√лавна€ страница  |  ќписание сайта  |   онтакты
—ѕќ—ќЅ ¬џƒ≈Ћ≈Ќ»я »« ѕ–»Ќ»ћј≈ћќ√ќ —»√ЌјЋј —»√ЌјЋј, —ќƒ≈–∆јў≈√ќ —ƒ¬»√ ‘ј«џ ћќƒ”Ћ»–”ёў≈√ќ —»√ЌјЋј ќ“Ќќ—»“≈Ћ№Ќќ ‘ј«џ —»√ЌјЋј ћќƒ”Ћя÷»» »«Ћ”„≈ЌЌќ√ќ —»√ЌјЋј, ќЅ”—Ћќ¬Ћ≈ЌЌџ… «јѕј«ƒџ¬јЌ»≈ћ ѕ–»Ќ»ћј≈ћќ√ќ —»√ЌјЋј «ј —„≈“ ¬–≈ћ≈Ќ» –ј—ѕ–ќ—“–јЌ≈Ќ»я ƒќ «≈ћЋ» » ќЅ–ј“Ќќ, ¬ ƒќѕѕЋ≈–ќ¬— »’ »«ћ≈–»“≈Ћя’ —ќ—“ј¬Ћяёў»’ ¬≈ “ќ–ј — ќ–ќ—“», ¬џ—ќ“џ (ƒјЋ№Ќќ—“») » ”√Ћќ¬ ћ≈—“Ќќ… ¬≈–“» јЋ», ќ—ќЅ≈ЌЌќ »—ѕќЋ№«”≈ћџ’ ѕ–» ѕќЋ≈“ј’ Ћ≈“ј“≈Ћ№Ќџ’ јѕѕј–ј“ќ¬ Ќј ќ ќЋќЌ”Ћ≈¬џ’ — ќ–ќ—“я’
—ѕќ—ќЅ ¬џƒ≈Ћ≈Ќ»я »« ѕ–»Ќ»ћј≈ћќ√ќ —»√ЌјЋј —»√ЌјЋј, —ќƒ≈–∆јў≈√ќ —ƒ¬»√ ‘ј«џ ћќƒ”Ћ»–”ёў≈√ќ —»√ЌјЋј ќ“Ќќ—»“≈Ћ№Ќќ ‘ј«џ —»√ЌјЋј ћќƒ”Ћя÷»» »«Ћ”„≈ЌЌќ√ќ —»√ЌјЋј, ќЅ”—Ћќ¬Ћ≈ЌЌџ… «јѕј«ƒџ¬јЌ»≈ћ ѕ–»Ќ»ћј≈ћќ√ќ —»√ЌјЋј «ј —„≈“ ¬–≈ћ≈Ќ» –ј—ѕ–ќ—“–јЌ≈Ќ»я ƒќ «≈ћЋ» » ќЅ–ј“Ќќ, ¬ ƒќѕѕЋ≈–ќ¬— »’ »«ћ≈–»“≈Ћя’ —ќ—“ј¬Ћяёў»’ ¬≈ “ќ–ј — ќ–ќ—“», ¬џ—ќ“џ (ƒјЋ№Ќќ—“») » ”√Ћќ¬ ћ≈—“Ќќ… ¬≈–“» јЋ», ќ—ќЅ≈ЌЌќ »—ѕќЋ№«”≈ћџ’ ѕ–» ѕќЋ≈“ј’ Ћ≈“ј“≈Ћ№Ќџ’ јѕѕј–ј“ќ¬ Ќј ќ ќЋќЌ”Ћ≈¬џ’ — ќ–ќ—“я’

