RU2267797C2 - Method of determination of flying vehicle coordinates and device on base of this method - Google Patents
Method of determination of flying vehicle coordinates and device on base of this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2267797C2 RU2267797C2 RU2004102018/09A RU2004102018A RU2267797C2 RU 2267797 C2 RU2267797 C2 RU 2267797C2 RU 2004102018/09 A RU2004102018/09 A RU 2004102018/09A RU 2004102018 A RU2004102018 A RU 2004102018A RU 2267797 C2 RU2267797 C2 RU 2267797C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- range
- board
- aircraft
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам определения координат летательных аппаратов (ЛА) с помощью радиотехнических средств и может быть использовано для построения радиолокационных систем, определяющих координаты ЛА в трехмерном пространстве в зоне ближней навигации, а также при посадке и взлете.The invention relates to methods for determining the coordinates of aircraft (LA) using radio equipment and can be used to build radar systems that determine the coordinates of an aircraft in three-dimensional space in the near navigation zone, as well as during landing and take-off.
Известен способ определения координат ЛА с помощью взлетно-посадочного комплекса радиолокационной аппаратуры, предусматривающий определение координат ЛА с помощью одночастотного излучения радиолокатора и трансляции вычисленных координат (азимута, угла места и дальности) на борт ЛА телеметрическим способом [1].There is a method of determining the coordinates of an aircraft using the take-off and landing complex of radar equipment, which includes determining the coordinates of an aircraft using single-frequency radar radiation and translating the calculated coordinates (azimuth, elevation and range) to the aircraft telemetry [1].
Такой способ обладает определенной инерционностью, обусловленной задержкой определения координат на борту ЛА, вносимой телеметрической аппаратурой. В результате координаты ЛА на земле определяются раньше, чем на борту, что снижает эффективность взаимодействия пилота и диспетчера и, соответственно, безопасность полета.This method has a certain inertia, due to the delay in determining the coordinates on board the aircraft, introduced telemetry equipment. As a result, the coordinates of the aircraft on the ground are determined earlier than on board, which reduces the effectiveness of the interaction between the pilot and the dispatcher and, accordingly, flight safety.
Однако положительным свойством данного способа является определение всей необходимой для навигации совокупности координат ЛА - азимута, угла места и дальности.However, a positive feature of this method is the determination of all necessary for navigation the set of coordinates of the aircraft - azimuth, elevation and range.
Известен способ, в котором определение азимута ЛА производится одновременно на борту и на земле.A known method in which the determination of the azimuth of the aircraft is carried out simultaneously on board and on the ground.
Такое определение азимута (пеленга) производится в способе радиопеленгации ЛА по патенту [2], являющемся прототипом заявляемого изобретения.This definition of azimuth (bearing) is made in the method of direction finding aircraft according to the patent [2], which is the prototype of the claimed invention.
В способе [2] одновременность определения азимута ЛА на борту и на земле достигается с помощью модуляции частоты излучения радиолокатора в однозначном соответствии с направлением излучения.In the method [2], the simultaneous determination of the azimuth of the aircraft on board and on the ground is achieved by modulating the frequency of the radar radiation in unambiguous correspondence with the direction of radiation.
При этом на борту ЛА производят измерение параметров передаваемого с наземного источника сигнала азимута, модулированного во времени набором частот, каждая из которых соответствует определенному значению азимута (пеленга).At the same time, on board the aircraft, the parameters of the azimuth signal transmitted from a ground source are measured, modulated in time by a set of frequencies, each of which corresponds to a certain azimuth value (bearing).
Однако способ-прототип не позволяет определить всей совокупности требуемых для навигации координат ЛА и заявлен как способ радиопеленгации (т.е. способ определения азимута). Совокупность требуемых координат составляют: угловые координаты - азимут, угол места; расстояние до ЛА - дальность.However, the prototype method does not allow to determine the entire set of aircraft coordinates required for navigation and is declared as a radio direction finding method (i.e., a method for determining azimuth). The set of required coordinates is: angular coordinates - azimuth, elevation; distance to aircraft - range.
Задачей заявляемого способа является одновременное определение на борту и на земле всей совокупности координат ЛА в трехмерном пространстве, что существенно повышает безопасность полетов.The objective of the proposed method is the simultaneous determination on board and on the ground of the entire set of coordinates of the aircraft in three-dimensional space, which significantly increases flight safety.
Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.
