Фазовая гиперболическая РНС с частотной селекцией сигналов
Фазовая гиперболическая РНС в качестве НП имеет гиперболические изолинии, которые связаны определенной функциональной зависимостью с радионавигационным параметром (РНП) – разностью фаз принимаемых колебаний от двух НО. При частотной селекции сигналов НО одновременно излучают колебания различных частот, которые являются в целях обеспечения их когерентности гармониками базисной частоты.
Рассмотрим теоретические принципы работы такой РНС.
Пусть две радиостанции А и В (рис. 12а) одновременно излучают колебания, которые создают когерентные электромагнитные поля:
| Ea=Eamsin mwt Eb=Ebmsin nwt, | (49) |
где Eam, Ebm–амплитуды электромагнитных полей, приходящих от станций А и В соответственно;
m, n–целые числа;
w–базисная частота.
|
Рис. 12. Принцип работы фазовой РНС с частотной селекцией сигналов
В точке приёма С эти электромагнитные поля создадут в антенне бортового ПИ э.д.с:
| ea=hдEamsin mw(t–Da/v) eb=hдEbmsin nw(t–Db/v), | (50) |
где hд–действующая высота антенны ПИ;
Da, Db–расстояния от НО до точки приёма;
v–скорость распространения электромагнитной волны.
Если эти колебания сразу после усиления в соответствующих каскадах УВЧ подать на фазоизмерительное устройство (ФИУ), то в измеренной разности фаз будет наблюдаться составляющая Dj=w(m–n)t,
изменяющаяся с течением времени. Поэтому перед измерениями их преобразуют в колебания одной частоты, называемой частотой сравнения. Достигается это соответствующим умножением на величины M/m и M/n. M здесь является наименьшим общим кратным чисел m и n. Принципиально важным при этом является то, что когерентность колебаний сохраняется. После такого преобразования на входы ФИУ будут поданы колебания:
|
|
|
| ea'=eam'sin Mw(t–Da/v) eb'=ebm'sin Mw(t–Db/v) | (51) |
Искомая разность фаз определится:
| Mw Dj=Mw(t–Db/v)–Mw(t–Da/v)= ¾¾ (Da–Db) v | (52) |
Учитывая, что w=2pf и v=lf,
где f–линейная частота колебаний;
l–длина волны,
формула (52) примет вид:
| 2pM Dj = ¾¾ (Da–Db) l | (53) |
Подставляя в (53):
| lср=l/M, | (54) |
будем иметь:
| 2p Dj= ¾ (Da–Db), lср | (55) |
где lср–длина волны сравнения.
Анализируя зависимость (55) можно утверждать, что измеренная разность фаз колебаний, идущих от двух навигационных ориентиров пропорциональна разности расстояний до них. Постоянной разности расстояний на поверхности соответствует изолиния, называемая гиперболой, в фокусах которой расположены радиоизлучатели (НО). Таким образом, замеряя в бортовом ПИ разность фаз принятых электромагнитных колебаний от двух радиоизлучателей, можно определить изолинию положения объекта. Имея две пары радиоизлучателей (один из которых может быть общим), можно получить две изолинии положения, точка пересечения которых будет являться местом положения объекта.
|
|
|
Многозначность фазовых определений
Преобразуем (55) к виду:
| 2p Dj= ¾ DD, lср | (56) |
где DD=Da–Db.
Если разность расстояний DD=0; lср; 2lср;...;nlср, то разность фаз соответственно будет Dj=0; 2p; 4p;...2pn. Т.е. при изменении разности расстояния на длину волны сравнения разность фаз принятых колебаний проходит полный фазовый цикл 2p. Расстояние между изолиниями на поверхности рабочего пространства пары НО, соответствующее изменению разности фаз на 2p называется фазовой дорожкой (рис. 12б).
Для непрерывных колебаний разность фаз можно замерить только в пределах одного фазового цикла (в пределах одной фазовой дорожки). Т.е., если в пределах рабочей зоны пары станций укладывается несколько фазовых дорожек, то показания приёмоиндикатора будут периодически повторятся по мере прохождения границ фазовых дорожек (приёмоиндикатор не показывает номер дорожки). В этом заключается суть многозначности фазовых определений.
|
|
|
Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 206; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!