Способ обнаружения и пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте



Способ обнаружения и пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте
Способ обнаружения и пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте
Способ обнаружения и пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте
Способ обнаружения и пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте
Способ обнаружения и пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте
Способ обнаружения и пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте
Способ обнаружения и пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте
Способ обнаружения и пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте
Способ обнаружения и пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте
Способ обнаружения и пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте
Способ обнаружения и пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте
Способ обнаружения и пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте
Способ обнаружения и пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте
Способ обнаружения и пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте
Способ обнаружения и пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте
Способ обнаружения и пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте
Способ обнаружения и пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте
Способ обнаружения и пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте
Способ обнаружения и пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте

 


Владельцы патента RU 2517365:

Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") (RU)

Способ предназначен для мониторинга радиоэлектронной обстановки при многолучевом распространении радиоволн, воздействии преднамеренных и непреднамеренных помех, отражениях сигнала от различных объектов и слоев атмосферы. Достигаемый технический результат - повышение надежности, точности и скорости пеленгации при приеме электромагнитных сигналов от нескольких источников радиоизлучения, в условиях априорной неопределенности относительно формы сигнала, шумов и помех. Указанный результат достигается тем, что получение многосигнального углового спектра мощности P, представляющего собой распределение квадратов амплитуд по пеленгам α и β, обеспечивается минимизацией функции максимального правдоподобия, путем обеспечения сходимости по времени накопления цифровых отсчетов, с учетом использования рекурсивного представления для оценки сигнальной и корреляционной матриц сигналов, по полученному многосигнальному угловому спектру мощности строится пеленгационная панорама, по которой определяется количество, интенсивность и пеленги источников радиоизлучения, кроме того, дополнительно определяется критерий наличия сигнала на заданном направлении сканирования. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

 

Многосигнальная пеленгация источников радиоизлучения (ИРИ) имеет место в процессе мониторинга радиоэлектронной обстановки при многолучевом распространении радиоволн, воздействии преднамеренных и непреднамеренных помех, отражениях сигнала от различных объектов и слоев атмосферы.

Известны способы для решения задач радиопеленгации параметрические (метод максимального правдоподобия), непараметрические (метод Кейпона) и собственно-структурные (метод MUSIC). Наиболее известный из непараметрических методов - метод Кейпона [1], заключающийся в приеме сигналов на многоэлементную антенную решетку (АР), состоящую из N слабонаправленных антенных элементов (АЭ), и радиоприемное устройство, в котором измеряют комплексные амплитуды радиосигналов на выходах антенн Xk, где k - номер цифрового отсчета. Используя комплексные амплитуды, вычисляют значение корреляционной матрицы R = 1 K X k X k H k = 1 K , где K - общее количество цифровых отсчетов, H - символ комплексного сопряжения. Далее генерируют и запоминают сканирующую сетку Q(γ), состоящую из детерминированных векторов волнового фронта q(γl), определяющих значения комплексных амплитуд для гармонического источника радиоизлучения, приходящего с направления, соответствующего угловой координате γl, в элементах многоэлементной антенной решетки относительно начала координат Q(γ)=[q(γ1),…,q(γL), где γ=[γ1…γL] - сектор сканирования, L - количество направлений сканирования. Векторы q(γl) определяются как , где Δψil) - фазовый набег, соответствующий сигналу с l-го направления сканирования на i-й АЭ относительно опорного АЭ, T - символ операции транспонирования. Угловой спектр мощности определяют по формуле P l = 1 / ( q l H R 1 q l ) . По максимумам углового спектра определяют амплитуды и угловые координаты ИРИ.

Данный способ-аналог обладает следующими недостатками: весьма низкая угловая разрешающая способность и высокая среднеквадратичная ошибка оценки как угловых координат, так и амплитуд ИРИ при наличии помех в частотном канале. Указанные недостатки ограничивают возможность применения данного способа в системах пеленгации.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ радиопеленгации [2, 3] с повышенной разрешающей способностью со следующей последовательностью действий:

1. Прием сигналов на многоэлементную АР, состоящую из N слабонаправленных в горизонтальной плоскости АЭ, типа вертикальный вибратор.