В способе определения координат летательного аппарата, основанном на определении угловой координаты посредством измерения на его борту параметров передаваемого в виде зондирующего импульса с наземного источника излучения сигнала азимута, который модулирован во времени набором частот, каждая из которых соответствует определенному значению азимута, используют дополнительно наземный источник излучения сигнала угла места в виде зондирующего импульса, работающий попеременно с упомянутым источником сигнала азимута на одной и той же несущей частоте, сигнал угла места модулируют во времени набором частот, не совпадающих с частотами модуляции сигнала азимута, проводят измерение на борту параметров передаваемого с наземного источника сигнала угла места, соотнося каждую из частот модуляции с определенным углом места, при этом после обнаружения летательного аппарата наземным радиолокатором, включающим в себя наземный источник излучения, и определения одной из угловых координат зондирующий импульс формируют в виде дискретной последовательности элементарных импульсов (подимпульсов), содержащей кодированное значение дальности, в соответствии с измеренным при определении угловой координаты расстоянием до летательного аппарата, затем проводят на борту расшифровку кода, по которой определяют значение дальности.In the method for determining the coordinates of an aircraft based on determining the angular coordinate by measuring on board the parameters of an azimuth signal transmitted as a probe pulse from a ground source of radiation, which is modulated in time by a set of frequencies, each of which corresponds to a specific azimuth value, an additional ground source of radiation is used elevation signal in the form of a probe pulse, working alternately with the aforementioned azimuth signal source on the same carrier frequency, the elevation angle signal is modulated in time by a set of frequencies that do not coincide with the modulation frequencies of the azimuth signal, the on-board parameters of the elevation angle signal transmitted from the ground source are measured, correlating each of the modulation frequencies with a certain elevation angle, while after detecting the aircraft ground radar, which includes a ground source of radiation, and determining one of the angular coordinates of the probe pulse is formed in the form of a discrete sequence of elementary pulses (p dimpulsov) containing a coded value range in accordance with the measured angular position when determining the distance to the aircraft, and then carried on board the decryption code, which is determined by the value range.
(Элементарный импульс из упомянутой дискретной последовательности будем и в дальнейшем именовать подимпульсом).(We will continue to call the elementary momentum from the above discrete sequence a subpulse).
Предлагается вариант заявляемого способа, в котором непрерывно проводят вычисление прогнозируемой траектории летательного аппарата и на дальних расстояниях, время определения которых превышает время зондирования ЛА по азимуту и углу места, используют для определения дальности на борту значение прогнозируемой дальности.A variant of the proposed method is proposed, in which the predicted trajectory of the aircraft is continuously calculated at long distances, the determination time of which exceeds the time of sounding the aircraft in azimuth and elevation, the predicted range is used to determine the range on board.
Предлагается вариант способа, в котором кодированное значение дальности формируют путем представления зондирующего импульса в виде дискретной последовательности подимпульсов, из которых формируют фазоманипулированный сигнал, соответствующий значению дальности.A method is proposed in which the encoded range value is formed by representing the probe pulse in the form of a discrete sequence of sub-pulses, from which a phase-shifted signal is generated corresponding to the range value.
Предлагается вариант способа, в котором кодированное значение дальности формируют путем разделения зондирующего импульса на два подимпульса с задержкой второго подимпульса относительно первого и управляют значением упомянутой задержки в соответствии с значением дальности.A method is proposed in which the encoded range value is formed by dividing the probe pulse into two sub-pulses with a delay of the second sub-pulse relative to the first and controlling the value of the delay in accordance with the range value.
Предлагается величину задержки между подимпульсами сигнала азимута изменять обратно пропорционально величине расстояния до летательного аппарата.It is proposed to vary the delay between the subpulses of the azimuth signal inversely with the distance to the aircraft.
Предлагается устройство - взлетно-посадочный (ВП) комплекс радиолокационной аппаратуры, выполненный на основе заявляемого способа и содержащий некоторые схемные связи устройства [1].A device is proposed - a takeoff and landing (VP) complex of radar equipment, made on the basis of the proposed method and containing some circuit connections of the device [1].
