SU1115586A1 - Doppler speed meter and altimeter - Google Patents
Doppler speed meter and altimeter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1115586A1 SU1115586A1 SU833543111A SU3543111A SU1115586A1 SU 1115586 A1 SU1115586 A1 SU 1115586A1 SU 833543111 A SU833543111 A SU 833543111A SU 3543111 A SU3543111 A SU 3543111A SU 1115586 A1 SU1115586 A1 SU 1115586A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- phase detector
- controlled
- input
- adder
- Prior art date
Links
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
ДОППЛЕРОВСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ И ВЫСОТЫ ПОЛЕТА, содержащий последовательно соединенные генератор модулирующего напр жечи , передатчик частотно модулированного .колебани и передающ/ю антенну, последовательно соединенные приемную антенну, приемник, первый фазовый детектор, интегратор и регистратор скорости, последовательно соединенные второй фазовый детектор, фильтр нижних частот и регистратор высоты, а также управл емый генератор , выход которого соединен с опорным -входом первого фазового детектора, и упрасл емый фазовращатель, причем выход генератора модулирующего напр жени соединен через управл емый фазовращатель с опорным входом втсро.о фазового детектора , а выход фильтра нижних частот соединен с управл ющим входом управл емого фазовращател , при этом передающа и приемна антенны напрзвлены под посто ннь м углом к подстилающей поверхности, о т л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью повышени точности измерени скорости и высоты полета носител , введены фильтр, частоты модул ции, масштабирующий усилитель и сумматор, выход первого фазового детектора соединен через фильтр частоты модул ции с входом второго фазового детектора ,выход интегратора соединен через сумматор с управл ющим входом управл е .мого генератора, а выход управл емого фасл зовращател соединенчерез масштабирующий усилитель с вторым вхо- дом сумматора.DOPLER SPEED AND HEIGHT FLIGHT METER containing serially connected modulating voltage generator, frequency modulated oscillator transmitter and transmitting antenna serially connected receiving antenna, receiver, first phase detector, integrator and speed recorder connected in series second phase detector, lower filter frequency and height recorder, as well as a controlled oscillator, the output of which is connected to the reference -input of the first phase detector, and a flexible phasor the generator, the output of the modulating voltage generator is connected via a controlled phase shifter to the reference input of the second phase detector, and the output of the low-pass filter is connected to the control input of the controlled phase shifter, while the transmitting and receiving antennas are at a constant angle to the underlying surfaces, so that, in order to improve the accuracy of measuring the speed and altitude of the carrier, a filter, modulation frequencies, a scaling amplifier and an adder, the output of the first phase cell are introduced torus connected via a frequency filter with the modulation input of the second phase detector, the integrator output is connected through an adder to a control input e .mogo controlled oscillator, and an output controlled fasl zovraschatel soedinencherez scaling amplifier to a second input of the adder.
Description
Изобретение относитс к радионавигации и может использоватьс в качестве измерител скорости и высоты полета летательных аппаратов.The invention relates to radio navigation and can be used as a measure of the speed and altitude of flight of aircraft.
Известен допплеровский измеритель скорости и высоты полета, содержзщи последовательно соединенные генератор модулирующего напр жени , передатчик частотно-модулированного колебани и передающую антенну, последовательно соединенные приемную антенну, приемник, первый фа.зрвый детектор, интегратор и регистратор скорости, последовательно соединенные второй фазовый детектор, фильтр нижних частот и регистратор высоты, а также управл емый генератор, выход которого соединен с опорным входом первого фазового детектора, и управл емый фазовраща«оД тель, причем выход генератора модулируюСЛ щего напр жени соединен через A Doppler velocity and altitude meter, containing a modulated voltage generator, a frequency modulated oscillator and a transmitting antenna, a serially connected receiving antenna, a receiver, a first phase detector, an integrator and a speed recorder, are connected in series with a second phase detector, filter low pass and height recorder, as well as a controlled oscillator, the output of which is connected to the reference input of the first phase detector, and controlled by zovrascha "OD Tel, wherein the generator effluent moduliruyuSL voltage is connected through
с управл емый фазовращатель с опорным with controlled phase shifter with reference
С0 OS входом второго фазового детектора, а выход фильтра нижних частот соединен с управл ющим входом управл емого фазовращател , при этом передающа и приемна антенны направлены под посто нным углом к подстилающей поверхности.The C0 OS input of the second phase detector, and the output of the low-pass filter are connected to the control input of the controlled phase shifter, with the transmitting and receiving antennas being directed at a constant angle to the underlying surface.
Однако известный измеритель имеет недостаточную точность измерени скорости и высоты полета носител .However, the known meter has insufficient accuracy in measuring the speed and altitude of the carrier.
Цель изобретени - повышение точности измерени скорости и высоты полетаThe purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring speed and altitude
носител .carrier.
