Боровицкий Дмитрий Сергеевич – кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник
пр. Обуховской Обороны, д.120, лит. ЕЦ, Санкт-Петербург, 192012
Dmitry S. Borovitsky – Ph.D. in Engineering (2016), leading research fellow
120, Obukhovskoy Oborony Pr., bd. EC, 192012, St. Petersburg, Russia
Жестерев Александр Евгеньевич – кандидат технических наук, начальник отдела
пр. Обуховской Обороны, д.120, лит. ЕЦ, Санкт-Петербург, 192012
Alexander E. Zhesterev – Ph.D. in Engineering (1982), Chief of the Department
120, Obukhovskoy Oborony Pr., bd. EC, 192012, St. Petersburg, Russia
Ипатов Валерий Павлович – доктор технических наук, профессор кафедры радиотехнических систем
ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, 197376
Valery P. Ipatov – D.Sc. in Engineering (1983), Professor (1985) of the Department of Radio Engineering Systems
5, Professor Popov Str., 197376, St. Petersburg, Russia
Мамчур Руслан Михайлович – магистр техники и технологий по направлению "Радиотехника", аспирант и ассистент кафедры радиотехнических систем
ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, 197376
Ruslan M. Mamchur – Master of Science in Radio Engineering (2015), postgraduate student and assistant of the Department of Radio Engineering Systems
5, Professor Popov Str., 197376, St. Petersburg, Russia
Статья посвящена исследованию квазиоптимального временного дискриминатора бортовой системы слежения за запаздыванием эхосигнала радиовысотомера, установленного на борту космического аппарата. В современных спутниковых высотомерах итоговая обработка альтиметрических данных возлагается на наземный измерительный комплекс, получающий необходимую информацию с космического аппарата по телеметрической линии, тогда как задача бортовой петли автосопровождения состоит в долговременном надежном удержании принимаемого эхосигнала в следящем окне. Оптимальный дискриминатор петли удержания сигнала в окне обеспечивает потенциальную точность измерения времени, однако весьма сложен при реализации. В рассмотренном дискриминаторе сигнал ошибки пропорционален временному рассогласованию точки половинной мощности принимаемого профиля с положением следящего окна. В статье получено выражение для дисперсии эквивалентных флюктуаций запаздывания и установлено, что синтезированный дискриминатор сопоставим по точности слежения с дискриминаторами точки максимума принятой мощности и точки максимальной крутизны профиля. При этом дискриминатор положения точки половинной мощности существенно выигрывает у последних по требуемым аппаратным ресурсам. Результаты теоретического анализа подкреплены компьютерным моделированием. Моделирование выполнялось как собственно дискриминатора слежения за точкой половинной мощности, так и с использованием различных способов цензурирования сигнала ошибки на выходе дискриминатора для эффективной нейтрализации возможных аномальных ошибок, не учтенных теоретическим анализом.
The article deals with the study of quasi-optimal TOA discriminator of an onboard echo-signal tracker of the altimeter carried by a space vehicle. In modern space-based altimeters, final data processing is imposed on the ground-based center receiving information from the spacecraft through a telemetry line, while the main task of an onboard delaylocked loop is to reliably retain the received echo-signal within the tracking window. The optimum discriminator of an onboard loop providing the potential accuracy of time measurement can appear difficult to implement. In the discriminator considered an error signal is proportional to the time mismatch between the half power point of the received power pattern and the tracking window. The equation for the equivalent time fluctuation variance is derived. It is also found that the discriminator proposed is as good at tracking precision as the maximum-power-point discriminator and maximums teepness discriminator, being at the same time much more attractive in terms of hardware complexity. The theoretical results are well consistent with the computer simulation. This simulation is performed both directly and using different methods of censoring the error signal at the discriminator output to effectively neutralize possible abnormal errors that are not taken into account by theoretical analysis.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.