Устройство содержит наземный радиолокатор с антеннами курса и глиссады, в котором управляющие входы антенн курса и глиссады соединены соответственно с первым и вторым выходами блока привода, связанного непосредственно с датчиком угла поворота (ДУП), а высокочастотные выводы упомянутых антенн подключены соответственно к первому и второму боковым выводам антенного коммутатора, центральный вывод которого соединен с центральным выводом переключателя прием-передача, вход и выход которого соединены соответственно с выходом передатчика и входом наземного приемника, выход которого соединен с входом блока обработки информации, выход которого связан с входом блока вычисления координат, соединенного выходом с входом наземного видеопреобразователя, блок коммутации режимов, выходом подключенный к управляющему входу блока привода, синхронизатор, соединенный выходами с синхронизирующими входами передатчика, блока обработки информации и наземного видеопреобразователя, выход которого является выходом радиолокатора и подключен к входу индикатора диспетчера, входящего в пульт диспетчера, выходы которого подключены к входам блока коммутации режимов, образующим управляющие входы упомянутого радиолокатора, бортовую аппаратуру с навигационно-пилотажным блоком, входами подключенным к выходам бортовых датчиков, выход которого соединен с входами индикатора пилота, входящего в пульт пилота, при этом в наземный радиолокатор введены формирователь прогнозируемых координат и формирователь кода дальности, передатчик выполнен из последовательно включенных задающего генератора, модулятора, усилителя мощности, выход которого подключен к входу переключателя прием-передача, формирователь прогнозируемых координат входом подключен к выходу блока вычисления координат, модулятор подключен первым входом к выходу датчика угла поворота, вторым входом подключен к выходу формирователя кода дальности, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами блока вычисления координат и формирователя прогнозируемых координат, в бортовую аппаратуру введены приемная антенна, бортовой приемник, частотный и фазовый детекторы, блок измерения частоты, блок декодирования и объединитель сигналов, при этом выход приемной антенны соединен с входом бортового приемника, выходом соединенного с входами частотного и фазового детекторов, соединенных выходами соответственно с входами блока измерения частоты и блока декодирования, выходы которых через объединитель сигналов соединены с дополнительным входом пилотажно-навигационного блока.The device comprises a ground radar with heading and glide path antennas, in which the control inputs of the heading and glide path antennas are connected to the first and second outputs of the drive unit, connected directly to the rotation angle sensor (DUP), and the high-frequency outputs of these antennas are connected to the first and second side the conclusions of the antenna switch, the central output of which is connected to the central output of the receive-transmit switch, the input and output of which are connected respectively to the output of the transmitter and the course of the ground receiver, the output of which is connected to the input of the information processing unit, the output of which is connected to the input of the coordinate calculation unit, connected by the output to the input of the ground video converter, the mode switching unit, the output connected to the control input of the drive unit, the synchronizer connected by the outputs with the synchronizing inputs of the transmitter, information processing unit and ground video converter, the output of which is the output of the radar and is connected to the input of the indicator of the dispatcher included in the console a dispatcher whose outputs are connected to the inputs of the mode switching unit forming the control inputs of the aforementioned radar, on-board equipment with a navigation and flight control unit, inputs connected to the outputs of the on-board sensors, the output of which is connected to the inputs of the pilot indicator entering the pilot’s console, while to the ground-based radar a predicted coordinate generator and a range code generator are introduced, the transmitter is made of a series-connected master oscillator, modulator, power amplifier, output it is connected to the input of the transmit-receive switch, the predicted coordinate generator is connected to the output of the coordinate calculation unit by the input, the modulator is connected by the first input to the output of the rotation angle sensor, and the second input is connected to the output of the range code generator, the first and second inputs of which are connected respectively to the outputs of the calculation unit coordinates and the shaper of the predicted coordinates, a receiving antenna, an on-board receiver, frequency and phase detectors, a frequency measuring unit are introduced into the on-board equipment, a decoding lock and a signal combiner, while the output of the receiving antenna is connected to the input of the on-board receiver, the output is connected to the inputs of the frequency and phase detectors, connected by the outputs to the inputs of the frequency measuring unit and the decoding block, the outputs of which are connected through the signal combiner to the additional input of the flight and navigation block.
Фиг.1 -3 поясняют суть заявленных способа и устройства. На фиг.1 дана блок-схема заявляемого способа. На фиг.2 - зависимость времени задержки между зондирующими подимпульсами от значения дальности до ЛА. На фиг.3 - блок-схема заявляемого ВП комплекса.Figure 1-3 explain the essence of the claimed method and device. Figure 1 is a block diagram of the proposed method. Figure 2 - dependence of the delay time between the probe sub-pulses from the value of the range to the aircraft. Figure 3 is a block diagram of the claimed VP complex.
