RU2762231C1 - Radar responder beacon (rrb) with the transmission of coordinates in digital form - Google Patents

Radar responder beacon (rrb) with the transmission of coordinates in digital form Download PDF

Info

Publication number
RU2762231C1
RU2762231C1 RU2021109479A RU2021109479A RU2762231C1 RU 2762231 C1 RU2762231 C1 RU 2762231C1 RU 2021109479 A RU2021109479 A RU 2021109479A RU 2021109479 A RU2021109479 A RU 2021109479A RU 2762231 C1 RU2762231 C1 RU 2762231C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coordinates
rlmo
receiving
location
signals
Prior art date
Application number
RU2021109479A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Николаевич Кораблев
Эльвина Марселевна Губайдуллина
Original Assignee
Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации filed Critical Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Priority to RU2021109479A priority Critical patent/RU2762231C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2762231C1 publication Critical patent/RU2762231C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
    • G01S1/08—Systems for determining direction or position line
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • G01S13/765—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted with exchange of information between interrogator and responder
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • G01S13/767—Responders; Transponders
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/14—Receivers specially adapted for specific applications
    • G01S19/15—Aircraft landing systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/14—Receivers specially adapted for specific applications
    • G01S19/17—Emergency applications

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

FIELD: radar technology.
SUBSTANCE: invention relates to the field of location determination systems and is intended for use in conjunction with the on-board receiving and requesting equipment of aircraft (AC OBRRE), to provide landing; to ensure the drive of aircraft (AC) to unequipped airfields; designation of camouflaged objects and terrain areas; search and rescue. The radar beacon-responder includes an information control and processing device, the first microcontroller, an information control and processing device containing a module for receiving and processing signals of the global navigation satellite system (GNSS), a chip with a programmable logic integrated circuit (FPGA), a receiving and transmitting device, a control, monitoring and indication device, a power management and secondary voltage generation device, an antenna-feeder device and a battery.
EFFECT: reduction in time and an increase in the accuracy of determining the location of the claimed radar beacon responder (RBR).
2 cl, 2 dwg

Description

Область техникиTechnology area

Заявленное изобретение - радиолокационный маяк-ответчик (РЛМО) относится к области систем определения местоположения и предназначено для применения совместно с бортовой приемо-запросной аппаратурой летательных аппаратов (БПЗА ЛА), для обеспечения десантирования; обеспечения привода летательных аппаратов (ЛА) на необорудованные аэродромы; обозначения замаскированных объектов и участков местности; поиска и спасения.The claimed invention - a radar transponder beacon (RLMO) relates to the field of positioning systems and is intended for use in conjunction with on-board receiving and interrogation equipment of aircraft (BPZA LA), to ensure the landing; ensuring the drive of aircraft (AC) to unequipped airfields; designation of camouflaged objects and terrain areas; search and rescue.

Уровень техникиState of the art

Радиолокация и радионавигация с активным ответом комплекса «Бортовой локатор ЛА - наземный маяк-ответчик» представляет собой систему с аналоговым сигналом. Быстродействие и точность работы такой системы зависят:Radiolocation and radio navigation with an active response of the "Airborne aircraft locator - ground beacon-responder" complex is a system with an analog signal. The speed and accuracy of such a system depend on:

- от способности системы распознавать основной лепесток диаграммы направленности вращающейся антенны локатора кругового обзора ВС (РЛС-П) и игнорировать боковые лепестки диаграммы направленности;- on the ability of the system to recognize the main lobe of the directional pattern of the rotating antenna of the radar of the aircraft circular view (RLS-P) and ignore the side lobes of the directional pattern;

- от флуктуации коэффициента ослабления сигналов на трассе распространения радиосигнала, зависящее от внешних факторов окружающей среды;- on fluctuations of the signal attenuation coefficient along the path of radio signal propagation, depending on external environmental factors;

- от взаимного расположения РЛМО и ЛА оборудованным БПЗА, а также курса и скорости ЛА;- from the relative position of the RLMO and the aircraft equipped with the BPZA, as well as the course and speed of the aircraft;

- от способности оператора, находящемуся в ЛА, безошибочно определять координаты РЛМО по отметкам на индикаторе РЛС-П в меняющихся условиях.- on the ability of the operator, who is in the aircraft, to accurately determine the coordinates of the RLMO by the marks on the RLS-P indicator in changing conditions.

