Файл: Проворов К.Л. Радиогеодезия учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 201

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

где ЛѲ изменение фазы фазовращателем, а Д о цена соответ­ ствующего деления. При движении самолета с запросной станцией измеряемое расстояние непрерывно изменяется и осуществить точное совмещение передних фронтов импульсов невозможно. Поэтому при радиогеодезических работах и при аэрофотосъемке положение им­ пульсов на круговой развертке и показания счетчиков расстойний фиксируются в нужные моменты при помощи фоторегистратора (после расшифровки записей в камеральных условиях в отсчеты вводятся необходимые поправки).

 

 

W

Приемник

Линия

Передатчик

/А или/а

переменной

f

задержки

 

Гетеродин

Линия

Детектор

/лили /в

стандартной

задержки

 

 

 

 

 

Контрольный

Блок форм,

 

импульс

Кварцевый

 

контрольных

 

генератор

КалидроЗоч-

импульсод

 

 

ный импульс

 

 

Индикатор

 

Рис . 103

 

На рис. 103 изображена блок-схема ответной (наземной) станции

Шоран,

которая принимает зондирующие

импульсы

частоты fA

(или fB)

и ретранслирует их на несущей

частоте /.

Длительность

передаваемых импульсов 0,8 мкс, а мощность в импульсе 30 кВт. При помощи линии переменной задержки время прохождения импульса в цепях станции приводится к постоянной величине, чем облегчается введение соответствующей поправки при обработке результатов измерений. Контроль времени задержки и частоты посылки зондирующих импульсов осуществляется при помощи калибратора, состоящего из термостатированного кварцевого гене­

ратора частоты Fx

= 93,109 кГц, блока формирования

импульсов

с частотой 0,01^!,

блока стандартной задержки, гетеродина и кон­

трольного индикаторного блока. При помощи кварцевого

генератора,

блока формирования импульсов и гетеродина создаются калибро­ вочные импульсы. Эти импульсы, пройдя через цепи приемника, линии переменной задержки и передатчика ответной станции, попа­ дают через детектор на контрольный индикатор одновременно с кон­ трольными импульсами, прошедшими только через линию стан­ дартной задержки. Совпадение калибровочных и контрольных импульсов свидетельствует о равенстве переменной и стандартной

201


задержек. Очевидно, при ретрансляции зондирующих импульсов в этом случае их задержка в цепях отражающей станции будет равна стандартной задержке. Антенное устройство ответной станции состоит из приемной и передающей четвертьволновых антенн стержне­ вого типа с уголковыми отражателями в виде решеток, смонтирован­ ных на разборной мачте высотой 16 м. Ширина диаграммы напра­ вленности в горизонтальной плоскости около 70°, а в вертикальной 45°. Как запросная, так и ответная станции могут обслуживаться одним человеком каждая.

Системе Шоран свойственны ошибки импульсного метода изме­ рения расстояний, рассмотренные во второй части. Наиболее значи­ тельными из них являются инструментальные ошибки, связанные с непостоянством задержек в цепях станций и с уходом частоты кварцевого генератора. Заметное влияние на точность оказывают ошибки установки шкал и совмещения импульсов при отсчете рас­ стояния, а также ошибки, возникающие из-за неточности учета метеорологических условий, высоты полета самолета и за счет отра­ жения импульсов от земной поверхности вблизи наземных станций.

§ 29. Р А Д И О Г Е О Д Е З И Ч Е С К А Я СИСТЕМА РГСЦ

Фазовая радиогеодезическая система ЦНИИГАиК (РГСЦ) с 1944 г. применялась для определения планового положения точек при гидрографических исследованиях, геофизических съемках и дру­ гих аналогичных работах. Экспериментальные и производственные работы показали высокую эффективность системы и с 1956 г. аппа­ ратура успешно применяется при аэрофотосъемке для планового

обоснования стереотопографических работ в масштабах

1 : 100 ООО,

1 : 50 ООО, а в некоторых случаях и 1 : 25 ООО. Система

применяется

обычно с использованием самолета, корабля или других передвижных средств, по маршруту следования которых и определяется место­ положение необходимых точек. Определение положения точек производится по методу радиолага или фазового зонда.

