[go: up one dir, main page]

RU2374764C1 - Shf signal transmission method - Google Patents

Shf signal transmission method Download PDF

Info

Publication number
RU2374764C1
RU2374764C1 RU2008116424/09A RU2008116424A RU2374764C1 RU 2374764 C1 RU2374764 C1 RU 2374764C1 RU 2008116424/09 A RU2008116424/09 A RU 2008116424/09A RU 2008116424 A RU2008116424 A RU 2008116424A RU 2374764 C1 RU2374764 C1 RU 2374764C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
repeater
antenna
subscriber station
signal
transmitting antenna
Prior art date
Application number
RU2008116424/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Петрович Карпенко (RU)
Михаил Петрович Карпенко
Ольга Михайловна Карпенко (RU)
Ольга Михайловна Карпенко
Олег Павлович Дьяков (RU)
Олег Павлович Дьяков
Виталий Алексеевич Крамарь (RU)
Виталий Алексеевич Крамарь
Михаил Юрьевич Сивергин (RU)
Михаил Юрьевич Сивергин
Original Assignee
Негосударственное образовательное учреждение Современная Гуманитарная Академия (НОУ СГА)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Негосударственное образовательное учреждение Современная Гуманитарная Академия (НОУ СГА) filed Critical Негосударственное образовательное учреждение Современная Гуманитарная Академия (НОУ СГА)
Priority to RU2008116424/09A priority Critical patent/RU2374764C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2374764C1 publication Critical patent/RU2374764C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering.
SUBSTANCE: SHF signal transmission method involves guiding of receiving antenna of retranslator to signal source, program guidance of transmitting antenna of retranslator to user station, guidance of user station to retranslator. Guidance of receiving antenna of retranslator to signal source is performed by using program guidance and accurate guidance as per received signal. Signal source is picked up at circular scanning in azimuth; after signal source is found, meridian position is determined in calculation device and azimuth of user station is calculated, which is used for program guidance of transmitting antenna to user station in azimuth. Program guidance as to position angle of receiving and transmitting antennae of retranslator and user station antenna is performed for angles calculated from horizontal plane. Program guidance of user station antenna to retranslator in azimuth is performed by circular scanning in azimuth or by using additional hardware for determining meridian.
EFFECT: improving guidance accuracy of transmitting antenna of retranslator to user station.
4 dwg

Description

Изобретение относится к системам связи и может быть использовано для расширения зоны обслуживания в районах, где отсутствует или наблюдается неустойчивый прием радиотелевизионного сигнала сверхвысокой частоты (СВЧ).The invention relates to communication systems and can be used to expand the service area in areas where there is no or unstable reception of an ultra-high frequency (microwave) radio television signal.

Прямому прохождению сигнала от источника сигнала до точки приема препятствует рельеф местности: наличие холма или горной преграды или точка приема расположена в ложбине. В таких случаях используют специальные линии СВЧ-связи и ретрансляторы. Источником радиотелевизионного сигнала СВЧ может быть наземный источник или космический аппарат (КА).The direct passage of the signal from the signal source to the receiving point is hindered by the terrain: the presence of a hill or mountain barrier or the receiving point is located in a hollow. In such cases, special microwave communication lines and repeaters are used. The source of the microwave television signal can be a ground source or a spacecraft (SC).

Известны способы передачи сигнала СВЧ, реализованные в станциях спутниковой связи. Указанные станции обычно представляют собой приемо-передающие радиостанции с одной общей антенной (на прием и на передачу). Для наведения антенны в этих станциях используют способы, в которых проводят режим программного наведения в заданную точку пространства, а также режим точного наведения по принимаемому сигналу (режим автосопровождения). Переход в режим автосопровождения осуществляют с помощью поиска и захвата сигнала (Покрас A.M., Сомов A.M., Цуриков Г.Г. Антенны земных станций спутниковой связи. - М.: Радио и связь, 1985, с.35-76).Known methods for transmitting a microwave signal implemented in satellite communication stations. These stations are usually transceiver radios with one common antenna (for reception and transmission). To guide the antenna in these stations, methods are used in which the program guidance mode is carried out at a given point in space, as well as the exact guidance mode on the received signal (auto tracking mode). The transition to the auto tracking mode is carried out by searching and capturing a signal (Pokras A.M., Somov A.M., Tsurikov GG Antennas for earth stations in satellite communications. - M .: Radio and communications, 1985, p. 35-76).

В режиме точного наведения по принимаемому сигналу могут использоваться различные методы: метод экстремального наведения, моноимпульсный метод и др.In the accurate guidance mode according to the received signal, various methods can be used: the extreme guidance method, monopulse method, etc.

Недостатком данных способов является трудность реализации точного программного наведения антенны, что связано с необходимостью использования достаточно сложных точных измерительных средств.The disadvantage of these methods is the difficulty in implementing accurate programmed guidance of the antenna, which is associated with the need to use sufficiently complex accurate measuring tools.

Известен способ передачи сигнала СВЧ, использованный в станции спутниковой связи, содержащей параболическую зеркальную антенну с СВЧ-блоком и блоками азимутальной и угломестной осей, блок наведения антенны, вычислительное устройство, снабженное программами, включая программы наведения антенны (Фролов О.П. Антенны для земных станций спутниковой связи. - М.: Радио и связь, 2000, с.260-265).A known method of transmitting a microwave signal used in a satellite communications station containing a parabolic mirror antenna with a microwave unit and azimuth and elevation axis units, an antenna pointing unit, a computing device equipped with programs, including antenna pointing programs (O. Frolov, Antennas for terrestrial satellite communications stations. - M.: Radio and Communications, 2000, p. 260-265).

В данном способе проводят режим программного наведения антенны по углу места и азимуту в заданную точку пространства, а также режим точного наведения антенны на источник сигнала с использованием автосопровождения, реализованного посредством метода экстремального наведения. Режим точного наведения антенны осуществляют путем перехода из режима программного наведения с использованием поиска и захвата сигнала.In this method, the antenna is programmed to be guided by elevation and azimuth to a given point in space, as well as the antenna is accurately guided to a signal source using auto tracking implemented using the extreme guidance method. The antenna’s exact guidance mode is carried out by switching from the program guidance mode using the search and capture of the signal.

Недостатком данного способа является значительная погрешность программного наведения. Это обусловлено, прежде всего, ошибкой определения меридиана.The disadvantage of this method is the significant error of the software guidance. This is primarily due to the error in determining the meridian.

Прототипом изобретения является способ передачи сигнала СВЧ, реализованный в ретрансляторе, содержащем приемную и передающую параболические зеркальные антенны, а также СВЧ-блоки, блоки азимутальной и угломестной осей приемной и передающей антенн. В состав ретранслятора также входят блок наведения приемной антенны и вычислительное устройство, снабженное программами, включая программы наведения антенны. Передачу сигнала СВЧ осуществляют на абонентскую станцию, содержащую параболическую зеркальную антенну с СВЧ-блоком и блоками азимутальной и угломестной осей, блок наведения антенны, вычислительное устройство, снабженное программами, включая программы наведения антенны - патент РФ №2308154, Н04В 5/00, 2007.The prototype of the invention is a microwave signal transmission method implemented in a repeater containing receiving and transmitting parabolic mirror antennas, as well as microwave blocks, azimuth and elevation axis blocks of the receiving and transmitting antennas. The repeater also includes a receiver antenna pointing unit and a computing device equipped with programs, including antenna pointing programs. The microwave signal is transmitted to a subscriber station containing a parabolic mirror antenna with a microwave unit and azimuth and elevation axis blocks, an antenna pointing unit, a computing device equipped with programs, including antenna pointing programs, RF patent №2308154, Н04В 5/00, 2007.

В данном способе осуществляют наведение приемной антенны ретранслятора на источник сигнала с использованием программного наведения и точного наведения по принимаемому сигналу, а также программное наведение передающей антенны ретранслятора на абонентскую станцию в соответствии с рассчитанными углом места и азимутом, и проводимое после наведения передающей антенны наведение антенны абонентской станции на ретранслятор, осуществляемое последовательно путем предварительного программного наведения, точного наведения по принимаемому от ретранслятора сигнала и стабилизации положения антенны.In this method, the receiving antenna of the relay is guided to the signal source using software guidance and precise guidance on the received signal, as well as the software pointing of the transmitting antenna of the repeater to the subscriber station in accordance with the calculated elevation and azimuth, and conducted after pointing the transmitting antenna, pointing the antenna of the subscriber stations to the repeater, carried out sequentially by preliminary program guidance, accurate guidance on the received t repeater signal and stabilize the antenna position.

Недостатком данного способа является относительно невысокая точность программного наведения передающей антенны на абонентскую станцию, в первую очередь, по азимуту из-за неточного нахождения меридиана.The disadvantage of this method is the relatively low accuracy of the programmed guidance of the transmitting antenna to the subscriber station, primarily in azimuth due to inaccurate location of the meridian.

Для остронаправленных антенн (ширина диаграммы направленности менее 120 угловых минут) задача точного программного наведения передающей антенны на абонентскую станцию является одной из наиболее сложных. В данных устройствах из-за отсутствия приемного канала не может быть использована обратная связь по сигналу для повышения точности наведения антенны, как это делается в приемо-передающих станциях.For highly directional antennas (beamwidth less than 120 arc minutes), the task of accurately programmatically guiding the transmitting antenna to the subscriber station is one of the most difficult. In these devices, due to the lack of a receiving channel, signal feedback cannot be used to increase the accuracy of antenna pointing, as is done in transceiver stations.

Отклонение основания ретранслятора от горизонтальной плоскости (ошибка негоризонтальности) может быть определена с помощью устройства местной вертикали, например маятникового типа, а также жидкостного уровня.The deviation of the base of the repeater from the horizontal plane (non-horizontal error) can be determined using a local vertical device, such as a pendulum type, as well as a liquid level.

Для определения меридиана может быть использован радиокомпас, работающий от спутниковой радионавигационной системы.To determine the meridian, a radio compass operating from a satellite radio navigation system can be used.

Радиокомпас с приемлемыми размерами (измерительной базой 3-6 метров) имеет точность (по уровню 3σ) 15-30 угловых минут. Этого недостаточно для анализируемых ретрансляторов. Кроме того, при программном наведении передающей антенны ретранслятора на абонентскую станцию имеют место навигационные ошибки по азимуту и углу места. Эти ошибки вызваны погрешностями определения координат (широты, долготы), а также высоты ретранслятора и абонентской станции. Влияние данных ошибок возрастает при уменьшении расстояния между ретранслятором и абонентской станцией.A compass with acceptable dimensions (measuring base 3-6 meters) has an accuracy (at 3σ level) of 15-30 arc minutes. This is not enough for the analyzed repeaters. In addition, when programmatically pointing the transmitting antenna of the repeater to the subscriber station, there are navigation errors in azimuth and elevation. These errors are caused by errors in the determination of coordinates (latitude, longitude), as well as the height of the repeater and the subscriber station. The influence of these errors increases with decreasing distance between the repeater and the subscriber station.

