NO129421B - - Google Patents

Description

Mottaker for et fasesammenlignende radionavigasjonssystem.

Foreliggende oppfinnelse angår mottakere for fasesam-menligneiwle radionavigasjonssysterner, og angår mer spesielt mot-

takere for systemet kjent som Decca (registrert varemerke) navigatorsysternet, Iwori en hovedstasjon normalt utstråler radiofrekvens-

signaler ved en frekvens 6f og tre slavestasjoner kjent som rød,

grønn bg purpur slave, som normalt utstråler henholdsvis frekvensene 8f, 9f og 5f, idet f er kjedens grunnfrekvens. Alle de utstrålte signaler holdes i et fast faseforhold. I mottakeren fasesammenlignes signalene fra hovedstasjonen separat med signalene fra hver enkelt av slavestasjonene. Disse sammenligninger utføres med den minste

felles multiplumfrekvens for hvert par, og kan således utføres ved frekvens 24f for rød, 18f for grønn og 30f for purpur. Enhver riktig fasesammenligning gir informasjon i form av en hyperbclsk posisjonslinje i et sett av posisjonslinjer, heretter kalt et. møns-ter. Det er således røde, grønne og purpur mønstre tilveiebifagt av et komplett system med tre slavestasjoner.

I praksis kan mottakere måtte brukes for ^.t hvilket som helst antall forskjellige kjeder. De .forskjellige kjpedér<:>'bruker noe ulike verdier for f; i mottakeren «p.verl,agres de forskjellige mottatte signaler (hvorav alle kan uttrykkes.som en frekvens nf),med signaler med frekvenser j^>hvor Z^= f + f.. :,-F er en fast frekvens. Ved å bruke de nedre sldebånd fra mikserne er- utgangssignalene 6F,

8F, 9F og 5F for hovedstasjonen, og0 r^ød,,. grør^n og purpur for slave-stas jonene. Sammenligningene kan derfor utføres ved 24F, 18F og 30F. I den følgende-beskrivelse vil derfor et-mer generelt til-

felle betraktes hvor sammenligningene foregår ved følgende frekvenser 24F, 18F og 30F, men dette utelukker ikke spesialtilfelle' med-

en ikke-overlagringsmottaker hvor F = f. Foreliggende oppfinnelse angår mottakeren og unntatt hvor innholdet tydelig angir noe annet , vil all henvisning til grunnfrekvensen dreie seg om den effektive grunnfrekvens anvendt i mottakeren, d.v.s. F i det mer generelle tilfelle. f ••'

Den nøyaktige posisjonsinformasjon som man hår fått ved sammenligning med de minste felles multiplumfrekvenser er dog fler-tydige fordi i et virkelig tilfelle, mange fullstendige faseforand-ringssykluser inntreffer når man krysser systemets operasjonsområde. Ytterligere signaler utstråles derfor fra sendestasjonene for å mu-liggjøre at en fasesammenligning utføres i mottakeren med en meget lavere frekvens på 1F. Et antall forskjellige måter for utstråling av ytterligere signaler for dette formal har vært anvendt. For eks-empel kan utstrålingene fra alle stasjonene avbrytes for, korte perio-der og alle frekvenser utstråles i fast faseforhold fra én stasjon, idet dette gjøres fra hver enkelt av stasjonene i tur og orden. Disse flerfrekvenssignaler er av kort varighet og er kjent som flerpuls-signaler men de frembringer lF-signaler i mottakeren som kan sammenlignes med hverandre, f.eks. ved å fasesammenligne hver enkelt med et lF-signal fra en oscillator i mottakeren som er låst til et av de mottatte signaler, i almindelighet 6F-signalene fra hovedstasjonen.

Det vil sees at en fasesammenligning med en frekvens

på 1F gir en faseforandringssyklus som dekker 24 fullstendige sykluser, eller låner for den 24F røde mønstersammenligning. For det grønne mønster dekker en fasesammenligning med 1F bare 18 sykluser eller låner for 18F-sammenligningen. For det purpur mønster dek-

ker en syklus på 1F 30 sykluser eller låner for 30F-sammenligning. Disse lF-fasesammenligninger har til formål å identifisere lånene i de forskjellige ulike mønstre, og foreliggende oppfinnelse angår fremvisningen av lF-informasjon slik at lanenummerne for de forskjellige mønstre kan identifiseres direkte.

I en motaker for et sammenlignings-radionavigasjonssystem av typen hvori radiofrekvenssignaler ved tre eller flere forskjellige, men harmonisk beslektede frekvenser som mottas fra senderstasjoner med forskjellig avstand mellom, sammenlignes i fase parvis ved deres minste felles multiplumfrekvenser for å gi posisjonsinformasjon i forhold til fine mønstre, og hvori grovere posisjonsinformasjon for å identifisere lånene med de fine mønstre, fås ved å utføre en fasesammenligning ved grunnfrekvensen for hvert par stasjoner, : er det nye at grunnfrekvenssammenligningen ut-føres digitalt, idet man anvender en teller som teller pulsene fra en klokkekilde i løpet av et tidsintervall som er representativt for faseforskjellen mellom signalene som skal sammenlignes, og denne klokkepulskilde omfatter en regulerbar frekvensdeler som er styrt

i henhold til rekkefølgen av sammenligning av signalene fra

de forskjellige par stasjoner, slik at den fremviser tellinger som står i forhold til faseforskjellen og at de respektive tellinger ved å regulere deleren er proporsjonale med de respektive minste felles multiplum frekvenser brukt for de fine mønstre i hvert par.