На фиг.1 в качестве наземного источника излучения в заявляемом способе используют антенну курса 1, связанную с блоком привода 2, совмещенным с датчиком угла поворота (ДУП) 3. Сигнал с ДУП 3 воздействует на модулятор 6 в передатчике 4, включенный между задающим генератором 5 и усилителем мощности 7. Модулятор 6 модулирует частоту задающего генератора 5 значением текущего азимута ЛА, усилитель мощности 7 воздействует усиленным сигналом на антенну 1.Figure 1 as a ground source of radiation in the claimed method uses the antenna of the
В качестве дополнительного наземного источника излучения сигнала угла места используют антенну глиссады 8, также связанную с блоком привода 2.As an additional ground source of radiation of the elevation angle signal, the
Антенна 8 работает попеременно с упомянутым источником сигнала азимута - антенной 1, при этом антенны 1 и 2 работают на одной несущей частоте.
Сигнал угла места модулируют во времени с помощью модулятора 6 набором частот, не совпадающих с частотами модуляции азимута.The elevation signal is modulated in time using a
На борту проводят измерение параметров передаваемого с наземного источника сигнала как азимута, так и угла места.On board, the parameters of the azimuth and elevation signal transmitted from a ground source are measured.
Так как антенны 1 и 8 работают попеременно, то обнаружение ЛА может произойти на этапе определения либо азимута, либо угла места.Since
После обнаружения ЛА и определения его угловой координаты зондирующий импульс, в отличие от способа-прототипа [2], формируют в виде дискретной последовательности подимпульсов, содержащих код дальности в соответствии с измеренным по сигналам азимута или угла места расстоянием до ЛА.After detecting the aircraft and determining its angular coordinate, the probe pulse, in contrast to the prototype method [2], is formed in the form of a discrete sequence of subpulses containing a range code in accordance with the distance to the aircraft measured by azimuth or elevation signals.
Измерение дальности на земле проводят традиционным радиолокационным методом. На борту проводят расшифровку кода дальности (декодирование).Range measurement on the ground is carried out by the traditional radar method. On board carry out the decoding of the range code (decoding).
Кодирование дальности осуществляется с помощью формирователя кода дальности (ФКД) 9, воздействующего на модулятор 6. Информация о дальности, поступающая в ФКД 9, может быть получена непосредственным измерением дальности, либо прогнозированием значения дальности до ЛА (последнее выполняется в ходе автоматического сопровождения по дальности, позволяющего экстраполировать значение дальности к следующему обзору). Использование значения прогнозируемой дальности необходимо, когда при больших значениях дальности вычисление не успевает осуществляться за время зондирования ЛА по азимуту и углу места в пределах одного обзора.Range coding is carried out using the range code generator (FCD) 9, acting on the
Код дальности может представляться либо в виде сигнала с фазовой модуляцией (ФМ кодирование), либо в виде переменного временного интервала между подимпульсами.The range code can be represented either as a phase modulated signal (FM coding), or as a variable time interval between sub-pulses.
Один из вариантов ФМ кодирования состоит, например, в представлении зондирующего импульса в виде непрерывной последовательности подимпульсов, начальные фазы которых изменяются в пределах заданных значений основания манипуляции р (например, 0° или 180° при р=2 заданных значений; 0°, 90°, 180°, 270° при р=4 заданных значений) - см., например, [3], стр.98.One of the options for FM coding consists, for example, in representing the probe pulse in the form of a continuous sequence of subpulses, the initial phases of which vary within the specified values of the manipulation base p (for example, 0 ° or 180 ° at p = 2 specified values; 0 °, 90 ° , 180 °, 270 ° at p = 4 preset values) - see, for example, [3], p. 98.
Формирование фазоманипулированного сигнала (ФМС) осуществляется с помощью формирователя кода дальности, преобразующего значение текущей или прогнозируемой дальности в управляющий цифровой код дальности, воздействующий на процесс модуляции генерируемого передатчика сигнала.The phase-shift signal (PMS) is generated using a range code generator that converts the value of the current or predicted range into a control digital range code that affects the modulation process of the generated signal transmitter.