—ѕќ—ќЅ ¬џƒ≈Ћ≈Ќ»я »« ѕ–»Ќ»ћј≈ћќ√ќ —»√ЌјЋј —»√ЌјЋј, —ќƒ≈–∆јў≈√ќ —ƒ¬»√ ‘ј«џ ћќƒ”Ћ»–”ёў≈√ќ —»√ЌјЋј ќ“Ќќ—»“≈Ћ№Ќќ ‘ј«џ —»√ЌјЋј ћќƒ”Ћя÷»» »«Ћ”„≈ЌЌќ√ќ —»√ЌјЋј, ќЅ”—Ћќ¬Ћ≈ЌЌџ… «јѕј«ƒџ¬јЌ»≈ћ ѕ–»Ќ»ћј≈ћќ√ќ —»√ЌјЋј «ј —„≈“ ¬–≈ћ≈Ќ» –ј—ѕ–ќ—“–јЌ≈Ќ»я ƒќ «≈ћЋ» » ќЅ–ј“Ќќ, ¬ ƒќѕѕЋ≈–ќ¬— »’ »«ћ≈–»“≈Ћя’ —ќ—“ј¬Ћяёў»’ ¬≈ “ќ–ј — ќ–ќ—“», ¬џ—ќ“џ (ƒјЋ№Ќќ—“») » ”√Ћќ¬ ћ≈—“Ќќ… ¬≈–“» јЋ», ќ—ќЅ≈ЌЌќ »—ѕќЋ№«”≈ћџ’ ѕ–» ѕќЋ≈“ј’ Ћ≈“ј“≈Ћ№Ќџ’ јѕѕј–ј“ќ¬ Ќј ќ ќЋќЌ”Ћ≈¬џ’ — ќ–ќ—“я’

ѕатент –оссийской ‘едерации
—уть изобретени€: »спользование: в доплеровских измерител€х составл€ющих вектора скорости, высоты (дальности) и местной вертикали. —ущность: землю облучают частотно-модулированным сигналом, принимают отраженный сигнал, усиливают, фильтруют от помехи сигнала передатчика и от шума вне полосы возможных доплеровских частот, преобразуют на двойную опорную частоту, при этом после усилени€ сигнал раздел€ют на две составл€ющие, одну с доплеровской частотой, образованной за счет доплеровского смещени€ верхней частоты спектра излученного сигнала, и вторую, с доплеровской частотой, образованной за счет доплеровского смещени€ нижней боковой частоты, а преобразование на двойную опорную частоту осуществл€етс€ путем перемещени€ полученных после разделени€ сигналов, затем сигналы фильтруют на двойной опорной частоте. 5 ил.
ѕоиск по сайту

1. — помощью поисковых систем

   — помощью Google:    

2. Ёкспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. ѕо номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Ќомер патента: 2078351
 ласс(ы) патента: G01S13/32
Ќомер за€вки: 93021147/09
ƒата подачи за€вки: 22.04.1993
ƒата публикации: 27.04.1997
«а€витель(и): ¬ыдревич ћоисей Ѕецалелович
јвтор(ы): Ѕирюков ё.¬.; ¬ыдревич ћ.Ѕ.;  олчинский ¬.≈.; Ћопухов ¬.ј.; ѕроцеров ¬.».; ‘итенко ¬.¬.
ѕатентообладатель(и): ¬ыдревич ћоисей Ѕецалелович
ќписание изобретени€: »зобретение относитс€ к области обработки сигналов в автономных доплеровских измерител€х составл€ющих вектора скорости и дальности, предназначенных дл€ навигации и посадки летательных аппаратов, в которых землю облучают частотно-модулированным радиосигналом, а отраженный задержанный сигнал принимают, усиливают, фильтруют и преобразуют таким образом, что выдел€ют сигнал доплеровской частоты дл€ измерени€ скорости и фазу на частоте модул€ции дл€ измерени€ дальности.
»звестен способ выделени€ дальномерной фазы в таких системах и устройства, реализующие этот способ (‘райд. –Ћ— непрерывного излучени€ с частотной модул€цией дл€ одновременного измерени€ трех составл€ющих скорости и высоты. "«арубежна€ радиоэлектроника", 1964, N 11, с.3).
»звестно и устройство, реализующее данный способ дл€ вертолетного измерител€ составл€ющих вектора скорости и высоты (Helipath Doppler Velocity-Altimeter System for Helicopters VTOL and Fixed Wind Aircraft. - ѕроспект фирмы General Precision, представленный на выставке в ѕариже в 1967 г. ).
—ущность известного способа выделени€ дальномерной фазы из доплеровского сигнала может быть по€снено схемой, приведенной на фиг.1. Ќа схеме передатчик CB„ 1 несущей частотой ωo, модулированный по частоте сигналом частотой ωм от генератора модулирующего сигнала 2. —игнал передатчика подаетс€ через циркул€тор 3 в антенну 4 и излучаетс€ в направлении земли.
ќтраженный сигнал принимаетс€ антенной и поступает на вход приемника, на смеситель 5 которого подаетс€ в качестве гетеродинного сигнала часть мощности передатчика.
—пектр отраженного сигнала на входе приемника изображен на фиг.2а. ”силитель промежуточной частоты ”ѕ„ 6 настроен на частоту ωм. —пектр сигнала на выходе ”ѕ„ показан на фиг. 2б.
¬ спектре полного сигнала сигналы положительной и отрицательной доплеровских частот, образованные за счет верхней и нижней боковой составл€ющей спектра излученного сигнала, и сигнал помехи на частоте m, определ€емый наличием паразитной амплитудной модул€ции сигнала передатчика и паразитной св€зи между передатчиком и приемником.
ƒл€ подавлени€ помехи сигнал поступает на фильтр-подавитель 7, построение которого обычно сводитс€ к квадратурному (с помощью двух (sin и cos) гетеродинных сигналов) переносу сигнала на доплеровскую частоту, что превращает сигнал помехи в посто€нную составл€ющую, легко отдел€емую от доплеровского сигнала. ƒалее внутри фильтра сигнал вновь восстанавливаетс€ на некоторой вспомогательной частоте либо частоте ωм. —пектр сигнала изображен на фиг. 2в.
Ётот сигнал математически в упрощенном виде можно представить следующим выражением:

где Ac амплитуда;
ωоп частота опорного сигнала, соответствующа€ частоте модул€ции ωм;
ωд значение доплеровской частоты;
фаза задержанного сигнала (τз врем€ задержки сигнала);
ϕo случайна€ фаза, обусловленна€ фазой отражени€ на —¬„, перенесенной на частоту модул€ции.
—игнал после фильтра-подавител€ подаетс€ в квадратор (8), в котором возводитс€ во вторую степень. ¬ результате квадратировани€

—пектр этого сигнала представлен на фиг. 2г.
—оставл€ющие на частоте 2ωд отфильтровываютс€ узкополосным фильтром, настроенным на частоту 2ωоп.
—оставл€юща€ на частоте 2ωопA2ccos(2<ω>опt-2φ) несет в себе дальномерную фазу 2ф.
ƒве другие составл€ющие и €вл€ютс€ двум€ боковыми амплитудно-модулированного сигнала. ¬ результате квадратировани€ сигнал на частоте 2ωоп представл€ет собой јћ-сигнал со 100% модул€цией частотой 2ωд. ƒл€ больших ωд узкополосный фильтр измен€ет соотношение между этими составл€ющими таким образом, что уровень модул€ции оказываетс€ значительно уменьшенным.
ќднако дл€ вертолетных систем с очень малым ωд узкополосный фильтр практически не может уменьшить уровень амплитудной модул€ции. ѕри этом из-за очень низкой частоты ωд ухудшение соотношени€ сигнал/шум может длитьс€ достаточно долго, что приводит к значительным флюктуаци€м выходной информации и уменьшению быстродействи€ системы. ”читыва€ далее, что в многолучевых системах, которыми €вл€ютс€ ƒ»——, случайные фазы ϕo в разных лучах взаимно некоррелированы, измерение углов местной вертикали оказываетс€ практически невозможным.
–еальное выполнение вертолетного ƒ»—— с дальномерным каналом включает еще канал выделени€ сигнала доплеровской частоты с учетом знака. ¬ыделение этой составл€ющей в зависимости от общей схемы построени€ ƒ»—— может осуществл€тьс€ по-разному. ¬ частности приведена структурна€ схема ƒ»—— ( олчинский ¬.≈. ћандуровский ».ј.  онстантиновский ћ.». јвтономные доплеровские устройства и системы навигации летательных аппаратов. с. 143, рис. 4.27) с фазовым методом дальнометрии, в котором выделение составл€ющей доплеровского спектра с учетом знака осуществл€етс€ за счет того, что на первый смеситель подаетс€ сигнал гетеродина, смещенный по частоте относительно частоты передатчика на величину, многократно превышающую частоту модул€ции. ѕолоса ”ѕ„ в этом случае делаетс€ шире двойной частоты модул€ции. “огда на выходе ”ѕ„ спектр сигнала подобен спектру сигнала на входе приемника с переносом на промежуточную частоту. »з этого сигнала гетеродинированием частотой ωп2 выдел€етс€ сигнал на частоте ωм дл€ измерени€ фазы, а гетеродинированием в квадратуре на частоте ωп2м выдел€етс€ сигнал доплеровской частоты с учетом знака.
¬ устройствах с непосредственным гетеродинированием прин€того сигнала частью мощности передатчика дл€ выделени€ доплеровского сигнала с учетом знака гетеродинный сигнал выдаетс€ на смеситель двум€ сигналами в квадратуре, а усиление происходит в двух ”ѕ„, один из которых усиливает синусный, а другой косинусный преобразованные сигналы.