I den enkleste form kan hver faseforskjell mellom grunnfrekvenssignalene måles ved å bruke de to signaler som skal fase_ sammenlignes til å styre en klokkeutgangseffekt med den riktige frekvens. Vanligvis er dog de minste felles multiplumfrekvenser rela-tivt små tall, f.eks. 24, 18 og 30, og for å unngå en mer komplisert deling ved å bruke disse talls resiproke, kan det være mer passende å få faseforskjellen milt som en tidsforskjell inn i første lager som bruker en fast klokkefrekvens og så telle en fast klokkefrekvens (som ikke behøver å være den samme som den tidligere nevnte faste klokkefrekvens) inn i et fremviserlager for en periode som er bestemt av den tid som er nødvendig for å telle tallet inn i det første lager, idet man anvender en delt klokkefrekvens.

Den fine posisjonsinformasjon indikeres fortrinnsvis ved at man bruker en separat indikator for hvert mønster, idet hver indikator har en viser som går over en sirkelformet skala hvor en omdreining tilsvarer en faseforandringssyklus ved den minste felles multiplumfrekvens for signalene som sammenlignes, idet hver indikator for den fine posisjonsinformasjon kan ha en mekanisk teller som drives gjennom et reduksjonsgir for å angi viserens antall komplette omdreininger. Med et slikt arrangement innstilles den regulerbare deler for hver sammenligning ved grunnfrekvensen, slik at digital-deleren indikerer i desimale tall den korrekte lanetelling som er bestemt av fasesammenligningen ved grunnfrekvensen for innstilling av den tilhørende mekaniske teller. Det sees at de mekaniske tellere gir kontinuerlig laneidentifikasjonsinformasjon forutsatt at de opprinnelig er innstilt på korrekt verdi. Flerpulssignalene gir informasjon hvorfra laneidentifikasjonen bestemmes. Denne informasjon er dog tilgjengelig periodisk i tur og orden. Med arrangementet som er beskrevet ovenfor, fremvises den i en enkel digitalteller. Operatøren kan avlese denne teller og bruke informasjonen til å innstille de mekaniske tellere. Den digitale fremvisning muliggjør at innstillingen av de mekaniske tellere kan kontrolleres hvis nødven-dig, men disse tellere gir så en kontinuerlig fremvisning av lane-identif ikas jonen .

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene angitte trekk.

Det følgende er en beskrivelse åv én utførelse av oppfinnelsen med henvisning til tegningene: Fig. 1 er et perspektivriss av en mottaker- og fremviserenhet for et fasesammenlignende radionavigasjonssystem,

fig. 2 er et skjematisk diagram av en radiofrekvens/ mellomfrekvensenhet som utgjør en del av mottakeren på fig. 1 og omfatter også visse kontroller,

fig. 3 er et skjematisk diagram av en låst oscillatorenhet i mottakeren på fig. 1, og viser også visse fremviserindika-torer,

fig. 4 er et skjematisk diagram av en overlagrings- og låst oscillatorenhet i mottakeren på fig. 1, som viser ytterligere visse kontroller,

fig. 5 er et skjematisk diagram av en laneidentifika-sjons- og tidsenhet i mottakeren på fig. 1 gammen med nok en frem-viserehhet, og

fig. 6 er et diagram som viser hvorledes figurene 2, 3, 4 og 5 passer sammen slik at de danner det komplette mottaker-og fremvisersystem.

Mottaker- og fremviserenhetén som'er vist-på tegningene, er til å bruke sammen.med faste senderstasjoner av Decca (registrert varemerke) systemet. Hver senderkjedé:omfatter en hovedstasjon bg i almiridélighet tre slavestasjoner kjent som rød, grønn

og purpur slave. Hovedstasjonen utstråler normalt kontinuerlige signaler med en frekvens på 6f, hvor f er en grunnfrekvens på 14 kriz. De røde og grønne og purpur farver utstråler normalt i frekvensene

8f, 9f og 5f. Alle de utstrålte signaler er låst i fase. Periodisk avbrytes sendingené fra allé stasjonene og et kortvarig signal med allé frekvensene it,; 6f , 8f og 9f i et fast faseforhold, utstråles fra en stasjon. Dette signal refereres tii som flerpulssignalet. Flerpulssignalet utstråles i tur og orden frå hbvedstasjonen og den røde, grønne og purpur aiåvé. Før hver flørpulautsending er det et avbrudd på 0 ,1 sek. 1 den normale hoved (6f) utsending,; > .

De normale utsendinger anvendes i en mobil mottaker ved at denne separat sammenligner fasen for hver av de mottatte slåvé-signaler (8f, ?£ og 5f) med de mottatte hoved-6f-signaler; Sammenligningene utføres ved de laveste féllesmultiplum frekvenser. Fasevinkelen angis for å gi fin posisjonsinformasjon i forhold til tre sétt hyperbolske posisjonslinjer. Denne ehdéllge posisjohsinforma-sjon tilsvarer fasevinkelen innen en syklus, men er flertydig i og med at hvert hyperbolsk mønster dekker mange fullstendige sykler. De forskjellige ulike sykler i mønsteret er kalt lånes. Flarpuls-signalene anvendes for laneidentifikasjon. I denne mottaker er den anvendte effektive sammenligningsfrekvens grunnfrekvensen. En fase-måling ved denne frekvens gir en grovere identifikasjon som tjener til å identifisere en lane innenfor en sone, idet en sone er 24 lånes for rødt mønster, 18 lånes for grønt mønster og 30 lånes for purpur mønster.