Общее число значений дальности М, которое можно передать с помощью ФМ сигнала, имеющего N подимпульсов, можно оценить по типовой формуле передачи информации [3]:The total number of range values M, which can be transmitted using an FM signal having N subpulses, can be estimated by the standard formula for transmitting information [3]:
1. При p=2 и N=10 M≈103 1. For p = 2 and N = 10 M≈10 3
2. При p=4 и N=10 M≈106 2. At p = 4 and N = 10 M≈10 6
При дальности посадки, например, 20 км, погрешность передачи информации, обусловленная ее дискретным характером, составит около 20 м в первом случае и 2 м - во втором.With a landing range of, for example, 20 km, the error in transmitting information due to its discrete nature will be about 20 m in the first case and 2 m in the second.
Аналогичным образом проводят формирование кода дальности с помощью временного интервала - задержки, при этом зондирующий импульс разбивают на два подимпульса, временной интервал между которыми регулируют в модуляторе 6 с помощью формирователя 9.Similarly, the formation of the range code is carried out using a time interval - delay, while the probe pulse is divided into two sub-pulses, the time interval between which is regulated in
На больших расстояниях до ЛА, когда требуется зондирующий импульс с максимальной энергией, задержку τз между подимпульсами выбирают минимальной - τз min (см. фиг.2) и далее увеличивают ее до τ3 max в процессе уменьшения дальности до ЛА. Количество интервалов N определяется максимальной дальностью до ЛА и требуемой точностью передачи информации.At large distances to the aircraft, when a probe pulse with maximum energy is required, the delay τ s between the subpulses is chosen to be minimal - τ s min (see figure 2) and then it is increased to τ 3 max in the process of decreasing the distance to the aircraft. The number of intervals N is determined by the maximum range to the aircraft and the required accuracy of information transfer.
(Так, например, если максимальная дальность 20 км, а требуемая точность ~20 м, то достаточно иметь в пределах от τ3 min до τ3 max N=10 дискретных интервалов).(So, for example, if the maximum range is 20 km, and the required accuracy is ~ 20 m, then it is enough to have in the range from τ 3 min to τ 3 max N = 10 discrete intervals).
Однако с точки зрения излучаемой энергии и соответственно энергетического потенциала РЛС использование ФМ кодирования является более предпочтительным, особенно при работе с ЛА, находящимися на больших расстояниях.However, from the point of view of radiated energy and, accordingly, the radar energy potential, the use of FM coding is more preferable, especially when working with aircraft located at large distances.
При малых величинах длительности зондирующих импульсов τзи и большом числе дискретных временных интервалов N вследствие сложности разрешения малых временных интервалов использование ФМ кодирования является также более предпочтительным.For small durations of sounding pulses τ zi and a large number of discrete time intervals N due to the difficulty of resolving small time intervals, the use of FM coding is also more preferable.
Определение на борту значений азимута и угла места по частоте модуляции проводится аналогично способу-прототипу: путем гетеродинирования преобразуют несущую частоту принятого сигнала, не изменяя частоты модуляции, измеряют частоту модуляции с помощью частотного детектора и измерителя частоты и умножают полученное значение частоты модуляции на коэффициент, определяющий соответствие между направлением излучения сигнала и частотой модуляции сигнала. Однако при этом, в отличие от способа - прототипа [2], определяется не только значение азимута (курса ЛА), но и угла места (глиссады ЛА).The determination of the azimuth and elevation angle values on the modulation frequency on board is carried out similarly to the prototype method: by heterodyning, the carrier frequency of the received signal is converted without changing the modulation frequency, the modulation frequency is measured using a frequency detector and frequency meter, and the obtained value of the modulation frequency is multiplied by a coefficient that determines correspondence between the direction of signal emission and the frequency of signal modulation. However, in this case, in contrast to the prototype method [2], not only the azimuth value (aircraft course) is determined, but also the elevation angle (aircraft glide path).
Расшифровку кода дальности также можно провести известными способами.The decryption of the range code can also be carried out by known methods.
Так расшифровку ФМС проводят путем выделения с помощью фазового детектора фаз подимпульсов принятого на борту сигнала и далее декодирования способами, изложенными, например, в [3], стр.38-131.So, the decoding of the FMS is carried out by extracting, using a phase detector of the phases, the sub-pulses of the signal received on board and then decoding by the methods described, for example, in [3], pp. 38-131.
