СПОСОБ СИНХРОНИЗАЦИИ АППАРАТУРЫ НАКЛОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ИОНОСФЕРЫ ПРИ ПОМОЩИ СИГНАЛОВ С ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ
METHOD OF SYNCHRONISATION OF EQUIPMENT OF IONOSPHERE OBLIQUE SOUNDING BY MEANS OF SIGNALS WITH LINEAR FREQUENCY MODULATION

Изобретение относится к радиотехнике, предназначено для синхронизации диагностической аппаратуры наклонного зондирования ионосферы при помощи сигналов с линейной частотной модуляцией и может использоваться в KB радиолокации.
Известны способы синхронизации при помощи GPS [1], а также «временной» и «частотный» способ при помощи ЛЧМ сигналов.
н
к
н
н
Наиболее близким по технической сущности является способ синхронизации аппаратуры при радиолокации, в том числе и при наклонном зондировании ионосферы, при котором осуществляют излучение/прием радиосигналов ЛЧМ передатчика на скользящей частоте со скоростью 100 кГц/с в интервале частот от f до f=f+100 кГц, с периодом повторения ΔТ=1 с. Частота f лежит в интервале частот прохождения радиосигнала и может изменяться по согласованной программе в процессе синхронизации.
Однако в известных способах синхронизации процесс синхронизации занимает несколько минут, а для первого способа требуются специальные радиоприемники GPS.
Техническим результатом заявляемого способа является сокращение времени синхронизации аппаратуры.
н
к
н
н
н
к
н
пр
1
пр
н
Этот технический результат достигается тем, что при синхронизации аппаратуры наклонного зондирования ионосферы при помощи сигналов с линейной частотной модуляцией, при которой осуществляют режим излучения ЛЧМ передатчика на скользящей частоте с скоростью 100 кГц/с в узком интервале частот от f до f=f+100 кГц, осуществляя режим «пилы» с периодом повторения ΔТ=1 с, причем частота f лежит в интервале частот прохождения и может изменяться по согласованной программе в процессе синхронизации, согласно изобретению, ЛЧМ приемник настраивают на фиксированную частоту, принадлежащую интервалу от f до f=f+100 кГц с полосой пропускания Δf=300 Гц, а НЧ выход ЛЧМ приемника подключают на вход Y осциллографа, развертку которого осуществляют с выхода секундных импульсов синхронометра, после чего, корректируя задержку в синхронометре, добиваются, чтобы начало импульса «метки» ЛЧМ сигнала, пробегающего частоту настройки приемника f, пропорциональной рассогласованию шкал времени ЛЧМ передатчика и ЛЧМ приемника, соответствовало началу развертки осциллографа, после чего вычисляют по формуле Δt=(f-f)/f временную поправку, которую вводят в синхронометр, затем снова осуществляют излучение ЛЧМ импульсов передатчиком с периодом повторения ΔТ=1с, а ЛЧМ приемник переключают в режим ЛЧМ с полосой пропускания Δf=4 кГц и, корректируя задержку в синхронометре, добиваются, чтобы радиосигнал попал в полосу пропускания ЛЧМ приемника, при этом выходной НЧ сигнал приемника наблюдают на осциллографе как тональный сигнал.
На фиг.1 приведена структурная схема радиокомплекса с непрерывным ЛЧМ сигналом, поясняющая способ.
Радиокомплекс содержит приемную и передающую части. Причем ЛЧМ передатчик содержит синхрометр, ЛЧМ синтезатор, усилитель мощности, а ЛЧМ приемник - усилитель высокой частоты, смеситель, синхрометр, ЛЧМ синтезатор, усилитель низкой частоты - осциллограф (фиг.1).
Синхронизация производится следующим образом.
н
к
н
н
На первом этапе осуществляют работу ЛЧМ передатчика в режиме излучения на скользящей частоте со скоростью 100 кГц в узком интервале частот от f до f=f+100 кГц, то есть осуществляют режим «пилы» с периодом повторения ΔТ=1 с. Частота f лежит в интервале частот прохождения и может изменяться по согласованной программе в процессе намерений.
н
к
н
пр
ЛЧМ приемник настраивают на фиксированную частоту, принадлежащую интервалу от f до f=f+100 кГц с полосой пропускания Δf=300 кГц. Тогда, если подключить НЧ выход ЛЧМ приемника на вход Y осциллографа, а его развертку осуществлять с выхода секундных импульсов синхронометра (Ч7-15 или Ч7-37), то ЛЧМ сигнал, пробегая частоту настройки приемника f, будет давать «метки», пропорциональные рассогласованию шкал времени ЛЧМ передатчика и ЛЧМ приемника; затем, корректируя задержку в синхронометре, добиваются, чтобы начало импульса «метки» соответствовало началу развертки осциллографа. При этом временную поправку, которую вводят в синхронометре перед вторым этапом синхронизации, вычисляют по формуле:
1
пр
п
Δt=(f-f)/f
На втором этапе передатчик также излучает ЛЧМ импульсы с периодом повторения ΔТ=1 с, а ЛЧМ приемник переключают в режим ЛЧМ с полосой пропускания Δf=4 кГц и, корректируя задержку и синхронометре, добиваются, чтобы радиосигнал попал в полосу пропускания ЛЧМ приемника, при этом выходной НЧ сигнал приемника наблюдается на осциллографе как квазигармонический сигнал определенной частоты (тональный сигнал). Тогда разностная частота для ЛЧМ приемника будет пропорциональна:
пр
изм
F=(df/dt)Δt,
изм
гр
pacc
где Δt=t-Δt
гр
t - время группового распространения от ЛЧМ передатчика до ЛЧМ приемника;
pacc
Δt - время рассогласования шкал времени передатчика и приемника.
Коррекция проводится в течение нескольких циклов излучения (каждый длительностью 1 с).
При скорости изменения частоты df/dt=100 кГц/с (скорость изменения частоты современных ЛЧМ ионозондов) точность синхронизации может достигать до 10 мкс.
К достоинствам заявляемого способа синхронизации можно отнести то, что отпадает необходимость в дорогостоящей аппаратуре GPS навигации, а также сокращается время синхронизации с 5 мин до 1 мин.
Источники информации
1. RU 2236692 C2.