Всё это является недостатком систем радиолокации с аналоговым сигналом и радионавигации с активным ответом, не позволяющим стабильно достигать точностей определения местоположения, предоставляемых глобальными навигационными спутниковыми системами (ГНСС).All this is a disadvantage of analog signal radar and radio navigation systems with an active response, which does not allow to consistently achieve the positioning accuracy provided by global navigation satellite systems (GNSS).

Из уровня техники известен РЛМО для использования совместно с аппаратурой летательных аппаратов (SU 1840870 A1, 20.07.2014), который может быть принят в качестве наиболее близкого аналога заявленного изобретения. Известное решение обеспечивает возможность взаимного ориентирования нескольких летательных аппаратов при условии включения маяка-ответчика в состав оборудования летательного аппарата.From the prior art, RLMO is known for use in conjunction with aircraft equipment (SU 1840870 A1, 20.07.2014), which can be adopted as the closest analogue of the claimed invention. The known solution provides the possibility of mutual orientation of several aircraft, provided that the transponder beacon is included in the equipment of the aircraft.

Однако известное решение не предназначено для наземного размещения и не позволяет обеспечить привод ЛА на необорудованные аэродромы, обозначить замаскированные объекты и участки местности и не применимо для поиска и спасения.However, the known solution is not intended for ground deployment and does not allow the aircraft to be driven to unequipped airfields, to designate camouflaged objects and terrain areas and is not applicable for search and rescue.

Задачей заявленного изобретения является устранение указанных недостатков.The objective of the claimed invention is to eliminate these disadvantages.

Достигаемые технические результаты:Achieved technical results:

а) Возможность с борта ВС (воздушного судна) быстро установить местонахождение РЛМО с точностью, определяемой глобальной навигационной спутниковой системой (ГНСС), и исключить ошибку оператора бортовой РЛС (радиолокационной станции). В остальных подобных известных устройствах данная возможность (передача координат в цифровом виде) не предусмотрена.a) The ability from the aircraft (aircraft) to quickly establish the location of the RLMO with the accuracy determined by the global navigation satellite system (GNSS), and eliminate the error of the operator of the on-board radar (radar station). In other similar known devices, this possibility (transmission of coordinates in digital form) is not provided.

б) Повышение точности определения местоположения РЛМО до 10 метров, достигаемое за счет введения новых режимов «Запрос местоположения» и «Запрос координатной информации.b) Increasing the accuracy of determining the location of the RLMO up to 10 meters, achieved through the introduction of new modes "Location inquiry" and "Coordinate information inquiry.

в) Уменьшение радиочастотного шума (фона), за счет более редкого запроса данных о местоположении РЛМО (нет необходимости часто корректировать данные).c) Reduction of radio frequency noise (background), due to a more rare request for data on the location of RLMO (there is no need to frequently correct the data).

г) При необходимости обеспечить защиту информации о местонахождении РЛМО, путем возможности введения кодирования данных о координатах. Это, также, позволяет исключить ошибки в позиционировании РЛМО, в случае применения средств радиоэлектронной борьбы.d) If necessary, ensure the protection of information about the location of RLMO, by the possibility of introducing coding of data on coordinates. This also makes it possible to exclude errors in the positioning of the RLMO, in the case of the use of electronic warfare equipment.

д) Повышение точности вывода ЛА к РЛМО, а также уменьшение опасности обнаружения РЛМО, посторонними компрометирующими радиотехническими средствами.e) Increasing the accuracy of the aircraft's output to the RLMO, as well as reducing the risk of detecting the RLMO by extraneous compromising radio equipment.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Радиолокационный маяк-ответчик включает устройство управления и обработки информации, устройство приемо-передающее, устройство управления контроля и индикации, антенно-фидерное устройство, устройство управления питанием и формирования вторичных напряжений, блок аккумуляторных батарей, антенну приема сигналов ГНСС.The radar beacon-transponder includes a control and information processing device, a receiving-transmitting device, a control and display control device, an antenna-feeder device, a power control device and a secondary voltage generation, a battery pack, an antenna for receiving GNSS signals.