Комплект аппаратуры РГСЦ в варианте радиолага состоит из одной перемещающейся задающей станции (ЗРГСЦ-О) мощностью 0,1 кВт и двух отражающих базисных станций (ОРГСЦ), устанавли­ ваемых на опорных точках. Мощность отражающих станций по 0,5 кВт. Комплект, предназначенный для измерения по способу фазового зонда, состоит из одной задающей (ЗРГСЦ-Б) и двух отра­ жающих (ОРГСЦ) базисных станций, устанавливаемых на опорных точках, мощностью 0,5 кВт каждая. В комплект аппаратуры фазо­ вого зонда входит, кроме того, одна или несколько перемещающихся приемных станций (РГСЦ-ФЗ), называемых станциями «фазовый зонд».

Система работает на средних волнах. Задающая станция излу­

чает колебания

частоты 1332 кГц; отражающие станции

работают

на частотах 888

и 1998 кГц, составляющих соответственно

2/3 и 3/2

от частоты задающей станции. Максимальная дальность от

самолета

202


до наземной станции составляет 350 км. Средняя квадратическая ошибка определения положения пункта при благоприятной форме засечки по способу радиолага составляет около 7 м. Соответствующая ошибка в способе фазового зонда порядка 10 м.

Задающая радиогеодезическая станция ЗРГСЦ-Б из комплекта фа­ зового зонда устанавливается обычно в помещении или на специальной автомашине. Блок-схема этой станции показана на рис. 104. Станция состоит из передатчика, приемника и фазоиндикаторного устройства.

 

 

 

 

Фазоиндикатор

Передатчик

 

Приемноеустройстбо

 

 

 

Л

 

УВЧ

Смеситель

УПЧ

 

УПЧ

блок

 

 

мощного

 

 

3Т'3Тг

2f

 

if

усиления

Антенный

 

3Т

 

 

 

 

 

 

г>"Р

Блок проме­

срильтр

УВЧ

Смеситель

 

УПЧ

 

жуточного

 

 

 

усиления

Местный

t

 

 

fnp

 

Контроль­

гетеродин

увч

Смеситель

 

 

 

 

АРУ

АРУ

АРУ

ный

 

2'

h if

гетеродин

 

2Т'2Гг

 

 

 

Р и с . 104

Кроме измерений станция обеспечивает дуплексную связь со всеми станциями системы. Передающая часть состоит из генераторного каскада («контрольный гетеродин»), стабилизированного кварцевым резонатором, блоков промежуточного и мощного усиления и пере­ дающей антенны, электрический центр которой совмещен с электри­ ческим центром приемной антенны. Как передающая, так и приемная антенны являются ненаправленными.

Приемник станции ЗРГСЦ-Б имеет три канала для приема частоты

2 3

/ собственного передатчика и частот -^- / и —• /, поступающих от отражающих станций. Между приемной антенной и входом в приемник имеется антенный фильтр для уверенного выделения принимаемых радиоволн на фоне помех. Принятые колебания после прохождения усилителей высокой частоты подаются на смесители одновременно с колебаниями от вспомогательного генератора («местный гете­ родин»), вырабатывающего колебания частот

"З" / г = "g- (/ + /пр)> / г = = / + /пр» ~2 = ~2 (/ 4" /пр)і

где / — основная частота станции; / п р — промежуточная

частота.

2

3

На смесителях выделяются промежуточные частоты -^fnp, / п р и — / п Р ,

203


которые затем подаются на усилители промежуточной частоты. Последние содержат цепочки автоматической регулировки усиления (АРУ), обеспечивающие постоянство напряжений на выходе усили­ телей при изменениях напряжений на их входах. Напряжения промежуточной частоты с усилителей подаются на фазоиндикатор, где с помощью двух электронно-лучевых трубок осуществляется сравне­ ние фазы напряжения промежуточной частоты / п р с фазами напря-

3 2

жении промежуточных частот -^г/п р и -^fnp. При этом на экранах трубок наблюдаются фигуры Лиссажу, характерные для колебаний кратных частот, по устойчивости которых во времени судят о ста­ бильности частот и фазовых соотношений колебаний базисных

I

 

 

 

 

Перехватчик

Приемное устройство

 

Блок

Антенный

 

фильтр

 

 

 

 

мощного

 

 

 

 

усиления

 

 

 

 

 

~ ~ г ~

1-й смеси­

УПЧ

 

блок проме­

УВЧ

АРУ

тель

 

жуточного

f

/ , / г

.

fnp

 

усиления

 

Гетеродин

Іранссрорма-

2-й смеси­

 

 

/г,рг

 

тор частоты

теле

УВЧ

 

 

Т

fa,jfnp

 

 

зТпр

 

Рис . 105

станций. Принятая система обработки сигналов на задающей станции обеспечивает постоянный контроль за работой всех наземных станций системы.