Блок-схема ВП комплекса радиолокационной аппаратуры, функционирующего на основе описанного выше способа, содержит (см. фиг.3) наземный радиолокатор, включающий антенны курса 1 и глиссады 8, управляющие входы которых соединены с первым и вторым выходами блока привода 2, связанного непосредственно с датчиком угла поворота (ДУП) 3, высокочастотные выводы упомянутых антенн подключены соответственно к первому и второму боковым выводам антенного коммутатора 10, центральный вывод которого соединен с центральным выводом переключателя прием-передача 11, вход и выход которого соединены соответственно с выходом передатчика 4 и входом наземного приемника 12, выход которого соединен с входом блока обработки информации (БОИ) 13, выход которого связан с входом блока вычисления координат (БВК) 14, соединенного выходом с входом наземного видеопреобразователя 15, блок коммутации режимов 16, выходом подключенный к управляющему входу блока привода 2, синхронизатор 17, соединенный выходами с синхронизирующими входами передатчика 4, БОИ 13 и видеопреобразователя 15, выход которого является выходом радиолокатора и подключен к входу индикатора диспетчера 18, входящего в пульт диспетчера 19, выходы которого подключены к входам блока коммутации режимов 16, образующим управляющие входы упомянутого радиолокатора, бортовую аппаратуру с навигационно-пилотажным блоком 20, входами подключенным к выходам бортовых датчиков, выход которого соединен с входами индикатора пилота 21, входящего в пульт пилота 22, при этом в наземный радиолокатор введены формирователь прогнозируемых координат (ФПК) 23 и формирователь кода дальности (ФКД) 9, передатчик 4 выполнен из последовательно включенных задающего генератора 5, модулятора 6 и усилителя мощности 7, выход которого является выходом передатчика и подключен к входу переключателя прием-передача 11, ФПК 23 входом подключен к выходу блока вычисления координат 14, модулятор 6 подключен первым входом к выходу датчика угла поворота 3, вторым входом подключен к выходу ФКД 9, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами БВК 14 и ФПК 23, в бортовую аппаратуру введены приемная антенна 24, бортовой приемник 25, частотный детектор 26, фазовый детектор 27, блок измерения частоты 28, блок декодирования 29, объединитель сигналов 30, при этом выход приемной антенны соединен с входом бортового приемника 25, выходом соединенного с входами частотного 26 и фазового 27 детекторов, выходами соответственно соединенных с входами блока измерения частоты 28 и блока декодирования 29, выходы которых соединены через объединитель сигналов 30 с дополнительным входом пилотажно-навигационного блока 20.The block diagram of the VP of a complex of radar equipment operating on the basis of the method described above contains (see FIG. 3) a ground-based radar that includes
Работа ВП комплекса происходит следующим образом.The work of the VP complex is as follows.
В режиме излучения антенна курса 1 и антенна глиссады 8, управляемые через блок привода 2 и антенный коммутатор 10, попеременно излучают зондирующие импульсы одной несущей частоты, модулированные во времени набором частот, каждая из которых соответствует определенному углу поворота антенны, при этом наборы частот для антенн 1 и 2 не совпадают.In the radiation mode, the
Формирование зондирующих импульсов производится с помощью передатчика 4, при этом задающий генератор 5 генерирует сигнал несущей частоты, который модулируется модулятором 6 и далее усиливается усилителем мощности 7. Модуляция осуществляется модулятором 6 на основе двух входных сигналов - на первый его вход поступает сигнал с ДУП 3, обеспечивающий соответствие частоты модуляции углу поворота антенны; на второй его вход поступает сигнал с ФДК 9, который обеспечивает разбивку зондирующего импульса на подимпульсы в соответствии с принятым способом кодирования дальности - либо ФМ кодированием, либо кодированием в виде временного интервала между подимпульсами. Значение дальности до ЛА получают в режиме приема отраженного от ЛА зондирующего импульса в пакете импульсов при определении азимута или угла места в БВК 14.The probing pulses are generated using a transmitter 4, while the
Режим приема обеспечивается аналогично прототипу [2] с помощью переключателя прием-передача 11, приемника 12, БОИ 13, БВК 14 и далее наземным видеопреобразователем 15, с выхода которого информация отображается индикатором диспетчера 18 в пульте диспетчера 19. С выходов БВК 14 информация о координатах ЛА поступает как на вход ФКД 9, так и на вход ФПК 23.The reception mode is provided similarly to the prototype [2] using the receive-
Целесообразность введения БПК обусловлена тем, что на дальних расстояниях до ЛА при слабом отраженном сигнале определение дальности до ЛА производится путем накопления сигнала за время зондирования (длительности пакета зондирующих импульсов), при этом передача значения дальности до ЛА не успевает осуществиться из БВК 14, а может быть передана на ЛА только в следующем пакете зондирующих импульсов (на следующем обзоре).The expediency of introducing the BOD is due to the fact that, at long distances to the aircraft with a weak reflected signal, the determination of the range to the aircraft is made by accumulating the signal during the sounding time (duration of the probe pulse packet), while the transmission of the value of the distance to the aircraft does not have time from
В этом случае полученное значение дальности носит характер прогнозируемого. Запоминание и выдача в ФКД 9 значения прогнозируемой дальности производится с помощью ФПК 23.In this case, the obtained range value is predictable. Storing and issuing in
Переключение режимов работы радиолокатора на режим посадки или на режим взлета осуществляется аналогично устройству-прототипу [2], с помощью блока коммутации режимов 16. Общая синхронизация радиолокатора осуществляется синхронизатором 17.Switching the operating modes of the radar to the landing mode or to the take-off mode is carried out similarly to the prototype device [2], using the
На борту ЛА излучаемые антеннами 1 и 8 зондирующие импульсы принимаются приемной антенной 24, усиливаются и преобразуются бортовым приемником 25.On board the aircraft, the probe pulses emitted by
Будем рассматривать случай ФМ сигнала.We consider the case of the FM signal.
