RU39701U1

RU39701U1 - Устройство для формирования поправок в системе радионавигации

Info

Publication number: RU39701U1
Application number: RU2004111713/22U
Authority: RU
Inventors: О.И. Завалишин
Original assignee: Завалишин Олег Иванович
Priority date: 2004-04-21
Filing date: 2004-04-21
Publication date: 2004-08-10

Abstract

Устройство формирования поправок в системе радионавигации, содержащее последовательно соединенные антенну, разветвитель и первый опорный приемник, а также последовательно соединенные контрольный приемник, первый сумматор, элемент задержки, второй сумматор, блоки идентификации средней квадратической ощибки (СКО), контроля качества информации спутников, формирования сигналов запрещения поправок и выдачи, выход которого является выходом поправок, причем второй выход разветвителя соединен со входом контрольного приемника, выход первого сумматора соединен со вторыми входами второго сумматора и блока контроля качества информации спутников, второй выход блока идентификации СКО соединен со вторым входом блока формирования сигналов запрещения поправок, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит второй опорный приемник, имитатор приемника потребителей поправок и вычислитель, при этом третий выход разветвителя соединен со входом второго опорного приемника, выход которого соединен с первым входом вычислителя, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами имитатора приемника потребителей поправок и первого опорного приемника, выход вычислителя соединен со входом имитатора приемника потребителей поправок и вторыми входами первого сумматора и блока выдачи, причем вычислитель содержит модуль формирования кодограмм передачи поправок как для авиации, так и для морского флота.

Description

Устройство относится к спутниковой радионавигации и может быть использовано для построения различных радионавигационных систем с высоким качеством определения местоположения летательных аппаратов (ЛА), а также морских судов.

Известно радионавигационное устройство (См. "Основы радионавигации", О.В.Белавин, М., Сов. Радио, 1977 г. стр.98, рис.6.1), содержащее антенну и приемник.

Недостатком известного устройства является относительно низкая целостность навигационной информации, т.е. - достоверность навигационной информации по каждому отсчету в данный момент времени и по каждому из используемых искусственных спутников земли (ИСЗ), которая снижается из-за сбоев и неисправностей в приемнике, на спутниках, а также из-за искажений радиосигналов в эфире.

Наиболее близким к заявленному устройству является "Устройство мониторинга и качества сигналов и радиоканалов в системе радионавигации" (См. полезную модель по свид. №26643 по МПК G 01 C 21/24 от 12.08.2002 г.), содержащее последовательно соединенные антенну, разветвитель и первый опорный приемник, а также последовательно соединенные контрольный приемник, первый сумматор, элемент задержки, второй сумматор, блоки идентификации средней квадратической ощибки (СКО), контроля качества информации спутников, формирования сигналов запрещения поправок и выдачи, выход которого является выходом поправок, причем второй выход разветвителя соединен со входом контрольного приемника, выход первого сумматора соединен со вторыми входами второго сумматора и блока контроля качества информации спутников, второй выход блока идентификации СКО соединен со вторым входом блока формирования сигналов запрещения поправок.

Данное известное устройство также имеет относительно низкую целостность навигационной информации, хотя и отличается в лучшую Сторону от аналога за счет наземного базирования и наличия средств формирования поправок. Кроме того известное устройство формирует поправки только в соответствии с кодограммами обмена, принятыми в авиации и не формирует поправки в соответствии с кодограммами обмена,принятыми в морском флоте.

Целью заявленного устройства является расширение функциональных возможностей и повышение качества навигационной информации путем обеспечения функционального контроля навигационных радиоканалов и выработки соответствующих поправок с более высокой достоверностью.

Указанная цель достигается тем, что устройство формирования поправок в системе радионавигации, содержащее последовательно соединенные антенну, разветвитель и первый опорный приемник, а также последовательно соединенные контрольный приемник, первый сумматор, элемент задержки, второй сумматор, блоки идентификации средней квадратической ощибки (СКО), контроля качества информации спутников, формирования сигналов запрещения поправок и выдачи, выход которого является выходом поправок, причем второй выход разветвителя соединен со входом контрольного приемника, выход первого сумматора соединен со вторыми входами второго сумматора и блока контроля качества информации спутников, второй выход блока идентификации СКО соединен со вторым входом блока формирования сигналов запрещения поправок, дополнительно содержит второй опорный приемник, имитатор приемника потребителей поправок и вычислитель, при этом третий выход разветвителя соединен со входом второго опорного приемника, выход которого соединен с первым входом вычислителя, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами имитатора приемника потребителей поправок и первого опорного приемника, выход вычислителя соединен со входом имитатора приемника потребителей поправок и вторыми входами первого сумматора и блока выдачи, причем вычислитель содержит модуль

формирования кодограмм передачи поправок как для авиации, так и для морского флота.