Технической задачей изобретения является повышение точности наведения передающей антенны ретранслятора на абонентскую станцию, упрощение ретранслятора и уменьшение его массы, а также упрощение эксплуатации ретранслятора.An object of the invention is to increase the accuracy of pointing the transmitting antenna of the repeater to the subscriber station, simplifying the repeater and reducing its mass, as well as simplifying the operation of the repeater.

Для достижения указанного технического результата в способе передачи сигнала СВЧ, включающем наведение приемной антенны ретранслятора на источник сигнала с использованием программного наведения и точного наведения по принимаемому сигналу, программное наведение передающей антенны ретранслятора на абонентскую станцию в соответствии с рассчитанными углом места и азимутом, а также проводимое после наведения передающей антенны наведение антенны абонентской станции на ретранслятор, осуществляемое последовательно путем предварительного программного наведения, точного наведения по принимаемому от ретранслятора сигнала и стабилизации положения антенны, после точного наведения антенны абонентской станции на ретранслятор проводят поочередное пошаговое сканирование передающей антенны ретранслятора сначала по углу места, а потом по азимуту, причем перед началом сканирования передающую антенну переводят из начального положения в исходное положение путем подачи импульсов сканирования, при этом соответствующий угол передающей антенны уменьшается на (1,25-1,5) ширины диаграммы направленности передающей антенны ретранслятора, перемещение из начального положения начинают с передачи синхронизирующего импульса от передающей антенны ретранслятора на антенну абонентской станции, при этом длительность синхронизирующего импульса составляет (0,03-0,1) длительности импульса сканирования, после приема синхронизирующего импульса в вычислительном устройстве абонентской станции осуществляют формирование импульсов и их счет с помощью первого счетчика, причем длительность этих импульсов равна длительности импульсов сканирования, формируемых в вычислительном устройстве ретранслятора, затем при движении передающей антенны ретранслятора из исходного положения в абонентской станции проводят дискретное измерение принимаемого от передающей антенны ретранслятора сигнала, при возрастании сигнала, превышающем величину порога, составляющего (0,4-0,6) максимального значения сигнала, в вычислительном устройстве абонентской станции формируют команду, по которой начинается счет импульсов во втором счетчике, а затем при снижении сигнала до значения порога осуществляют остановку обоих счетчиков, при этом команды на включение второго счетчика и остановку обоих счетчиков в вычислительном устройстве абонентской станции формируют при совпадении результатов двух измерений сигнала из трех, проводимых в течение одного импульса сканирования, после этого в вычислительном устройстве абонентской станции определяют номер шага, соответствующего направлению оптической оси передающей антенны ретранслятора на абонентскую станцию, и отображают его, соответственно, на устройстве индикации угла места и азимута абонентской станции, затем найденные номера шагов вводят в вычислительное устройство ретранслятора, в котором определяют углы коррекции по углу места и азимуту, после чего производят разворот передающей антенны на абонентскую станцию с фиксацией ее положения сначала по скорректированному углу места, а потом по скорректированному азимуту, после этого осуществляют передачу сигнала СВЧ.To achieve the specified technical result in a method of transmitting a microwave signal, including pointing the receiving antenna of the repeater to the signal source using software guidance and precise guidance on the received signal, programmed guidance of the transmitting antenna of the repeater to the subscriber station in accordance with the calculated elevation and azimuth, as well as after pointing the transmitting antenna, pointing the antenna of the subscriber station to the repeater, carried out sequentially by previously program guidance, precise guidance on the signal received from the repeater and stabilization of the antenna position, after the antenna of the subscriber station is accurately pointed at the repeater, one-by-one step-by-step scanning of the transmitting antenna of the repeater is carried out, first by elevation and then by azimuth, and before the start of scanning, the transmit antenna is transferred from the initial position to the initial position by applying scanning pulses, while the corresponding angle of the transmitting antenna is reduced by (1.25-1.5) the width of the diag Amma directivity of the transmitting antenna of the repeater, moving from the initial position begins with the transmission of the synchronizing pulse from the transmitting antenna of the repeater to the antenna of the subscriber station, while the duration of the synchronizing pulse is (0.03-0.1) the duration of the scanning pulse after receiving the synchronizing pulse in the computing device subscriber stations carry out the formation of pulses and their count using the first counter, and the duration of these pulses is equal to the duration of the pulse of scans formed in the repeater’s computing device, then, when the transmitting antenna of the repeater moves from its original position in the subscriber station, a discrete measurement of the signal received from the transmitting antenna of the repeater is carried out, with the signal increasing above the threshold amounting to (0.4-0.6) maximum values of the signal, in the computing device of the subscriber station form a command, which starts the pulse count in the second counter, and then when the signal decreases to a threshold value there is a stop of both counters, while the commands to turn on the second counter and stop both counters in the computing device of the subscriber station form when the results of two measurements of the signal from three taken during one scan pulse coincide, after which the step number corresponding to the computing of the subscriber station is determined the direction of the optical axis of the transmitting antenna of the repeater to the subscriber station, and display it, respectively, on the device indicating the elevation and the azimuth of the subscriber station, then the found step numbers are entered into the repeater computing device, in which the correction angles are determined by the elevation angle and azimuth, after which the transmit antenna is rotated to the subscriber station with fixation of its position first by the adjusted elevation angle, and then by the adjusted azimuth , then transmit the microwave signal.

Способ реализуется благодаря проведению дополнительных режимов, связанных с наведением передающей антенны ретранслятора на абонентскую станцию.The method is implemented due to additional modes associated with pointing the transmitting antenna of the repeater to the subscriber station.

В качестве примера рассматриваем ретранслятор, в котором приемная и передающая антенны представляют собой остронаправленную параболическую зеркальную антенну с шириной диаграммы направленности - ⌀ДН, равной 60 угловых минут.As an example, we consider a repeater in which the receiving and transmitting antennas are a pointed parabolic reflector antenna with a beam pattern width of ⌀DN equal to 60 angular minutes.

Для частот от 4,5 до 7,5 ГГц диаметр такой антенны составляет от 4,7 до 2,8 метра.For frequencies from 4.5 to 7.5 GHz, the diameter of such an antenna is from 4.7 to 2.8 meters.

Высокой считается точность наведения антенны с потерями по мощности 0,5 дБ, что соответствует погрешности наведения ±0,2⌀ДН. Для рассматриваемого примера это соответствует ошибке наведения ±12 угловых минут.High accuracy is the accuracy of pointing the antenna with a power loss of 0.5 dB, which corresponds to a pointing error of ± 0.2 ⌀ DN. For the considered example, this corresponds to a pointing error of ± 12 arc minutes.

Способ иллюстрируется фиг.1-4, на которых приведены: на фиг.1 - функциональная схема ретранслятора, на фиг.2 - функциональная схема абонентской станции, на фиг.3 - блок-схема режимов наведения приемной и передающей антенн ретранслятора и антенны абонентской станции, на фиг.4 - блок-схема подпрограммы коррекции программных угла места и азимута абонентской станции.The method is illustrated in Figs. 1-4, in which: Fig. 1 is a functional diagram of a repeater, Fig. 2 is a functional diagram of a subscriber station, Fig. 3 is a block diagram of a guidance mode of a receiving and transmitting antenna of a repeater and a subscriber station antenna , Fig.4 is a block diagram of a routine for correcting software elevation and azimuth of a subscriber station.

Ретранслятор, изображенный на фиг.1, содержит приемную антенну 1, на которой установлен СВЧ-блок 2 приемной антенны, соединенный с размещенным на передающей антенне 3 СВЧ-блоком 4 передающей антенны. СВЧ-блок 2 и СВЧ-блок 4 предназначены для усиления, фильтрации и преобразования частоты ретранслируемого СВЧ-сигнала. Второй выход СВЧ-блока 2 приемной антенны соединен с блоком 5 наведения приемной антенны, предназначенным для преобразования СВЧ-сигнала в сигнал, используемый для точного наведения приемной антенны 1. Для управления по азимутальной оси 6 приемной антенны ретранслятор содержит блок 7 азимутальной оси приемной антенны, а для управления по угломестной оси 8 приемной антенны - блок 9 угломестной оси приемной антенны.The repeater shown in Fig. 1 comprises a receiving antenna 1 on which a microwave unit 2 of the receiving antenna is mounted connected to a microwave unit 4 of the transmitting antenna located on the transmitting antenna 3. The microwave unit 2 and the microwave unit 4 are designed to amplify, filter, and convert the frequency of the relayed microwave signal. The second output of the microwave unit 2 of the receiving antenna is connected to the block 5 of the guidance of the receiving antenna, designed to convert the microwave signal into a signal used for precise guidance of the receiving antenna 1. For control along the azimuth axis 6 of the receiving antenna, the relay includes a block 7 of the azimuthal axis of the receiving antenna, and for control along the elevation axis 8 of the receiving antenna, a block 9 of the elevation axis of the receiving antenna.

Для управления по азимутальной оси 10 передающей антенны ретранслятор содержит блок 11 азимутальной оси передающей антенны, а для управления по угломестной оси 12 передающей антенны - блок 13 угломестной оси передающей антенны.For control along the azimuthal axis 10 of the transmitting antenna, the repeater comprises a block 11 of the azimuthal axis of the transmitting antenna, and for control along the elevation axis 12 of the transmitting antenna, a block 13 of the elevation axis of the transmitting antenna.

В состав блоков 7 и 9 приемной антенны и блоков 11 и 13 передающей антенны входят датчики углов с устройствами обработки сигналов, а также приводы, обеспечивающие повороты вокруг осей.The composition of blocks 7 and 9 of the receiving antenna and blocks 11 and 13 of the transmitting antenna include angle sensors with signal processing devices, as well as drives that provide rotations around the axes.

Ретранслятор содержит также вычислительное устройство 14, предназначенное для управления приемной антенной 1 и передающей антенной 3 и соединенное с блоком 5, а также с блоками 7, 9, 11 и 13. В состав ретранслятора входит также устройство 15 ввода данных.The relay also contains a computing device 14, designed to control the receiving antenna 1 and the transmitting antenna 3 and connected to the block 5, as well as to the blocks 7, 9, 11 and 13. The repeater also includes a data input device 15.