Mottakeren kan anvendes for et hvilket som helst antall forskjellige kjeder. De forskjellige kjeder har grunnfrekven-ser som skiller seg lite fra hverandre. Som skal beskrives mer full-stendig senere, har man fått dette til ved å omdanne de mottatte signaler på 5f, 6f, 8f og 9f til 5F, 6F, 8F og 9F med en over-lagringsteknikk ved å blande med de riktige harmoniske av en over-lagringsfrekvens /\ hvor /N. = f + F, idet man anvender det nedre sidebånd i mikserutgangseffektene. Den normale - fasesammenligning foregår således i kretsene ved frekvensene 24F for rød, 18F for grønn og 30F for purpur, mens laneidentifikasjonen har en sammenligningsfrekvens på 1F, skjønt de effektive frekvenser er 24£, 8f og 30f for de normale mønstre og lf for laneidentifikaajon.

Det henvises nå til fig. 1 hvor den illustrerte mottaker- og fremviserenhet er spesielt for skipsbruk og omfatter en sokkel 10 med en svingtappopplagret fremviserenhet 11 som inneholder alle kretsene som med unntagelse av kaldkatode-tallfremviserrøret alle er kompakte, idet man har anvendt trykte kretskort. Kraft-forsyningene er tilveiebragt ved hjelp av en kraftforsyningsenhet (ikke vist) som er satt på bunnen av monteringen på fig. 1, idet denne kraftforsyningsenhet er utskiftbar slik at en riktig enhet kan settes på i henhold til om den ytre tilførsel er vekselstrøm eller likestrøm og dens spenning og frekvens.

I den øvre del av enheten 11, er de røde, grønne og purpur fraksjonslaneindikatorene 12, 13 og 14 kjent som dekometere og hver omfatter en viser som er roterbar over en skive. I forbindelse med hver av fraksjonslaneindikatorene er integrerende lane-tellere i form av roterende skiver. Det sees at hver enkelt frak-sjonsindikator har en laneindikator 15 og en soneindikator 16. Lane-indikasjonen fra fler-signalene er vist i et tresifret kaldkatode-tallf remviserrør 17.

Panelet i den øvre enhet omfatter også en "låselampe" 18 som skal beskrives senere, og en laneidentifikasjons-nulltrykk-knapp 19 og en tellingskontroll 20 for fremviseren 17.

I den nedre del av monteringen er det anordnet et hengs-let deksel 21 for å dekke visse kontroller som først og fremst er for innstilling, idet disse kontroller er et par flerposisjonsbryte-re 22 og 23 for kjedevalg, nUllinnstillingskontrollene 24, 25 og 26 for de tre dekometere og eh funksjonsbryter 27.

Det henvises nå til fig. 2 til 5, hvor hoveddelene som hver for seg er formet av et enkelt kretskort og indikert ved hjelp av stiplede linjebokser, er eh RF/MF enhet 30 (vist pa fig. 2), eri overlagrings- og referanseoscillatorénhet 32 (vist på fig. 4), en låst oscillatorenhet 33 (vist på fig. 3) og en laneindikasjons- og tidsenhet 34 (vist på fig. 5) i forbindelse med hvilket er et mindre kort 35 (også vist på fig. 5) for fremviseren 17. Figurene 2 til 5 passer sammen som vist på fig. 6.

En antenne 40 (fig. 2) er forbundet via an buffer/be-grenser 41 og port 42 til forsterkerne 43, 44 og 45 og 46 som er innstillet henholdsvis på 5f, 8f, 9f og 6f, men med tilstrekkelig båndbredde til å forsterke signaler fra en hvilken som helst valgt kjede. Utgangssignalet fra disse forsterkere mates henholdsvis til mikserne 48, 49 og 50 hvor de blandes med de riktige: harmoniske av signalene fra enheten 32. For dette formål mates; j£l signalene i en ledning 51 fra enheten 32 til multiplikatorene 52, 53, 54 og 55 for å gi de riktige harmoniske. I forbindelse med multiplikatorene 52, 53 og 54 er det henholdsvis nullinnstillingskontroller 26, 24 og 25 som skjønt vist innenfor firkanten 30 på fig. 2, befin-ner seg i det nedre panel som vist på fig. 1. De nødvendige sidebånd på 5F, 8F, 9F og 6F fra mikserne 47, 48, 49 og 50 velges av båndpassfilterne 56, 57, 58 og 59 og filterutgangssignalet for-sterkes av forsterkerne 60, 61, 62 og 63 og sendes til fasediskriminatorene 64, 65, 66 og 67 hvor de mottatte signaler sammenlignes i fase med signaler fra henholdsvis de samme frekvenser fra oscillatorene 68, 69, 70 og 71 i enheten 33 (fig. 3). Fasediskriminatorene 64, 65, 66 og 67 er av sampiingtypen, idet utgangssignalene fra oscillatorene 68, 69, 70 og 71 mates til henholdsvis de pulsfrembringende kretser 72, 73, 74 og 75 for å gi samplingpulser av kort varighet for tilførsel til fasediskriminatorene. Fasediskriminatorene er sinusutgangsdiskriminatorer, idet det er null utgangssignal når oscillatorutgangssignalet er i fase med de mottatte signaler, dis-kriminatorutgangssignalene er således likestrømsspenning og de sendes til integratorene/reaktorene 76, 77, 78 og 79 (fig. 4) for å kontrollere de respektive oscillatorfrekvenser. I to posisjoner "Lås 1" og "Lås 2" for funksjonsbryter 27 (fig. 2) sendes hurtig brytende signaler via en ledning 28 til integratorene/reaktorene 76, 77, 78 og 79. Disse integrator/reaktorer tjener til å kontrollere frekvensene fra de respektive oscillatorer, slik at det opp-rettholdes en faselåsing mellom hvert oscillatorutgangssignal og de respektive inngangssignaler fra forsterkerne 60, 61, 62 og 63. En ytterligere beskrivelse av oscillatorkontrollsløyfen er gitt i norsk patentsøknad nr. 3299/70.

