop (t) of the phase of the first additional signal, up to a constant phase shift, is equal to the sum of the phases of the first main signal and the shift frequency signal:
ψ1доп(t)=(ω1+ωсдвига)t-(ψ01+ψ0сдвига+ψ1преобр),ψ 1 add (t) = (ω 1 + ω shift ) t- (ψ 01 + ψ 0 shift + ψ 1 convert ),
где ψ1преобр - дополнительный сдвиг фазы при преобразовании первого основного сигнала в первый дополнительный.where ψ 1 transform is an additional phase shift when converting the first main signal to the first additional one.
Мгновенное значение ψ2доп(t) фазы второго дополнительного сигнала с точностью до постоянного сдвига фазы равно сумме фаз второго основного сигнала и сигнала частоты сдвига:The instantaneous value ψ 2dop (t) of the phase of the second additional signal, up to a constant phase shift, is equal to the sum of the phases of the second main signal and the signal of the shift frequency:
ψ2доп(t)=(ω2+ωсдвига)t-(ψ02+ψ0сдвига+ψ2преобр),ψ 2dop (t) = (ω 2 + ω shift ) t- (ψ 02 + ψ 0shift + ψ 2conversion ),
где ψ2преобр - дополнительный сдвиг фазы при преобразовании второго основного сигнала во второй дополнительный.where ψ 2convert is an additional phase shift when converting the second main signal to the second additional one.
Вблизи заданной точки M (см. фиг.1) располагают первый радиомаяк, излучающий первый основной и второй дополнительный сигналы, и второй радиомаяк, излучающий второй основной и первый дополнительный сигналы.Near a predetermined point M (see FIG. 1), a first beacon emitting a first primary and second additional signals and a second beacon emitting a second primary and first additional signals are arranged.
На объекте управления основные сигналы принимают и преобразуют в основной сигнал разностной частоты (ω1-ω2). Прием и преобразование могут производиться различными способами. В частности, как показано на фиг.4, прием обоих основных сигналов может производиться единым приемником основных сигналов, а преобразование принятых основных сигналов в основной сигнал разностной частоты может происходить в амплитудном детекторе.At the control object, the main signals are received and converted into the main signal of the difference frequency (ω 1 -ω 2 ). Reception and conversion can be done in various ways. In particular, as shown in Fig. 4, the reception of both main signals can be performed by a single receiver of the main signals, and the conversion of the received main signals into the main signal of the difference frequency can occur in the amplitude detector.
Мгновенные значения ψ1прин(r, t) и ψ2прин(r, t) фаз принятых основных сигналов радиомаяков зависят от частот ω1 и ω2 и от расстояний r1 и r2 от соответствующих передающих антенн до объекта управления:The instantaneous values ψ 1prin (r, t) and ψ 2prin (r, t) of the phases of the received main signals of the beacons depend on the frequencies ω 1 and ω 2 and on the distances r 1 and r 2 from the corresponding transmitting antennas to the control object:
где r - вектор текущих координат объекта управления;where r is the vector of the current coordinates of the control object;
c - скорость света.c is the speed of light.
Мгновенное значение ψосн.разн(r, t) фазы основного сигнала разностной частоты с точностью до постоянного сдвига фазы равно разности фаз принятых основных сигналов:The instantaneous value ψ of the main difference (r, t) of the phase of the main signal of the difference frequency, up to a constant phase shift, is equal to the phase difference of the received main signals:
где ψпреобр. осн - дополнительный сдвиг фазы при преобразовании в основной сигнал разностной частоты.where ψ preobr. DOS - an additional phase shift when converting to the main signal of the difference frequency.
Дополнительные сигналы принимают и преобразуют в дополнительный сигнал разностной частоты.Additional signals are received and converted into an additional differential frequency signal.