Приемная антенна 1 ретранслятора предназначена для усиления принимаемого радиотелевизионного сигнала 16, приходящего от источника сигнала, а передающая антенна 3 - для усиления излучаемого радиотелевизионного сигнала 17, поступающего от ретранслятора на абонентскую станцию.The receiving antenna 1 of the relay is intended to amplify the received radio television signal 16 coming from the signal source, and the transmitting antenna 3 is to amplify the radiated television and radio signal 17 coming from the relay to the subscriber station.

Абонентская станция, изображенная на фиг.2, содержит антенну 18, на которой установлен СВЧ-блок 19, соединенный с блоком 20 наведения антенны, предназначенным для преобразования СВЧ-сигнала в сигнал, используемый для точного наведения антенны 18. Для управления по азимутальной оси 21 антенны абонентская станция содержит блок 22 азимутальной оси антенны, а для управления по угломестной оси 23 антенны - блок 24 угломестной оси антенны.The subscriber station shown in figure 2, contains an antenna 18 on which a microwave unit 19 is mounted, connected to the antenna pointing unit 20, designed to convert the microwave signal into a signal used to accurately direct the antenna 18. For control along the azimuth axis 21 antennas, the subscriber station contains a block 22 of the azimuthal axis of the antenna, and for control along the elevation axis 23 of the antenna, a block 24 of the elevation axis of the antenna.

В состав блоков 22 и 24 входят датчики углов с устройствами обработки сигналов, а также приводы, обеспечивающие поворот вокруг осей.Blocks 22 and 24 include angle sensors with signal processing devices, as well as drives that provide rotation around the axes.

Абонентская станция содержит также вычислительное устройство 25, соединенное с блоками 20, 22 и 24, а также подсоединенные к вычислительному устройству 25 устройство 26 индикации угла места абонентской станции и устройство 27 индикации азимута абонентской станции.The subscriber station also includes a computing device 25 connected to the blocks 20, 22 and 24, as well as a device 26 for indicating the elevation of the subscriber station and a device 27 for indicating the azimuth of the subscriber station connected to the computing device 25.

Антенна 18 абонентской станции предназначена для усиления радиотелевизионного сигнала 28, приходящего от ретранслятора.The antenna 18 of the subscriber station is designed to amplify the radio television signal 28 coming from the repeater.

На фиг.3 изображены режимы:Figure 3 shows the modes:

29 - наведение приемной антенны ретранслятора на источник сигнала;29 - pointing the receiving antenna of the repeater to the signal source;

30 - программное наведение передающей антенны ретранслятора на абонентскую станцию;30 - software guidance of the transmitting antenna of the repeater to the subscriber station;

31 - наведение антенны абонентской станции на ретранслятор;31 - pointing the antenna of the subscriber station to the repeater;

32 - сканирование передающей антенны ретранслятора по углу места;32 - scanning of the transmitting antenna of the repeater in elevation;

33 - сканирование передающей антенны ретранслятора по азимуту;33 is a scan of the transmitting antenna of the repeater in azimuth;

34 - ввод поправок в вычислительное устройство ретранслятора и расчет углов коррекции угла места и азимута абонентской станции;34 - input corrections into the computing device of the repeater and the calculation of the correction angles of elevation and azimuth of the subscriber station;

35 - наведение передающей антенны ретранслятора по скорректированному углу места на абонентскую станцию;35 - pointing the transmitting antenna of the repeater along the adjusted elevation angle to the subscriber station;

36 - наведение передающей антенны ретранслятора по скорректированному азимуту на абонентскую станцию.36 - pointing the transmitting antenna of the repeater in the corrected azimuth to the subscriber station.

На фиг.3 показаны известные штатные режимы наведения антенн ретранслятора и абонентской станции, а также новые дополнительные режимы, использование которых позволило обеспечить получение указанного технического результата.Figure 3 shows the well-known standard modes of pointing the antennas of the repeater and the subscriber station, as well as new additional modes, the use of which made it possible to obtain the specified technical result.

Блок-схема отражает последовательность режимов и их взаимосвязь.The flowchart reflects the sequence of modes and their relationship.

При установке и вводе ретранслятора в эксплуатацию производится его начальная выставка. При этом обычно при помощи шайб и прокладок, а также измерительных средств (уровень, теодолит) осуществляется выставка азимутальных осей антенн перпендикулярно горизонтальной плоскости. Взаимная привязка азимутальных систем (нулевых азимутальных отсчетов) приемной и передающей антенн производится при изготовлении ретранслятора с помощью посадочных штифтов, если используется общее основание для обеих антенн. При раздельных основаниях антенн их азимутальная привязка осуществляется при установке ретранслятора с помощью теодолита и технологических зеркал. Привязка азимутальной измерительной системы ретранслятора к меридиану проводится с помощью дополнительных технических средств (радиокомпас, гирокомпас и т.д.).When the repeater is installed and commissioned, its initial exhibition is carried out. In this case, usually with the help of washers and gaskets, as well as measuring tools (level, theodolite), the azimuthal axes of the antennas are displayed perpendicular to the horizontal plane. The azimuthal systems (zero azimuthal readings) of the receiving and transmitting antennas are mutually linked in the manufacture of the repeater using landing pins, if a common base for both antennas is used. With separate bases of the antennas, their azimuthal binding is carried out when the repeater is installed using the theodolite and technological mirrors. The binding of the azimuthal measuring system of the repeater to the meridian is carried out using additional technical means (radio compass, gyrocompass, etc.).

Использование дополнительных режимов сканирования передающей антенны 3 (фиг.1) ретранслятора по углу места и азимуту позволяет существенно уменьшить ошибки наведения этой антенны на абонентскую станцию по данным углам. Это обеспечивается благодаря реализации обратной связи по сигналу, излучаемому передающей антенной 3 ретранслятора и измеряемому антенной 18 (фиг.2) абонентской станции. Компенсируются по углу места ошибки горизонтирования и навигационная, а по азимуту - ошибки определения меридиана и навигационная.The use of additional scanning modes of the transmitting antenna 3 (Fig. 1) of the repeater in elevation and azimuth can significantly reduce errors in pointing this antenna to the subscriber station at these angles. This is due to the implementation of feedback on the signal emitted by the transmitting antenna 3 of the relay and measured by the antenna 18 (figure 2) of the subscriber station. The horizontal and navigation errors are compensated for by the elevation angle, and the meridian and navigation errors are determined by the azimuth.

В предложенном изобретении в качестве физически реализуемого азимутального базового направления предлагается использование направления оптической оси приемной антенны 1 ретранслятора на источник сигнала. При этом направление меридиана, которое используется в программе наведения передающей антенны 3 ретранслятора, находят расчетным путем. Анализ проводится для наиболее распространенного случая, когда источником сигнала является КА.In the proposed invention as a physically feasible azimuthal base direction, it is proposed to use the direction of the optical axis of the receiving antenna 1 of the repeater to the signal source. In this case, the direction of the meridian, which is used in the guidance program of the transmitting antenna 3 of the repeater, is calculated. The analysis is carried out for the most common case when the signal source is a spacecraft.

Ошибка программного наведения передающей антенны 3 на абонентскую станцию по азимуту является суммой ошибки положения КА на орбите, навигационной ошибки, а также приборных ошибок (отработки угла) приемной и передающей антенн 1 и 3.The error in the programmatic guidance of the transmitting antenna 3 to the subscriber station in azimuth is the sum of the errors in the satellite’s position in orbit, the navigation error, as well as the instrument errors (working off the angle) of the receiving and transmitting antennas 1 and 3.

Ошибка положения современных КА («Галс», «Экспресс») составляет ±12 угловых минут. Это меньше, чем ошибка радиокомпаса.The position error of modern spacecraft (Hals, Express) is ± 12 arc minutes. This is less than a radio compass error.

Для рассматриваемого примера ретранслятора суммарная ошибка программного наведения передающей антенны 3 по азимуту (без использования дополнительных режимов) превышает допустимое значение.For the considered example of the repeater, the total error of the software guidance of the transmitting antenna 3 in azimuth (without using additional modes) exceeds the permissible value.

Существенно также, что в предлагаемом способе за счет введения обратной связи по сигналу компенсируются погрешности начальной установки передающей антенны 3 по углу места и азимуту. С учетом того, что при точном наведении приемной антенны 1 по сигналу аналогичные погрешности приемной антенны 1 также компенсируются, предлагается использовать приемную и передающую антенны 1 и 3 с раздельными основаниями. Это позволяет значительно (на 40-70 кг) сократить массу ретранслятора.It is also significant that in the proposed method, due to the introduction of feedback on the signal, the errors of the initial installation of the transmitting antenna 3 in elevation and azimuth are compensated. Considering that when the receiving antenna 1 is accurately guided by the signal, the similar errors of the receiving antenna 1 are also compensated, it is proposed to use the receiving and transmitting antennas 1 and 3 with separate bases. This allows you to significantly (40-70 kg) to reduce the mass of the repeater.

Поскольку при начальной установке ретранслятора горизонтирование и привязка азимутальных систем приемной и передающей антенн 1 и 3 не проводятся, это позволяет уменьшить трудоемкость проводимых работ и тем самым упростить эксплуатацию ретранслятора.Since at the initial installation of the repeater, the azimuth and alignment of the azimuth systems of the receiving and transmitting antennas 1 and 3 are not carried out, this reduces the complexity of the work and thereby simplifies the operation of the repeater.

При установке ретранслятора на стационарной площадке ошибка горизонтирования не превышает 15-20 угловых минут, а ошибка привязки азимутальных систем антенн не превышает 5-10 угловых минут. Поэтому для рассматриваемых ретрансляторов величина сигнала, принимаемого антенной 18 (фиг.2) абонентской станции, лежит в допустимых пределах. В предлагаемом способе допускается уменьшение сигнала от максимального значения по мощности на 3 дБ (по напряжению - на 30 процентов).When installing the repeater on a stationary site, the leveling error does not exceed 15-20 angular minutes, and the error in linking the azimuthal antenna systems does not exceed 5-10 angular minutes. Therefore, for the considered repeaters, the signal received by the antenna 18 (Fig.2) of the subscriber station is within acceptable limits. In the proposed method, the signal can be reduced from the maximum value by power by 3 dB (by voltage - by 30 percent).

Предложенный способ передачи сигнала СВЧ реализуется следующим образом.The proposed method of transmitting a microwave signal is implemented as follows.

После подачи на ретранслятор питания осуществляют последовательно три известных штатных режима: 29 (фиг.3) - наведение приемной антенны ретранслятора на источник сигнала; 30 - программное наведение передающей антенны ретранслятора на абонентскую станцию; 31 - наведение антенны абонентской станции на ретранслятор.After applying the power to the repeater, three well-known standard modes are carried out sequentially: 29 (Fig. 3) - pointing the receiving antenna of the repeater to the signal source; 30 - software guidance of the transmitting antenna of the repeater to the subscriber station; 31 - pointing the antenna of the subscriber station to the repeater.