Pulsutgangssignalene fra oscillatorene 68, 69 og 70 (vhv frekvensene 5F, 8F og 9F) mates til frekvensmultiplikatorene 80, 81 og 82 slik at de gir signaler med frekvensene henholdsvis 30F, 24F og 18F. Når man betrakter 5F signalet fra multiplika-toren 80, mates dette signalet direkte til en sinusutgangsfase-diskriminator 83 og mates også via en kvadraturfaseskifter 84 til en cosinusfasediskriminator 85. Disse er samplingfasediskrimina-torer og samplingpulsene er på 6F fra oscillatoren 71 via pulsformeren 75 og en forsterker 87. Sinus- og cosinusutgangssignale-ne fra fasediskriminatorene 83 og 85 sendes via likestrømforsterk-ere 88 og 89 til det purpur dekometer 14. På tilsvarende måte drives det røde dekometer 12 av fasediskriminatorene 90 og 91 og likestrømforsterkerne 92 og 9 3 for å angi faseforholdet mellom 8F-og 6F-signalene og det grønne dekometer 13 drives av fasediskriminatorene 94, 95 og likestrømforsterkerne 96 og 97 for å indikere faseforholdet mellom 9F- og 6F-signalene. Det bør bemerkes at ved å anvende låste oscillatorer til å drive dekometerné, virker de låste oscillatorene effektivt som meget smale båndfiltere som gir kontinuerlig støyfri drift til dekometerné og som overspenner avbruddene i de mottatte signaler under de korte signalavbruddene og under flerutsendingene.

Hver av dekometerné 12, 13 og 14 har en rotor som har en viser som går over en sirkelformet skala. Vinkelposisjonen på rotoren bestemmes av de relative størrelser og polariteter på like-strøms ignalene som tilføres de ortogonale spolene i dekometeret. Disse likestrømsignaler fås fra likestrømforsterkerne 88 og 89 for det purpur dekometer, og de tilsvarende forsterkere for de nedre dekometere og tilsvarer således sinus og cosinus for fasevinkelen mellom hoved- og de resp. slavesignaler som mottatt i mottakeren. Vinkelposisjonen for rotorene tilsvarer således fasevinkelen. For-andringene i fasevinkelen integreres mekanisk og fulle fasefor-andringssykluser indikeres av de tilhørende laneindikatorér 15 som drives gjennom reduksjonsgir fra dekometerrotoren. Soneindikatoren 16 for hvert dekometer er på samme måte drevet gjennom ytterligere reduksjonsgir fra laneindikatoren.

Dekometrene kan reguleres manuelt ved hjelp av de manuelle kontrollknapper 180. Betjeningen av disse kontroller mulig-gjør at lane- og soneindikatorene kan innstilles pånytt, men rotoren for hver fase-vinkelindikator vil innta en posisjon som tilsvarer

den målte fasevinkel . Disse knapper 180 muliggjør derfor at lane-

og soneindikatorene 15 og 16 kan stille pånytt, uten å innvirke på nøyaktigheten av posisjonsinformasjonen fra fasevinkelmålet innenfor en syklus.

6F-pulsutgangseffekten fra pulsformeren 75 brukes ikke bare som en stikkprøvepuls for fasediskriminatorene som driver de tre dekometerné 12, 13 og 14 og i faselåskontrollsløyfe for 6F-oscillatoren 71, men mates også til en frekvensdeler 98 for å gi lF-pulser for et formål som skal beskrives senere, og mates også

via en kvadraturfaseskifter 99 til en cosinusfasediskriminator 100 (fig. 2). I denne diskriminator 100 prøves 6F-signalene fra forsterkeren 63. Denne diskriminator 100 gir således maksimal utgangs-effekt sålenge som de normale 6F-signalene fra hovedstasjonen mottas og 6F-oscillatoren 71 i mottakeren er låst i fase til 6F-signalene fra forsterkeren 63.