Мгновенные значения фазы принятого первого дополнительного сигнала отличаются от мгновенных значений ψ1доп(t) фазы излученного вторым радиомаяком первого дополнительного сигнала на величину
Мгновенные значения ψ2доп. прин(r, t) фазы принятого второго дополнительного сигнала отличаются от мгновенных значений ψ2доп(t) фазы излученного первым радиомаяком второго дополнительного сигнала на величину
Мгновенное значение ψдоп. разн(r, t) фазы дополнительного сигнала разностной частоты с точностью до постоянного сдвига фазы равно разности ψ1доп. прин(r, t) и ψ2доп. прин(r, t) фаз принятых дополнительных сигналов:Instantaneous value ψ add. the difference (r, t) of the phase of the additional signal of the difference frequency up to a constant phase shift is equal to the difference ψ 1 add. prin (r, t) and ψ 2 add. prin (r, t) phases of the received additional signals:
где ψ0доп=(ψ01-ψ02)+(ψ1преобр-ψ2преобр)-ψпреобр. доп;where ψ 0 add = (ψ 01 -ψ 02 ) + (ψ 1convert -ψ 2convert ) -ψ prev . additional ;
ψпреобр. доп - дополнительный сдвиг фазы при преобразовании в дополнительный сигнал разностной частоты.ψ prev. add - an additional phase shift when converting into an additional signal of a difference frequency.
Разность Δψ(r(t)) фаз основного и дополнительного сигналов разностной частоты в точке расположения объекта управления определяется следующим выражением:The difference Δψ (r (t)) of the phases of the main and additional signals of the difference frequency at the point of location of the control object is determined by the following expression:
где ψ00=(ψпреобр. осн-ψпреобр. доп)+(ψ1преобр-ψ2преобр).where ψ 00 = (ψ pref.- main -ψ pre- add ) + (ψ 1convert -ψ 2convert ).
Разность фаз основного и дополнительного сигналов разностной частоты в точке расположения объекта управления не зависит от начальных фаз основных сигналов и, следовательно, от соответствующих фазовых нестабильностей. Это существенно (на порядки) уменьшает требования к когерентности основных сигналов.The phase difference of the main and additional signals of the difference frequency at the point of location of the control object does not depend on the initial phases of the main signals and, therefore, on the corresponding phase instabilities. This significantly (by orders of magnitude) reduces the requirements for the coherence of the main signals.
Покажем, что линии равных разностей фаз основного и дополнительного сигналов разностной частоты расположены веерообразно и направлены в сторону отрезка, соединяющего точки расположения антенн радиомаяков.We show that the lines of equal phase differences of the main and additional signals of the difference frequency are fan-shaped and directed towards the segment connecting the location points of the beacon antennas.
Определим градиент функции Δψ(r(t)), при этом учтем, чтоWe define the gradient of the function Δψ (r (t)), while taking into account that
ТогдаThen
где
Таким образом, вектор D равен разности двух векторов, имеющих одинаковую длину (ω1+ω2+ωсдвига).Thus, the vector D is equal to the difference of two vectors having the same length ( shift ω 1 + ω 2 + ω).
Вектор градиента разности фаз перпендикулярен касательной к линии (поверхности) равных значений разности фаз. Таким образом, положение касательной к линии равных значений разности фаз в точке расположения объекта управления определяется вектором D.The vector of the phase difference gradient is perpendicular to the line of the phase difference tangent to the line (surface). Thus, the position of the tangent to the line of equal values of the phase difference at the location of the control object is determined by the vector D.
Из диаграммы на фиг.1 видно, что вектор D перпендикулярен биссектрисе угла β. Поэтому касательная к линии равных фаз пересекает отрезок, соединяющий точки расположения антенн радиомаяков. Это справедливо для всех положений объекта управления и при любых положениях антенн радиомаяков.From the diagram in figure 1 it can be seen that the vector D is perpendicular to the bisector of angle β. Therefore, the tangent to the line of equal phases intersects the segment connecting the location points of the beacon antennas. This is true for all positions of the control object and for all positions of the beacon antennas.