Тогда приемник 25 выдает на выходе сигнал с информацией о частоте модуляции несущей частоты и фазах подимпульсов.Then the
Данный сигнал поступает на вход частотного детектора 26 и далее - блока измерения частоты 28, определяющего частоту модуляции сигнала и соответственно значение азимута или угла места, и на вход фазового детектора 27 и далее - блока декодирования ФМ сигнала 29, определяющего код дальности и соответственно дальность до ЛА.This signal is fed to the input of the
(В случае временного кодирования приемник 25 выдает данные о частоте модуляции и длительности задержки между подимпульсами: в этом случае используется для измерения дальности амплитудный детектор и измеритель временных интервалов).(In the case of time coding, the
Объединитель сигналов 30 объединяет определенные значения координат ЛА - азимута, угла места и дальности - и передает информацию в пилотажно-навигационный блок 20, где полная информация об ЛА преобразуется (аналогично устройству-прототипу [2]) в видеосигнал, отображаемый далее на индикаторе пилота 21 в пульте пилота 22.
Таким образом, диспетчер и пилот получают идентичную информацию о полной совокупности координат ЛА практически одновременно, используя для получения информации исходный радиолокационный сигнал: при этом информацию об угловых координатах - азимуте и угле места - пилот получает даже раньше, чем диспетчер. Благодаря этому повышается безопасность полетов, особенно при взлете и посадке ЛА.Thus, the dispatcher and the pilot receive identical information about the complete set of aircraft coordinates almost simultaneously, using the original radar signal to obtain information: in this case, the pilot receives information about the angular coordinates - azimuth and elevation angle even earlier than the dispatcher. This increases flight safety, especially during take-off and landing of an aircraft.
Выполнение предложенного ВП комплекса производится на основе традиционных схемных решений, в том числе упоминаемых в приведенных выше источниках информации [1, 2].Implementation of the proposed VP complex is based on traditional circuit solutions, including those mentioned in the above sources of information [1, 2].
В качестве передатчика 4 использован передатчик на базе клистрона «Айсберг» (АОЗТ «Светлана», г.Санкт-Петербург).As the transmitter 4, a transmitter based on the Iceberg klystron (AOZT Svetlana, St. Petersburg) was used.
Для выполнения БОИ 13 использовались микросхемы типа Altera [4] и сигнальные процессоры типа Sharc фирмы Analog Devices [5].To perform
Формирование сигнала с изменяющейся частотой модуляции, кодирование и декодирование эффективно осуществляются на основе синтезатора частоты, например, AD9854 [6], методами, изложенными в [3] стр.38-131.Signal generation with a changing modulation frequency, coding and decoding are effectively carried out on the basis of a frequency synthesizer, for example, AD9854 [6], using the methods described in [3] p. 38-131.
