專(zhuān)利名稱(chēng)：飛機(jī)動(dòng)態(tài)位置的時(shí)間檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于無(wú)線(xiàn)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到飛機(jī)動(dòng)態(tài)位置的時(shí)間檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
飛機(jī)在空中飛行時(shí)，分布在兩地的雷達(dá)要分別檢測(cè)出飛機(jī)動(dòng)態(tài)位置隨時(shí)間的變化，要求兩地同時(shí)接收飛行試驗(yàn)的信息，數(shù)據(jù)以每秒50組、每組20ms輸出，要求兩地接收設(shè)備的時(shí)間系統(tǒng)精確同步，如果直接采用兩套授時(shí)型GPS接收機(jī)也能滿(mǎn)足要求，但是，監(jiān)測(cè)雷達(dá)系統(tǒng)的接收頻率和GPS接收機(jī)接收頻率很接近，直接會(huì)影響GPS接收機(jī)的正常工作。在飛行中要解決飛機(jī)動(dòng)態(tài)位置的時(shí)間是飛行單位的一大技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種設(shè)計(jì)合理、測(cè)試精度高、所測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的飛機(jī)動(dòng)態(tài)位置的時(shí)間檢測(cè)裝置。
解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是它包括整形電路、分頻電路、信號(hào)整形電路、控制電路、數(shù)據(jù)鎖存器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，整形電路的輸出端接分頻電路，分頻電路的輸出端接數(shù)據(jù)鎖存器，數(shù)據(jù)鎖存器的輸出端接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，信號(hào)整形電路的輸出端接控制電路，控制電路的輸出端接分頻電路和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的控制電路為集成電路U11A的2腳接開(kāi)關(guān)K1的一端并通過(guò)R13接5V電源正極、5腳接集成電路U12的1腳、6腳接集成電路U13B的3腳、1腳和4腳接5V電源正極，開(kāi)關(guān)K1的另一端接地。集成電路U12的2腳接集成電路U5A的13腳、5腳和15腳接地、7腳接集成電路U10B的10腳、4腳接集成電路U13A的1腳。集成電路U5A的14腳接C2的一端、15腳接C2的另一端并通過(guò)R6接5V電源正極、1腳接分頻電路。集成電路U10B的6腳接C4的一端、7腳接C4的另一端并通過(guò)R12接5V電源正極、9腳接地、11腳接5V電源正極、5腳接分頻電路。集成電路U13B的輸出端4腳和集成電路U13A的輸出端2腳接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、測(cè)試精度高、所測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，可用于飛機(jī)在飛行中動(dòng)態(tài)位置的時(shí)間檢測(cè)。


圖1是本實(shí)用新型的電氣原理方框圖。
圖2是本實(shí)用新型的電子線(xiàn)路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型不限于這些實(shí)施例。
圖1是本實(shí)用新型的電氣原理方框圖，參見(jiàn)圖1。在圖1中，本實(shí)用新型由整形電路、分頻電路、信號(hào)整形電路、控制電路、數(shù)據(jù)鎖存器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接構(gòu)成。整形電路的輸出端接分頻電路，分頻電路的輸出端接數(shù)據(jù)鎖存器，數(shù)據(jù)鎖存器的輸出端接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，信號(hào)整形電路的輸出端接控制電路，控制電路的輸出端接分頻電路和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