Дл этого в допплеровский измеритель скорости и высоты полета, содержащий последовательно соединенные генератор модулирующего напр жени , передатчик частотно-модулированного колебани и передающую антенну, последовательно соединенные приемную антенну, приемник, первый фазовый детектор, интегратор и регистратор скорости, последовательно соединенные второй фазовый детектор, фильтр нижних частот и регистратор высоты, а также управл емый генератор, выход которого соединен с опорным входом первого фазового детектора, и управл емый фазовращатель , причем выход генератора модулирующего напр жени соединен через управл емый фазовращатель с опорным входом второго фазового детектора, а выход фильтра нижних частот соединен с управл ющим входом управл емого фазовращател , при -этом передающа и приемна антенны направлены под посто нным углом к подстилающей поверхности, введены фильтр частоты модул ции, масштабирующий усилитель и сумматор, выход первого . фазового детектора соединен через фильтр частоты модул ции с входом второго фазового детектора, выход интегратора соединен через сумм.атор с управл ющим входом управл емого генератора, а выход управл емого фазовращател соединен через масштабирующий усилитель с вторым входом сумматора.To do this, a Doppler velocity and altitude meter containing serially connected modulating voltage generator, transmitter of frequency modulated oscillation and transmitting antenna, serially connected receiving antenna, receiver, first phase detector, integrator and speed recorder, serially connected second phase detector, filter low pass and height recorder, as well as a controlled oscillator, the output of which is connected to the reference input of the first phase detector, and a controlled a phase shifter, the output of the modulating voltage generator is connected via a controlled phase shifter to the reference input of the second phase detector, and the output of the low-pass filter is connected to the control input of the controlled phase shifter, with the transmitting and receiving antennas being directed at a constant angle to the underlying surface, modulation frequency filter, scaling amplifier and adder, output of the first are introduced. the phase detector is connected via a modulation frequency filter to the input of the second phase detector, the integrator output is connected via a sum generator to the control input of the controlled oscillator, and the output of the controlled phase shifter is connected via a scaling amplifier to the second input of the adder.
На чертеже представлена структурна электрическа схема измерител .The drawing shows a structural electrical circuit meter.
Измеритель содержит передатчик 1 ча- стотно-модулированного колебани , генератор 2 модулирующего напр жени , приемник 3,. первый фазовый детектор 4, интегратор 5. сумматор 6, передающую антенну 7, приемную антенну 8, управл емый генератор 9, фильтр 10 частоты модул ции, второй фазовый детектор 11, фильтр 12 нижних частот, управл емый фазовращат.ель-13, масштабирующий усилитель 14, регистратор 15 скорости и регистратор 16 высоты.The meter contains transmitter 1 frequency-modulated oscillation, modulating voltage generator 2, receiver 3 ,. first phase detector 4, integrator 5. adder 6, transmitting antenna 7, receiving antenna 8, controlled oscillator 9, modulation frequency filter 10, second phase detector 11, low-pass filter 12, controlled phase-shifter-13, scaling amplifier 14, speed recorder 15 and height recorder 16.
Измеритель работает следующим образом .The meter works as follows.
Передатчик 1 излучает сигнал, промодулированный по частоте сигналом генератора 2 модулирующего напр жени .Transmitter 1 emits a signal modulated in frequency by a signal from a modulating voltage generator 2.
ei(t) Ei cds( t -f cos Qt), (1) ei (t) Ei cds (t -f cos Qt), (1)
где 1% , Aw , Q - известные несуща частота , девиаци частоты и частота модул ции .where 1%, Aw, Q are the known carrier frequency, frequency deviation and modulation frequency.
Отраженный сигнал на выходе приемника 3 имеет видThe reflected signal at the output of the receiver 3 has the form
l2(t)-E2COS 0npt l2 (t) -E2COS 0npt
2(2)2 (2)
X cos ( Q t - -7----f- Н ) и С cos Го - X cos (Q t - -7 ---- f- N) and C cos Go -
где ftJnp - промежуточна частота; Н - высота полета;where ftJnp is the intermediate frequency; H - flight altitude;
Го - угол установки пуча антенны относительно вертикали:Go - the installation angle of the antenna beam relative to the vertical:
(р- фаза отраженного сигнала, котора 0 учитывает эффект допплера и равна(p is the phase of the reflected signal, which 0 takes into account the Doppler effect and is equal to
(p 0)gt-ry}.(3)(p 0) gt-ry}. (3)
где Шд 2 Wo W/C - допплеровский сдвиг частоты;where Shd 2 Wo W / C is the Doppler frequency shift;
W - скорость летательного аппарата 5 (ЛА).в направлении излучени ; 1/;-случайна фаза.W is the velocity of the aircraft 5 (LA) in the direction of the radiation; 1 /; - random phase.