Технический результат заявленного устройства состоит в повышении целостности навигационной информации при точности определения местоположения объектов до 10 см.

На фиг.1 представлена блок-схема заявленного устройства. Устройство содержит антенну 1, разветвитель 2, первый опорный приемник 3, контрольный приемник 4, первый сумматор 5, элемент 6 задержки, второй сумматор 7, блок 8 идентификации СКО, блок 9 контроля качества информации спутников, блок 10 формирования сигналов запрещения поправок, блок 11 выдачи, второй опорный приемник 12, имитатор 13 приемника потребителей поправок, вычислитель 14 с модулем 14.1 формирования кодограмм передачи поправок как для авиации, так и для морского флота, а также выход 15 поправок.

Антенна 1, разветвитель 2 и первый опорный приемник 3 соединены последовательно. Контрольный приемник 4, первый сумматор 5, элемент 6 задержки, второй сумматор 7, блоки 8, 9, 10 и 11 соединены последовательно. Второй выход разветвителя 2 соединен со входом контрольного приемника 4, выход первого сумматора 5 соединен со вторыми входами второго сумматора 7 и блока 9, второй выход блока 8 соединен со вторым входом блока 10, третий выход разветвителя 2 соединен со входом второго опорного приемника 12, выход которого соединен с первым входом вычислителя 14, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами имитатора 13 и первого опорного приемника 3, выход вычислителя 5 соединен со входом имитатора 13 и вторыми входами первого сумматора 5 и блока 11 выдачи, выход 15 которого является выходом поправок.

Все используемые элементы блок-схемы (фиг.1) являются устройствами широкого применения.

Устройство работает следующим образом.

Каждый ЛА и морское судно имеют на борту радионавигационное устройство, с помощью которого по сигналам от ИСЗ они определяют свое местоположение в пространстве со средней точностью около 20 метров. Такая точность не всегда достаточна, например при посадке самолетов и т.п.

С использование предлагаемого устройства наземного базирования эта точность возрастает более чем на два порядка. Радиоимпульсы от нескольких используемых ИСЗ через антенну 1 и разветвитель 2 поступают в приемники 3, 4 и 12, в которых селектируются, усиливаются и преобразуются в цифровой код, причем упорядоченно для каждого ИСЗ, для каждого отсчета времени. При этом приемники 3 и 4 работают с огибающими радиоимпульсов от ИСЗ, а приемник 12 работает с самой несущей частотой этих радиоимпульсов, получая дополнительную навигационную информацию. На сумматоре 5 для каждого отсчета определяют разность их кодов, которая будет близка к нулю при исправных приемниках 3, 4 и 12, исправных ИСЗ и допустимых эфирных помехах. На сумматоре 7 определяют статистическую разность для двух смежных по времени отсчетов для чего на элементе 6 задерживают сигнал на один такт. Затем на блоках 8 и 9 осуществляют более глубокую статистическую оценку, определяя качество сигналов отдельно для каждого спутника и среднюю квадратическую ошибку флуктуации погрешности. С выхода вычислителя 14 сформированная кодограмма поправки вместе с исходными данными от ИСЗ поступает на имитатор 13 приемника потребителей поправок (такой же приемник как и на борту ЛА), который реагирует на конкретную поправку, а результат этой реакции возвращается в вычислитель 14 для контроля, в котором с помощью модуля 14.1 окончательно формируется единая для авиации и морского флота кодограмма текущей поправки.

При превышении заданных порогов с помощью блока 10 блокируют выдачу через блок 11 текущей поправки на выход 15 и далее потребителю (на ЛА и др.), исключая грубые ошибки, что приводит, в конечном счете, к указанному выше техническому результату.

Claims

Устройство формирования поправок в системе радионавигации, содержащее последовательно соединенные антенну, разветвитель и первый опорный приемник, а также последовательно соединенные контрольный приемник, первый сумматор, элемент задержки, второй сумматор, блоки идентификации средней квадратической ошибки (СКО), контроля качества информации спутников, формирования сигналов запрещения поправок и выдачи, выход которого является выходом поправок, причем второй выход разветвителя соединен со входом контрольного приемника, выход первого сумматора соединен со вторыми входами второго сумматора и блока контроля качества информации спутников, второй выход блока идентификации СКО соединен со вторым входом блока формирования сигналов запрещения поправок, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит второй опорный приемник, имитатор приемника потребителей поправок и вычислитель, при этом третий выход разветвителя соединен со входом второго опорного приемника, выход которого соединен с первым входом вычислителя, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами имитатора приемника потребителей поправок и первого опорного приемника, выход вычислителя соединен со входом имитатора приемника потребителей поправок и вторыми входами первого сумматора и блока выдачи, причем вычислитель содержит модуль формирования кодограмм передачи поправок как для авиации, так и для морского флота.