Для достижения указанного выше технического результата предлагается радиолокационный маяк-ответчик (РЛМО), выполненный с возможностью определения, обработки и передачи координат местоположения и координат объекта в цифровом виде, включающий устройство управления и обработки информации, содержащее, модуль приема и обработки сигналов глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС), первый микроконтроллер, обрабатывающий информацию, полученную от модуля ГНСС, микросхему с программируемой логической интегральной схемой (ПЛИС), для обработки запросных сигналов, поступающих от БПЗА, и формирования ответных сигналов, в том числе и сигналов, содержащих информацию о координатах местоположения в цифровом кодированном виде; устройство приемо-передающее, содержащее, приемник, принимающий и детектирующий запросный сигнал для его дальнейшего декодирования ПЛИС и передатчика, передающего по радиочастоте в БПЗА ответный сигнал, сформированный ПЛИС; устройство управления, контроля и индикации, содержащее дисплей для отображения информации и настроек, клавиатуру для набора координатной информации вручную, второй микроконтроллер для управления клавиатурой, дисплеем и передачи набранных данных в первый микроконтроллер; устройство управления питанием и формирования вторичных напряжений, служащее для преобразования напряжения, выдаваемого блоком аккумуляторных батарей, в напряжение с необходимой мощностью для питания всех остальных устройств РЛМО; антенно-фидерное устройство, содержащее приемную антенну для приёма запросных сигналов и передающую антенну для передачи ответного сигнала; аккумуляторную батарею, обеспечивающую необходимый запас энергии для работы РЛМО в автономном режиме и передачи ответного сигнала, содержащего информацию о собственном местоположении.To achieve the above technical result, a radar transponder beacon (RLMO) is proposed, capable of determining, processing and transmitting the coordinates of the location and coordinates of an object in digital form, including a control and information processing device containing a module for receiving and processing signals from the global navigation satellite system (GNSS), the first microcontroller that processes information received from the GNSS module, a programmable logic integrated circuit (FPGA) microcircuit for processing request signals from the BPZA and generating response signals, including signals containing information about location coordinates in digital coded form; a transceiver device containing a receiver that receives and detects the interrogation signal for its further decoding by the FPGA and the transmitter, which transmits the response signal generated by the FPGA by radio frequency to the BPZA; a control, monitoring and indication device containing a display for displaying information and settings, a keyboard for manually typing coordinate information, a second microcontroller for controlling the keyboard, display and transmitting the typed data to the first microcontroller; a power control device and the formation of secondary voltages, which serves to convert the voltage produced by the battery pack into a voltage with the required power to power all other RLMO devices; antenna-feeder device containing a receiving antenna for receiving interrogation signals and a transmitting antenna for transmitting a response signal; a rechargeable battery that provides the necessary energy reserve for the RLMO to operate in an autonomous mode and to transmit a response signal containing information about its own location.

Координатные данные передаются в закодированном виде.Coordinate data is transmitted encoded.

Дополнительно заявленное изобретение по специальному запросу обеспечивает передачу координатной информации, предварительно введенной вручную, отличную от координат местоположения.Additionally, the claimed invention, upon special request, provides the transmission of coordinate information previously entered manually, other than the coordinates of the location.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Предлагаемый РЛМО является аппаратурой приёма и обработки сигналов активной радиолокации с активным ответом. Изделие принимает запросный импульсно-кодово модулированный сигнал от БПЗА и РЛС-П, формирует ответный сигнал и излучает его обратно в БПЗА ЛА.The proposed RLMO is an equipment for receiving and processing active radar signals with an active response. The product receives a request pulse-code modulated signal from the BPZA and the radar-P, generates a response signal and transmits it back to the BPZA aircraft.

Совместная работа РЛМО с БПЗА осуществляется посредством использования определенных фиксированных радиочастот: для запросных (через РЛС-П) и ответных (от РЛМО) сигналов. Используется собственный логический код взаимодействия (протокол) для передачи данных и определения номера РЛМО и БПЗА.Joint work of RLMO with BPZA is carried out through the use of certain fixed radio frequencies: for interrogation (via radar-P) and response (from RLMO) signals. A proprietary logical interaction code (protocol) is used to transfer data and determine the RLMO and BPZA numbers.

