Способ определения положения объекта относительно источника электромагнитного поля и устройство для его осуществления

Авторы патента:

G01S13/06 - системы для определения местоположения цели

Владельцы патента RU 2490663:

Гузевич Святослав Николаевич (RU)

Изобретение может быть использовано для определения координат подвижных объектов. Достигаемый технический результат - унификация возможностей и упрощение способа и реализующих его устройств определения положения объекта относительно источника электромагнитного поля. Указанный результат обеспечивается построением системы координат, одна из осей которой реализуется линейной разверткой временного сигнала, полученного прохождением импульса между антеннами приемника по направлению базы, на которую проектируют принимаемые от источника сигналы. Предлагаемый способ включает прием на объекте сигналов электромагнитного поля источника двумя параллельными дипольными антеннами, расположенными на постоянном расстоянии - базе, измерение времени между тремя последовательными экстремальными значениями принимаемых сигналов и времени прохождения вспомогательного электромагнитного сигнала между антеннами, и определение по оценкам времен отстояния объекта от источника, при этом время прохождения вспомогательного сигнала используют для создания временной развертки, служащей осью системы координат, совпадающей с направлением базы, проектируют принимаемые сигналы от источника на эту развертку, а в качестве точек экстремальных значений используют центры протяженности площадок этих значений и определяют положение источника в плоскостной ортогональной системе координат, построенной на базе и плоскости, проходящей через базу и источник, в которой лежит вторая ось системы. Устройство, реализующее способ, содержит антенное устройство в виде двух параллельных, дипольных антенн, установленных на расстоянии (базе), между которыми размещен измеритель линейного расстояния между ними, блок управления, измерительный блок, блок определения положения объекта относительно источника электромагнитного поля, регистратор и коммутаторы, при этом блок управления включает опорный генератор и устройство линейной развертки измеряемых сигналов. Перечисленные средства определенным образом соединены между собой. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области навигации и может быть использовано для определения координат подвижных объектов.

Известен способ определения положения объекта относительно источника электромагнитного поля (интерферометрический способ), принятый в качестве аналога, включающий прием на измеряющем объекте сигналов электромагнитного поля в двух точках пространства на известной базе, сравнение и выделение сигналов отображений объекта каждой антенной, измерение амплитуды и периода принимаемых сигналов, определение фазовых сдвигов выделенных сигналов в точках измерений экстремальных значений и вычисление по полученным данным положения объекта-передатчика, используя размер базы как опорный параметр.

Основным недостатком интерферометрического способа является использование трансцендентных функций при представлении напряжения комплексным числом, которые имеют разрывы в особых точках. Из-за сложности и слабой формализуемости решаемых задач это приводит при обработке информации к использованию многочисленных эмпирических алгоритмов и методов.

Известен также способ определения положения объекта относительно источника электромагнитного поля, выбранный в качестве прототипа, включающий прием на объекте сигналов электромагнитного поля источника двумя параллельными дипольными антеннами, расположенными на расстоянии - базе, определение разности фаз и их распределения между принятыми сигналами, путем измерения времени между тремя последовательными экстремальными значениями принимаемых сигналов и времени прохождения вспомогательного электромагнитного сигнала между антеннами, и определение по оценкам времен отстояния объекта от источника.

Известен также радиоприемник для определения положения объекта относительно источника электромагнитного поля, выбранный в качестве прототипа, содержащий антенное устройство в виде двух параллельных, дипольных антенн, установленных на расстоянии (базе), между которыми размещен измеритель расстояния между ними, блок управления, измерительный блок, блок определения положения объекта относительно передатчика электромагнитного поля и регистратор, при этом антенное устройство и измеритель расстояния между антеннами через блок управления подключены к измерительному блоку, выход которого соединен с блоком определения положения объекта относительно источника, выход которого подключен к регистратору.

Основным недостатком прототипов способа и реализующего его устройства является измерение магнитной составляющей электромагнитного поля, что ограничивает, а иногда и исключает, возможность их использования, а также ограничения в быстродействии.

Целью заявляемого изобретения является расширение возможностей и упрощение способа и реализующего его устройства определения положения объекта относительно источника электромагнитного поля.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе определения положения объекта относительно источника электромагнитного поля, включающем прием на объекте сигналов электромагнитного поля источника двумя параллельными дипольными антеннами, расположенными на расстоянии - базе, определение разности фаз и их распределения между принятыми сигналами, путем измерения времени между тремя последовательными экстремальными значениями принимаемых сигналов и времени прохождения вспомогательного электромагнитного сигнала между антеннами, и определение по оценкам времен отстояния объекта от источника, при этом время прохождения вспомогательного сигнала используют для создания временной развертки, служащей осью системы координат, совпадающей с направлением базы, проектируют принимаемые сигналы от передатчика на эту развертку, а в качестве точек экстремальных значений используют центры протяженности площадок этих значений и определяют положение источника в плоскостной ортогональной системе координат, построенной на базе и плоскости, проходящей через базу и источник, в которой лежит вторая ось системы.