Сигнал управл емого генератора 9 промодулйрован по частоте сигналом генератора 2, сдвинутым по фазе в управл емом 0 фазовра,щателе 13 на величину, соответствующую оценочному значению высоты Н попета ЛА, а частота управл емого генератора 9 сдвинута относительно промежуточной на оценочное значение доппперовского 5 с.двига частоты , соответствующего оцеиоч .ному значению скорости попета W.The signal of the controlled oscillator 9 is modulated in frequency by the signal of oscillator 2, phase-shifted in the controlled 0 phase channel 10, by an amount corresponding to the estimated value of the height H of the aircraft, and the frequency of the controlled generator 9 is shifted relative to the intermediate one by the estimated value of the Doppler 5 s. moving frequency corresponding to the estimated value of the speed of the slope W.
13 Ез cos Ыпп t + п 13 Ez cos Ыpp t + n
2,- И)2, - and)
Xcos (Qtry-H )+v5Xcos (Qtry-H) + v5
С cos ГC cos
где 1/9 f{JoW t/C.(5)where 1/9 f {JoW t / C. (5)
Сигнал с выхода приемника 3 перемножаетс с сигналом управл емого генератора 9 в фазовом детекторе 4 канала 5 изменени скорости. Выходное напр жение фазового детектора 4 усредненное за период модул ции, равноThe output signal from the receiver 3 is multiplied with the signal of the controlled oscillator 9 in the phase detector 4 of the velocity change channel 5. The output voltage of the phase detector 4 averaged over the modulation period is
,2 Аи) .. QS, 2 Ai) .. QS
fi q I о -о- sin -f: ,(6)fi q I o -o-sin -f:, (6)
: S I n .: S I n.
COS ГоCos go
..
0 где и ( -ошибки слежени ;0 where and (-tracking errors;
- функци Бессел первого рода п-го пор дка; - Bessel function of the first kind, nth order;
q - коэффициент, характеризующий от5 ношение мощности сигнала к мощности шумов , поступа.ющих на вход устройства.q is the coefficient characterizing the ratio of the signal power to the power of the noise arriving at the device input.
Выходное напр жение фазового детектора 4 через интегратор 5, сумматор 6 воздействует на управл ющий злементThe output voltage of the phase detector 4 through the integrator 5, the adder 6 acts on the control element
0 генератора 9, который подстраивает частоту генератора 9 к частоте выходного сигнала приемника 3, свод тем самым величину рассогласовани е ,/к нулю. При этом на5 пр жение на выходе интегратора 5 пропорционально оценке допплеровского сдвига частоты, которое преобразуетс в преобразователе допплеровских частот регистратора 15 скорости в напр жение, пропорциональное оценке скорости W.0 of the generator 9, which adjusts the frequency of the generator 9 to the frequency of the output signal of the receiver 3, thereby reducing the magnitude of the error, / to zero. At the same time, the voltage at the output of the integrator 5 is proportional to the estimated Doppler frequency shift, which is converted in the Doppler frequency converter of the speed recorder 15 to a voltage proportional to the estimated speed W.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833543111A SU1115586A1 (en) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | Doppler speed meter and altimeter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833543111A SU1115586A1 (en) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | Doppler speed meter and altimeter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1115586A1 true SU1115586A1 (en) | 1992-09-30 |
Family
ID=21046474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU833543111A SU1115586A1 (en) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | Doppler speed meter and altimeter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1115586A1 (en) |
-
1983
- 1983-02-07 SU SU833543111A patent/SU1115586A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Зарубежна радиоэлектроника, h 11, с. 3-25. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4403857A (en) | Distance measuring device and method | |
US4599618A (en) | Nearest return tracking in an FMCW system | |
US3730628A (en) | Electronic distance measuring method and apparatus | |
GB584496A (en) | Improvements in or relating to radio measurement of the distance of an object | |
US4024540A (en) | Continuous wave FM tone ranging radar with predetection averaging | |
US4387375A (en) | Transmitter for a navigation system | |
SU1115586A1 (en) | Doppler speed meter and altimeter | |
US2520553A (en) | Radio reflection distance finder | |
US4301455A (en) | Groundspeed measurement system | |
US3112481A (en) | Continuous wave frequency modulation distance measuring apparatus | |
US3761946A (en) | Radio altimeter with rate of height change indication | |
RU2083998C1 (en) | Doppler sensor of components of velocity vector, altitude and local vertical for helicopters and vertical landing space vehicles | |
US3800231A (en) | Doppler tracker receiver | |
US2485582A (en) | Receiver system | |
US3214756A (en) | Continuous wave frequency modulation distance measuring apparatus | |
US3271766A (en) | Continuous wave fm radar | |
US3713151A (en) | Lightweight doppler navigator | |
RU2038614C1 (en) | Speed meter | |
US3111667A (en) | Frequency modulated altimeter | |
JPS6423186A (en) | Direct spread spectrum type radar equipment | |
SU763814A1 (en) | Phase meter | |
SU1290541A1 (en) | Threshold detector | |
SU1322179A1 (en) | Method and apparatus for measuring small variations of phase difference | |
SU794573A1 (en) | Geodetic phase radio ranging system | |
SU726667A1 (en) | Frequency-modulated transmitter |