Utgangssignalet fra diskriminatoren 10 mates ved en ledning 101 til en fprsterker 110 i overlagrings- og referanseoscilla-torene 32 (fig. 4). Utgangssignalet fra forsterkeren 110 mates til låselampen 18 som derfor vil "blinke" hvis oscillatoren 71 ikke er riktig faselåst. Hvis oscillatoren 71 er låst, vil lampen forbli kontinuerlig tent, unntatt under flerpulsene og avbruddene i hoved-utsendingene umiddelbart før flerpulsene. Forsterkeren 110 gir også inngangsverdien til en "brudd"-detektor 111, for å registrere 0,1 sek. etter bruddet og således gi et utgangssignal som indikerer starten på hver enkelt flerpuls.

Overlagrings- og referanseoscillatoren 32 har en fre-kvenssyntetisator som gir overlagringsfrekvensene /\ og også en re-feranseoscillator for å gi referanse til mottakeren.

Frekvenssyntetisatoren omfatter en 436.907 kHz krystall-oscillator 120 som mater et delertog 121 og en matrise 122 for kom-binasjon av delertogutgangssignalene, idet matrisen 122 er kontrol-lert av de foran nevnte kjedevelgerbrytere 22 og 23. Det synteti-serte frekvensutgangssignal fra matrisen brukes til å kontrollere frekvensen til en overlagringsoscillator 123 som har en faselåst kontrollsløyfe som består av en sagtannet utgangsdiskriminator 122 som gir en likestrømsutgangsspenning som sendes til en reaktor 125 som kontrollerer oscillatorfrekvensen. frekvensutgangssignalet fra oscillatoren 123 brukes til frekvensforandring i de før nevnte miksere 47, 48, 49 og 50. Referanseoscillatoren som gir referanse til mottakeren er en 8F-oscillator 130. Denne oscillator er faselåst til lF-pulsene fra den før nevnte deler 98 (fig. 3), idet disse pulser sendes via en ledning 102 til en lineær fasediskriminator 131 (fig. 4) som får lF-samplingpulser fra en delt-på-åtte deler 132, som ma;es fra utgangssignalet fra oscillatoren 130, og likestrøm-utgangsspenningen fra diskriminatoren 131 sendes til en reaktor 133 for å kontrollere frekvensen til oscillatoren 130. lF-utgangene fra delere i 132 konverteres til lf-pulssignal ved hjelp av en mik-ser 134 som mottar -frekvenssignaler fra oscillatoren 123 og en pulsformer 135. lF-pulsene fra formeren 135 kan sendes til mot-takerinngangskanalene 43, 44, 45 og 46 (fig. 4) via en port 136. Denne port 136 og den før nevnte port 42 kontrolleres av funksjonsbryteren 127 ; normalt sendes bare de mottatte signaler til mot-takerinngangskanalene, men når funksjonsbryteren 27 er i "referanse"-posisjon, kobles disse signaler fra mottakerkanalene ved at porten 42 lukkes og lf-pulsene tilføres ved at portene 136 åpnes. Disse pulser danner en serie harmoniske med frekvensen lf i et fast flerfaseforhold og dekometerné 12, 13 og 14 innstilles på null ved bruk av null-innstillingskontrollene 24, 25 og 26. Under refer-ansen er 6F-oscillatoren 71 ikke låst så den mottar signaler, men denne oscillators stabilitet er slik at den holder på frekvensen til referanseoscillatoren 130 meget nøye under referanseoperasjonen.

Man får laneidentifikasjon ved å måle faseforsinkelsen for et effektivt lf-signal fra hver slavestasjon, sammenlignet med lf-signalet fra hovedstasjonen. Disse lf-signaler fra slavene er tilveiebragt ved hjelp av flerpulssendingene og brukes etter refer-anseforandring til 1F. Hovedoscillatoren 171 gir hoved-lF-refer-anser.

Flerpulssignalene for laneidentifikasjonsformål fås

i mottakeren ved å kombinere utgangssignalene ved 5F, 8F, 9F og 6F fra forsterkerne 60, 61, 62 og ,63 i f leirpulskretsen 140 (fig. 5). Faseforholdet mellom de utstrålte 5f, 8f, 9f og 6f signaler i hver' flerpulsutsending, er slik at de tilsammen gir en spisspiils med én l ! frekvens på. lf. 5F-, 8F-, 9F->og 6F-signalene fira forsterkerne 60, 61, 62 og 63 gir således en spisspuls méd en frekvens 1F og den- " ne brukes til å innstille en bistabil vippe 141 som innstilles pånytt av IF-utgarigssignalet fra frekvensdeleren 98 (fig; 3) i led-

ningen '139. Den bistabile vippe 141 (fig.5) kontrollerer en port 142. Flerpulssignalet har en varighet på en brøkdel av et sekund, men inneholder mange sykler med 1F. Porten 142 utløses av en lane-identif ikasjonsavlesningstidspuls av kort varighet, som omtales som den annen LI-puls som man får i en ledning 151 fra den logiske bryter 147, som skal beskrives senere. Porten 142 ;utb:ses bare for