Возможность передачи координат в цифровом виде реализована:The ability to transmit coordinates in digital form is implemented:

- за счет внедрения в состав радиолокационного маяка-ответчика (РЛМО) быстродействующих цифровых микросхем, в том числе микросхемы ПЛИС, микроконтроллеров, элементов памяти, обеспечивающих прием от ГНСС координатной информации большого объема, запись, обработку и передачу своих координат в цифровом виде кодовой расстановкой ответного сигнала (ОС) повышенной ёмкости 112 бит синхронно запросному сигналу (ЗС), полученному от бортовой приемо-запросной аппаратуры (БПЗА) ЛА.- due to the introduction of high-speed digital microcircuits into the radar transponder beacon (RLMO), including FPGA microcircuits, microcontrollers, memory elements that ensure the reception of large-scale coordinate information from GNSS, recording, processing and transmission of their coordinates in digital form by the code arrangement of the response signal (OS) of increased capacity of 112 bits synchronously with the request signal (ES) received from the on-board receiving and requesting equipment (BPSA) of the aircraft.

- за счёт применения передатчика РЛМО с увеличенной допустимой средней мощностью для обеспечения качественной передачи ОС повышенной ёмкости.- due to the use of an RLMO transmitter with an increased permissible average power to ensure high-quality transmission of the OS of increased capacity.

В предлагаемом РЛМО к аналоговой системе радиолокации и радионавигации с активным ответом добавляется режим «Запрос координат» в котором на БПЗА передаются цифровые координаты объекта, отличные от координат местоположения РЛМО, полученные от ГНСС.In the proposed RLMO, to the analogue radar and radio navigation system with an active response, the "Coordinate request" mode is added in which the digital coordinates of the object, which are different from the coordinates of the RLMO location, received from the GNSS, are transmitted to the BPZA.

Алгоритм работы предлагаемого РЛМО с координатами состоит из двух последовательных этапов: предварительно координаты определяются и записываются в память РЛМО, затем, в соответствии с запросом БПЗА, эти координаты передаются на ЛА.The algorithm of the proposed RLMO with coordinates consists of two sequential stages: the coordinates are preliminarily determined and recorded in the RLMO memory, then, in accordance with the request of the BPZA, these coordinates are transmitted to the aircraft.

Предпочтительный вариант осуществления заявленного изобретения описывается далее с отсылкой к поясняющему чертежу (Фиг. 1).The preferred embodiment of the claimed invention is described below with reference to the explanatory drawing (Fig. 1).

Предварительная запись координат в память РЛМО может осуществляться следующими способами:Preliminary recording of coordinates in the RLMO memory can be carried out in the following ways:

- автоматическое получение координат от спутников ГЛОНАСС и/или GPS c помощью встроенного в РЛМО модуля ГНСС 8 с антенной ГНСС 9 с последующим сохранением координатных данных в буфер памяти, входящий в состав устройства управления и обработки информации 7.- automatic acquisition of coordinates from GLONASS and / or GPS satellites using the built-in RLMO module GNSS 8 with GNSS antenna 9, followed by storing the coordinate data in the memory buffer, which is part of the control and information processing device 7.

- ввод координат вручную с помощью клавиатуры 11 и дисплея 12 из состава устройства управления, контроля и индикации 10 с последующим сохранением координатных данных в буфер памяти 16, входящим в состав устройства управления и обработки информации 7.- entering coordinates manually using the keyboard 11 and display 12 from the control, monitoring and indication device 10, followed by saving the coordinate data into the memory buffer 16, which is part of the control and information processing device 7.

Выбор варианта координат для отправки в ОС - введенных вручную или полученных от ГНСС - осуществляется оператором РЛМО.The choice of the option of coordinates for sending to the OS - entered manually or received from GNSS - is carried out by the RLMO operator.