Указанная цель достигается также тем, что радиоприемник для осуществления способа по п.1 содержит антенное устройство в виде двух параллельных, дипольных антенн, установленных на расстоянии (базе), между которыми размещен измеритель расстояния между ними, блок управления, измерительный блок, блок определения положения объекта относительно источника электромагнитного поля и регистратор, при этом антенное устройство и измеритель расстояния между антеннами через блок управления подключены к измерительному блоку, выход которого соединен с входом блока определения положения объекта относительно источника, выход которого подключен к регистратору, а антенное устройство подключается к измерительному блоку через коммутаторы, соединенные с блоком управления, блок управления включает опорный генератор и устройство линейной развертки, выход которой подключен к измерительному блоку, а в блок определения положения объекта относительно источника электромагнитного поля входит устройство определения протяженности амплитудных уровней сигналов.

Пример выполнения заявляемого изобретения.

На фиг.1 показан способ определения расстояния от объекта до источника электромагнитного поля.

На фиг.2 приведена структурная блок схема заявленного приемного устройства.

Источник электромагнитного поля может быть неподвижным, установленным на берегу, либо подвижным, установленным на двигающейся платформе. Источник электромагнитного поля может быть активным - передатчиком, либо источником отраженного излучения, задаваемого другим излучающим устройством.

Заявленный способ реализуется приемным устройством, структурная блок-схема которого показана на фиг.2. Приемное устройство содержит блок управления 1, включающий опорный генератор 1а и устройство развертки измеряемых сигналов 1б; измеритель расстояния между антеннами 2; антенное устройство 3, содержащее две антенны 3-1 и 3-2 с коммутаторами 3-1а и 3-2б, разнесенными на постоянном расстоянии - базе d; измерительный блок 4; блок определения положения приемного устройства относительно источника 5; регистратор 6.

Блок управления 1 содержит опорный генератор 1а, выход которого подключен к устройству развертки измеряемых сигналов 1б. На вход опорного генератора 1а подключен выход с измерительного блока 4.

Опорный генератор 1а задает опорную частоту (нормированную скважность Δ) с импульсом цикла измерений. В качестве опорного генератора должен быть выбран генератор электромагнитного поля, имеющий частоту (длину волны), удовлетворяющую одному, наиболее жесткому, из двух условий: не менее чем на 3 порядка большую частоты источника электромагнитного поля и длину волны не менее чем на 3 порядка меньшую базы d. Цикл измерений устанавливают в соответствии со скоростями движений носителей приемного устройства (самолета, судна и др.) и источника (самолета, судна и др.). Генератор 1а требований к стабильности опорной частоты не имеет.

Выход с опорного генератора 1а связан с измерителем расстояния между антеннами 2 и коммутатором 3а. Выход устройства развертки измеряемых сигналов 1б подключен к измерительному блоку 4.

Измеритель расстояния между антеннами 2 размещают ортогонально направлению антенн 3-1 и 3-2. Измеритель 2 может быть выполнен в виде прямолинейного проводника, длинной линии, лазерного измерителя расстояний и других устройств. На его вход подключен выход блока управления 1, а его выход подключен к коммутатору 3-2б.

Коммутатор 3-1а подключает антенну 3-1 к входу измерительного блока 4. Коммутатор 3-2б подключает антенну 3-2 ко второму входу измерительного блока 4. В качестве антенн 3-1 и 3-2 могут быть использованы штыревые антенны.

К входам измерительного блока 4 подключены выходы антенн 3-1 и 3-2 через коммутаторы 3-1а и 3-2б. Кроме того, к нему подключен выход устройства развертки измеряемых сигналов 1б. Измерительный блок 4 имеет два выхода: первый подключен к блоку управления 1, отмечая окончание цикла измерений, второй - к блоку определения положения приемного устройства относительно источника 5, выход которого соединен с регистратором 6.

Блок определения положения приемного устройства относительно источника 5 является вычислителем. В его состав входит устройство определения протяженности амплитудных уровней сигналов.

Измерительный блок 4 и блок определения положения приемного устройства относительно источника 5 могут быть выполнены на основе микропроцессоров, например семейства AVR фирмы АТМЕС.

Радиоприемник работает следующим образом.

