[发明专利]测定远程罗兰-C导航系统和有关信号的到达时间及在发射机现场测定本地信号的有效发射时间的方法和装置

说明书

本发明涉及如下目的的方法和装置，即测定来自远程导航发射机，例如罗兰（Loran）-C系统的，或是此类发射机现场的同步链路中有关类型的信号到达时间（TOA），以及测定在所述链路的一个发射机现场作本地发射的各信号的有效发射时间（TOT）。

只要不怎么保密，本发明使用距离-距离（“Rho-Rho”）系统却是特别方便，该系统使用配备以原子标准的铯频率标准用来控制罗兰-C网络及该网络中通过网络传输控制移动电台的导航，该系统将从主台TOT到所述移动电台的TOA的时间间隔以及从主台TOT到从动台发射机的TOA的时间间隔进行计数，并把它们变换为距离，例如，象A·威廉·马歇尔的《深海技术》一书（1971年4月出版）中“采用距离-距离方式的罗兰C系统”一节所描述的那样。该后者变换包括，将在移动电台从主台和从动台信号TOA之间的计数减去从主台到从动台发射机的基线延迟以及从动台中的编码时延（CD）。

然而，实际上在来自远程发射机的信号的TOT和TOA的正确测量方面存在一些问题，这类问题是：由于存在大型反射发射机天线结构或者现场的其他物体以及接收天线所在现场的近场中的无用的相移所造成的，另一类则属于该接收机精确地处理由该现场近处的发射机所发射的大幅度信号的问题，这两种问题都在TOA以及现场TOT的测量中引进了误差。

在将要采用的发射机链路中，例如在上述用于距离导航的发射机链路中，相对于某种绝对时间基准精确地控制定时发射是必要的。在这样 进行时，把监控接收机与发射机共位设置是方便的。首先，这避免了必需为该接收机准备单独的机房、电源等。而且还减少了控制问题所涉及的变量的数目。

与TOA测量相联系的一个问题是属于从共位设置的发射机所发射的信号的大幅度问题，大部分接收机不能精确地处理这种信号。为了解决这个问题，本发明的一个特点包括导出具有相对于本地发射信号有固定的、已知时间关系的模拟罗兰信号，并根据这种模拟信号测量远程信号的TOA。通过使该模拟信号出现在本地发射信号未占据的时隙中的安排，上述大幅度信号就不会损害所述测量。此外，最好是把该模拟信号引入到监控接收机中尽可能地靠近天线的地方。这是因为远程信号在与其他信号进行时间比较之前通过天线、天线耦合器、通向接收机的连接电缆以及该接收机内部的电路进行渡越。在这传送过程中，远程信号经历了可能不随或者可能随时间、温度等变化的相移。由于在天线处引入第二个信号，因此，这种信号也经历了和远程信号相同的相移，从而可将各误差减至最小。

该模拟技术在其他更广泛的应用场合中，即，在人们把远程信号的到达时间与任何本地时钟相比较的任何距离测量中也是有用的。本发明利用时钟产生模拟的罗兰（或者其他）信号，并将此信号耦合到天线中，而不是在接收机电路中做这种比较。

当在大反射体附近进行TOA测量时，在引入模拟信号时下述直角环路的采用减弱了其他误差源的影响。从这些大反射体所散射的在附近的监接收机所接收的远程信号并在附近的监视接收机所看到的该合成信号中引进相移，本发明的特征则消除了这种现象。

虽然模拟技术和直角环路技术论述不同的测量误差源，并且可以彼此单独使用，但是也可以如上所述协合使用。

因此，本发明的一个目的是提供一种用于消除这种TOA和TOT测量 误差而不受接收天线位于发射机现场的限制的新的、改进的方法和装置。

本发明的另一个目的是提供新颖的TOA和TOT测量技术以及具有更普遍的适用性的有关的测量技术。

本发明的再一个目的是提供一种新颖的本地模拟技术，这种模拟技术可有效地单独使用，而且也可消除由共位设置的发射机发射的大幅度信号，而通常不能为大多数接收机所精确地处理的问题。

本发明的又一个目的是提供一种新颖的直角环路模拟信号引入技术，当在大反射体附近进行TOA测量时，这种技术减弱了误差源的影响。该大反射体散射由附近的监视接收机所接收的远程信号和对附近的监视接收机所接收的合成信号引入相移。

下文中将说明其它和进一步的目的，并且在所附权利要求书中更具体地描述。