Порядок отправки координат следующий. ЗС от РЛС ВС принимается приемной антенной 3 антенно-фидерного устройства 1, посредством приемника 5 из состава устройства приемо-передающего 4 и декодируется устройством управления и обработки информации 7. Устройство 7 распознает код запроса координат местоположения, либо координат объекта, считывает из встроенного буфера памяти хранения координаты, полученные от модуля ГНСС 8, и преобразует их в вид 112 бит кодовой расстановки ОС. Сформированный ОС подается на передатчик 6 из состава устройства приемо-передающего 4, к выходу которого подключена передающая антенна 2 антенно-фидерного устройства 1.The order of sending coordinates is as follows. The ES from the aircraft radar is received by the receiving antenna 3 of the antenna-feeder device 1, by means of the receiver 5 from the composition of the receiving-transmitting device 4 and is decoded by the control and information processing device 7. The device 7 recognizes the code for requesting the coordinates of the location, or the coordinates of the object, reads it out from the built-in memory buffer storing the coordinates received from the GNSS module 8, and converts them into the form of 112 bits of the OS code spread. The generated OS is fed to the transmitter 6 from the composition of the transmitting-receiving device 4, to the output of which the transmitting antenna 2 of the antenna-feeder device 1 is connected.

Напряжения необходимой мощности для питания всех устройств формирует устройство управления питанием и формирования вторичных напряжений 13, которое преобразует их из энергии, хранящейся в блоке аккумуляторных батарей 14.The voltage of the required power to power all devices is generated by the power control and the formation of secondary voltages 13, which converts them from the energy stored in the battery pack 14.

При использовании цифровых коммуникаций в системе «БПЗА-РЛМО» запрос и ответ осуществляется короткими сообщениями, что обеспечивает автоматическое быстрое и точное получение координат РЛМО без участия оператора на борту. Вдобавок быстрый обмен и возможное шифрование затрудняет обнаружение РЛМО средствами РЭБ противника.When using digital communications in the BPZA-RLMO system, the request and response is carried out in short messages, which provides automatic, fast and accurate receipt of the RLMO coordinates without the participation of the operator on board. In addition, the rapid exchange and possible encryption makes it difficult for the RLMO to be detected by the enemy's electronic warfare.

Приемная антенна 3 осуществляет прием запросных сигналов БПЗА на частоте Fзс (запросный сигнал) и выполнена в виде волноводно-щелевой антенны, с круговой диаграммой направленности и горизонтальной поляризацией.The receiving antenna 3 receives the interrogation signals of the BPZA at the frequency Fzs (interrogation signal) and is made in the form of a slotted waveguide antenna with a circular directional pattern and horizontal polarization.

Передающая антенна 2 осуществляет передачу ответных сигналов на частоте Fос (ответный сигнал) и выполнена в виде коллинеарной антенны с круговой диаграммной направленности и вертикальной поляризацией.The transmitting antenna 2 transmits response signals at the frequency Foc (response signal) and is made in the form of a collinear antenna with a circular pattern and vertical polarization.

Модуль ГНСС 8 и приемная антенна ГНСС 9 с круговой поляризацией осуществляют автоматическое определение собственных координат по глобальным навигационным спутниковым системам (ГНСС).The GNSS module 8 and the GNSS receiving antenna 9 with circular polarization automatically determine their own coordinates using global navigation satellite systems (GNSS).

Устройство управления и обработки информации 7 осуществляет обработку запросных сигналов от БПЗА, формирование и выдачу ответного сигнала со структурой соответствующей принятому запросу, управление и инициализацию встроенного контроля составных частей и изделия в целом. Структура устройства управления и обработки информации описывается далее с отсылкой к поясняющему чертежу (Фиг. 2).The control and information processing device 7 processes the request signals from the BPZA, generates and issues a response signal with the structure corresponding to the received request, controls and initializes the built-in control of components and the product as a whole. The structure of the control and information processing device is described below with reference to the explanatory drawing (Fig. 2).

Координатная информация, полученная от модуля ГНСС 8 и от устройства управления и индикации 10 записывается в буфер памяти 16 микроконтроллером (МК)15.Coordinate information received from the GNSS module 8 and from the control and display device 10 is written into the memory buffer 16 by a microcontroller (MC) 15.

Исходя из выбранного режима работы программа МК 15 задает настройки в модуль дешифрации 19 и формирователь ответного сигнала 20.Based on the selected operating mode, the MK 15 program sets the settings to the decoding module 19 and the response signal shaper 20.