В блоке управления 1 опорный генератор 1а задает опорную частоту, из которой формирует импульсы нормированной скважности Δ, и импульс начала цикла измерений, которые поступают на устройство развертки измеряемых сигналов 1б. Устройство 1б формирует линейную развертку суммированием импульсов нормированной скважности Δ, выход которой поступает на измерительный блок 4, задавая напряжение линейной развертки U_p, которое нормировано импульсами скважности Δ. Напряжение линейной развертки U_p задает в пространстве ось системы координат, совпадающую с направлением базы d.

Импульс цикла измерений поступает на измеритель расстояния между антеннами 2 и на коммутатор 3-1а, который подключает антенну 3-1 к приемному блоку 4. Импульс цикла, прошедший по измерителю 2, запускает коммутатор 3б, который подключает антенну 3-2 ко второму каналу измерительного блока 4.

В общем случае, сигналы с антенн 3а и 3б имеют чисто синусоидальную форму, которые проектируются на оси независимых систем координат, например X_а и X_б, направленных произвольно. Но сигналы, снимаемые с антенн 3а и 3б, проектируются в момент измерений на общую ось Г, заданную напряжением линейной развертки Up, что приводит к смещению положения их экстремальных значений. Для оценки разности фаз принятых сигналов необходимо иметь три последовательных экстремальных значения с каждой из антенн (прототип).

В измерительный блок 4 поступают от источника поля два сигнала, начало которых сдвинуто в пространстве на размер базы - d. В результате на линейной развертке располагают два сигнала от источника поля, сдвинутые в пространстве на размер базы d, а по времени на отрезок, равный d/C, где C - скорость света. После прихода третьего экстремального значения сигнала (максимального и минимального), пришедшего с антенны 3б, измерительный блок 4 выдает импульс конца цикла измерений, поступающий в блок управления 1, который прерывает поступление импульсов нормированной скважности Δ в блоки 1б, 2 и 3а.

Одновременно измерительный блок 4 формирует группу измеряемых сигналов, состоящий из спроектированных на ось линейной развертки Г принимаемых сигналов, поступивших из антенн 3а и 3б, разделенных базой d, которые поступают в блок определения положения приемного устройства относительно источника 5.

После этого, в соответствии с заданным циклом измерений, блок 1 выдает следующий импульс начала измерений.

В блоке 5 определения расстояния от объекта до передатчика выделяют с нормированной скважностью Δ моменты времени трех последовательных экстремальных значений амплитуд двух сигналов.

При этом в качестве точек экстремальных значений амплитуд используют центры протяженности площадок этих значений. Это позволяет даже при недостаточной чувствительности измерителя напряжения сигналов не терять разрешающей способности устройства.

Вычисления положения объекта в плоскостной системе координат ГY выполняют по количеству импульсов нормированной скважности Δ, заключенных:

- между центрами антенн d, определяющих масштабный коэффициент измерений - N;

- между экстремальными значениями амплитуд в одинаковой фазе для сигналов с различных антенн - N₁, N₂;

- между экстремальными значениями амплитуд в противоположной фазе для сигналов с различных антенн - ΔN₁, ΔN₂.

Оценка количества импульсов имеет знак: вправо от положения антенны (+), влево - (-).

Отстояния источника (L, D) по осям координат Г, Y равно:

$L = N \frac{N_{1} + N_{2}}{Δ N_{1} - Δ N_{2}}, (1)$

$D = N \frac{Δ N_{1} + Δ N_{2}}{Δ N_{1} - Δ N_{2}} . (2)$

Где $T = \frac{N_{1} + N_{2}}{2}$ - измеренный период принимаемого сигнала;

$Δ t_{a} = \frac{Δ N_{1}}{2}$ ; $Δ t_{б} = \frac{Δ N_{2}}{2}$ - промежутки времени, характеризующие фазы амплитуд принимаемых сигналов.

Результаты вычислений положения объекта относительно передатчика L, D по осям Y и Г выводятся в регистратор 6.

Учитывая, что в качестве точек экстремальных значений используют центры протяженности площадок этих значений, как это делается при наблюдении в оптическом спектре, амплитуда напряжения измеряемого сигнала электромагнитного поля U и отсчетная точность измерения напряжения ΔU не влияют на получаемый результат.