本實(shí)用新型開(kāi)機(jī)工作在定時(shí)狀態(tài)是直接接收GPS的串行碼時(shí)間信息和標(biāo)準(zhǔn)秒，通過(guò)單片機(jī)系統(tǒng)解碼產(chǎn)生時(shí)間、日期、經(jīng)緯度等信息。并將時(shí)、分、秒時(shí)間信息提取出來(lái)初始化單片機(jī)內(nèi)部設(shè)置的軟件鐘，從而做到本地時(shí)、分、秒與標(biāo)準(zhǔn)的UTC時(shí)間同步。利用GPS輸出的標(biāo)準(zhǔn)秒(1PPS)通過(guò)整形得到寬度為1μs的秒脈沖經(jīng)控制電路作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的中斷0(INTO)和軟件鐘計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)把標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信息從串口發(fā)送出去。外部5MHZ頻率通過(guò)整形電路、分頻電路得到μs、ms和1HZ信號(hào)，分頻鏈的同步是由GPS輸出的1PPS通過(guò)控制電路在定時(shí)狀態(tài)下來(lái)完成的，從而保證本地μs、ms和1HZ與UTC的同步。當(dāng)本實(shí)用新型工作在守時(shí)狀態(tài)下，控制電路選擇頻標(biāo)產(chǎn)生的1HZ信號(hào)通過(guò)整形得到1μs脈沖作為單片機(jī)中斷0(INT0)和軟件鐘計(jì)時(shí)脈沖。同時(shí)控制電路切斷GPS的一切信息，當(dāng)飛行試驗(yàn)開(kāi)始后，雷達(dá)一旦接收到飛機(jī)的飛行信息接收設(shè)備立即發(fā)送脈沖信號(hào)經(jīng)整形后正脈沖送數(shù)據(jù)鎖存器鎖存分頻鏈輸出的時(shí)間信息，負(fù)脈沖作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的中斷信號(hào)(INT1)請(qǐng)求計(jì)算機(jī)讀時(shí)間信息，同時(shí)鎖存時(shí)間采集單元的時(shí)間信息，單片機(jī)將這一時(shí)刻(精確到1μs)讀入內(nèi)存，并以廣播式把事件的產(chǎn)生時(shí)刻每隔50ms時(shí)間間隔從串口發(fā)送出去。
在圖2中，本實(shí)施例的整形電路由三極管T1、三極管T2、二極管D1、R1～R5、C1連接構(gòu)成。5MHz標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)由C1的一端輸入，C1的另一端通過(guò)R1接三極管T1的基極、二極管D1的負(fù)極并通過(guò)R2接5V電源的正極，三極管T1的集電極接三極管T2的基極并通過(guò)R3接5V電源的正極，三極管T2的集電極分頻電路并通過(guò)R4接5V電源正極，三極管T1和三極管T2的發(fā)射極以及二極管D1的正極通過(guò)R5接地。
本實(shí)施例的信號(hào)整形電路由集成電路U10A、三極管T3、二極管D2、R9～R11、C3連接構(gòu)成，集成電路U10A的型號(hào)為74HC221。飛機(jī)在空中某一位置的時(shí)刻信號(hào)由三極管T3的基極輸入，三極管T3的基極接二極管D2的負(fù)極并通過(guò)R9接5V電源正極、集電極接集成電路U10A的1腳并通過(guò)R10接5V電源正極、發(fā)射極和二極管D2的正極接地，集成電路U10A的2腳和3腳接5V電源正極、14腳接C3的一端、15腳接C3的另一端并通過(guò)R11接5V電源正極、13腳接分頻電路、4腳接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
本實(shí)施例的控制電路由集成電路U5A、集成電路U11A、集成電路U12、集成電路U10B、集成電路U13A、集成電路U13B、R6、R12、R13、C2、C4、開(kāi)關(guān)K1連接構(gòu)成，集成電路U5A的型號(hào)為74HC221、集成電路U11A的型號(hào)為74HC74A、集成電路U12的型號(hào)為74HC157A、集成電路U10B的型號(hào)為74HC221、集成電路U13A和集成電路U13B的型號(hào)為74HC04。GPS的秒信號(hào)由集成電路U11A的3腳和集成電路U12的3、6腳輸入，集成電路U11A的2腳接開(kāi)關(guān)K1的一端并通過(guò)R13接5V電源正極、5腳接集成電路U12的1腳、6腳接集成電路U13B的3腳、1腳和4腳接5V電源正極，開(kāi)關(guān)K1的另一端接地。集成電路U12的2腳接集成電路U5A的13腳、5腳和15腳接地、7腳接集成電路U10B的10腳、4腳接集成電路U13A的1腳。集成電路U5A的14腳接C2的一端、15腳接C2的另一端并通過(guò)R6接5V電源正極、1腳接分頻電路。集成電路U10B的6腳接C4的一端、7腳接C4的另一端并通過(guò)R12接5V電源正極、9腳接地、11腳接5V電源正極、5腳接分頻電路。集成電路U13B的輸出端4腳和集成電路U13A的輸出端2腳接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