varigheten av den annen LI-puls og tjener bare til å la pulser pas-sere i løpet av en tidsperiode som begynner med et lF-flerpulssignal og ender ved den neste lF-puls fra deleren 98. Porten 142 styrer pulser fra en 300F-oscillator 14 3 inn i et lager 144 via en ELLER-port 145. Flerpulskretsen 140 fra de mottatte flerpuls lF-signaler gir således effektivt en pulssynkronisering med det effektive 1F fra flerpulsen. Denne puls åpner porten 142 og det neste 1F-signal fra deleren 98 lukker porten. Flerpulssignalet vil derfor frembringe en lagret telling i lageret 144 som er proprosjonal med multipuls/til/hovedforsinkelsen, d.v.s. proporsjonal med kompli-mentet til hoved:multipulssonemønsterfasevinkelen i 1/300 dels soneenheter. Den totale kapasitet i lageret 144 tilsvarer en fullsten-dig syklus ved 1F, d.v.s. en telling på 300 med 300F. Den nødven-dige laneidentifikasjon får man ved å bestemme restkapasiteten i lageret 144 og dette gjøres ved å fylle lageret inntil det strømmer over, og bestemme den mengde som er nødvendig i 1/300 dels soneenheter for purpur, men i 1/240 dels soneenheter for rød og 1/180 soneenheter for grønn. For å gjøre dette, fylles lageret 144 fra 300F-oscillatoren 143, via en deler 146 som deler med en faktor på 10, 8 eller 6, under kontroll av laneidentifikasjonens logiske bryter 147 som skal beskrives senere, idet divisjonsfaktoren er 10 for purpur, 8 for rød og 6 for grønn. Delerutgangssignalet mates til lageret 144 via ELLER-porten 145. Samtidig mates 300F-signaler fra oscillatoren 43 via en 10 til 1 deler 148 og en port 149 inn i et fremviserregister 150. Porten 149 er en treinngangs OG-port som har som den annen inngang et pulssignal som stammer fra et pulssignal som stammer fra en pulsgenerator 152 som startes av en puls kjent som den fjerde LI-puls fra den logiske enhet 147 i ledningen 153, og stoppes av en stoppepuls fra registeret 144 når dette er fullt. Den fjerde LI-puls er en tidspuls som er noe forsinket etter den annen LI-puls. La oss så se på røde laneidentifikasjoner når

deleren 146 innstilles sa den dividerer med 8 og slik at forholdet mellom antall pulser som mates inn i fremviserregisteret 150 i forhold til antall som mates inn i lageret 144 er 8 til 10. For grønn laneidentifikasjon er forholdet tilsvarende 6 til 10. Skjønt pulsene som mates inn i registeret 144 er i enheter på 1/300 del av en sone, er derfor de som mates inn i fremviserregisteret i enheter på 1/240 del av en sone for rød, 1/180 del av en sone for grønn og 1/300 del av en sone for purpur, m.a.o. tilsvarer de nå 1/10 av en lane for hver av mønstrene.

Fremviserregisteret 150 må fylles bare i løpet av den tid det tar for lagerregisteret 144 å fylles etter at den opprinne-lige telling av komplementet for hoved-til flerpulsperioden. For å gjøre dette må fremviserregisteret stilles inn pånytt for start av den nødvendige periode, og porten 149 lukkes når lagerregisteret 144 er helt fullt. Denne lukkingen av porten 149 foregår ved hjelp av et utgangssignal fra registeret 144 når dette lagerregister er fullt. Fremviserregisteret innstilles pånytt for hver flerpuls av en første LI-puls frå den logiske bryter 147. I "Decca" (registrert varemerke) Navigatorsysternet er det for å unngå enhver mulighet for sammenblanding mellom avlesningene i de forskjellige mønstere, 24 låner i rød sone nummerert frå 0 til 23, og en rød laneidentifikasjon (til en tiendedel av en lane) uttrykkes som et tall 0 og 23,9. De 18 låner i en grønn sone er nummerert fra 30 til 47 og slik at grønn laneidentifikasjon uttrykkes som et tall mellom 30 og 47,9.

De 30 lanér i en purpur sone er nummerert fra 50 til 79 pg således uttrykkes purpur laneidentifikasjonen som et tall mellom 50 og 79,9. Av disse grunner stilles fremviserregisteret 150 på null ved begynnelsen av rød laneidentifikasjonstélling i registeret, på 30 ved begynnelsen av grønn telling inn i dette register og på 50 ved begynnelsen av purpur telling inn i dette register. Når man innstil-ler fremviserregisteret pånytt, vil derfor den logiske bryter 147 innstille det mest fremtredende desimalsiffer i fremviserregisteret som er en binærkodet desimalteller.

Den logiske laneidentifikasjonsbryter 147 gir ut-gangsstyringssignaler som er kalt den første LI-puls i fire led-ninger 160, 161, 162 og 163 som angir starten på henholdsvis hoved-, rød-, grønn-, purpur- flerpulsutsendinger, idet disse signaler brukes til å innstille deleren 146 slik at den deler med den riktige faktor og å innstille pånytt fremviserregisteret 150 før starten av hver telling inn i dette register.. For dette formål gjør den logiske bryter 147 bruk av "brudd"-detektoren 111 og tidsdeling av 26,6 Hz og 13,3 Hz-signaler fra delertoget 121 til å skaffe en syklus på

ca. 20 sek. periode i løpet av hvilken et utgangssignal fremstår i tur og orden i ledningene 160, og 161, 162 og 163 med 2,5 sek.intervaller. Hovedflerpulsen er den første i hver sekvens av fire pulser og identifiseringen av dette i den logiske bryter. Den første LI-puls for hver enkelt flerpuls som brukes til å innstille lagerregisteret 144 via ledningen 158 er tidsinnstilt, slik at den inntreffer i den siste halvdel av flerpulsperioden og er tidsinnstilt slik at den inntreffer ca. 0,3 til 0,4 av ett sek. etter avbruddet i hovedsendingen. Den annen, tredje og fjerde LI-puls følger den første LI-puls i hver flerpuls med små forsinkelser i tur og orden i henhold til deres respektive logiske operasjoner.