Уравнения (1 и 2) являются линейной функцией двух переменных N₁, ΔN₁, и N₂, ΔN₂ от аргумента U. Оценку относительной погрешности определения отстояния L по оси У можно произвести по следующей формуле:

$ε (L) = ε (N) + ε (N_{1}) + ε (N_{2}) + ε (A) = \frac{Δ}{d} + \frac{2 Δ}{N_{1}} + \frac{Δ U}{U}, (3)$

где ε(L) - относительная погрешность определения расстояния L;

ε(N) - относительная погрешность определения расстояния N между антеннами 3а и 3б;

ε(N₁)=ε(N₂) - относительная погрешность определения промежутков времени N₁, N₂ и ΔN₁, ΔN₂ принимаемых сигналов;

ε(U) - относительная погрешность определения экстремального значения амплитуды принимаемого сигнала U;

ΔU, U - разрешающая способность (чувствительность) измерения амплитуды и амплитуда сигнала, соответственно.

Отношение N=d/Δ в периоде принимаемой частоты выступает как масштабный коэффициент двух нестабильных во времени параметров: длины базы d, выраженной в метрах, и скважности Δ опорной частоты, которая зависит от множества факторов. Текущая оценка их отношений в каждом цикле измерений обеспечивает независимость масштабного коэффициента от изменений этих двух параметров во времени. Поэтому требование к временной стабильности нормированной частоты определяется только временем между тремя последовательными экстремальными значениями сигнала, равным 1,5 периодам принимаемого сигнала. Это практически исключает требования к стабильности опорной частоты во времени.

Абсолютную погрешность m(L) определения положения (L, D) можно оценить по формуле:

$m (L) = L \cdot ε (L) (4)$

Оценим относительные погрешности измерения отстояния L для случаев использования:

- генератора, имеющего скважность Δ=10^-15 с (λ₀=0,3 мкн, f₀=10¹⁵ Гц);

- базы между центрами антенн d=3 м (относительная погрешность ее определения ε(d) составит ε(d)=10^-7);

- передатчиков электромагнитного поля с длинами волн в λ=3 м и λ=3000 м (значение ε(T₁) составит 10^-7, а при ε(T₂)=10^-10).

Тогда относительная погрешность определения отстояния L при использовании длин волн передатчиков электромагнитного поля от Δ=3÷3000 м составит ε(L)=10^-7.

Абсолютная погрешность m(L) определения расстояния L для расстояния L=300 км составит 0,03 м, а для расстояния Δ=3000 км составит 0,3 м.

Таким образом, заявляемый способ повышает точность измерения отстояний L и D от объекта до передатчика электромагнитного поля за счет использования предельно достижимых опорных частот при быстродействии, равном 1,5 периодам принимаемого сигнала.

Физическая сущность заявленного способа для определения положения объекта относительно источника электромагнитного поля, показанная на фиг.1, состоит в определении положения источника в ортогональной системе координат на плоскости, связанной с расположением базы антенн радиоприемника электромагнитного поля, вторая ось которой лежит в плоскости, проходящей через базу и источник поля. Задание направления базы (первой оси системы координат) реализует линейная развертка временного сигнала, проходящего между антеннами приемника, на которую проектируют принимаемые от источника поля сигналы. Положение источника по осям координат определяют по произведению размера базы на коэффициенты, вычисленные геометрическим методом по проекциям сигналов измеряемых напряжений на первую ось системы координат (Г).

Положение приемного устройства относительно источника электромагнитного поля определяется в пространстве по одному источнику, по одному периоду принятого сигнала электромагнитного поля каждой антенной, без влияния помех окружающей среды, аналогично прототипу, но с большим быстродействием.

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений неизвестно.

Способ определения положения объекта относительно источника электромагнитного поля, включающий прием на объекте сигналов электромагнитного поля источника двумя параллельными дипольными антеннами, расположенными на расстоянии - базе, определение разности фаз и их распределения между принятыми сигналами, путем измерения времени между тремя последовательными экстремальными значениями принимаемых сигналов и времени прохождения вспомогательного электромагнитного сигнала между антеннами, и определение по оценкам времен отстояния объекта от источника, отличающийся тем, что время прохождения вспомогательного сигнала используют для создания временной развертки, служащей осью системы координат, совпадающей с направлением базы, проектируют принимаемые сигналы от передатчика на эту развертку, а в качестве точек экстремальных значений используют центры протяженности площадок этих значений и определяют положение источника в плоскостной ортогональной системе координат, построенной на базе и плоскости, проходящей через базу и источник, в которой лежит вторая ось системы.

Радиоприемник для осуществления способа по п.1, содержащий антенное устройство в виде двух параллельных, дипольных антенн, установленных на расстоянии (базе), между которыми размещен измеритель расстояния между ними, блок управления, измерительный блок, блок определения положения объекта относительно источника электромагнитного поля и регистратор, при этом антенное устройство и измеритель расстояния между антеннами через блок управления подключены к измерительному блоку, выход которого соединен с входом блока определения положения объекта относительно источника, выход которого подключен к регистратору, отличающийся тем, что антенное устройство подключается к измерительному блоку через коммутаторы, соединенные с блоком управления, блок управления включает опорный генератор и устройство линейной развертки, выход которой подключен к измерительному блоку, а в блок определения положения объекта относительно источника электромагнитного поля входит устройство определения протяженности амплитудных уровней сигналов.

Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что заявленная последовательность операций упрощает и детерминирует задачу определения положения и размеров объекта-источника электромагнитного поля относительно объекта-приемника.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, так как для его реализации могут быть использованы устройства, оборудование и приспособления, применяемые для измерения электромагнитных полей.

Технико-экономическая эффективность заявленного способа заключается в возможности существенного упрощения устройства и унификации алгоритма обработки полученной информации, обеспечивающего повышение быстродействия определения положения приемника относительно источника электромагнитного поля.

Использованная литература

1. RU 2413240 C1, МПК G01S 13/06. Описание изобретения к патенту «Способ определения расстояния от приемника электромагнитного поля на объекте до передатчика и устройство для его осуществления».

2. С.Н. Гузевич. «О стереоскопической модели измерений расстояний в радиотехнических системах» // Радиотехника. Информационно-измерительные и управляющие системы - 2007. - №1. - С.4-9.

3. A.M. Байрашевский и др. Судовая радиоэлектроника и радионавигационные приборы. - М.: Транспорт, 1988. - 271 с.

1. Способ определения положения объекта относительно источника электромагнитного поля, включающий прием на объекте сигналов электромагнитного поля источника двумя параллельными дипольными антеннами, расположенными на постоянном расстоянии - базе, измерение времени между тремя последовательными экстремальными значениями принимаемых сигналов и времени прохождения вспомогательного электромагнитного сигнала между антеннами, и определение по оценкам времен отстояния объекта от источника, отличающийся тем, что время прохождения вспомогательного сигнала используют для создания временной развертки, служащей осью системы координат, совпадающей с направлением базы, проектируют принимаемые сигналы от источника на эту развертку, а в качестве точек экстремальных значений используют центры протяженности площадок этих значений и определяют положение источника в плоскостной ортогональной системе координат, построенной на базе и плоскости, проходящей через базу и источник, в которой лежит вторая ось системы.

2. Радиоприемник для осуществления способа по п.1, содержащий антенное устройство в виде двух параллельных дипольных антенн, установленных на расстоянии (базе), между которыми размещен измеритель расстояния между ними, блок управления, измерительный блок, блок определения положения объекта относительно источника электромагнитного поля и регистратор, при этом антенное устройство и измеритель расстояния между антеннами через блок управления подключены к измерительному блоку, выход которого соединен с входом блока определения положения объекта относительно источника, выход которого подключен к регистратору, отличающийся тем, что блок управления включает опорный генератор, предназначенный для задания цикла измерений, и устройство линейной развертки измеряемых сигналов, формирующее линейную развертку по направлению базы из импульса времени прохождения сигналов между дипольными антеннами, подключающий антенное устройство к измерительному блоку через коммутаторы, соединенные с измерительным блоком, предназначенным для проектирования сигналов, поступающих в него с антенного устройства, на ось линейной развертки, поступающей в измерительный блок с блока управления.

Изобретение относится к области радиолокации. .

Способ определения координат сверхзвукового низколетящего объекта по следу на морской поверхности // 2466422

Изобретение относится к области радиолокационного приборостроения и может быть использовано при обнаружении и сопровождении сверхзвуковых низколетящих над морской поверхностью объектов.

Способ обнаружения наземных и морских целей бортовым радиолокатором летательного аппарата с жестко закрепленной фюзеляжной антенной бокового обзора // 2466421

Изобретение относится к летательным аппаратам (ЛА), совершающим полет по баллистическим и аэробаллистическим траекториям с высотой подъема не менее 20 км. .

Устройство для определения координат движущихся целей // 2444757

Изобретение относится к радиолокации, в частности к методам восстановления траектории цели в бистатической радиолокации с обнаружением "на просвет". .

Способ формирования сигналов инерциального пеленгования заданного объекта визирования и инерциальный дискриминатор сигналов пеленгования для его осуществления // 2442185

Способ обнаружения терпящих бедствие и устройство для его осуществления // 2439607

Устройство подповерхностного зондирования // 2433423

Изобретение относится к радиотехнике, преимущественно к радиолокации объектов, и, в частности, может быть использовано для подповерхностного зондирования внутренних органов человека и животных в процессе ультразвуковых исследований.