2. Синхронное преобразование принятых сигналов в цифровые отсчеты и получение комплексных амплитуд радиосигналов, описывающих значения на выходе антенных элементов Xk, где k=1…K, K - общее количество цифровых отсчетов.

3. Расчет оценки матрицы корреляции

где H - символ комплексного сопряжения.

4. Генерация сканирующей сетки Q(γ), состоящей из детерминированных векторов волнового фронта q(γl), определяющих значения комплексных амплитуд для гармонического источника радиоизлучения приходящего с направления, соответствующего угловой координате γl в элементах АР относительно начала координат.

где L - количество направлений сканирования, γ=[γ1…γL] - сектор сканирования.

Вектор q(yl) определяется как:

где Δψil) - фазовый набег, соответствующий сигналу с l-го направления сканирования на i-й АЭ относительно опорного АЭ, T - символ операции транспонирования.

5. Получение углового спектра мощности

где l=1…L, a zl - сигнал, поступающий с АР сфазированной в направлении, соответствующем угловой координате γl.

Цифровые отсчеты будут представлены как:

Общая схема получения углового спектра мощности представлена на Фиг.1.

6. Расчет сигнальной корреляционной матрицы:

где P - диагональная матрица с элементами P1…PL на главной диагонали.

7. Получение оптимального вектора для каждого направления сканирования

8. Используя корреляционную матрицу, вычисление средней мощности для каждого направления сканирования

9. Повторение шагов 6-8 до выполнения критерия сходимости.

Критерием сходимости является сравнение вычисляемых спектров мощности с выхода АР на каждой итерации:

После завершения итераций, по максимумам спектра мощности определяют азимутальные и угломестные пеленги каждого луча принятого многолучевого сигнала.

Этот способ обладает следующими недостатками:

1. При малом времени накопления способ-прототип обладает весьма низкой угловой разрешающей способностью и высоким параметром среднеквадратичной ошибки (СКО) при наличии помех в частотном канале.

2. Учитывая наличия помех в частотном канале, количество итераций до достижения критерия сходимости может быть бесконечно большим, особенно, при высоком значении СКО помехи.

3. На каждой итерации необходимо вычислять обратную оценочную матрицу корреляции, это действие занимает порядка N3 операций. В среднем при малом СКО помехи, для получения устойчивого результата необходимо порядка 12 и более итераций [4], что существенно влияет на скорость работы пеленгатора, реализующего данный способ.

4. При изменении сигнальной обстановки, все вычисления необходимо повторять заново, что, учитывая общий объем операций, делает реализацию этого способа для непрерывного отслеживания угловых координат источников весьма трудновыполнимой.

Указанные недостатки, очевидно, ограничивают возможность применения данного метода при обработке данных.

Задача изобретения - повышение надежности, точности и скорости пеленгации при приеме электромагнитных сигналов от нескольких источников радиоизлучения, в условиях априорной неопределенности относительно формы сигнала, шумов и помех.

Поставленная задача достигается тем, что в способе пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте, с априорно неизвестной формой сигнала, включающем в себя прием сигналов посредством многоэлементной антенной решетки, синхронное преобразование принятых сигналов в комплексные цифровые сигналы, преобразование цифровых сигналов в сигнал амплитудно-фазового распределения, описывающий распределение амплитуд и фаз на элементах многоэлементной АР, генерацию двумерного детерминированного вектора волнового фронта q комплексной фазирующей функции Q размером N×L, зависящего от заданной частоты приема и определяющего значения комплексных амплитуд для гармонического источника радиоизлучения приходящего с каждого направления сканирования, где N - число АЭ, L - число направлений сканирования, соответствующих заданным потенциально возможным направлениям прихода сигнала, с угловыми координатами γl…γL, где в качестве направления сигнала γ используют однозначное отображение угловых координат α и β, согласно изобретению получение многосигнального углового спектра мощности P, представляющего собой распределение квадратов амплитуд по пеленгам α и β, обеспечивают минимизацией функции максимального правдоподобия, путем обеспечения сходимости по времени накопления цифровых отсчетов, с учетом использования рекурсивного представления для оценки сигнальной и корреляционной матриц сигналов и по полученному многосигнальному угловому спектру мощности строят пеленгационную панораму, по которой определяют количество, интенсивность и пеленги источников радиоизлучения. В способе пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте также дополнительно определяют критерий наличия сигнала на заданном направлении сканирования путем подстановки в исходный критерий «адаптивный согласованный фильтр» [5, с.1326] сигнальной корреляционной матрицы, при этом выбор максимумов на пеленгационной панораме осуществляют с учетом превышения критерием заданного порога.