На фиг.2 приведены линии равных разностей фаз для конкретного расположения антенн и траектория движения объекта управления. Линии равных разностей фаз пересекают отрезок, соединяющий точки расположения антенн радиомаяков. Таким образом, задача вывода объекта на заданную точку может быть сведена к задаче движения по траектории, совпадающей с одной из линий равных разностей фаз основного и дополнительного сигналов разностной частоты.Figure 2 shows the lines of equal phase differences for a specific location of the antennas and the trajectory of the control object. Lines of equal phase differences intersect the segment connecting the location points of the beacon antennas. Thus, the task of bringing an object to a given point can be reduced to the problem of moving along a path coinciding with one of the lines of equal phase differences of the main and additional signals of the difference frequency.
В качестве значения разностей фаз на выбранной линии равных фаз может быть использовано значение разности фаз в момент начала управления. Это значение соответствует линии L0 равных разностей фаз, проходящей через начальную точку M0.As the value of the phase difference on the selected line of equal phases can be used the value of the phase difference at the time of the start of control. This value corresponds to the line L 0 of equal phase differences passing through the starting point M 0 .
В соответствии с этим в момент начала управления движением объекта определяют начальное значение Δψнач разности фаз основного и дополнительного сигналов разностной частоты, а в последующие моменты определяют текущие значения Δψ(r(t)) разности фаз основного и дополнительного сигналов разностной частоты.Accordingly, at the start of motion control object determines the initial value of the phase difference Δψ nach basic and additional difference frequency signals, and at subsequent instants determined current values of Δψ (r (t)) of the phase difference of the main and additional difference frequency signals.
Если после начала управления объект движется по линии L0, то отклонение текущих значений Δψ(r(t)) от начального значения Δψнач равно нулю, что должно соответствовать нулевому сигналу ошибки.If after the start of control the object moves along the line L 0 , then the deviation of the current values Δψ (r (t)) from the initial value Δψ nach is zero, which should correspond to a zero error signal.
Если, как показано на фиг.2, вектор V0 скорости объекта управления в момент начала управления (или в любой другой момент) направлен не вдоль линии L0, объект отклоняется от линии L0, текущие значения разности фаз отклоняются от начального значения, что приводит к формированию сигнала ошибки, знак и величина которого определяются знаком и величиной отклонения от линии L0. В соответствии с сигналом ошибки формируется сигнал управления, в результате чего объект управления возвращается на линию L0 и движется по ней в направлении «ворот» между антеннами радиомаяков.If, as shown in figure 2, the vector V 0 of the speed of the control object at the time of the start of control (or at any other moment) is not directed along the line L 0 , the object deviates from the line L 0 , the current values of the phase difference deviate from the initial value, which leads to the formation of an error signal, the sign and value of which are determined by the sign and the magnitude of the deviation from the line L 0 . In accordance with the error signal, a control signal is generated, as a result of which the control object returns to line L 0 and moves along it in the “gate” direction between the beacon antennas.
Определение разности фаз Δψ(r(t)) и ее отклонений от начального значения Δψнач может производиться различными способами. В частности, как показано на фиг.4, разность фаз Δψ(r(t)) может определяться в цифровом определителе разности фаз, значение разности фаз в момент начала управления Δψнач может быть записано в запоминающем устройстве по команде записи, а отклонение разности фаз может быть определено путем суммирования текущего значения разности фаз Δψ(r(t)) и взятого с обратным знаком начального значения Δψнач.The determination of the phase difference Δψ (r (t)) and its deviations from the initial value Δψ nach can be carried out in various ways. In particular, as shown in Fig. 4, the phase difference Δψ (r (t)) can be determined in the digital determinant of the phase difference, the value of the phase difference at the time of the start of control Δψ nach can be recorded in the storage device by the write command, and the phase difference deviation can be determined by summing the current value of the phase difference Δψ (r (t)) and taken with the opposite sign of the initial value Δψ beg .
