Имитатор радиосигналов навигационных систем

Имитатор радиосигналов навигационных систем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П- И- С-А Н И Е

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

Союз Совискнх (и> 7;э2456

Соыиалнстнческнх

Ресоублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.05.76 (21) 2359679/18-12 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М К ч з G 09 В 9 00

Государственнык комнтет

СССР ло делам изобретений н открытнв (53) УДК 681.3:37,1,69 (088.8) (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28

f.

4 (45) Дата опубликования описания 33.07.80 (72) Автор ы изобрете.;ия

А. П. Земляков, Ю. А. Кин, Г. Ф. Гузнов (71) Заявитель (54) ИМИТАТОР РАДИОСИГНАЛОВ

НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Изобретение относится к облает и тренировочных устройств, предназначенных для обучения операторов, штурманов, работающих с аппаратурой, обеспечивающей безопасное вождение транспортных средств, на которых, используется радионавигационная аппаратура, позволяющая определять ме стоположение объекта по принимаемым сигналам станций радионавигационных систем.

Известен имитатор радиосигналов навигационных систем,,содержащий генератор несущей частоты, формирователь временных диаграмм, ко входам которого подключены выходы задающего генератора и блока управления, и выходное устройство, входы которого связаны с выходом радиочастотного фильтра и вторым выходом блока управления (1).

В этом имитаторе обеспечиваются имитация импульсных сигналов рад|ионавигационных систем и имитация различных условий, характерных для приема сигналов в пределах рабочей зоны системы, таких как различные уровни сигналов, флуктуационные помехи, изменяющиеся соотношения сигнал/помеха, движение сигналов по временной оси, соответствующее движению объекта в пространстве, и т. п. При этом несущая частота радиоимпульсов задается генератором несущей частоты, в качестве которого обычно используется генератор ударного возбуждения, а форма радиоимпульсов задается радиочастотным фильтром.

Недостатки известного имитатора заключаются в необходимости перестройки или замены радиочастотного фильтра прп имитации в процессе обучения экипажей изменений формы имитируемых радиоимпульсов, имеющих место в пределах рабочей зоны системы, а также в том, что при изменении несущей частоты радиоимпульсов изменяется и их форма. В этом случае необходимость сохранения формы требует замены или перестройки радиочастотного фильтра. Настройка илм перестройка фильтра является довольно трудоемкой операцией, особенно в случае, если необходимо обесп ечить параметры радиоимпульса с достаточно жесткими допуокамп в изменяющихся условиях окружающей среды.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей имитатора и повышение точности имитации, Это достигается тем, что предлагаемыг имитатор содержит преобразователь формы импульсных сигналов типа «время — амплитуда», его входы связаны с выходами задающего генератора, формирователя временных диаграмм, генератора несущей частоты и третьим выходом блока управле752456

l0

25 зо

З5

<и

65 ния, а выход — со входом радиочастотного фильтра.

Преобразовап ель формы импульсных сигналов включает счетный регистр и трансформатор, причем выходы счетного регистра связаны со входами трансформатора через последовательно включенные логические элементы И и резисторы.

Логические элементы И связаны с соответствующими р езисторами через переключатели.

Выход задающего ген|ератора подсоединен ко входу генератора несущей частоты.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого имитатора; на фиг. 2— пр имер схемы одного из вариантов реализации преобразователя формы импульсных сигналов; на фиг. 3 — формы импульсных сигналов в ряде контролируемых точек преобразователя, иллюстрируюш1ие процесс формирования импульсов; на фиг. 4 — простейшие варианты использования переключателей для изменения формы имитируемых сигналов путем вер еключения резисторов.

В предлагаемом имитаторе задающий генератор l соединен с формирователем 2 временных диаграмм, состоящим, например, из счетчиков 8 импульсов и делителей 4 частоты, формирователь 2 вр еменных диаграмм соединен с преобразователем 5 формы импульсных сигналов, второй вход преобразователя 5 соединен с генератором б несущей частоты, выход преобразователя 5 соединен с радиочастотным фильтром 7 через него с выходным блоком 8, а блох 9 управления соединен с управляющими входами формирователя 2, преобразователя 5 и блока 8.

Имитатор работает следующим образом.

Сигнал задающего генератора 1 поступает на формирователь 2, в счетчике 8 и делителе 4 которого происходит преобразование частоты сигнала генератора 1 в периодическую последовательность импульсных сигналов, временны е пара метры которой соответствуют временным параметрам последовательности импульсных сигналов радионавигационн ой системы в имитируемой точке рабочей зоны. Сформированная в формирователе 2 пер иодическая последовательность импульсных сигналов поступает в преобразователь 5 формы и мпульсных сигналов, в котором входной импульсный сигнал преобразуется в последовательность импульсов; частота их следования и динамика изменения амплитуды от импульса к импульсу соответствуют параметрам имипируемого радиои мпульсного сигнала.

При этом часпота следования импульсов в преобразованном сигнале определяется частотой сигнала, поступающего на преобразователь 5 с пенератора б. Генератор б может бынь как автономным, так и неавтономным. В последнем случае он может быть выполнен на основе преобразователей астоты (делители, умножителп, гетеродин.ные преобразователи частоты) сигнала задающего генератора 1. Преобразованный импульсный сигнал поступает из преобразователя 5 на радиочастотный фильтр 7.

Так как основные пара метры преобразованного импульсного сигнала соответствуют параметрам имитируемого радиоимпульсного сигнала, то форма характеристики радиочастотного фильтра 7 не задает параметры выходного сигнала, как в известных имитаторах. Радиочастотный фильтр 7 в данном случае пропускает уже сформированные преобразователем 5 составляюц;ие спектра импульсного радиосигнала.