Радиолокатор староверова // 2429502

Изобретение относится к электронике и авионике и предназначено в основном для размещения на всех летательных аппаратах, в первую очередь истребителях, с целью скрытного определения воздушных целей, в частности - стелс-целей.

Способ измерения угловой координаты объекта (варианты) и радиолокационная станция для его реализации // 2426147

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для измерения угловой координаты объектов. .

Устройство определения местоположения сверхзвукового низколетящего объекта по следу на морской поверхности // 2421751

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к обнаружению, определению местоположения и сопровождению малозаметного низколетящего над морской поверхностью со сверхзвуковой скоростью объекта.

Устройство распознавания стреляющих систем // 2500000

Изобретение относится к радиолокационным техническим средствам распознавания класса стреляющих артиллерийских систем противника по результатам измерения текущих координат снаряда на траектории. Достигаемый технический результат - повышение достоверности распознавания наличия маневра цели и его параметров при движении цели на траектории для систем с активно-реактивным снаряжением, повышение точности определения координат точки вылета (старта) цели. Указанный результат достигается за счет введения признаков, позволяющих определить величину перегрузок, действующих на цель при движении ее по траектории. Такими признаками являются следующие параметры: скорость цели по высоте в средней точке участка наблюдения, сглаженные значения текущей координаты (высоты) цели на траектории, число измеренных координат за время наблюдения за целью, дискрет съема измеренных координат. 2 ил.

Устройство для определения параметров движения цели // 2515562

Изобретение относится к области радиолокации. Достигаемый технический результат изобретения - повышение точности определения дальности до цели относительно приемной позиции при траекториях движения цели, совершающих маневр в зоне обзора бистатической радиолокационной станции, и целей, летящих под малыми углами и параллельно линии базы. Это достигается тем, что устройство для определения параметров движения цели содержит передающую позицию, состоящую из передающей антенны, первого и второго передатчиков, блок суммирования, приемную позицию, состоящую из приемной антенны, трех цепей, включающих в себя приемник, детектор и фильтр нижних частот, а также содержит блок измерения направления прихода интерференционного сигнала, блок вычисления траекторных параметров, выход которого является выходом устройства, блок разделения по частоте, синхронизатор, первый и второй формирователи импульсов, измеритель временных интервалов, многоканальный спектроанализатор, определенным образом соединенные между собой. 6 ил.

Способ обнаружения нефтяных пленок на водной поверхности // 2529886

Способ обнаружения нефтяных пленок на водной поверхности относится к области радиолокации и может быть использован для радиолокационного мониторинга водной поверхности. Достигаемый технический результат - повышении дальности обнаружения нефтяной пленки радиолокатором. Указанный результат достигается за счет того, что водную поверхность облучают радиоимпульсами, при этом в районе обследуемой акватории устанавливают дополнительный пассивный радиолокационный отражатель с возможностью переотражения поступающих на него радиоимпульсов от радиолокатора и морской поверхности в сторону радиолокатора, производят накопление амплитуд принятых эхосигналов и их пересчет в значения удельной эффективной площади рассеяния для элемента пространственного разрешения, содержащего дополнительный пассивный радиолокационный отражатель, фильтрацию значений удельной эффективной площади рассеяния для учета искажений, при этом обнаружение нефтяных пленок на водной поверхности производят по превышению порогового значения величины удельной эффективной площади рассеяния. 1 з.п.ф-лы, 1 ил., 2 пр.

Устройство для определения параметров движения объекта // 2534220

Изобретение относится к области радиолокации. Достигаемый технический результат - повышение точности оценки координат цели за счет реализации процедуры когерентного накопления. Указанный результат достигается за счет того, что устройство содержит передающую позицию и в удаленной от нее точке приемную позицию, при этом в передающей позиции имеются передающие антенны горизонтальной и вертикальной поляризации, входом соединенные с выходом передающего устройства, а в приемной позиции антенна состоит из приемных антенн горизонтальной и вертикальной поляризации, связанных с приемным устройством, которое содержит помимо первого и второго приемных трактов основных каналов приемный тракт дополнительного канала, блок формирования фазированных опорных напряжений, первый и второй фазовые детекторы, измеритель разности фаз, первый и второй интеграторы, выходы которых являются выходами соответствующего приемного устройства приемной позиции, и фазовращатель, соответствующим образом связанные между собой, при этом выход приемной антенны горизонтальной поляризации связан со входом приемного тракта дополнительного канала, выход приемной антенны вертикальной поляризации соединен со входами первого и второго приемных трактов основных каналов, выходы приемной позиции подключены к соответствующим входам измерителя направления прихода интерференционного сигнала, последовательно соединенных измерителя доплеровской частоты, блока экстраполяции измеряемых параметров, блока вычисления момента времени пересечения целью линии базы, блока определения поверхности положения и блока вычисления траекторных параметров, а также блока определения статистических характеристик ошибок измерения доплеровской частоты и направления прихода интерференционного сигнала, выходом связанного со входом блока конечного вычисления траекторных параметров. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ определения координат целей и комплекс для его реализации // 2538105