Чтобы обеспечить взаимно однозначное соответствие отклонения разности фаз и отклонения положения объекта управления от линии L0, в цифровом определителе разности фаз должен использоваться алгоритм, при котором не происходит «сброс» целого числа периодов используемой в алгоритме обратной тригонометрической функции.In order to ensure a one-to-one correspondence between the deviations of the phase difference and the deviation of the position of the control object from the line L 0 , an algorithm should be used in the digital determinant of the phase difference, in which the integer number of periods used in the inverse trigonometric function is not “reset”.
В частности, алгоритм может использовать периодическое вычисление тангенса разности фаз, с последующим вычислением арктангенса. Результатом является главное значение арктангенса, которое может отличаться от истинного значения разности фаз Δψ(r(t)) на величину, кратную π:In particular, the algorithm can use periodic calculation of the tangent of the phase difference, followed by the calculation of the arc tangent. The result is the main value of the arc tangent, which may differ from the true value of the phase difference Δψ (r (t)) by a multiple of π:
Δψ(r(t))=Δψглавн+nπ,Δψ (r (t)) = Δψ principal + nπ,
где Δψглавн - главное значение арктангенса;where Δψ chiefly is the main value of the arc tangent;
n - целое число.n is an integer.
При определении начального значения разности фаз величине n присваивается любое конечное значение. Например, нулевое.When determining the initial value of the phase difference, n is assigned any final value. For example, zero.
В каждый из последующих моментов полученное очередное главное значение арктангенса сравнивается со значением в предыдущий момент. Если приращение главного значения арктангенса по абсолютной величине больше некоторого допустимого значения, то это является признаком очередного «сброса» величины π. В этом случае для компенсации «сброса» необходимо величину n изменить. Если новое главное значение меньше нуля, то величину n следует увеличить на единицу. Если новое главное значение больше нуля, то величину n следует на единицу уменьшить.At each of the subsequent moments, the obtained next main value of the arc tangent is compared with the value at the previous moment. If the increment of the main value of the arc tangent in absolute value is greater than some acceptable value, then this is a sign of the next "reset" of π. In this case, to compensate for the "reset" it is necessary to change the value of n. If the new principal value is less than zero, then n should be increased by one. If the new principal value is greater than zero, then the value of n should be reduced by one.
Погрешность вывода объекта на точку определяется расстоянием между радиомаяками.The error in bringing an object to a point is determined by the distance between the beacons.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013146296/07A RU2543064C1 (en) | 2013-10-17 | 2013-10-17 | Method of generating error signals when controlling movement of object to guide said object to given point |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013146296/07A RU2543064C1 (en) | 2013-10-17 | 2013-10-17 | Method of generating error signals when controlling movement of object to guide said object to given point |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2543064C1 true RU2543064C1 (en) | 2015-02-27 |
Family
ID=53290041
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013146296/07A RU2543064C1 (en) | 2013-10-17 | 2013-10-17 | Method of generating error signals when controlling movement of object to guide said object to given point |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2543064C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2816376C1 (en) * | 2023-03-10 | 2024-03-28 | Николай Иванович Войтович | Method and radio beacon of instrumental landing system with function of checking and calibrating on-board receivers of aircraft (versions) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5181027A (en) * | 1990-01-24 | 1993-01-19 | Rockwell International Corporation | Method and apparatus for an air traffic control system |
RU2124760C1 (en) * | 1992-04-07 | 1999-01-10 | Дассо Электроник | Device for prevention of collision of flight vehicle with the earth |