Ответный сигнал от приемника 5 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 17 (АЦП), где амплитуда сигнала преобразуется в цифровой сигнал для дальнейшей обработки, фильтрации и декодирования в модуле дешифрации 19, реализованный как логический модуль в составе ПЛИС 18.The response signal from the receiver 5 is fed to the input of the analog-to-digital converter 17 (ADC), where the signal amplitude is converted into a digital signal for further processing, filtering and decoding in the decoding module 19, which is implemented as a logic module as part of the FPGA 18.

После определения запросного сигнала модуль дешифрации 19 формирует команду в формирователь ответного сигнала 20 на разрешение выдачи ответного сигнала.After determining the request signal, the decryption module 19 generates a command to the response signal generator 20 to enable the issuance of the response signal.

Формирователь ответного сигнала 20, реализованный как логический модуль в составе ПЛИС 18, кодирует ответный сигнал исходя из предварительных настроек, полученных от МК 15 и данных с координатной информации переданных МК 15 из буфера памяти 16.The response signal generator 20, implemented as a logical module within the FPGA 18, encodes the response signal based on the preliminary settings received from the MK 15 and the data from the coordinate information transmitted by the MK 15 from the memory buffer 16.

Для защиты антенн от внешних воздействующих факторов предусмотрено покрытие радиопрозрачным материалом, обеспечена герметичность и возможность их легкого съема и установки.To protect the antennas from external influences, a covering with a radio-transparent material is provided, tightness and the possibility of their easy removal and installation are provided.

Для установки на плоскость и ориентации изделия в пространстве предусмотрена специализированная опора (штатив), с возможностью регулировки установочных углов в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Штатив - разборная треногая опора, высота которой в собранном виде не более 1 метра, вес не более 3 кг, изготавливается из прочного алюминиевого сплава и легко разбирается и складывается. Острые наконечники на ножках позволяют надежно упирать ее в землю.For installation on a plane and orientation of the product in space, a specialized support (tripod) is provided, with the ability to adjust the installation angles in the horizontal and vertical planes. A tripod is a collapsible tripod support, the height of which when assembled is no more than 1 meter, weight is no more than 3 kg, is made of durable aluminum alloy and can be easily disassembled and folded. Sharp tips on the legs allow you to reliably rest it on the ground.

Для автономного энергообеспечения РЛМО используются литий-ионные аккумуляторные блоки. РЛМО способен вырабатывать высокую мощность передачи ответного сигнала, обеспечивая дальность взаимодействия с БПЗА ЛА до 150 км на высоте полета ЛА 10 км, также РЛМО обеспечивает длительную работу (не менее 4 часов) в режиме ответа, выдавая необходимую мощность (дальность), и обеспечивает работу в ждущем режиме не менее 24 часов.For autonomous power supply of RLMO, lithium-ion battery packs are used. RLMO is capable of generating a high transmission power of the response signal, providing a range of interaction with the aircraft's BPZA of up to 150 km at an aircraft flight altitude of 10 km, and RLMO also provides long-term operation (at least 4 hours) in response mode, giving out the required power (range), and ensures operation in standby mode for at least 24 hours.

Для работы РЛМО с количеством до 30 летательных аппаратов, предусмотрен режим работы изделия - «Индивидуальный запрос», в котором реализован алгоритм селекции ЛА по коду и амплитуде запросных сигналов.For the operation of RLMO with up to 30 aircraft, there is a product operating mode - "Individual request", which implements the aircraft selection algorithm by the code and amplitude of the request signals.

В режимах «Запрос местоположения» и «Запрос координатной информации», РЛМО в ответном сигнале передает координаты собственного местоположения, которые получил по ГЛОНАСС, GPS или координаты объекта, которые были введены вручную. Возможность определения местоположения РЛМО по времени возврата ответного сигнала или по информации о его координатах от ГНСС существенно расширяет применение РЛМО для разнообразных задач, в том числе и гражданских, например - в поисково-спасательных операциях МЧС или географических экспедициях.In the modes "Request location" and "Request coordinate information", RLMO in a response signal transmits the coordinates of its own location, which was received by GLONASS, GPS or the coordinates of the object, which were entered manually. The ability to determine the location of the RLMO by the return time of the response signal or by information about its coordinates from the GNSS significantly expands the use of the RLMO for various tasks, including civil ones, for example, in search and rescue operations of the Ministry of Emergencies or geographical expeditions.