ѕосле фильтрации помехи с помощью преобразовани€ на доплеровскую частоту, дальнейшего квадратурного преобразовани€ на опорную с помощью вспомогательного гетеродина и суммировани€ сигналов двух каналов получают сигнал на опорной частоте с учетом знака. —пектр такого сигнала показан на фиг. 3.
“аким образом, в задачу насто€щего технического решени€ входит создание такой структуры обработки, котора€ бы обеспечивала уменьшение основного источника погрешности при измерении фазы на околонулевых скорост€х полета, св€занного с наличием 100%-ной амплитудной модул€ции выходного сигнала, поступающего непосредственно в измеритель фазы.
¬ предлагаемом техническом решении уровень амплитудной модул€ции определ€етс€ лишь возможными несогласованност€ми в фазовых характеристиках устройств, выполн€ющих разделение сигналов, что позвол€ет свести ошибку измерени€ фазы за ограниченное врем€ к теоретическому пределу.
ќсновными признаками предлагаемого способа выделени€ сигнала дальности в доплеровских измерител€х составл€ющих скорости и дальности, €вл€ютс€ следующие.
«емлю облучают частотно-модулированным сигналом.
ќтраженный, задержанный во времени сигнал, принимают, усиливают, фильтруют от помех, преобразуют на двойную опорную частоту, на которой происходит измерение фазы частоты модул€ции отраженного сигнала по отношению к фазе модул€ции излученного.
¬ отличие от известного способа выделени€ сигнала фазы дальности предлагаетс€ принимаемый сигнал разделить на две составл€ющие, одну, содержащую положительную, а вторую отрицательную доплеровскую частоту, а дл€ получени€ сигнала фазы на двойной опорной частоте полученные два сигнала перемножают между собой. ¬ этом случае перемноженные сигналы дают всего две составл€ющие, сильно отличающиес€ по частоте одна на высокой двойной опорной, втора€ на низкой двойной доплеровской, которые легко раздел€ютс€. —игнал на двойной опорной частоте содержит фазу дальности, но не имеет 100%-ной амплитудной модул€ции двойной доплеровской частотой, что позвол€ет измер€ть дальности в области околонулевых скоростей с высокой точностью. Ќа фиг.4 представлен вариант функциональной схемы выполнени€ ƒ»——ƒ с использованием предлагаемого способа выделени€ фазы дальности и применением в качестве гетеродинного сигнала части мощности передатчика.
Ќа схеме фиг.4 обозначено: передатчик „ћ сигнала 1; генератор модулирующего сигнала 2; циркул€тор 3; антенна 4; двухканальна€ –„√, на которую в качестве гетеродинирующих от передатчика подаютс€ два сигнала с взаимным сдвигом п/2 5; двухканальный ”ѕ„, предназначенный дл€ выделени€ и усилени€ отдельно синусной и косинусной составл€ющей преобразованного сигнала 6; фазовращатель на п/2 7; устройства суммировани€ и вычитани€ сигналов 8; два фильтра-подавител€ помеховых сигналов с восстановлением исходных сигналов на частоте модул€ции либо на другой опорной частоте 9; устройство перемножени€ сигналов с фильтром на удвоенной опорной (промежуточной) частоте.
—хемы разделени€ могут быть выполнены и по-другому.
»зобретение будет пон€тно из следующего описани€, показанного на схеме фиг. 4 варианта выполнени€ предложенного способа.
ѕринимаемый сигнал, отраженный от земной поверхности, описываетс€ выражением