Наведение приемной антенны 1 (фиг.1) ретранслятора на источник сигнала проводят с использованием программного наведения и точного наведения по принимаемому сигналу. Захват источника сигнала производят при круговом поиске по азимуту. По найденному при точном наведении азимуту источника сигнала в вычислительном устройстве 14 ретранслятора определяют положение меридиана и рассчитывают азимут абонентской станции, который используют для программного наведения передающей антенны 3 на абонентскую станцию по азимуту.Aiming the receiving antenna 1 (Fig. 1) of the repeater to the signal source is carried out using software guidance and precise guidance on the received signal. The capture of the signal source is carried out in a circular search in azimuth. Based on the azimuth of the signal source, found with precise guidance, the repeater computing device 14 determines the position of the meridian and calculates the azimuth of the subscriber station, which is used to program the transmitting antenna 3 to the subscriber station in azimuth.

Программное наведение по углу места приемной и передающей антенн 1 и 3 ретранслятора и антенны 18 (фиг.2) абонентской станции проводят на рассчитанные от горизонтальной плоскости углы.Program guidance on the elevation of the receiving and transmitting antennas 1 and 3 of the repeater and antenna 18 (figure 2) of the subscriber station is carried out at angles calculated from a horizontal plane.

Программное наведение антенны 18 абонентской станции на ретранслятор по азимуту осуществляют путем кругового поиска по азимуту или с использованием дополнительных технических средств для определения меридиана.Software guidance of the subscriber station antenna 18 to the repeater in azimuth is carried out by circular search in azimuth or using additional technical means to determine the meridian.

В рассматриваемом примере ретранслятора и абонентской станции, приведенных на фиг.1 и фиг.2, при точном наведении приемной антенны 1 (фиг.1) ретранслятора на источник сигнала и антенны 18 (фиг.3) абонентской станции на ретранслятор используется экстремальный метод наведения, который не требует дополнительных аппаратурных затрат. Для реализации точного наведения приемной антенны 1 (фиг.1) на источник сигнала используют блок 5 и вычислительное устройство 14. Точное наведение приемной антенны 1 на источник сигнала после начального наведения обеспечивается во время всех последующих режимов. Его осуществляют как программное наведение с компенсацией уходов КА по принимаемому сигналу. Изменение сигнала фиксируют с помощью блока 5.In the example of the repeater and the subscriber station shown in FIG. 1 and FIG. 2, with the exact pointing of the receiving antenna 1 (FIG. 1) of the repeater to the signal source and the antenna 18 (FIG. 3) of the subscriber station, the extreme pointing method is used, which does not require additional hardware costs. To implement accurate guidance of the receiving antenna 1 (Fig. 1) to the signal source, use block 5 and computing device 14. Exact guidance of the receiving antenna 1 to the signal source after the initial guidance is provided during all subsequent modes. It is implemented as software guidance with compensation for spacecraft departures by the received signal. The signal change is fixed using block 5.

Точное наведение антенны 18 (фиг.2) на ретранслятор осуществляют с помощью блока 20 и вычислительного устройства 25. Коррекцию по сигналу проводят путем изменения программных значений углов места и азимута ретранслятора. Затем, после отработки углов коррекции, осуществляют стабилизацию или механическую фиксацию антенны 18 в этом положении во время всех последующих режимов, а также в процессе эксплуатации.The exact pointing of the antenna 18 (figure 2) to the repeater is carried out using the block 20 and the computing device 25. Correction for the signal is carried out by changing the programmed values of the elevation angles and azimuth of the repeater. Then, after practicing the correction angles, stabilization or mechanical fixation of the antenna 18 in this position is carried out during all subsequent modes, as well as during operation.

Разворот приемной антенны 1 (фиг.1) вокруг азимутальной оси 6 и угломестной оси 8 проводят, соответственно, с помощью блоков 7 и 9, управляемых от вычислительного устройства 14.The rotation of the receiving antenna 1 (figure 1) around the azimuth axis 6 and elevation axis 8 is carried out, respectively, using blocks 7 and 9, controlled from computing device 14.

Разворот передающей антенны 3 вокруг азимутальной оси 10 и угломестной оси 12 производят, соответственно, с помощью блоков 11 и 13, управляемых от вычислительного устройства 14.The rotation of the transmitting antenna 3 around the azimuth axis 10 and the elevation axis 12 is carried out, respectively, using blocks 11 and 13, controlled from the computing device 14.

Разворот антенны 18 (фиг.2) вокруг азимутальной оси 21 и угломестной оси 23 проводят, соответственно, с помощью блоков 22 и 24, управляемых от вычислительного устройства 25.The rotation of the antenna 18 (figure 2) around the azimuth axis 21 and elevation axis 23 is carried out, respectively, using blocks 22 and 24, controlled from computing device 25.

После проведения режима 31 (фиг.3) осуществляют дополнительный режим 32 - сканирование передающей антенны ретранслятора по углу места.After conducting mode 31 (figure 3) carry out an additional mode 32 - scanning the transmitting antenna of the repeater in elevation.

Время точного наведения антенны 18 (фиг.2) на ретранслятор и стабилизации ее положения должно быть не менее 30 секунд до начала режима 32 (фиг.3).The time for accurate pointing of the antenna 18 (figure 2) to the repeater and stabilization of its position should be at least 30 seconds before the start of mode 32 (figure 3).

Перед началом сканирования передающей антенны 3 (фиг.1) по углу места ее переводят из начального положения в исходное положение, которое выбирают, исходя из требуемого диапазона изменения сигнала, принимаемого антенной 18 (фиг.2).Before scanning the transmitting antenna 3 (Fig. 1), the elevation angle is transferred from the initial position to the initial position, which is selected based on the desired range of the signal received by the antenna 18 (Fig. 2).

Разворот передающей антенны 3 (фиг.1) при этом проводят на рассчитанный угол, введенный в вычислительное устройство 14 при изготовлении ретранслятора. Отработку этого угла производят с помощью блока 13, управляемого от вычислительного устройства 14.The rotation of the transmitting antenna 3 (figure 1) is carried out at the calculated angle entered into the computing device 14 in the manufacture of the repeater. The development of this angle is performed using the block 13, controlled from the computing device 14.

При этом развороте угол места передающей антенны 3, отсчитываемый от нулевого положения, уменьшается на (1,25-1,5) ширины диаграммы направленности (по уровню 3 дБ) передающей антенны 3. Это изменение угла места должно быть не меньше суммы допустимой ошибки программного наведения передающей антенны 3 на абонентскую станцию (0,5 ширины диаграммы направленности) и выбранного угла (0,75 ширины диаграммы направленности), соответствующего уменьшению сигнала от максимального значения по мощности на 10 дБ и по напряжению на 70 процентов.In this turn, the elevation angle of the transmitting antenna 3, counted from the zero position, decreases by (1.25-1.5) the radiation pattern width (at a level of 3 dB) of the transmitting antenna 3. This change in elevation angle must not be less than the sum of the permissible software error pointing the transmitting antenna 3 to the subscriber station (0.5 beam pattern) and the selected angle (0.75 beam pattern) corresponding to a decrease in signal from the maximum value by power by 10 dB and by voltage by 70 percent.

Угол сканирования передающей антенны 3 выбирают таким, чтобы обеспечить изменение сигнала, принимаемого антенной 18 (фиг.2) по мощности на 10 дБ от максимального значения. Для указанного исходного положения угол сканирования должен составлять (2,5-3) ширины диаграммы направленности (по уровню 3 дБ) передающей антенны 3 (фиг.1). Угол сканирования вводят в вычислительное устройство 14 при изготовлении ретранслятора.The scanning angle of the transmitting antenna 3 is chosen so as to provide a change in the signal received by the antenna 18 (figure 2) in power by 10 dB from the maximum value. For the specified starting position, the scanning angle should be (2.5-3) the width of the radiation pattern (level 3 dB) of the transmitting antenna 3 (Fig.1). The scanning angle is introduced into the computing device 14 in the manufacture of the repeater.

В предлагаемом способе используется дискретное (пошаговое) сканирование передающей антенны 3. Оно может быть реализовано с помощью шагового мотора или двигателя постоянного тока, управляемого дискретными сигналами.The proposed method uses a discrete (incremental) scan of the transmitting antenna 3. It can be implemented using a stepper motor or a DC motor controlled by discrete signals.

Двигатель может управляться импульсами постоянного напряжения одинаковой длительности, подаваемой на обмотку ротора. Более точным является метод, при котором двигателем по программе отрабатываются одинаковые углы (шаги). Здесь может быть обеспечена высокая точность при использовании прецизионных датчиков угла.The motor can be controlled by pulses of constant voltage of the same duration supplied to the rotor winding. More accurate is the method in which the engine uses the program to work out the same angles (steps). Here, high accuracy can be ensured using precision angle sensors.

Привод с шаговым мотором характеризуется меньшей точностью. Она в значительной степени ограничивается неточностью изготовления зубчатых передач. Преимущества такого привода: простая аппаратура, высокое быстродействие, а также механическая фиксация положения антенны после отработки угла. Поэтому целесообразно использование шагового мотора в том случае, когда обеспечивается требуемая точность.A stepper motor drive is less accurate. It is largely limited by the inaccuracy of gear manufacturing. The advantages of such a drive: simple equipment, high speed, as well as mechanical fixation of the position of the antenna after working off the angle. Therefore, it is advisable to use a stepper motor in the case when the required accuracy is provided.

В рассматриваемом примере ретранслятора в угломестном и азимутальном приводах передающей антенны 3 применяется шаговый мотор. Это позволяет сократить массу аппаратуры при обеспечении требуемой точности.In the considered example of the repeater in the elevation and azimuthal drives of the transmitting antenna 3, a stepper motor is used. This reduces the weight of the equipment while ensuring the required accuracy.

На фиг.4 приведена блок-схема подпрограммы коррекции программных углов места и азимута абонентской станации.Figure 4 shows a block diagram of a subroutine for correcting software elevation angles and azimuth of a subscriber station.

Запуск подпрограммы производят в режиме 32 (фиг.3) генерацией синхронизирующего импульса. Импульс излучается передающей антенной 3 (фиг.1), находящейся в начальном положении, и принимается антенной 18 (фиг.2). Длительность синхронизирующего импульса составляет (0,03-0,1) длительности импульса сканирования. В рассматриваемом примере ретранслятора длительность импульса сканирования составляет 0,15 секунды.The launch of the subroutine is performed in mode 32 (Fig. 3) by the generation of a synchronizing pulse. The pulse is emitted by the transmitting antenna 3 (figure 1), located in the initial position, and is received by the antenna 18 (figure 2). The duration of the synchronizing pulse is (0.03-0.1) the duration of the scan pulse. In this example of a repeater, the scan pulse duration is 0.15 seconds.