Каждая из отражающих станций системы (ОРГСЦ) принимает колебания задающей станции, трансформирует их по частоте и излу­ чает в пространство. Станции имеют одинаковое устройство и разли­ чаются лишь коэффициентом трансформирования и соответствующими параметрами электрических цепей. Одна станция трансформирует

2

3

частоту в отношении — , а другая в отношении — . Устанавливаются

О

ù

они в помещении или на специальной автомашине. На рис. 105 показана блок-схема станции ОРГСЦ. Передатчик и антенный фильтр аналогичны соответствующим устройствам станции ЗРГСЦ-Б. Приемник супергетеродинного типа с двумя ступенями преобразо­ вания. Гетеродин первой ступени, стабилизированный кварцем, дает частоту гетеродинирования / г , равную (/ 4- / п р ) . Трансформатор

 

 

 

 

 

о

частоты

 

колебаний

этого гетеродина дает

колебания

частоты —/г =

 

 

 

 

 

О

— "о ( / +

/пр) н а одной из отражающих станций и колебания частоты

о

 

 

 

 

 

3

3

 

 

 

 

2-0j4r / r = y

( / + / п р )

на другой. Колебания

частоты

/, поступившие


от задающей станции, после прохождения антенного фильтра уси­ ливаются и поступают в первый смеситель, куда поступают также колебания частоты (/ + / п р ) от местного гетеродина. На выходе смесителя получаются колебания промежуточной частоты / п р . После усиления этих колебаний в трехкаскадном усилителе промежуточной частоты они трансформируются в специальном трансформаторе

2

частоты в отношении — и поступают на второй смеситель, куда

о

о

поступают также колебания частоты (/ + /ПР) о т трансформатора частоты колебаний местного гетеродина. Полученные на выходе

колебания частоты — / после усиления их в оконечном усилителе

высокой частоты поступают в передающее устройство и на фазо­ индикатор, который служит для контроля работы приемного и пере­

дающегоустройств

станций. Для

 

этого на одну пару

отклоняющих

 

пластин электронно-лучевой труб­

 

ки индикатора подается напряже­

 

ние

с выхода

приемного

канала,

 

а на

другую

пару — с

выхода

 

передатчика.

Так как оба колеба-

Р и с . 106

ния

имеют одинаковую

частоту,

 

то фигуры Лиссажу на экране трубки имеют вид эллипса. Наблюдение за постоянством фигуры Лиссажу производится визуально.

Радиостанция фазовый зонд (РГСЦ-ФЗ) помещается обычно на движущемся объекте. Приемник станции супергетеродинный, трехканальный, одинаковый с приемником станции ЗРГСЦ-Б; рассчитан на прием колебаний, излученных задающей и отражающими стан­ циями. В фазоиндикаторе сравниваются фазы колебаний задающей и каждой из отражающих станций. От попарного сложения коле­ баний на экранах электронно-лучевых трубок индикатора возникают фигуры Лиссажу, форма которых при передвижении станции непре­ рывно и периодически изменяется в зависимости от изменения разности расстояний до базисных станций. Счет полных фазовых циклов производится при помрщи фазового счетчика, подключенного к выходу приемника параллельно фазоиндикаторному устройству. Счетчик имеет два канала соответственно числу отражающих станций. Для определения направления изменения фазовых циклов каждый канал, в свою очередь, составлен из двух параллельно действующих линий, работающих со сдвигом по фазе на 1/4 фазового цикла. Каж­ дому полному фазовому циклу на входе того или другого канала на выходе соответствует импульс тока и пауза. Импульсы тока

подаются на

регистрирующее

устройство,

при

помощи

кото­

рого

фотографируются

вспышки

неоновых

ламп,

загорающихся

под

действием

импульсов

тока.

Фотографирование

производится

на движущуюся

пленку

шириной

35 мм, причем по каждому ка­

налу

производится двойная

запись. Таким

образом, на

пленке

205