Объединение определяемых значений азимута, угла места и дальности в блоке 30 также производится по типовой схеме на основе микросхем [4, 5].The combination of the determined values of azimuth, elevation and range in
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ №2199719, кл. G 01 С 23/00, заявл. 29.06.2001, опубл. 27.02.2003 г., бюл. №6.1. RF patent No. 2199719, cl. G 01
2. Патент РФ №2159447, кл. G 01 53/14, заявл. 28.12.1999, опубл. 20.11.2000 г.2. RF patent No. 2159447, cl. G 01 53/14, claimed 12/28/1999, publ. 11/20/2000
3. Л.Е.Варакин, Системы связи с шумоподобными сигналами. М, «Радио и связь», 1985 г.3. L.E. Varakin, Communication systems with noise-like signals. M, Radio and Communications, 1985
4. В.Б.Стешенко. ПЛИС Фирма ALTERA, проектирование устройств обработки сигналов. М., DOДЕКА, 2000 г., стр.128.4. V. B. Steshenko. FPGA ALTERA, designing signal processing devices. M., DODECA, 2000, p. 128.
5. ADSP-2100 Famiby. Uger's Manyal, Analog Devices, 1995 г., Fig 1.1, 2.2.5. ADSP-2100 Famiby. Uger's Manyal, Analog Devices, 1995, Fig 1.1, 2.2.
6. Designers' Reference Manyal. Revisione, Analog Devices. CD, 2001 г.6. Designers' Reference Manyal. Revisione, Analog Devices. CD 2001
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004102018/09A RU2267797C2 (en) | 2004-01-22 | 2004-01-22 | Method of determination of flying vehicle coordinates and device on base of this method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004102018/09A RU2267797C2 (en) | 2004-01-22 | 2004-01-22 | Method of determination of flying vehicle coordinates and device on base of this method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004102018A RU2004102018A (en) | 2005-07-10 |
| RU2267797C2 true RU2267797C2 (en) | 2006-01-10 |
Family
ID=35837639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004102018/09A RU2267797C2 (en) | 2004-01-22 | 2004-01-22 | Method of determination of flying vehicle coordinates and device on base of this method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2267797C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2482507C2 (en) * | 2010-11-26 | 2013-05-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации" | Method of determining spatial coordinates of mobile object |
-
2004
- 2004-01-22 RU RU2004102018/09A patent/RU2267797C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2482507C2 (en) * | 2010-11-26 | 2013-05-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации" | Method of determining spatial coordinates of mobile object |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004102018A (en) | 2005-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0842440B1 (en) | Short range radio locator system | |
| US6147638A (en) | Method for operating a radar system | |
| CN101080647B (en) | Single-channel heterodyne distance measuring method | |
| KR101135982B1 (en) | Synchronization method of radar systems for the rejection of interference in FMCW radars | |
| US8625643B2 (en) | Free electron laser system | |
| CN101080646B (en) | Method for electronic measurement | |
| JP2004503788A (en) | Low intercept possibility coherent radar altimeter | |
| RU76464U1 (en) | SHIP RADAR COMPLEX | |
| CN101111780A (en) | Radar system for monitoring targets in different range zones | |
| RU2319173C1 (en) | Multi-functional radiolocation station for aircrafts | |
| RU2679597C1 (en) | Pulse-doppler airborne radar station operating method during detecting of air target - carrier of radio intelligence and active interference stations | |
| US7149148B2 (en) | Localization of high speed vehicles using continuous transmit waves | |
| CN100504436C (en) | Radar altimeter used for detecting and landing in rail | |
| RU2267797C2 (en) | Method of determination of flying vehicle coordinates and device on base of this method | |
| RU2522910C2 (en) | Automatic navigation radar with longer non-supervised self-contained operating period | |
| EP0727676A1 (en) | Multichannel radar | |
| RU2539334C1 (en) | System for electronic jamming of radio communication system | |
| RU2822284C1 (en) | Method of pulse-doppler radar and device with autodyne transceiver for monitoring two zones of target selection by range | |
| RU2392704C1 (en) | Method of increasing broadbandness of transceiving module of phased antenna array using signal generation through direct digital synthesis, and embodiments thereof | |
| RU2769565C1 (en) | Method for determining distances from a measuring station to several transponders | |
| RU2149421C1 (en) | Technique of radar detection and tracking of objects and radar for its realization | |
| RU5262U1 (en) | RADAR STATION | |
| RU2624451C1 (en) | The ground navigation station longwave range radio transmitter, providing the formation and addition of standard signal and high accuracy signal to determine the consumers coordinates | |
| RU2755518C1 (en) | Radar station | |
| RU2533198C1 (en) | Method of controlling radar station resolution |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140123 |