本實(shí)施例的分頻電路由集成電路U1A、集成電路U1B、集成電路U2A、集成電路U2B、集成電路U3A、集成電路U3B、集成電路U4A連接構(gòu)成，集成電路U1A、集成電路U1B、集成電路U2A、集成電路U2B、集成電路U3A、集成電路U3B、集成電路U4A的型號(hào)為74HC390。集成電路U1A的4腳接三極管T2的集電極、7腳接集成電路U1B的15腳。集成電路U1B的12腳接13腳、9～11和13腳通過(guò)總線(xiàn)接數(shù)據(jù)鎖存器，集成電路U2A的1腳接集成電路U1B的9腳、4腳接3腳、5～7和3腳通過(guò)總線(xiàn)接數(shù)據(jù)鎖存器。集成電路U2B的15腳接集成電路U2A的7腳、12腳接13腳、9～11和13腳通過(guò)總線(xiàn)接數(shù)據(jù)鎖存器。集成電路U3A的1腳接集成電路U2B的9腳、4腳接3腳、5～7和3腳通過(guò)總線(xiàn)接數(shù)據(jù)鎖存器。集成電路U3B的15腳接集成電路U3A的7腳、12腳接13腳、9～11和13腳通過(guò)總線(xiàn)接數(shù)據(jù)鎖存器。集成電路U4A的1腳接集成電路U3B的9腳、4腳接3腳、5～7和3腳通過(guò)總線(xiàn)接數(shù)據(jù)鎖存器。集成電路U1A、集成電路U2A、集成電路U3A、集成電路U4A的2腳接控制電路的集成電路U10B的5腳，集成電路U1B、集成電路U2B、集成電路U3B的14腳接控制電路的集成電路U10B的5腳。
本實(shí)施例的數(shù)據(jù)鎖存器由集成電路U6～集成電路U8接連構(gòu)成，集成電路U6～集成電路U8的型號(hào)為74HC374。集成電路U6的3、4、7、8腳通過(guò)總線(xiàn)分別接集成電路U1B的13、11、10、9腳，集成電路U6的13、14、17、18腳通過(guò)總線(xiàn)接集成電路U2A的3、5、6、7腳。集成電路U7的3、4、7、8腳通過(guò)總線(xiàn)分別接集成電路U2B的13、11、10、9腳，集成電路U7的13、14、17、18腳通過(guò)總線(xiàn)接集成電路U3A的3、5、6、7腳。集成電路U8的3、4、7、8腳通過(guò)總線(xiàn)分別接集成電路U3B的13、11、10、9腳，集成電路U8的13、14、17、18腳通過(guò)總線(xiàn)接集成電路U4A的3、5、6、7腳。集成電路U6～集成電路U8的1腳接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、11腳接信號(hào)整形電路的集成電路U10A的13腳，集成電路U6～集成電路U8的1Q～8Q端通過(guò)總線(xiàn)接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
本實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由集成電路U9、集成電路U13C、R14、C5～C7、晶體振蕩器JZ連接構(gòu)成，集成電路U9是單片計(jì)算機(jī)型號(hào)為89C52、集成電路U13C的型號(hào)為74HC04。GPS串行時(shí)碼信號(hào)經(jīng)過(guò)R13從集成電路U13的輸入端5腳輸入，集成電路U13C的輸出端6腳接集成電路U9的10腳。集成電路U9的13腳接集成電路U10A的4腳、12腳接集成電路U13A的2腳、23腳接集成電路U13B的4腳、24腳接集成電路U8的1腳、25腳接集成電路U7的1腳、26腳接集成電路U6的1腳、P00～P07端分別通過(guò)總線(xiàn)接集成電路U6～集成電路U8的1Q～8Q端、18和19腳接晶體振蕩器JZ與C6和C7連接的振蕩電路、9腳接C5的一端，C5的另一端接5V電源正極，集成電路U9的11腳輸出飛機(jī)在空中某一位置的具體時(shí)刻。