По переднему фронту синхронизирующего импульса в вычислительном устройстве 14 (фиг.1) начинается генерация импульсов сканирования передающей антенны 3 (фиг.1) по углу места (первый шаг).On the leading edge of the synchronizing pulse in the computing device 14 (Fig. 1), the generation of scanning pulses of the transmitting antenna 3 (Fig. 1) by elevation angle (first step) begins.

Величину синхронизирующего импульса выбирают такой величины, чтобы значение сигнала, принимаемого антенной 18 (фиг.2), было больше максимального значения по напряжению в (1,4-2) раза.The magnitude of the synchronizing pulse is chosen such that the value of the signal received by the antenna 18 (figure 2) was greater than the maximum voltage value by (1.4-2) times.

По переднему фронту принимаемого антенной 18 (фиг.2) синхронизирующего импульса в вычислительном устройстве 25 абонентской станции начинается генерация импульсов, равных по длительности импульсу сканирования.On the leading edge of the synchronization pulse received by the antenna 18 (FIG. 2), the generation of pulses equal in duration to the scanning pulse begins in the computing device 25 of the subscriber station.

Счет этих генерируемых импульсов, начиная с первого, осуществляют в счетчике N вычислительного устройства 25 (операция 37, фиг.4)The count of these generated pulses, starting from the first, is carried out in the counter N of the computing device 25 (operation 37, figure 4)

По сформированному в ретрансляторе первому импульсу сканирования начинают поворот передающей антенны 3 (фиг.1) по углу места (первый шаг) в сторону уменьшения угла - перевод из начального положения в исходное.According to the first scanning pulse formed in the repeater, the transmitting antenna 3 (Fig. 1) begins to rotate in elevation (first step) in the direction of decreasing the angle — transfer from the initial position to the initial one.

Передающая антенна 3 займет исходное положение через Nн импульсов, что соответствует рассчитанному углу, введенному в вычислительное устройство 14.The transmitting antenna 3 will take its initial position through Nn pulses, which corresponds to the calculated angle entered into the computing device 14.

Начиная с импульса сканирования (Nн+1), производят разворот передающей антенны 3 на заданный угол сканирования.Starting from the scanning pulse (Nн + 1), the transmitting antenna 3 is rotated by a given scanning angle.

Начиная с этого же импульса сканирования (первого шага), в вычислительном устройстве 25 (фиг.2) проводят первое измерение значения сигнала Uci (операция 38, фиг.4), принимаемого антенной 18 (фиг.2) и преобразуемого в блоке 20. Рассчитанное число импульсов Nн вводят в вычислительное устройство 25 до установки ретранслятора. Интервал времени Δt1 между началом импульса сканирования и первым измерением выбирают равным (0,3-0,4) длительности импульса сканирования. Этот интервал времени должен быть больше времени переходного процесса, обусловленного механическим перемещением передающей антенны 3 (фиг.1) (на один шаг) и изменением сигнала в блоке 20 (фиг.2).Starting from the same scanning pulse (first step), in the computing device 25 (FIG. 2), the first measurement of the value of the signal Uci (operation 38, FIG. 4) is received by the antenna 18 (FIG. 2) and converted in block 20. Calculated the number of pulses Nн is introduced into the computing device 25 before installing the repeater. The time interval Δt 1 between the beginning of the scan pulse and the first measurement is chosen equal to (0.3-0.4) the duration of the scan pulse. This time interval should be longer than the transition process due to the mechanical movement of the transmitting antenna 3 (Fig. 1) (one step) and a change in the signal in block 20 (Fig. 2).

Результат первого измерения сравнивают с пороговым значением (операция 39, фиг.4):The result of the first measurement is compared with a threshold value (operation 39, FIG. 4):

Figure 00000001
Figure 00000001

где Uсм - максимальное значение сигнала, К - постоянный коэффициент.where U cm is the maximum value of the signal, K is a constant coefficient.

Значения Uсм и К вводят в вычислительное устройство 25 (фиг.2) абонентской станции до установки ретранслятораThe values of U cm and K are entered into the computing device 25 (FIG. 2) of the subscriber station before installing the repeater

При сканировании передающей антенны 3 (фиг.1) коррекцию программного угла места абонентской станции производят по фиксации порогового значения сигнала UП. Для уменьшения погрешности измерения это значение выбирают на крутом участке диаграммы направленности передающей антенны 3. Его берут равным (0,4-0,6) максимального значения сигнала Uсм, т.е. в формуле (1) К=(0,4-0,6).When scanning the transmitting antenna 3 (Fig. 1), the correction of the elevation angle of the subscriber station is made by fixing the threshold value of the signal U П. To reduce the measurement error, this value is chosen on a steep section of the radiation pattern of the transmitting antenna 3. It is taken equal to (0.4-0.6) of the maximum signal value U cm , i.e. in the formula (1) K = (0.4-0.6).

Исходное положение передающей антенны 3 выбирают таким образом, чтобы для первого и нескольких последующих шагов (не менее одного) величина сигнала Uci была меньше порогового значения.The initial position of the transmitting antenna 3 is chosen so that for the first and several subsequent steps (at least one), the signal value Uci is less than the threshold value.

В предлагаемом способе степень фильтрации принимаемого сигнала и, соответственно, снижения уровня шумов в приемном тракте и блоке 20 (фиг.2) абонентской станции ограничена необходимостью приема короткого по длительности синхронизирующего импульса.In the proposed method, the degree of filtering of the received signal and, accordingly, reducing the noise level in the receiving path and block 20 (Fig. 2) of the subscriber station is limited by the need to receive a short duration synchronizing pulse.

Поэтому для защиты от шумов (помехи) при пересечении порога используют три последовательных измерения во время одного импульса сканирования. Прохождение порога фиксируют при совпадении результатов двух измерений из трех.Therefore, to protect against noise (interference) when crossing the threshold, three consecutive measurements are used during one scan pulse. The threshold is recorded when the results of two measurements out of three coincide.

Длительность всех трех измерений (измерительных импульсов) одинакова и составляет (0,05-0,1) длительности импульса сканирования. Интервалы времени между измерительными импульсами составляют (0,1-0,15) длительности импульса сканирования. Время от окончания третьего измерительного импульса до окончания импульса сканирования должно быть не меньше 0,1 длительности импульса сканирования.The duration of all three measurements (measuring pulses) is the same and is (0.05-0.1) the duration of the scan pulse. The time intervals between the measuring pulses are (0.1-0.15) the duration of the scan pulse. The time from the end of the third measurement pulse to the end of the scan pulse must be at least 0.1 of the scan pulse duration.

При выполнении условия:When the condition is met:

Figure 00000002
Figure 00000002

в вычислительном устройстве 25 (фиг.2) производят первую (↑) фиксацию порога (операция 40, фиг.4).in the computing device 25 (FIG. 2), the first (↑) threshold is fixed (step 40, FIG. 4).

Знак (↑) означает, что фиксируют превышение порога (сигнал возрастает). При этом в вычислительном устройстве 25 (фиг.2) подают постоянный сигнал для последующего проведения операций: 41 (фиг.4) - первая операция совпадения и 42 - вторая операция совпадения.A sign (↑) means that the threshold is exceeded (the signal increases). Moreover, in the computing device 25 (FIG. 2), a constant signal is supplied for subsequent operations: 41 (FIG. 4) —the first match operation and 42 — the second match operation.

После этого проводят операцию 43 - второе измерение сигнала Uci. Его осуществляют на этом же шаге передающей антенны 3 (фиг.1) через время Δt2 от начала импульса сканирования.After this, operation 43, the second measurement of the signal Uci, is performed. It is carried out at the same step of the transmitting antenna 3 (Fig. 1) after a time Δt 2 from the beginning of the scanning pulse.

Результат второго измерения сигнала сравнивают с пороговьм значением (операция 44, фиг.4). Если условие (2) не выполняется, то превышение порогового значения сигнала не фиксируется. При этом возможны два варианта: первый вариант - сработала схема защиты от помехи (шума), т.е. помеха привела к ложному результату при первом измерении, второй вариант - сбой (в сторону уменьшения сигнала) происходит при втором измерении.The result of the second measurement of the signal is compared with a threshold value (operation 44, FIG. 4). If condition (2) is not satisfied, then exceeding the threshold value of the signal is not fixed. In this case, two options are possible: the first option - the protection circuit from interference (noise) has worked, i.e. the interference led to a false result in the first measurement, the second option - a failure (in the direction of decreasing the signal) occurs in the second measurement.

Если условие (2) выполняется, то в вычислительном устройстве 25 (фиг.2) производят вторую (↑) фиксацию порога (операция 45, фиг.4). При этом в вычислительном устройстве 25 (фиг.2) подают постоянный сигнал для проведения операций 41 (фиг.4) и 46 - третья операция совпадения.If condition (2) is fulfilled, then in the computing device 25 (FIG. 2), a second (↑) threshold is fixed (step 45, FIG. 4). At the same time, in the computing device 25 (FIG. 2), a constant signal is supplied for operations 41 (FIG. 4) and 46 is the third matching operation.

В результате этого осуществляют первую операцию совпадения (операция 41). Постоянный сигнал, полученный при выполнении этой операции, через операцию 47 (первая операция суммирования) подают для проведения операции 48 - подключение счетчика N1 и для последующего осуществления операции 49 - четвертая операции совпадения.As a result of this, the first matching operation is performed (operation 41). A constant signal obtained during this operation is transmitted through operation 47 (the first summing operation) for operation 48 — connecting the counter N1, and for subsequent operation 49 — the fourth matching operation.

Возможна фиксация превышения порога при втором измерении в том случае, когда такой фиксации не было при первом измерении сигнала. Это может произойти в результате сбоя при втором измерении (с превышением порога) или при сбое при первом измерении с уменьшением суммарного сигнала (с помехой) ниже порога. В данном случае операции 40 не происходит. Поэтому, соответственно, не проводятся операции 41, 47, 48 и 49.It is possible to fix the excess of the threshold in the second measurement in the case when there was no such fixation in the first measurement of the signal. This may occur as a result of a failure in the second measurement (with exceeding the threshold) or in case of failure in the first measurement with a decrease in the total signal (with interference) below the threshold. In this case, operation 40 does not occur. Therefore, accordingly, no operations 41, 47, 48 and 49 are performed.

Через время Δt3 после начала данного импульса сканирования в вычислительном устройстве 25 (фиг.2) последовательно производят операции: 50 (фиг.4) - третье измерение Uci и 51 - сравнение измеренного сигнала с пороговым значением. При выполнении условия (2) в вычислительном устройстве 25 (фиг.2) проводят третью (Т) фиксацию порога (операция 52, фиг.4).After a time Δt 3 after the start of this scan pulse in the computing device 25 (Fig.2), the following operations are performed sequentially: 50 (Fig.4) - the third measurement of Uci and 51 - comparison of the measured signal with a threshold value. When condition (2) is fulfilled, in the computing device 25 (FIG. 2), a third (T) threshold is fixed (operation 52, FIG. 4).