Claims (2)

1. Радиолокационный маяк-ответчик (РЛМО), выполненный с возможностью передачи координат местоположения и координат объекта в цифровом виде, характеризующийся тем, что включает устройство управления и обработки информации, содержащее модуль приема и обработки сигналов глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС), первый микроконтроллер, обрабатывающий информацию, полученную от модуля ГНСС, микросхему с программируемой логической интегральной схемой (ПЛИС) для обработки запросных сигналов, поступающих от бортовой приемо-запросной аппаратуры (БПЗА), и формирования ответных сигналов, в том числе и сигналов, содержащих информацию о координатах местоположения в цифровом кодированном виде; устройство приемо-передающее, содержащее приемник, принимающий и детектирующий запросный сигнал для его дальнейшего декодирования ПЛИС и передатчика, передающего по радиочастоте в БПЗА ответный сигнал, сформированный ПЛИС; устройство управления, контроля и индикации, содержащее дисплей для отображения информации и настроек, клавиатуру для набора координатной информации вручную, второй микроконтроллер для управления клавиатурой, дисплеем и передачи набранных данных в первый микроконтроллер; устройство управления питанием и формирования вторичных напряжений, служащее для преобразования напряжения, выдаваемого блоком аккумуляторных батарей, в напряжение с необходимой мощностью для питания всех остальных устройств РЛМО; антенно-фидерное устройство, содержащее приемную антенну для приёма запросных сигналов и передающую антенну для передачи ответного сигнала; аккумуляторную батарею, обеспечивающую необходимый запас энергии для работы РЛМО в автономном режиме и передачи ответного сигнала, содержащего информацию о собственном местоположении.1. Radar transponder beacon (RLMO), configured to transmit the coordinates of the location and coordinates of the object in digital form, characterized in that it includes a control and information processing device containing a module for receiving and processing signals from the global navigation satellite system (GNSS), the first microcontroller processing information received from the GNSS module, a microcircuit with a programmable logic integrated circuit (FPGA) for processing request signals from the onboard receiving and requesting equipment (BPZA) and generating response signals, including signals containing information about the location coordinates in digital coded form; a receiving-transmitting device containing a receiver that receives and detects an interrogation signal for its further decoding by the FPGA and a transmitter that transmits the response signal generated by the FPGA by radio frequency to the BPSA; a control, monitoring and indication device containing a display for displaying information and settings, a keyboard for manually typing coordinate information, a second microcontroller for controlling the keyboard, display and transmitting the typed data to the first microcontroller; a power control device and the formation of secondary voltages, which serves to convert the voltage produced by the battery pack into a voltage with the required power to power all other RLMO devices; antenna-feeder device containing a receiving antenna for receiving interrogation signals and a transmitting antenna for transmitting a response signal; a rechargeable battery that provides the necessary energy reserve for the RLMO to operate in an autonomous mode and to transmit a response signal containing information about its own location. 2. Радиолокационный маяк-ответчик (РЛМО), выполненный с возможностью передачи координат местоположения и координат объекта в цифровом виде по п.1, характеризующийся тем, что координатные данные передаются в закодированном виде.2. Radar transponder beacon (RLMO), configured to transmit the coordinates of the location and coordinates of the object in digital form according to claim 1, characterized in that the coordinate data is transmitted in encoded form.
RU2021109479A 2021-04-06 2021-04-06 Radar responder beacon (rrb) with the transmission of coordinates in digital form RU2762231C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021109479A RU2762231C1 (en) 2021-04-06 2021-04-06 Radar responder beacon (rrb) with the transmission of coordinates in digital form

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021109479A RU2762231C1 (en) 2021-04-06 2021-04-06 Radar responder beacon (rrb) with the transmission of coordinates in digital form

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2762231C1 true RU2762231C1 (en) 2021-12-16

Family

ID=79175371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021109479A RU2762231C1 (en) 2021-04-06 2021-04-06 Radar responder beacon (rrb) with the transmission of coordinates in digital form

