四合院:我边做科研边吃瓜 - 第747章 把问题拆开就好办多了
第747章 把问题拆开就好办多了
“高总工,你不用替我们留面子,有什么问题都说,我们是来学习的。”林总把脸皮从脸上一把抹下来揣兜里,工作重要。
高振东倒是求之不得,他一开始准备跳过,主要是考虑到同志们的感受,既然他不在意,那就最好了。
他详详细细的把频段规划的问题给林总他们说了个遍。
诸如频率过低定位精度略差,收发同频可能造成自发振荡烧坏机器,没有进行频道划分导致设备请求拥挤等等。
听得林总他们一身冷汗,这玩意看起来简单,没想到居然还有这么多毛病?
这种情况,在我们早期的科研中是很常见的,那就是原理没问题,实现也实现了,但是细节考虑就不大靠谱,因为没经验,细节问题累积多了,就整成了大问题,最终结果就是弄来弄去,弄一个好像能用,但是又不大能用的东西出来。
“高总工,这个频道划分,你有什么建议没有?”既然高总工一眼就找到了问题,那么想来也是有解决的方案的,至少方向性的总有的,能节约不少摸索时间。
高振东笑道:“这个方案啊,其实不用我出,已经有人出好了。”
“啊?国内还有人这么超前?”
“不是国内,近年,国际上有一套新的民用导航设备和规定开始投入使用,它的频段选择、频道划分、应答流程、载波信息都是公开的,用那个就行。”
考虑到tacan战术导航系统是1955年投入使用的,而民用导航测距系统dme频段划分59年完成,61年投入使用,而且两者频段划分完全一致,dme也能询问和回复tacan的导航台和导航终端。
最大区别是tacan的测角信号,dme是拿不到的,民航测角,走的是vor,原理和tacan的一样,但是vor和dme频段不同,而tacan的测角和测距是在同一个频段内完成的。
所以高振东认为,dme其实就是tacan技术的民用下放,这在coldwar期间是非常常见的事情,军用先行,民用后面再说。
“民用?和民用杂在一起,是不是不太合适?”林总问道。
“本来就是共用一片空域,军民兼容本来就是必要的,只是在设计上,做好军民隔离就行,国外也是这么搞的,在这方面,学习一下他们的经验还是可以的。这个频段能做到370米的定位精度,550公里左右的最大测距范围,基本上对于空军、海军来说,是足够的。”
别看这个精度和范围,与日后的几大全球卫星定位系统没得比,但是对于海空军来说,非常够用。
还是那句话,在这方面,旗甄选,值得信赖!废那心思干哈。
“嗯,高总,您说得有道理,回头我们找外事部门和民航的同志,找一套相关资料来,这种民航业公开的资料,想来的问题不大。”林总他们和民航完全不搭界,不知道有这么一套东西,但是现在既然知道了,就好办多了,民航的同志想来是有渠道的,哪怕那是大洋公约组织主导的东西,也不例外。
对此,高振东也没有自己弄一套出来的想法,能搞到就行,不用非要自己拿出来人前显圣,抽奖机会现在金贵得很呐。
“嗯,测距的问题,只要做好这个事情,结合你们原有的三角定位已经掌握的技术,其实就问题不大了,剩下的问题,就是测角。”
诶,这个事情经过高总工这么拆来拆去,好像还真的不那么困难了,至少已经解决一半,就是剩下这一半,才是最麻烦的。
可以这么说,单站测距对于我们现在的技术来说,没有任何本质上的困难,但是单站测角,这事儿麻烦可就大了,别的不说,就说我们是什么时候得到真正靠谱的战术导航系统就知道了,80年代。
“高总,不瞒你说,测角这方面,现在我们是毫无头绪,单基站测角,我们想了半天,也没想出办法来。”
高振东笑道:“其实原理也不麻烦,最简单的一个办法,你们用一个360度的雷达来弄这个事情。”
“360度倒是好办,可是依然没有办法分辨出角度来。我们考虑过,用一个360度旋转扫描的窄瓣雷达,当定位终端知道哪个时间雷达会扫描到哪个方向,就可以通过雷达信号峰值配合信号接收时间,计算出自身所处的角度。”
林总他们也不是一心想着等、靠、要,他们还是想了不少办法的,只是结果不尽如人意。