JP2000019249A (en) * | 1998-06-29 | 2000-01-21 | Nec Corp | Approach estimation method of moving body |
WO2006094067A1 (en) * | 2005-03-01 | 2006-09-08 | Honeywell International Inc. | Systems and methods for automatically disabling a tcas broadcast |
RU2303796C1 (en) * | 2006-01-26 | 2007-07-27 | Владимир Тарасович Артемов | Method for independent forming of landing information for flight vehicle and on-board radar for its realization (modifications) |
RU2410717C2 (en) * | 2009-07-21 | 2011-01-27 | Дмитрий Геннадьевич Митрофанов | Method for external radar detection of trajectory flight instabilities of aircraft with small heading angle |
-
2013
- 2013-10-17 RU RU2013146296/07A patent/RU2543064C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5181027A (en) * | 1990-01-24 | 1993-01-19 | Rockwell International Corporation | Method and apparatus for an air traffic control system |
RU2124760C1 (en) * | 1992-04-07 | 1999-01-10 | Дассо Электроник | Device for prevention of collision of flight vehicle with the earth |
JP2000019249A (en) * | 1998-06-29 | 2000-01-21 | Nec Corp | Approach estimation method of moving body |
WO2006094067A1 (en) * | 2005-03-01 | 2006-09-08 | Honeywell International Inc. | Systems and methods for automatically disabling a tcas broadcast |
RU2303796C1 (en) * | 2006-01-26 | 2007-07-27 | Владимир Тарасович Артемов | Method for independent forming of landing information for flight vehicle and on-board radar for its realization (modifications) |
RU2410717C2 (en) * | 2009-07-21 | 2011-01-27 | Дмитрий Геннадьевич Митрофанов | Method for external radar detection of trajectory flight instabilities of aircraft with small heading angle |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Бакулев П.А. и др. Радионавигационные системы. Москва, Радиотехника, 2011, с.161-170. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2816376C1 (en) * | 2023-03-10 | 2024-03-28 | Николай Иванович Войтович | Method and radio beacon of instrumental landing system with function of checking and calibrating on-board receivers of aircraft (versions) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11353290B2 (en) | Systems, methods and computer-readable media for improving platform guidance or navigation using uniquely coded signals | |
EP3123197B1 (en) | Methods and apparatus for determining angle of arrival (aoa) in a radar warning receiver | |
US20170370678A1 (en) | Systems, Methods and Computer-Readable Media for Improving Platform Guidance or Navigation Using Uniquely Coded Signals | |
JP5184196B2 (en) | Radar apparatus, radar apparatus signal processing method, and vehicle control system | |
JPS6019470B2 (en) | Ship position detection device | |
CN108267736A (en) | A kind of GEO SAR staring imagings mode orientation fuzziness determines method | |
RU2384861C1 (en) | Disturbance parametre measurement device | |
US9429660B2 (en) | Single antenna GPS measurement of roll rate and roll angle of spinning platform | |
US20210373157A1 (en) | Ambiguity Mitigation for FMCW Lidar System | |
RU2558699C1 (en) | Complex method of aircraft navigation | |
US10775496B2 (en) | Method of guidance of an aerial target, in particular in the vertical landing phase, and radar system implementing such a method | |
RU2543064C1 (en) | Method of generating error signals when controlling movement of object to guide said object to given point | |
RU2556890C2 (en) | Error signal generation at control over object placing to preset point | |
US4558323A (en) | Passive ranging of an airborne emitter by a single sensor | |
KR101925570B1 (en) | Method and apparatus for providing target tracing in antenna system | |
RU141506U1 (en) | ON-BOARD RADAR STATION FOR AIRPLANE WEAPON CONTROL SYSTEM | |
US20180074186A1 (en) | Airborne precision doppler velocity radar | |
Nakamura et al. | DC electric field measurement in the SEEK campaign | |
RU2662803C1 (en) | Aircraft ground speed and the crab angle measuring method | |
Saini et al. | Air-to-air tracking performance with inertial navigation and gimballed radar: a kinematic scenario | |
RU2229671C1 (en) | Method for guidance of flight vehicles on ground objects | |
RU2778179C1 (en) | Method for short-range aviation navigation | |
RU2808863C1 (en) | Method and system for determining railroad engine speed and direction of movement | |
Fried | History of Doppler radar navigation | |
JPS6375686A (en) | Spot light mapping radar apparatus |