Изобретения относятся к области радиолокации. Достигаемый технический результат - непрерывное в течение длительного времени и скрытное определение всех координат целей в дальней зоне контроля при сокращении числа разнесенных в пространстве пассивных радиолокационных станций (ПРЛС). Указанный результат достигается тем, что в способе, основанном на измерении угловых координат целей по отраженным ими радиоизлучениям и вычислении дальности до цели с помощью ПРЛС, в качестве источника радиоизлучений выбирают радиолокационную станцию, расположенную за горизонтом (ЗРЛС), с известными ее координатами и параметрами сигналов (зондов), с постоянным или переменным периодом их излучений, облучающую контролируемую зону, определяют момент приема зонда, отраженного целью, вычисляют момент излучения зонда ЗРЛС, определяют дальности до других целей, от которых хотя бы одной из ПРЛС принят отраженный зонд, осуществляют их первичный захват и переходят к их автосопровождению с помощью этой ПРЛС, при приеме отраженного зонда устанавливают вероятное положение момента излучения зонда и вычисляют дальности до вновь обнаруженных целей, облученных этим зондом, в необходимых случаях повторно вычисляют момент излучения зонда, по его значению уточняют дальности до целей и их скорости. Заявленный способ реализуется с помощью комплекса для определения координат целей, представляющего собой многопозиционный радиолокатор, выполненный определенным образом. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ определения координат целей (варианты) и комплекс для его реализации (варианты) // 2540982

Изобретения относятся к области радиолокации. Достигаемый технический результат - измерение дальности до обнаруженной цели, находящейся на большом удалении, при сохранении скрытности работы и без затрат энергии на излучение. Указанный результат достигается тем, что в первом варианте способа определения координат целей, основанном на определении угловых координат цели по отраженному ею радиоизлучению с помощью пассивной радиолокационной станции (ПРЛС), согласно изобретению в качестве источника радиоизлучения выбирают расположенную в прямой видимости ПРЛС внешнюю радиолокационную станцию (ВРЛС) с известными ее координатами и облучающую просматриваемую зону, принимают и измеряют момент приема отраженного целью зондирующего сигнала и ее угловые координаты, а также принимают прямой зондирующий сигнал ВРЛС и вычисляют момент его излучения, на основе измеренного момента приема отраженного целью зондирующего сигнала и вычисленного момента его излучения вычисляют дальность до цели. Указанный технический результат по второму варианту достигается тем, что в способе определения координат целей, основанном на определении угловых координат цели по отраженному ею радиоизлучению с помощью ПРЛС, согласно изобретению в качестве источника радиоизлучения выбирают внешнюю радиолокационную станцию (ВРЛС) с известными ее координатами и облучающую просматриваемую зону, с помощью бортовой радиолокационной станции (БРЛС), размещенной в зоне прямой видимости ВРЛС, принимают ее прямой зондирующий сигнал, вычисляют момент его излучения и вычисленное значение в едином времени передают на n≥1 ПРЛС, с помощью которых принимают и измеряют моменты приема отраженных целями зондирующих сигналов и их угловые координаты и на основе измеренных моментов приема отраженных целями зондирующего сигнала и принятого от БРЛС значения момента его излучения вычисляют дальность до целей. Указанный технический результат достигается также тем, что комплекс для определения координат целей по первому варианту представляет собой ПРЛС, которая содержит два приемных канала (ПК) и блок вычисления координат (ВК), каждый канал содержит антенну и приемник, ПРЛС содержит также блок вычисления момента излучения зонда, блок сопровождения цели и датчик единого времени. Все перечисленные средства определенным образом соединены между собой. Указанный технический результат достигается тем, что комплекс для определения координат целей по второму варианту представляет собой ПРЛС, при этом ПРЛС содержит два ПК и блок ВК, каждый канал содержит антенну и приемник, комплекс содержит также n>1 ПРЛС и бортовую радиолокационную станцию (БРЛС), а ПРЛС также содержит блок вычисления задержки, блок сопровождения цели и датчик единого времени. Все перечисленные средства определенным образом соединены между собой, при этом БРЛС включает блок вычисления момента излучения зонда ВРЛС. 4 н. п. ф-лы, 6 ил.