Характеристика фильтра не должна жестко соответствовать параметрам формируемого радиосигнала, его полоса пропускания должна быть шире полосы спектра :астот формируемых радиосигналов, но в его полосу подавления должны попадать составляющие спектра импульсного сигнала. лежащие вне полосы спектра полезного радиосигнала.

Изменение характерисви к фильтра в широк х пределах при соблюдении указанных условий не оказывает существенного влияния на параметры формируем ого радиоимпульсного сигнала, что обеспечивает стабильность пара метров имитируемых сигналов при пзменен ии условий окружающей

СРС,1Ы.

B таком устройстве может быть обеспечено и формирование радиоимпульсов с разными параметрами при неизменном фильтре, поскольку форма радиоимпульса задается преобразователем 5.

Сформ ированный радиосигнал через выходной блок 8 поступает на выход.

Таким образом, преобразователь 5 позволяет расширить функциональные возможности имитатора в части обеспечения оп=ратпвного изменения формы имити руемых сигналов, упрощает настройку и перестройку прибора. Все узлы устройства достаточно просто реализуются на известных элементах.

Пример одного из возможных вариантоз реализации преобразователя 5 на основе греобразователя типа «время-амплитуда» приведен на фиг. 2.

Запускаю щий импульс из формирователя 2 поступает на триггер 10, управляющий вентилем 11. Последний открывается и пропускает на регистр 12 тактовый импульсный сигнал, сформированный, например, из сигнала задающего генератора 1. Регистр

12 в данном случае двухтактный и собран на,потенциальных элементах И вЂ” НЕ 18.

При,поступлении с вентиля 11 тактовых импульсов регистр 12 начинает работать и в,его разряды последовательно записывается «1».

Предшествующим состянием всех его разрядов был логичесиий «0», фиксируемый

752456 триггером 10 до поступления импульса запуска.

По мер установки разрядов регистра в состояние «1» на логические схемы И 14 подаются разрешающие (отпирающие) сигналы с разрядов.

На вторые входы схем И 14 подается импульсный сигнал с генератора б несущей частоты. По мере отпирания на выхода схем И 14 начинают формировать- 10 ся импульсы стандартной амплитуды, следующие с частотой, равной неоущей. Выходные стандартные импульсные сигналы логических схем И 14 поступают на сум матор токов, выполненный на резисторах 15

15, весовые коэффициенты входов сумматора определяются номиналами резисторов.

Поскольку в данном случае использован регистр 12 с перекрестной связью, то после перехода всех разрядов в состояние «1» на- 20 чинается последовательный переход их в состояние «0». При такой работе происходит последовательное включение, а затем выключение логических схем И, в результате на выходе сумматора токов форм ируется 25 ряд импульсов, амплитуда которых изменяется от импульса к импульсу по требуемому закону (задаваемому в данном случае резисторами 15). По окончании цикла работы регистра 12 цепь 1б установки, состоящая 30 из триггера и элемента И вЂ” НЕ, вырабатывает импульс установки триггера 10 и всего преобразователя 5, который снабжен регистром 2 и трансформатором 17, в исходное состояние. 35

На фиг. 3 показаны формы импульсных сигналов в контрольных точечках 18 — 29 данного на фиг. 2 варианта реализации преобразователя для простейшего случая, когда тактовая частота регистра равна половине 40 несущей частоты и митируемого сигнала.

Форма им итируемого сигнала может быть изменена путем набора резисторов 15, с которыми через переключатели 80 связаны логические элементы, замена может про- 45 изводиться как вручную, с помощью механических переключателей, так и автоматически, с помощью электромеханических переключателей или переключателей на логических схемах, что иллюстрируется схе- 50 мами, приведенными на фиг. 4. Прн использовании переключателей на логических схемах появляется возможность изменять форму имитируемых сигналов по программе, тем самым обеспечивается имитация наиболее тяжелых условий работы, работы в любой точке рабочей зоны, гле имеется разница между формами сигналов системы.

Генератор несущей частоты может быть выполнен в виде автономного генератора, работающего в непрерывном режиме илп в режиме ударного возбуждения, а также в виде преобразователя частоты сигнала задающего генератора, в последнем случае он соединен с задающим генератором. Источником тактовых импульсов является задающий генератор. частота которого преобразуется до заданного значения известными устройствам|и преобразования частоты.

Формула изобретения

1. Имитатор радиосигналов навигационных систем, содержащий генератор несущей частоты, формирователь временных диаграмм, ко входам которого подключены выходы задающ|его генератора и блока управления, и выходное устройство, входы которого связаны с выходом радиочастотного фильтра и вторым выходом блока управления, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повыи|ения точности, он имеет преобразователь формы импульсных сигналов типа

«время-амплитуда», причем его входы связаны с выходами задающего генератора, формирователя временных диаграмм, генератора несущей частоты и третьим выходом блока управления, а выход — со входом радиочастотного фильтра.

2. Имитатор по п. 1, отличающийся тем, что преобразователь формы импульсIIII сигналов включает счетный регистр и трансформатор, причем выходы счетного регистра связаны со входом трансформатора через последовательно подключенные логические элементы И и резисторы.

3. Имитатор по п. 2, отличающийся тем, что логический элемент И связан с ре.зистором через переключатель.

4. Имитатор по н. 1, отличающийся тем, что выход задающего генератора подсоединен ко входу генератора несущей частоты.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Патент США Хо 3743754, кл. 35-10.2, 1973.

752456

О 7 оез mpomoga,"

Риз. 4

Корректор С. Файн

Редактор Т. Горячева

Заказ 881/1007 Изд. № 398 Тираж 474 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Составитель В. Талянский

Техред А. Камышникова

0mcFnoxo ß

Š— .ф

fflp. 1

Dmdno os

У7Р. 2