Hovedflerpuls-LI-signalet i ledningen 160 tilføres ved hjelp av en ELLER-port 164 til deleren 146 og fremviserregisteret 150 på samme måte som det røde flerpulssignalet og anvendes til å innstille laneidentifikasjonsutgangssignalene. I den beskrevne mottaker er frekvensdeleren 198 som deler 6F-oscillatorutgangssignalet ned til 1F ikke "hakket" d.v.s. at lF-utgangssignalet ikke er låst til noen spesiell av de seks sykler med 6F-signaler. Det er derfor en seksfold mulig usikkerhet i faseforholdet mellom lF-utgangssignalet fra deleren 148 i forhold til lF-flerpulsen fra hovedstasjonen som mates til flerpulskretsen 144. En korreksjon er derfor satt inn i lagerregisteret 144 for å stille laneidentifikasjonsavlesningen i fremviserregisteret 150 på null under hovedflerpulssendingene og denne samme korreksjon brukes for hver av de andre flerpulssendingene for derved å korrigere mangelen på "hakking" i deleren 98 og også for å korrigere for andre fasefeil som kan oppstå mellom flerpuls-starten og hovedoscillator-(6F-oscillator 171) låsekretsen. Denne korreksjon kommer istand ved bruk av et "fase"-lager 170 og en bistabil vippe 171. Den bistabile vippe 171 kan innstilles ved å tryk-ke inn laneidentifikasjonsnulltrykknappen 19 og den gir da et signal til en port 172 som når den er åpen slipper 30F-pulser fra deleren 148 inn i faselageret 170. Den bistabile vippe 171 innstilles pånytt neste gang lagerregisteret 140 er helt fylt. Porten 172 er en fireinngangs OG-port og har en inngang i ledningen 156 for den logiske enhet 147 slik at porten 142 er åpen bare under hovedflerpulsutsendingene og ikke under slaveflerpulssendingene. Den fjerde inngang til porten 172 er en tredje LI-puls i ledningen 147 fra den logiske enhet 147, slik at porten bare åpnes med den nødvendige riktige tidsvarighet under hovedflerpulssendingen. Antall 30F-pulser som mates inn i faselageret 170 via porten 172 er således den samme som det antall som mates inn i fremviserregisteret 150. Grunnen for de fire innganger til porten 172, er å sikre at fasefeilavles-ning sendes inn i lageret 170 ved den tredje LI-puls bare når knappen 19 trykkes inn og bare under en hovedflerpulssending. Pulsene fra porten 172 mates også via ledning 173 inn i porten 145 og således inn i lagerregisteret 144. Når dette register er fullt, fly-ter det over og den bistabile vippe 171 stilles pånytt. Faselageret 170 har således den nødvendige korreksjon og registeret 144 er i nulltilstand. Porten 181 sikrer at den bistabile vippe 171 stilles inn pånytt bare mellom de tredje og fjerde Ll-pulser. Dette hindrer den bistabile vippe 171 i å innstilles for tidlig hvor f.eks. null-knappen 19 trykkes inn umiddelbart etter den foregående hovedlane-identifikasjon.

Det antall som således er satt inn i faselageret 170, sendes så som et innledende inngangssignal til lagerregisteret 144, hver gang dette innstilles pånytt av den første LI-puls. Funksjonelt er det nødvendig at faselageret 170 bør inneholde faseavlesning fra hovedflerpulsutsendingene og knappen 19 bør derfor trykkes inn før hovedflerpulssendingen. I virkeligheten kan dog knappen trykkes inn på et hvilket som helst tidspunkt og den neste hovedflerpulsavles-ning i fremviserregisteret 150 er 00,0 eller 23,9. Den nødvendige korreksjon er således satt inn i faselageret 170. Tellingen for-blir i lageret 170 og brukes til korreksjon av hver etterfølgende telling i lagerregisteret 144.

Utgangssignalet.fra fremviserregisteret 150 angis visuelt

i de. tre rør i tallrørfremviseren 17. På fig. 5 er disse rør vist som 174,.175 og 176. med tilhørende binærkodede desimalomformere, henholdsvis 177, 178, 179. Hoved-, røde-, grønne- og purpur indi-kasjoner fremvises etter hverandre i denne orden med 2,5 intervaller med et lengre intervall før syklusen gjentas i dens 20. sek. periode. På grunn av at de numeriske verdier av grønn avlesning må være mellom 30 og 47,9 og purpur avlesninger mellom 50 og 79,9, kan de forskjellige: avlesninger lett utskilles. For dog å unngå enhver mulig-

het for sammenblanding mellom hovedavlesningen (som er 00,0 eller 23,9 etter at korreksjonen er satt inn) og den røde avlesningen,

er fremviseren laget slik at den blinker under hovedfremvisningen, idet et passende kontrollsignal stammer fra den logiske bryter 147. Den fremviste laneidentifikasjonsinformasjon brukes til å stille inn laneavlesningene på indikatorene 15 i dekometerné 12, 13 og 14 idet man bruker den manuelle kontrollknapp 180 på de respektive dekometere.