“但是最终,原理上没问题,实现上就有大问题了,对时钟的精确度要求太高,引入时钟同步,别说时钟同步本身就有一个同步时间问题,就算同步了,也会很快掉到不能使用的程度,对雷达波瓣性能要求也很高,测角误差很大,技术上很难达到可用的程度。”
高振东听乐了,这算是用到了最简单的原理,但是却需要最复杂最高级的技术。很多技术都是这样,如果原理看起来很简单,但是又没人在技术上将这种原理实现到一定程度,那就往往代表一个事情——这个原理要达到可用的程度,代价极高。
他站起身来,拿起粉笔。
“我说的360度雷达信号,不只是要达到全向覆盖,而且在这360度的雷达信号里,是包含了其他信息的,你们看这里。”
说完,他在黑板上画起图来。
“在360度方向上,对雷达信号的幅度与相位进行调制,理论上来说,在每一个方向上,这两者都是与其他方向上不同的。这样,通过雷达信号的包络,就能指示接收终端所在的位置了。”
林总对高振东这个想法,觉得真是太特么高明了。
调制相位和幅度,对于现在的技术来说,不是什么太大的问题,从原理和实现难度上,顿时就下降了一个级别。
“那怎么知道信号的相位到底变化了多少?如果不知道这个变化程度,那即使接收到信号,也没法确定自己相对于基站的角度啊。”一名搞定位的同志问道。
高振东笑了:“这个简单,在发射调制信号的同时,还全向发射一个相位保持不变的基准信号就行,把这两个信号经过限幅、鉴频等必要的处理之后,送入相位比较器,一比较,结果就出来了嘛,呵呵呵。”
“高总工,为什么不只调制幅度或者频率呢?在通信里面,调幅和调频,也是携带信息的常用手段啊。”
高振东道:“幅度是要结合相位的,因为定位终端距离基站的位置是不定的,幅度本来就会有衰减,单靠幅度是很难定位方向的。频率就更麻烦了,连续调频的话,频带窄了,分辨率不够,频带宽了,大带宽设备可不好搞。而且还有一个问题是,两者之间有相对运动,那就有多普勒效应,是会频移的。这种频移比起多普勒效应带来的相移,更加麻烦。”
林总还好,有些问题他都能想到答案,比如相位比较器的问题。
但是其他同志就无不叹服高振东的思虑之周详,这么年轻就能坐到总工的位置上,果然不是普通人,唯一问题就是他这个总工是钢铁厂的总工,让他们总觉得怪怪的。
林总看着高振东画的示意图,思虑再三,越想,越觉得这个办法可行。
这肯定可行啊,旗佬趟过路的。
“这个的测角精度,大概能做到多少?”
高振东想了一下:“以当前的技术条件,大概能做到2~3度的测角精度。”
tacan的测角精度,大概是1.4~2度的样子,别看看起来好像不高,这东西比指南针可精确得多,而且对于海空军来说,这个精度是真的非常够用,换算到360度的话,3度的误差大概是千分之8,百分之一都不到。
对于现在的海空军来说,别说3度了,就是5~6度,只要是工作可靠的,都能让他们高兴得飞起来。
三角定位的误差,其实也不见得就比这个小。
林总大喜:“嗯,这足够满足海空军的要求!如此一来,主要的矛盾,就集中在相位比较器上面了,这个就好办多了,哈哈哈。”
如果说来之前,他还只是想获得一点帮助,看看能不能找到一个方向的话,那到现在,他可以说是信心十足。
一个大问题,被高总工拆成了测距、测角、通信三个小问题,然后他轻车熟路的彻底解决掉测距、通信两个小问题,最后把测角这个小问题解决了一大半。
如果到这个程度自己还搞不出个能用的单基站定位战术导航系统,那自己拔根马尾巴一头吊死在防工委门口得了。
“高总工,真是太谢谢你了!你解决了我们的大问题!”林总站起来握住高振东的手,他知道这句话非常苍白,但是作为传统的技术人员,他好像也说不出更合适更哨的了,只能用力摇晃高振东的手,表示自己这话非常的真心实意。
高振东还是谦虚:“这个系统,也不是没有毛病。”
(本章完)
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