где Uотр- амплитуда отражени€ сигнала;
ωo несуща€ частота;
ωд u доплеровска€ частота;
ωм частота модул€ции;
tотр врем€ задержки принимаемого сигнала относительно излучаемого;
индекс модул€ции.
 роме этого сигнала на входе приемника всегда присутствует сигнал помехи
,
где Uп- амплитуда помехи;
tп- врем€ задержки сигнала помехи.
ѕосле гетеродинировани€ квадратурными сигналами от передатчика

Uг-амплитуда гетеродинного сигнала.
— учетом разложени€ с помощью функции Ѕессел€, сигналы в синусном и косинусном каналах ”ѕ„ на частоте ωм определ€ютс€ следующими выражени€ми:
где ϕп= ωм[(tг+tп)/2;
ϕo= ωotотр. случайна€ фаза;
φ = ωм[(tг+tотр)/2] фаза задержанного сигнала на частоте модул€ции;
ωд1 и ωд2 доплеровские частоты, образованные за счет верхней ωoм и нижней ωoм боковых спектра излученного сигнала (положительна€ и отрицательна€ доплеровские частоты в сигнале).
—пектры выражений (1) и (2) показаны на фиг. 5а и 5б.
ѕосле фазовращател€ на п/2, установленного, например, в синусном канале, суммировани€ и вычитани€ сигналов получаем разделение сигналов в каналах на содержащие положительную или отрицательную доплеровские частоты.
ѕодавление помехи на промежуточной частоте осуществл€етс€ с помощью специальных квадратурных фильтров-подавителей, построение которых достаточно хорошо известно и в общем виде описано выше.
ѕолученные на выходах фильтров-подавителей сигналы с положительной U+ отрицательной U- доплеровскими частотами в идеале имеют вид

где ωоп- опорна€ частота на выходе фильтров (в частности может быть ωм).
Ћюбой из этих сигналов может быть подан в следующее устройство измерени€ доплеровской частоты. Ёти же два сигнала в соответствии с предложением должны быть поданы на перемножающее устройство, в котором после перемножени€ сигнал будет иметь следующий вид:
.
ѕервый член выражени€ легко отфильтровываетс€, а второй член не содержит доплеровской составл€ющей и позвол€ет измер€ть дальномерную фазу 2‘ в относительно чистом по сравнению со случаем квадратировани€ сигнале.
“аким образом, преимущество предлагаемого способа выделени€ фазы дальности по отношению к известному способу заключаетс€ в существенном (на 15-20 дЅ) улучшении соотношени€ сигнал/помеха в области работы на околонулевых скорост€х дл€ измерени€ дальности в доплеровском измерителе.
‘ормула изобретени€: —пособ выделени€ из принимаемого сигнала сигнала, содержащего сдвиг фазы модулирующего сигнала относительно фазы сигнала модул€ции излученного сигнала, обусловленного запаздыванием принимаемого сигнала за счет времени распространени€ до земли и обратно, в допплеровских измерител€х составл€ющих вектора скорости, высоты (дальности) и углов местной вертикали, особенно используемых при полетах летательных аппаратов на околонулевых скорост€х, заключающийс€ в том, что землю облучают частотно-модулированным сигналом, принимают отраженный сигнал, усиливают, фильтруют от помехи сигнала передатчика и от шумов вне полосы возможных допплеровских частот, преобразуют на двойную опорную частоту, отличающийс€ тем, что после усилени€ сигнал раздел€ют на две составл€ющие: первую с допплеровской частотой, образованной за счет допплеровского смещени€ верхней боковой частоты спектра излученного сигнала, и вторую с допплеровской частотой, образованной за счет допплеровского смещени€ нижней боковой частоты спектра излученного сигнала, а преобразование на двойную опорную частоту осуществл€ют путем перемножени€ полученных после разделени€ сигналов, затем сигнал фильтруют на двойной опорной частоте.