本實(shí)用新型的工作原理如下高穩(wěn)晶振5MHz信號(hào)經(jīng)三極管整T1、三極管整T2放大輸出到分頻電路和集成電路U5A單穩(wěn)整型后產(chǎn)生1Hz頻率信號(hào)輸出到集成電路U12，同時(shí)集成電路U1A～集成電路U4A輸出端分別送數(shù)據(jù)鎖存器的集成電路U6～集成電路U8輸入端1D～8D。事件采集時(shí)刻經(jīng)三極管T3放大輸出到集成電路U10A，單穩(wěn)整型后正脈沖作為集成電路U6～集成電路U8的時(shí)針脈沖，負(fù)脈沖作為集成電路U9的中斷0，這時(shí)集成電路U9的P2.3～P2.5輸出時(shí)序脈沖分別是出道集成電路U6～集成電路U8的控制脈沖讀入事件的瞬間時(shí)刻.GPS串行時(shí)間碼信息，經(jīng)集成電路U13C反相后輸出到集成電路U9的10腳。GPS的1PPS信號(hào)經(jīng)控制電路，平時(shí)開(kāi)關(guān)K1斷開(kāi)，集成電路U11A的2腳為高電平、Q端為高電平，集成電路U12 B數(shù)據(jù)被選擇，GPS 1PPS輸出信號(hào)作為集成電路U9的中斷信號(hào)，集成電路U11A(Q非)經(jīng)集成電路U13B反相后的高電平輸出到集成電路U9的P2.2位控端單片機(jī)內(nèi)部走軟件鐘。當(dāng)飛行試驗(yàn)開(kāi)始后，開(kāi)關(guān)K1接通，集成電路U11A的Q端變低電平，集成電路U12A數(shù)據(jù)被選擇分頻電路1PPS作為集成電路U9的中斷信號(hào)，同時(shí)集成電路U11A反相端經(jīng)集成電路U13B反相后的低電平輸出到集成電路U9的P2.2位控端，集成電路U9停止解碼走軟件鐘，這時(shí)本實(shí)用新型可利用內(nèi)部的震蕩電路來(lái)守時(shí)完成數(shù)據(jù)采集工作。
權(quán)利要求1.一種飛機(jī)動(dòng)態(tài)位置的時(shí)間檢測(cè)裝置，其特征在于它包括整形電路、分頻電路、信號(hào)整形電路、控制電路、數(shù)據(jù)鎖存器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，整形電路的輸出端接分頻電路，分頻電路的輸出端接數(shù)據(jù)鎖存器，數(shù)據(jù)鎖存器的輸出端接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，信號(hào)整形電路的輸出端接控制電路，控制電路的輸出端接分頻電路和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的飛機(jī)動(dòng)態(tài)位置的時(shí)間檢測(cè)裝置，其特征在于所說(shuō)的控制電路為集成電路U11A的2腳接開(kāi)關(guān)K1的一端并通過(guò)R13接5V電源正極、5腳接集成電路U12的1腳、6腳接集成電路U13B的3腳、1腳和4腳接5V電源正極，開(kāi)關(guān)K1的另一端接地；集成電路U12的2腳接集成電路U5A的13腳、5腳和15腳接地、7腳接集成電路U10B的10腳、4腳接集成電路U13A的1腳；集成電路U5A的14腳接C2的一端、15腳接C2的另一端并通過(guò)R6接5V電源正極、1腳接分頻電路；集成電路U10B的6腳接C4的一端、7腳接C4的另一端并通過(guò)R12接5V電源正極、9腳接地、11腳接5V電源正極、5腳接分頻電路；集成電路U13B的輸出端4腳和集成電路U13A的輸出端2腳接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
專(zhuān)利摘要一種飛機(jī)動(dòng)態(tài)位置的時(shí)間檢測(cè)裝置，包括整形電路、分頻電路、信號(hào)整形電路、控制電路、數(shù)據(jù)鎖存器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，整形電路的輸出端接分頻電路，分頻電路的輸出端接數(shù)據(jù)鎖存器，數(shù)據(jù)鎖存器的輸出端接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，信號(hào)整形電路的輸出端接控制電路，控制電路的輸出端接分頻電路和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、測(cè)試精度高、所測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，可用于飛機(jī)在飛行中動(dòng)態(tài)位置的時(shí)間檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01S19/25GK2921855SQ20062007896
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月12日
發(fā)明者張志武, 胡永輝, 翟慧生 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心