При этом в вычислительном устройстве 25 (фиг.2) подают постоянный сигнал для проведения операций: 42 (фиг.4) - вторая операция совпадения и 46 - третья операция совпадения.At the same time, in the computing device 25 (FIG. 2), a constant signal is supplied for operations: 42 (FIG. 4) is the second matching operation and 46 is the third matching operation.

Если в операции 39 при первом измерении и в операции 44 при втором измерении условие (2) выполнялось, то в вычислительном устройстве 25 (фиг.2) производят вторую (операция 42) и третью (операция 46) операции совпадения. При этом подают команды на проведение операции суммирования 47. Однако операция 47 была выполнена раньше (после второго измерения сигнала).If in step 39 during the first measurement and in step 44 in the second measurement, condition (2) was fulfilled, then in the computing device 25 (FIG. 2), the second (step 42) and third (step 46) match operations are performed. At the same time, commands are issued to conduct the summation operation 47. However, operation 47 was performed earlier (after the second measurement of the signal).

Если же условие (2) выполняется только при одном измерении (первом или втором), то при выполнении условия (2) при проведении операции 51 при третьем измерении сигнала в вычислительном устройстве 25 (фиг.2) последовательно осуществляют указанные операции 52 (фиг.4), 42 (или 46), 47, 48 и 49.If condition (2) is satisfied only with one measurement (first or second), then when condition (2) is fulfilled, during operation 51 during the third measurement of the signal in computing device 25 (Fig. 2), these operations 52 are sequentially performed (Fig. 4) ), 42 (or 46), 47, 48, and 49.

Таким образом, формирование команды о пересечении порогового значения сигнала в вычислительном устройстве 25 (фиг.2) осуществляют при совпадении результатов двух измерений сигнала из трех, проводимых в течение одного импульса сканирования.Thus, the formation of the command about the intersection of the threshold value of the signal in the computing device 25 (Fig.2) is carried out with the coincidence of the results of two measurements of the signal from three, carried out during one scan pulse.

Начиная с данного импульса сканирования проводят операцию 53 - счетчик N1 (счет импульсов в счетчике N1).Starting from this scan pulse, operation 53 is performed — counter N 1 (pulse count in counter N 1 ).

По переднему фронту следующего импульса сканирования в вычислительном устройстве 25 (фиг.2) последовательно проводят операции: 54 (фиг.4) - формирование управляющего импульса и 49 - четвертая операция совпадения. Постоянный сигнал, полученный в результате выполнения операции 49, подают для последующего выполнения операций (55, 56 и 57) фиксации порога при уменьшении измеряемого сигнала.On the leading edge of the next scan pulse in the computing device 25 (Fig.2), the following operations are performed sequentially: 54 (Fig.4) - formation of a control pulse and 49 - the fourth matching operation. A constant signal obtained as a result of operation 49 is supplied for subsequent operations (55, 56 and 57) of fixing the threshold while decreasing the measured signal.

Тем самым производят подготовку программы вычислительного устройства 25 (фиг.2) к последующему пересечению сигналом порогового значения.Thereby, the preparation of the program of the computing device 25 (Fig. 2) is made for the subsequent crossing of the threshold value by the signal.

До тех пор, пока величина сигнала Uci превышает пороговое значение, для каждого шага продолжается выполнение операций 37 и 53, т.е. работают счетчики N и N1.As long as the value of the signal Uci exceeds the threshold value, operations 37 and 53 continue for each step, i.e. counters N and N 1 work .

При выполнении условия:When the condition is met:

Figure 00000003
Figure 00000003

при первом измерении Uci в результате выполнения операции 39 в вычислительном устройстве 25 (фиг.2) подают сигнал на проведение операции 55 (фиг.4) - первой (↓) фиксации порога при уменьшении измеряемого сигнала. Знак (↓) означает, что сигнал уменьшается.in the first measurement of Uci as a result of operation 39, the computing device 25 (FIG. 2) gives a signal to perform operation 55 (FIG. 4) —the first (↓) threshold fixation when the measured signal is reduced. A sign (↓) means that the signal is decreasing.

Фиксацию порога при уменьшении сигнала осуществляют аналогично фиксации порога при увеличении сигнала с помощью трех измерений.The threshold is fixed when the signal is reduced, similarly to the threshold fixed when the signal is increased using three measurements.

На фиг.4 показаны операция 56 - вторая (↓) фиксация порога и операция 57 - третья (↓) фиксация порога.Figure 4 shows the operation 56 - the second (↓) threshold fixation and operation 57 - the third (↓) threshold fixation.

При совпадении двух результатов - выполнении условия (3) - через соответствующие операции совпадения в вычислительном устройстве 25 (фиг.2) формируют сигнал для последовательного проведения операций: 58 (фиг.4) - вторая операция суммирования и 59 - остановка счетчиков N и N1. При остановке этих счетчиков в них, соответственно, фиксируется N и N1 импульсов.When two results coincide — condition (3) is fulfilled — through the corresponding coincidence operations in the computing device 25 (FIG. 2), a signal is generated for sequential operations: 58 (FIG. 4) —the second summing operation and 59 — the stopping of counters N and N 1 . When these counters stop, N and N 1 pulses are respectively fixed in them.

После этого в вычислительном устройстве 25 (фиг.2) определяют номер шага, соответствующего направлению оптической оси передающей антенны 3 (фиг.1) на абонентскую станцию и отображают его на устройстве 26 (фиг.2) индикации угла места абонентской станции.After that, in the computing device 25 (FIG. 2), the step number corresponding to the direction of the optical axis of the transmitting antenna 3 (FIG. 1) to the subscriber station is determined and displayed on the elevation display device 26 (FIG. 2) of the subscriber station.

Оптическая ось передающей антенны 3 (фиг.1) направлена на абонентскую станцию при угле места передающей антенны 3 УМс. При этом сигнал, принимаемый антенной 18 (фиг.2), равен максимальному значению. Величина УМс равна полусумме углов места передающей антенны 3 (фиг.1), соответствующих пороговым значениям сигнала, принимаемого абонентской станцией. Величину УМс находят из формулы:The optical axis of the transmitting antenna 3 (Fig. 1) is directed to the subscriber station at an elevation angle of the transmitting antenna 3 UMS. In this case, the signal received by the antenna 18 (figure 2) is equal to the maximum value. The value of the CMC is equal to the half-sum of the elevation angles of the transmitting antenna 3 (FIG. 1), corresponding to the threshold values of the signal received by the subscriber station. The value of UMs is found from the formula:

Figure 00000004
Figure 00000004

где: УМи - угол места исходного положения передающей антенны 3, Δ УМш - величина шага при сканирования передающей антенны 3 по углу места, Nc - номер шага, соответствующий углу УМс.where: UMi is the elevation angle of the initial position of the transmitting antenna 3, Δ UMsh is the step size when scanning the transmitting antenna 3 by elevation angle, Nc is the step number corresponding to the angle of the UMc.

Значение Nc определяют с помощью формулы:The value of Nc is determined using the formula:

Figure 00000005
Figure 00000005

Сканирование передающей антенны 3 по углу места продолжают после остановки счетчиков N и N1 до поворота на заданный угол сканирования УМс3, величина которого от исходного положения составляет (2,5-3) диаграммы направленности передающей антенны 3 (по уровню 3 дБ). После этого передающую антенну 3 переводят в ее начальное положение и фиксируют в этом положении.Scanning the transmitting antenna 3 by elevation is continued after stopping the counters N and N 1 until it rotates to the specified scanning angle UMc3, the magnitude of which from the initial position is (2.5-3) the radiation pattern of the transmitting antenna 3 (at a level of 3 dB). After that, the transmitting antenna 3 is transferred to its initial position and fixed in this position.

После этого аналогично проводят сканирование передающей антенны 3 ретранслятора по азимуту (режим 33, фиг.3). Найденный номер шага, соответствующий направлению оптической оси передающей антенны 3 (фиг.1) на абонентскую станцию, отображают на устройстве 27 (фиг.2) индикации азимута абонентской станции.After this, scanning of the transmitting antenna 3 of the repeater in azimuth is likewise carried out (mode 33, FIG. 3). The found step number corresponding to the direction of the optical axis of the transmitting antenna 3 (FIG. 1) to the subscriber station is displayed on the subscriber station azimuth display device 27 (FIG. 2).

Сканирование передающей антенны 3 (фиг.1) по азимуту продолжают после остановки счетчиков N и N1 до отработки на заданный угол сканирования, потом ее переводят в начальное положение и фиксируют в этом положении.Scanning the transmitting antenna 3 (Fig. 1) in azimuth is continued after stopping the counters N and N 1 before working off at a given scanning angle, then it is transferred to the initial position and fixed in this position.

Затем осуществляют режим 34 (фиг.3) - ввод поправок в вычислительное устройство 14 (фиг.1) ретранслятора и расчет углов коррекции угла места и азимута абонентской станции.Then carry out the mode 34 (figure 3) - the introduction of amendments to the computing device 14 (figure 1) of the repeater and the calculation of the correction angles of elevation and azimuth of the subscriber station.

В качестве поправок в вычислительное устройство 14 вводят номера шагов, соответствующие направлению оптической оси передающей антенны 3 на абонентскую станцию по углу места и азимуту. Ввод в вычислительное устройство 14 осуществляют с помощью устройства 15 ввода данных.As corrections to the computing device 14, step numbers are entered corresponding to the direction of the optical axis of the transmitting antenna 3 to the subscriber station in elevation and azimuth. The input to the computing device 14 is carried out using the data input device 15.

Отработку угла коррекции передающей антенны 3 проводят из начального положения, которому соответствует Nн шагов от исходного положения. Количество отрабатываемых при этом шагов коррекции Nк равно:Testing the correction angle of the transmitting antenna 3 is carried out from the initial position, which corresponds to N steps from the starting position. The number of correction steps Nk worked out in this case is equal to:

Figure 00000006
Figure 00000006

если Nc>Nн, иif Nc> Nн, and

Figure 00000007
Figure 00000007

если Nc<Nн.if Nc <Nn.

Возможен случай, когда Nc=Nн и Nк=0, т.е. коррекцию не проводят.The case is possible when Nc = Nн and Nк = 0, i.e. correction is not carried out.

