4. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
Лабораторная установка представляет собой серийный морской приёмоизмеритель (ПИ) ИФРНС "Балтика" со входным устройством, имеющим штыревую приемную антенну (элементарный диполь) высотой 1,5 м, и с сетевым блоком электропитания. Структурная схема установки приведена на рис.3.
Рис.3. Структурная схема лабораторной установки
ПИ "Балтика" имеет следующие органы управления:
-наборное поле из 16 клавиш;
-тумблер включения электропитания "СЕТЬ" (сбоку);
-тумблер включения экрана "ЭКРАН" (сбоку);
-аварийная кнопка "ПУСК" (сзади). ПИ "Балтика" содержит два индикатора:
-экран (матричный газоразрядный) с десятью строками по 16 символов, предназначенный для отображения вводной и выводной информации;
-светодиод "ОТСЧЁТ" для индикации наличия достоверных отсчётов при отключенном экране.
Наборное поле (клавиатура) содержит следующие клавиши:
-десять цифровых клавиш ("0"-"9");
-знаковая клавиша ("–");
-клавиша десятичной запятой (",");
-клавиша стирания ("С");
-префиксная клавиша (″ ″) ;
-управляющие клавиши "Ввод" (" ← ") и "Вывод" (" → ").
Радионавигационные сигналы ИФРНС "Чайка" принимаются штыревой антенной (вертикальный электрический диполь), фильтруются, усиливаются и поступают в предпроцессор.
– 12 –
В предпроцессоре сигналы преобразуются в цифровую последовательность, которая запоминается в буферном накопителе. Из буферного накопителя дискретные отсчёты считываются вычислительным устройством, которое производит статистическую обработку поступающей цифровой информации (поиск сигналов ОС, нахождение точки привязки к местной шкале времени), вычисление текущих значений радионавигационных параметров и их преобразование в требуемую систему координат, а также решает ряд сервисных задач. Результаты вычислений высвечиваются на экране ПИ.
При необходимости информация, выводимая на экран, сопровождается звуковыми сигналами.
Обработка принятых радиосигналов обычно производится в несколько этапов (см. рис.4):
-поиск сигналов станций ИФРНС,
-допоиск фронтов сигналов,
-фазовое измерение временнóго положения сигналов,
-разрешение многозначности фазовых отсчётов.
При поиске сигналов производится стробирование периода Тп с дискретностью τп, накопление выборок от каждого строба в отдельных ячейках и сравнение результатов накопления с порогом принятия решения в режиме поиска. Если порог во всех ячейках не превышен, то стробы сдвигаются на τп (мкс) и процесс поиска повторяется. В противном случае принимается решение о наличии сигнала в стробе, в котором произошло превышение порога (рис.4.б, точка П). Таким образом, поиск является одновременно измерением временнóго положения сигнала ИФРНС (рис.4,а) с точностью ± τп.
Радиосигнал ИФРНС распространяется к НТС по двум путям: непосредственно вдоль Земли (земной сигнал) и после отражения от ионосферы (отраженный сигнал, см. рис.4); задержка второго относительно первого около 40 мкс. Поскольку параметры отраженного сигнала нестабильны во времени, то для измерения РНП используется фронт земного сигнала, свободный от отраженного. Задача обнаружения фронта решается на этапе допоиска.
При допоиске используется стробирование участка Тп около места обнаружения сигнала в поиске с шагом τдп << τп (рис.4.в), ограниченным числом стробов (10 на рис.4.в). Далее, как и на этапе поиска, решается задача обнаружения сигнала. Если при этом будет обнаружен сигнал в первом стробе (точка ДП1 на рис.4.в), то процесс повторяется при новом положении стробов допоиска (рис.4.г). Если при новом положении стробов в первом стробе сигнал не обнаружен, а начиная с k-го строба обнаружен, то принимается решение о совпадении начала фронта сигнала с положением строба с наименьшим номером (точка ДП2 на рис.4.г). На этом процесс допоиска завершается и начинается измерение фазы сигнала.
– 13 –