Способ распознавания калибра стреляющего артиллерийского орудия по параметрам спектральных составляющих прецессий и нутаций // 2553419

Изобретение относится к вооружению и может быть использовано в системах распознавания калибра стреляющего артиллерийского орудия по параметрам спектральных составляющих прецессий и нутаций. Проводят экспериментальные стрельбы, исследуют записи отражения от снарядов для каждого калибра артиллерийских орудий противника, определяют частоты прецессии и нутации соответствующих снарядам орудий, заносят значения частот прецессии и нутации в качестве эталонных в запоминающее устройство (ЗУ) радиолокационной станции разведки огневых позиций (РСРОП), ведут разведку выпущенных снарядов с помощью РСРОП, обнаруживают и автоматически сопровождают снаряд, записывают в ЗУ РСРОП на определенном интервале времени параметров отраженных от снаряда сигналов на выходе предварительного усилителя промежуточной частоты в режиме отключенной мгновенной автоматической регулировки усиления, дополнительно проводят измерение линейной скорости снаряда на начальном участке траектории с помощью определения угловой координаты и наклонной дальности в двух последовательных моментах времени, преобразуют записанные параметры сигналов в цифровую форму, формируют спектр записанных отраженных сигналов, сравнивают выделенные значения частот прецессии и нутации с соответствующими значениями, хранящимися в базе данных ЗУ РСРОП, выявляют минимальные ошибки расхождения решения о калибре сопровождаемого снаряда, определяют калибр сопровождаемого снаряда. Изобретение позволяет повысить эффективность распознавания снаряда. 5 ил.

Способ обнаружения траектории маневрирующего объекта // 2553459

Предлагаемое изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в радиолокационной технике для обнаружения траектории маневрирующего объекта. Достигаемый технический результат изобретения - повышение вероятности обнаружения траектории маневрирующего объекта. Указанный результат предлагаемого изобретения достигается за счет введения ускорения в вектор измеряемых параметров сигнала, отраженного от маневрирующего объекта, а также за счет введения многоканальности по ускорению, обеспечивающей компенсацию межпериодных фазовых набегов, вызванных ускоренным движением объекта, и за счет оценки скорости изменения доплеровской составляющей. 2 ил.

Устройство определения параметров движения астероида // 2568628

Изобретение относится к радиолокационным системам (РЛС) в составе комплексов активной защиты Земли от приближающихся к ней объектов естественного и искусственного происхождения. Устройство включает в себя наземную РЛС с четырьмя приемными (ПРА) и одной передающей (ПДА) антеннами, с двумя фазовыми детекторами, четырьмя блоками отображения информации, регистром сдвига и блоком вычисления скорости астероида. ПДА, установленная в центре окружности, излучает пилообразный НЛЧМ сигнал. Отраженные от астероида сигналы принимаются ПРА, расположенными равномерно вдоль окружности. Параметры движения астероида определяют по моментам обнаружения и по частотам разностных сигналов, принимаемых и формируемых в ПРА, используя указанные выше средства РЛС. Технический результат изобретения состоит в расширении ассортимента РЛС комплексов активной защиты Земли.

Подвижный радиолокатор // 2572094

Изобретение относится к радиолокационным пеленгаторам, размещаемым на подвижных объектах воздушного, морского и наземного базирования. Достигаемый технический результат - пеленгация цели по угловой координате с учетом навигационных характеристик объекта визирования, упрощение и миниатюризация радиолокатора и повышение точности пеленгования объекта визирования. Указанный результат достигается за счет того, что подвижный радиолокатор содержит антенну, инерциальную навигационную систему, включающую цифровое вычислительное устройство, при этом антенну выполняют в виде полотна, в геометрическом центре которого или непосредственной близости от него устанавливают инерциальную навигационную систему, выполненную в виде бесплатформенной инерциальной системы, кроме того, радиолокатор содержит блок фиксации максимума отраженного сигнала и формирователь выходного сигнала, при этом блок фиксации максимума отраженного сигнала содержит согласованный фильтр, вход которого соединен с формирователем суммарного отраженного сигнала, выход согласованного фильтра через детектор соединен с линией задержки, соответствующие выходы которой через умножители, задающие весовые коэффициенты, подключены через первый сумматор к схеме сравнения и через второй сумматор - к схеме фиксации нуля, при этом выход схемы сравнения соединен с одним из входов схемы фиксации нуля, выход которой соединен с одним из входов формирователя выходного сигнала, остальные входы которого соединены с выходом цифрового вычислительного устройства бесплатформенной инерциальной навигационной системы, выход формирователя выходного сигнала соединен с аппаратурой потребителя. 1 ил.