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2762231C1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1002972A (en) * 1962-02-20 1965-09-02 Josef Eitzenberger Improvements relating to radar systems for landing aircraft
JPH04168387A (en) * 1990-10-31 1992-06-16 Nec Corp Radio beacon system
RU2306576C1 (en) * 2006-02-22 2007-09-20 Закрытое акционерное общество "БИНКОС" Emergency radio beacon
RU2426142C1 (en) * 2010-02-11 2011-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Transponder beacon of hydroacoustic navigation system
RU2438144C1 (en) * 2010-10-11 2011-12-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт космического приборостроения" (ОАО "НИИ КП") Search and rescue radio beacon
RU120781U1 (en) * 2012-05-18 2012-09-27 Открытое Акционерное Общество "Центральный Научно-Исследовательский Институт "Курс" EMERGENCY RADIO BEACON
RU2496116C1 (en) * 2012-05-14 2013-10-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт космического приборостроения" (ОАО "НИИ КП") Emergency radio buoy
CN206740958U (en) * 2017-05-25 2017-12-12 西安瑞天航空科技有限公司 A kind of beacon station signal generator

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1002972A (en) * 1962-02-20 1965-09-02 Josef Eitzenberger Improvements relating to radar systems for landing aircraft
JPH04168387A (en) * 1990-10-31 1992-06-16 Nec Corp Radio beacon system
RU2306576C1 (en) * 2006-02-22 2007-09-20 Закрытое акционерное общество "БИНКОС" Emergency radio beacon
RU2426142C1 (en) * 2010-02-11 2011-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Transponder beacon of hydroacoustic navigation system
RU2438144C1 (en) * 2010-10-11 2011-12-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт космического приборостроения" (ОАО "НИИ КП") Search and rescue radio beacon
RU2496116C1 (en) * 2012-05-14 2013-10-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт космического приборостроения" (ОАО "НИИ КП") Emergency radio buoy
RU120781U1 (en) * 2012-05-18 2012-09-27 Открытое Акционерное Общество "Центральный Научно-Исследовательский Институт "Курс" EMERGENCY RADIO BEACON
CN206740958U (en) * 2017-05-25 2017-12-12 西安瑞天航空科技有限公司 A kind of beacon station signal generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5519403A (en) Global positioning system communications multi-interface
US5233357A (en) Surveying system including an electro-optic total station and a portable receiving apparatus comprising a satellite position-measuring system
EP2556603B1 (en) Geolocation leveraging spot beam overlap
US5554993A (en) Global position determining system and method
CN109283565A (en) Indoor and outdoor positioning system and method based on UWB fusion GPS and inertial navigation
RU2010144146A (en) MOBILE GROUND SPECIAL RECEPTION AND IMAGE PROCESSING COMPLEX
JP2002311123A (en) Satellite position measuring system
RU2012123967A (en) NEAR FIELD NAVIGATION SYSTEM
US11294071B2 (en) Apparatus for determining precise location and method for determining precise location in woodlands
CN211528715U (en) Landmine identification and detection system
CN104820219A (en) Active radar beacon machine and processing method thereof based on virtual target
CN106371124A (en) Micro unmanned aerial vehicle positioning system based on cooperative mode
CN114578302A (en) Radio beacon-based unmanned aerial vehicle radar echo simulation system and method
US10302770B1 (en) Systems and methods for absolute position navigation using pseudolites
CN104515987A (en) Millimeter wave unmanned plane recovery guiding apparatus
CN104777448B (en) Unmanned plane recovery system and method based on pulse piloting system and pseudo satellite, pseudolite field
RU190804U1 (en) Device for providing navigation and landing of shipboard aircraft
RU2762231C1 (en) Radar responder beacon (rrb) with the transmission of coordinates in digital form
JPH06289132A (en) Ones own position measuring type sonobuoy device and its position computing system
CN109787687B (en) Portable receiving device based on satellite optical communication system and maritime rescue method
CN204595211U (en) A kind of monostatic radar Radio Beacon based on virtual target
RU2497145C1 (en) Multiband helicopter radar system
US10976439B2 (en) Navigation system and navigation method
Enge et al. Terrestrial radio navigation technologies
CN110764525A (en) Unmanned aerial vehicle flight control system based on skynet number one