Claims (7)

1. Mottaker for et fasesammenliknende radionavigasjonssystem av den art der radiofrekvente signaler av tre eller flere forskjellige, men harmonisk beslektede frekvenser som mottas fra forskjellige sendestasjoner i avstand fra hverandre, sammenliknes i fase i par ved deres minste felles multiplumfrekvens for å gi po-sis jonsinformas joner i fine mønstre, og der grovere posisjonsinfor-masjoner for laneidentifikasjon i det fine mønster fås ved å foreta fasesammenlikninger med grunnfrekvensen for hvert par av stasjoner, karakterisert ved at grunnfrekvenssammenlikningene foretas digitalt (på i og for seg kjent måte) ved anvendelse av en teller (150) for telling av pulser fra en klokkepulskilde (143)

under et tidsintervall som representerer faseforskjellen mellom signalene som skal sammenliknes og ved at klokkepulskilden (14 3) inn-befatter en regulerbar frekvensdeler (146) styrt i overensstemmelse med rekkefølgen av sammenlikninger av signaler fra forskjellige par av stasjoner for å gjengi tellinger som viser faseforskjellen idet de respektive tellinger ved innstilling av frekvensdeleren (146) er proporsjonal med de respektive minste felles multiplumfrekvenser som anvendes for det fine mønster for hvert par.

2. Mottaker som angitt i krav 1, karakterisert ved at hver faseforskjell mellom grunnfrekvens (F) signaler måles ved anvendelse av de to signaler som skal sammenliknes i fase til styring av en klokkeutgang ved den frekvens det gjelder.

3. Mottaker som angitt i krav 1,karakterisert ved at hver faseforskjell mellom grunnfrekvenssignalene måles ved måling av den tilsvarende tidsforskjell i en første lagringsanord-ning (144) under anvendelse av en fast klokkefrekvens med påfølgende telling av. en fast klokkefrekvens (ikke nødvendigvis' den samme som den tidligere nevnte faste klokkef rekvens) in:, i «• •„ , en; i vuJ . 03j \ (150) i en periode som bestemmes av den tid som er nødvendig for telling med anvendelse av en delt klokkefrekvens.

4. Mottaker som angitt i krav 1, karakterisert ved at den har et lagfingsregister (144), et fremviserregister (150) og ved at klokkepulskilden (143) har en frekvens (300 F) som er et multiplum av grunnfrekvensen (F), og ved at den regulerbare deler (146) for neddelihg av frekvensen fra klokkepulskilden deler klokkepulsfrekvensen på (300 F) med valgbare faktorer (10, 8 og 6) i samme forhold til hverandre som de minste felles multiplumfrekvenser (30F, 24F og 18F), hvilket lagringsregister (144) har en kapasitet svarende til antall klokkepulser i en periode av grunnfrekvensen (F), og omfattende anordninger (172, 173, 145) for matning av lagringsregisteret (144) med et antall klokkepulser svarende til komplementet for det tall som opptrer i tidsintervallet svarende til faseforskjellen mellom grunnfrekvenssignalene som fås fra de forskjellige stasjoner, samt anordninger (145) for fylling av lagringsregisteret (144) med pulser fra deleren (146) med deleren innstilt på en delefaktor svarende til den minste felles multiplumfrekvens for det par stasjoner hvis signaler sammenliknes, og styreanordninger (149) styrt av lagringsregisteret (144) for matning av fremvisningsregisteret (150) med ytterligere klokkestyrte pulser i en tidsperiode lik den tidsperiode som går med til å fylle fremvisningsregisteret.

5. Mottaker som angitt i krav 4, for anvendelse med et sendersystem der en hovedstasjon sender ut normalt den sjette harmoniske av en grunnfrekvens og tre slavestasjoner sender ut normalt den femte, åttende og niende harmoniske, karakterisert ved at mottakeren har oscillatorer (71, 78, 69, 70) med frekvenser (6F, 5F, 8F og 9F) låst henholdsvis til de mottatte signaler under normale sendeperioder, og ved at klokkepulsfrekvensen er 300F samt ved at deleren (146) deler klokkepulsfrekvensen med faktorer på 10, 8 og 6.

6. Mottaker som angitt i krav 5, karakterisert ved at klokkepulsene som mates til fremvisningsregisteret (150) har en frekvens på 3OF.

7. Mottaker som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav og med finposisjonsinformasjoner angitt ved hjelp av separate indikatorer (12, 13, 14) for hvert mønster, der hver indikator (12, 13, 14) har en viser som beveger seg over en sirkulær skala og der en omdreining svarer til en periode i faseforandringen ved den minste felles multiplumfrekvens for de signaler som sammenliknes, og der hver indikator (12, 13, 14) har en mekanisk teller (15, 16) drevet med reduksjonsgir for å angi det antall hele omdreininger viseren har tilbakelagt, karakterisert ved at den regulerbare deler (146) er innstilt for hver sammenlikning ved grunnfrekvensen (F) slik at digitaltelleren (17, 150) viser desimalsiffere ved den riktige l&netelling, bestemt av fasesammen-likningen ved grunnfrekvensen for innstilling av de tilhørende mekaniske tellere (15, 16).