Угол коррекции по углу места находят в вычислительном устройстве 14 с помощью формул (4), (5), (6) и (7). Угол коррекции по азимуту определяют с помощью аналогичных формул.The elevation angle correction angle is found in computing device 14 using formulas (4), (5), (6) and (7). The azimuth correction angle is determined using similar formulas.

Затем последовательно проводят режимы: 35 (фиг.3) - наведение передающей антенны 3 (фиг.1) ретранслятора по скорректированному углу места на абонентскую станцию; 36 (фиг.3) - наведение передающей антенны 3 (фиг.1) ретранслятора по скорректированному азимуту на абонентскую станцию.Then, the following modes are carried out sequentially: 35 (Fig. 3) - pointing the transmitting antenna 3 (Fig. 1) of the repeater along the adjusted elevation angle to the subscriber station; 36 (figure 3) - guidance of the transmitting antenna 3 (figure 1) of the repeater in the corrected azimuth to the subscriber station.

Разворот передающей антенны 3 по скорректированному углу места производят с помощью блока 13, а по скорректированному азимуту - с помощью блока 11. Управление блоками 13 и 11 проводится от вычислительного устройства 14.The rotation of the transmitting antenna 3 according to the corrected elevation angle is performed using block 13, and according to the adjusted azimuth, using block 11. The control of blocks 13 and 11 is carried out from computing device 14.

После этого осуществляют передачу сигнала СВЧ на абонентскую станцию.After that, the microwave signal is transmitted to the subscriber station.

В предлагаемом способе благодаря использованию обратной связи по сигналу повышена точность наведения передающей антенны 3 на абонентскую станцию:In the proposed method, due to the use of feedback on the signal, the accuracy of pointing the transmitting antenna 3 to the subscriber station is improved:

- по углу места скомпенсированы ошибки негоризонтальности и навигационная, а также уменьшена ошибка отработки угла;- the horizontal angle and navigation errors are compensated for by the elevation angle, and the angle development error is also reduced;

- по азимуту скомпенсированы ошибки определения положения источника сигнала,- azimuthally compensated errors in determining the position of the signal source,

наведения приемной антенны 1 на источник сигнала, навигационная, а также уменьшена ошибка отработки угла.pointing the receiving antenna 1 to the signal source, navigation, and also reduced the error working out the angle.

В предлагаемом способе обеспечивается одинаковая точность наведения передающей антенны 3 на абонентскую станцию по углу места и азимуту. Суммарная погрешность наведения включает ошибку определения направления оптической оси передающей антенны 3 на абонентскую станцию, полученную при сканировании передающей антенны 3, и ошибку отработки угла коррекции.The proposed method provides the same accuracy of pointing the transmitting antenna 3 to the subscriber station in elevation and azimuth. The total pointing error includes the error in determining the direction of the optical axis of the transmitting antenna 3 to the subscriber station, obtained by scanning the transmitting antenna 3, and the error of working off the correction angle.

Погрешность направления оптической оси передающей антенны 3 на абонентскую станцию по углу места ΔУМс определяют как случайную ошибку полусуммы двух углов места УМп (при пороговом значении сигнала) из формулы:The error in the direction of the optical axis of the transmitting antenna 3 to the subscriber station according to the elevation angle ΔУМс is determined as a random error of the half-sum of two elevation angles of the УМп (at the threshold value of the signal) from the formula:

Figure 00000008
Figure 00000008

где ΔУМп - погрешность определения угла места передающей антенны 3 при пороговом значении сигнала. Погрешность ΔУМп включает ошибку дискретности (шагового сканирования) - Δшс, которая равна половине шага передающей антенны 3, и ошибку изготовления зубчатой передачи (шагового мотора и редуктора) - Δзп. Обе ошибки, как и все остальные, являются случайными величинами, поэтому:where ΔУМп is the error in determining the elevation angle of the transmitting antenna 3 at a threshold signal value. The error ΔУМп includes the error of discreteness (step scanning) - Δшс, which is equal to half the step of the transmitting antenna 3, and the error of manufacturing a gear transmission (step motor and gearbox) - Δзп. Both errors, like all others, are random variables, therefore:

Figure 00000009
Figure 00000009

Величина угла коррекции в соответствии с формулами (6) и (7) составляет Nк шагов. Ошибка отработки угла коррекции ΔУМк включает ошибку дискретности и изготовления зубчатой передачи. Поэтому для определения ошибки ΔУМк может быть использована формула (9).The correction angle in accordance with formulas (6) and (7) is Nk steps. The error in working out the correction angle ΔUMk includes an error in the discreteness and manufacturing of the gear transmission. Therefore, to determine the error ΔУМк, formula (9) can be used.

Суммарную погрешность наведения передающей антенны 3 на абонентскую станцию по углу места ΔУМΣ находят из формулы:The total error of pointing the transmitting antenna 3 to the subscriber station in elevation ΔUM Σ is found from the formula:

Figure 00000010
Figure 00000010

Для рассматриваемого примера (с использованием шагового мотора) принимаем: величина шага сканирования - 4 угловые минуты (ошибка Δшс равна 2 угловым минутам); ошибка изготовления зубчатой передачи - 4 угловые минуты.For the considered example (using a stepper motor), we accept: the scan step size is 4 angular minutes (error Δшс equals 2 angular minutes); gear manufacturing error - 4 arc minutes.

Суммарная ошибка ΔУМΣ составляет 5,4 угловых минут.The total error ΔUM Σ is 5.4 arc minutes.

В предлагаемом способе, кроме компенсации указанных выше ошибок, также компенсируется ошибка выставки нуля шагового мотора относительно базовой плоскости (Δшо) благодаря привязке к излучаемому сигналу. Тем самым обеспечивается уменьшение ошибки отработки угла.In the proposed method, in addition to compensating for the above errors, the error in setting the zero of the stepper motor relative to the base plane (Δшо) is also compensated due to the binding to the emitted signal. This ensures a reduction in the error of working off the angle.

Если предлагаемый способ не используется, то при оценке погрешности наведения передающей антенны 3 на абонентскую станцию по углу места ΔУМΣ необходимо учитывать указанные выше погрешности. При этом ΔУМΣ определяют с помощью формулы:If the proposed method is not used, then when assessing the error of pointing the transmitting antenna 3 to the subscriber station at the elevation angle ΔUM Σ, it is necessary to take into account the above errors. Moreover, ΔUM Σ is determined using the formula:

Figure 00000011
Figure 00000011

где Δгп - ошибка негоризонтальности (при выставке используются шайбы, прокладки, а также теодолит, или уровень), ΔУМн - навигационная ошибка, Δпн - ошибка программного наведения (отработки угла), причем:where ΔГп is the error of non-horizontalness (washers, gaskets, as well as theodolite, or level are used during the exhibition), ΔУМн is the navigation error, Δпн is the error of program guidance (working off the angle), and:

Figure 00000012
Figure 00000012

При определении местоположения ретранслятора и абонентской станции с помощью спутниковой радионавигационной системы погрешность (навигационная ошибка Δн) в настоящее время составляет 30 м. В ближайшие годы она должна быть уменьшена до 5 м. Угломестная ошибка при этом находится их формулы:When determining the location of the repeater and the subscriber station using the satellite radio navigation system, the error (navigation error Δн) is currently 30 m. In the coming years, it should be reduced to 5 m. The error in this case is their formula:

Figure 00000013
Figure 00000013

где L - расстояние между ретранслятором и абонентской станцией (проекция в горизонтальной плоскости).where L is the distance between the repeater and the subscriber station (projection in the horizontal plane).

Если принять ошибку Δн=5 м, то величина ΔУМн невелика: для L=6 км она составляет 4 угловые минуты. Если принять ошибку Δн=30 м, то ошибка ΔУМн возрастает в 6 раз и становится преобладающей.If we accept the error Δн = 5 m, then the value ΔУМн is small: for L = 6 km it is 4 angular minutes. If we accept the error Δн = 30 m, then the error ΔУМн increases 6 times and becomes predominant.

Для рассматриваемого примера принимаем: Δгп=3 угловые минуты, ΔУМн=4 угловые минуты, Δшо=3 угловые минуты. С помощью формул (11) и(12) находим For the considered example, we take: Δгп = 3 angular minutes, ΔУМн = 4 angular minutes, Δшо = 3 angular minutes. Using formulas (11) and (12) we find

ΔУМΣ=7,4 угловых минут.ΔUM Σ = 7.4 arc minutes.

Таким образом, благодаря применению предложенного способа точность наведения передающей антенны 3 на абонентскую станцию по углу места повысилась в 1,35 раза.Thus, due to the application of the proposed method, the accuracy of pointing the transmitting antenna 3 to the subscriber station in elevation increased by 1.35 times.

Отметим, что результат будет существенно лучше, если принять Δн=30 м.Note that the result will be significantly better if we take Δn = 30 m.

Более эффективно применение предложенного способа при наведении передающей антенны 3 на абонентскую станцию по азимуту.More effective is the application of the proposed method when pointing the transmitting antenna 3 to the subscriber station in azimuth.

Рассматриваем более распространенный случай, когда источником сигнала является КА. Суммарную погрешность наведения передающей антенны 3 на абонентскую станцию по азимуту (без учета предлагаемого способа) находят из формулы:We consider the more common case when the signal source is a spacecraft. The total error of pointing the transmitting antenna 3 to the subscriber station in azimuth (excluding the proposed method) is found from the formula:

Figure 00000014
Figure 00000014

где Δка - ошибка положения КА,where Δка is the position error of the spacecraft,

Δтн - ошибка точного наведения приемной антенны 1 на КА;Δtn is the error in accurately pointing the receiving antenna 1 to the spacecraft;

ΔА3н - ошибка местоположения ретранслятора и абонентской станции по азимуту (навигационная ошибка);ΔА3н - location error of the repeater and subscriber station in azimuth (navigation error);

Δпнс - ошибка программного наведения (отработки угла) передающей антенны 3 на абонентскую станцию.Δпнс - error of software guidance (working off the angle) of transmitting antenna 3 to the subscriber station.

Ошибку Δтн определяют с помощью формул (8) и (9), а ошибку Δпнс - с помощью формулы (12).The error Δtn is determined using formulas (8) and (9), and the error Δps is determined using formula (12).

Для рассматриваемого примера принимаем:For the considered example, we accept:

Δка=12 угловых минут, Δтн=3,2 угловых минут, ΔА3н=4 угловые минуты, Δпнс=5,4 угловых минут.Δka = 12 arc minutes, Δtn = 3.2 arc minutes, ΔA3n = 4 arc minutes, Δps = 5.4 arc minutes.

С помощью формулы (14) находим ΔА3Σ=14,1 угловых минут.Using formula (14), we find ΔА3Σ = 14.1 arc minutes.

Следовательно, точность наведения передающей антенны 3 на абонентскую станцию по азимуту увеличилась в 2,6 раза.Therefore, the accuracy of pointing the transmitting antenna 3 to the subscriber station in azimuth increased by 2.6 times.

Приведенное описание способа позволяет сделать следующее заключение.The above description of the method allows the following conclusion.

Использование в предлагаемом способе обратной связи по сигналу при сканировании передающей антенны позволяет повысить точность наведения передающей антенны ретранслятора на абонентскую станцию благодаря компенсации ошибки положения КА, ошибки наведения приемной антенны ретранслятора на КА, навигационных ошибок, ошибки негоризонтальности, а также благодаря уменьшению ошибок отработки углов. Это приводит к повышению скорости передачи информации и улучшению помеховой обстановки.The use of the signal feedback in the proposed method when scanning the transmitting antenna allows to increase the accuracy of pointing the transmitting antenna of the repeater to the subscriber station by compensating for errors in the position of the spacecraft, errors in pointing the receiving antenna of the repeater on the spacecraft, navigation errors, non-horizontal errors, and also due to the reduction of errors in working out the angles. This leads to an increase in the transmission rate of information and an improvement in the interference environment.

Для остронаправленных антенн (погрешность наведения 12 угловых минут) точность наведения повышается в 1,35-2,6 раза.For highly directional antennas (pointing error of 12 arc minutes), the pointing accuracy is increased by 1.35-2.6 times.

Применение предлагаемого способа позволяет скомпенсировать погрешности начальной установки ретранслятора и использовать антенны с раздельными основаниями. Это приводит к уменьшению массы ретранслятора на 40-70 килограммов.The application of the proposed method allows you to compensate for the errors of the initial installation of the repeater and use antennas with separate bases. This leads to a decrease in the mass of the repeater by 40-70 kilograms.

Отказ от операций горизонтирования ретранслятора и привязки азимутальных систем его антенн позволяет уменьшить трудоемкость работ при начальной установке ретранслятора, а также при проведении регламентных и ремонтных работ. Благодаря этому упрощается эксплуатация ретранслятора.The refusal from the horizontal alignment of the repeater and the binding of the azimuth systems of its antennas reduces the complexity of the work during the initial installation of the repeater, as well as during routine and repair work. This simplifies the operation of the repeater.

Claims (1)

Способ передачи сигнала СВЧ, включающий наведение приемной антенны ретранслятора на источник сигнала с использованием программного наведения и точного наведения по принимаемому сигналу, программное наведение передающей антенны ретранслятора на абонентскую станцию в соответствии с рассчитанными углом места и азимутом, а также проводимое после наведения передающей антенны наведение антенны абонентской станции на ретранслятор, осуществляемое последовательно путем предварительного программного наведения, точного наведения по принимаемому от ретранслятора сигналу и стабилизации положения антенны, отличающийся тем, что после точного наведения антенны абонентской станции на ретранслятор проводят поочередное пошаговое сканирование передающей антенны ретранслятора сначала по углу места, а потом по азимуту, причем перед началом сканирования передающую антенну переводят из начального положения в исходное положение путем подачи импульсов сканирования, при этом соответствующий угол передающей антенны уменьшают на (1,25-1,5) ширины диаграммы направленности передающей антенны ретранслятора, перемещение из начального положения начинают с передачи синхронизирующего импульса от передающей антенны ретранслятора на антенну абонентской станции, при этом длительность синхронизирующего импульса составляет (0,03-0,1) длительности импульса сканирования, после приема синхронизирующего импульса в вычислительном устройстве абонентской станции осуществляют формирование импульсов и их счет с помощью первого счетчика, причем длительность этих импульсов равна длительности импульсов сканирования, формируемых в вычислительном устройстве ретранслятора, затем при движении передающей антенны ретранслятора из исходного положения в абонентской станции проводят дискретное измерение принимаемого от передающей антенны ретранслятора сигнала, при возрастании сигнала, превышающем величину порога, составляющего (0,4-0,6) максимального значения сигнала, в вычислительном устройстве абонентской станции формируют команду, по которой начинается счет импульсов во втором счетчике, а затем при снижении сигнала до значения порога осуществляют остановку обоих счетчиков, при этом команды на включение второго счетчика и остановку обоих счетчиков в вычислительном устройстве абонентской станции формируют при совпадении результатов двух измерений сигнала из трех, проводимых в течение одного импульса сканирования, после этого в вычислительном устройстве абонентской станции определяют номер шага, соответствующего направлению оптической оси передающей антенны ретранслятора на абонентскую станцию, и отображают его соответственно на устройстве индикации угла места и азимута абонентской станции, затем найденные номера шагов вводят в вычислительное устройство ретранслятора, в котором определяют углы коррекции по углу места и азимуту, после чего производят разворот передающей антенны на абонентскую станцию с фиксацией ее положения сначала по скорректированному углу места, а потом по скорректированному азимуту, после этого осуществляют передачу сигнала СВЧ. A method of transmitting a microwave signal, including pointing the receiving antenna of the repeater to the signal source using programmed guidance and precise guidance on the received signal, programmed pointing the transmitting antenna of the repeater to the subscriber station in accordance with the calculated elevation and azimuth, as well as guiding the antenna after pointing the transmitting antenna the subscriber station to the repeater, carried out sequentially by preliminary program guidance, accurate guidance according to the signal received from the repeater and stabilization of the antenna position, characterized in that after the antenna of the subscriber station is accurately pointed at the repeater, they step by step scan the transmitting antenna of the repeater first by elevation, and then by azimuth, and before starting the scan, the transmitting antenna is transferred from the initial position to the initial position by applying scanning pulses, while the corresponding angle of the transmitting antenna is reduced by (1.25-1.5) the width of the radiation pattern of the transmitting antenna the repeater’s tones, moving from the initial position begins with the transmission of the synchronizing pulse from the transmitting antenna of the repeater to the antenna of the subscriber station, while the duration of the synchronizing pulse is (0.03-0.1) the duration of the scanning pulse, after receiving the synchronizing pulse in the computing device of the subscriber station the formation of pulses and their count using the first counter, and the duration of these pulses is equal to the duration of the scan pulses generated in the calcul the repeater’s transmitting device, then when the transmitting antenna of the repeater moves from its original position in the subscriber station, a discrete measurement of the signal received from the transmitting antenna of the repeater is carried out, with the signal increasing above the threshold value (0.4-0.6) of the maximum signal value, in the computational the subscriber station device generates a command that starts the pulse count in the second counter, and then when the signal decreases to a threshold value, both counters are stopped ikov, while the commands to turn on the second counter and stop both counters in the computing device of the subscriber station are formed when the results of two signal measurements of three taken during one scanning pulse coincide, after which the step number corresponding to the direction of the optical axis is determined in the computing device of the subscriber station transmitting antenna of the repeater to the subscriber station, and display it, respectively, on the device for indicating elevation and azimuth of the subscriber station, then the found step numbers are entered into the repeater computing device, in which the correction angles are determined by the elevation angle and azimuth, after which the transmit antenna is rotated to the subscriber station with fixation of its position first by the adjusted elevation angle, and then by the corrected azimuth, after which the signal is transmitted Microwave
RU2008116424/09A 2008-04-29 2008-04-29 Shf signal transmission method RU2374764C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008116424/09A RU2374764C1 (en) 2008-04-29 2008-04-29 Shf signal transmission method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008116424/09A RU2374764C1 (en) 2008-04-29 2008-04-29 Shf signal transmission method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2374764C1 true RU2374764C1 (en) 2009-11-27

Family

ID=41476905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008116424/09A RU2374764C1 (en) 2008-04-29 2008-04-29 Shf signal transmission method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2374764C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5570097A (en) * 1995-08-11 1996-10-29 Northrop Grumman Corporation Retransmitted GPS interferometric system
RU2308157C1 (en) * 2005-12-29 2007-10-10 Негосударственное образовательное учреждение Современная Гуманитарная Академия (НОУ СГА) Method for aiming transmitting antenna of repeater at client station
RU2308254C1 (en) * 2006-04-21 2007-10-20 Федеральное государственное учреждение "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" имени академика С.Н. Федорова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" Method for determining differentiated treatment indications for early hypertension patients after having antiglaucoma operations of filtering type

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5570097A (en) * 1995-08-11 1996-10-29 Northrop Grumman Corporation Retransmitted GPS interferometric system
RU2308157C1 (en) * 2005-12-29 2007-10-10 Негосударственное образовательное учреждение Современная Гуманитарная Академия (НОУ СГА) Method for aiming transmitting antenna of repeater at client station
RU2308254C1 (en) * 2006-04-21 2007-10-20 Федеральное государственное учреждение "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" имени академика С.Н. Федорова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" Method for determining differentiated treatment indications for early hypertension patients after having antiglaucoma operations of filtering type

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101186303B1 (en) Indoor positioning system using a satellite signal generator and the method thereof
US7023382B1 (en) Positioning signal transmission apparatus
RU2207613C1 (en) Airborne equipment of control systems of drone
KR100829666B1 (en) Method and apparatus for determining error estimates in a hybrid positioning system
US6704547B2 (en) Wireless communication base station transmission timing offset correction system
KR102554616B1 (en) Hybrid positioning system and method capable of indoor and outdoor continuous positioning using radio signal analytical scheme
US7561098B2 (en) System and method for estimating airborne radar antenna pointing errors
EP1399987B1 (en) Method for accurately tracking and communicating with a satellite from a mobile platform
CN110488229B (en) Time-frequency space-synchronization method for double-multi-base forward-looking imaging
US5808583A (en) System for using sunshine and shadows to locate unobstructed satellite reception sites and for orientation of signal gathering devices
CN107819187B (en) Alignment device for microwave antenna, microwave antenna and alignment method
CN101465699A (en) Method, system and device for aligning antenna
JPH0961509A (en) GPS surveying method and apparatus thereof
CN107783156B (en) Satellite tracking method
US20240168173A1 (en) Terrestrial transmitter coexistence with satellite operations
US12429600B2 (en) Global navigation satellite system (GNSS) signal output system supporting GNSS shaded areas
RU2374764C1 (en) Shf signal transmission method
RU2005130878A (en) METHOD FOR FORMING STABILIZATION AND SELF-GUIDING SIGNS FOR THE MOBILE CARRIER AND ON-BOARD SELF-GUIDING SYSTEM FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2308157C1 (en) Method for aiming transmitting antenna of repeater at client station
RU2328824C1 (en) Method of retransmitter transmitting antenna pointing
RU2663193C1 (en) Method of determining location of satellite earth station according to a repeated signal
RU2527939C2 (en) Radar station adjustment method
US12253612B2 (en) Location detection with GNSS and device range measurements
RU2308154C1 (en) Method for transmitting radio television signal
KR102262147B1 (en) GPS position measuring system and method of the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180430