Достигаемый технический результат - повышение эффективности достигается за счет введения рекурсивной сходимости вместо итеративной, что позволяет не использовать критерии сходимости, следовательно, при обработке данных в реальном времени, на каждый новый набор цифровых отсчетов требуется одна итерация, что сокращает количество операций в 12 и более раз; учет критерия наличия сигнала с исследуемого направления повышает надежность работы пеленгатора.

Перечень фигур

Фиг.1. Схема получения начальной оценки углового спектра мощности.

Фиг.2. Блок-схема устройства.

Фиг.3. Пеленгационные панорамы, полученные итеративно-адаптивным способом для разных времен накопления сигнала.

Фиг.4. Пеленгационные панорамы, полученные адаптивно-рекурсивным способом для разных времен накопления сигнала.

Устройство, реализующее предложенный способ, содержит (фиг.2) многоэлементную антенную решетку 1, состоящую из N слабонаправленных антенных элементов, радиоприемное устройство (РПУ) 2, буферные запоминающие устройства (БЗУ) 3.1..3.3, устройство определения оценки обратной корреляционной сигнальной матрицы 4, запоминающее устройство 5, устройство определения оценки корреляционной матрицы 6, устройство определения значений адаптивных векторов 7, устройство определения углового спектра мощности 8, устройство расчета критерия наличия сигнала 9, запоминающую ячейку (ЗЯ) 10, отображающее устройство 11.

Каждый выход антенных элементов, образующих многоэлементную АР 1, подключен к входам радиоприемного устройства 2 и через его выходы - к входам буферного запоминающего устройства 3.1, выход которого соединен с входом устройства определения оценки корреляционной матрицы сигналов 6. Выходы устройства определения оценки корреляционной матрицы сигналов 6 соединены с входом устройства определения углового спектра мощности 8 и входом буферного запоминающего устройства 3.2, выход которого соединен с входом устройства определения оценки корреляционной матрицы сигналов 6. Выходы запоминающего устройства 5 соединены с входом устройства определения оценки обратной корреляционной сигнальной матрицы 4, входом устройства определения значений адаптивных векторов 7 и входом устройства расчета критерия наличия сигнала 9, выход которого соединен с входом отображающего устройства 11. Выходы устройства определения оценки обратной корреляционной сигнальной матрицы 4 соединены с входом устройства расчета критерия наличия сигнала 9 и входом устройства определения значений адаптивных векторов 7, выход которого соединен с входом устройства определения углового спектра мощности 8. Выходы устройства определения углового спектра мощности 8 соединены с входом устройства расчета критерия наличия сигнала 9, входом отображающего устройства 11 и входом буферного запоминающего устройства 3.3, выход которого соединен с входом устройства определения оценки обратной корреляционной сигнальной матрицы 4. Выход запоминающей ячейки 10 соединен с входом отображающего устройства 11.

Многоэлементная АР 1 состоит из антенных элементов, например вертикальных вибраторов, слабонаправленных в горизонтальной плоскости.

Радиоприемное устройство 2 многоканальное, с числом каналов, равным числу антенн, цифрового типа. Может быть выполнено с применением цифровой элементной базы, например по схеме приведенной, в [6, с.11-13]. Обеспечивает синхронное измерение комплексных амплитуд радиосигналов на выходе антенн.

Буферное запоминающее устройство 3.1 обеспечивает регистрацию комплексных амплитуд радиосигналов (N комплексных значений) на время последующей обработки.

Буферное запоминающее устройство 3.2 обеспечивает накопление комплексных значений оценки матрицы корреляции сигналов (N2 комплексных значений).

Буферное запоминающее устройство 3.3 обеспечивает регистрацию углового спектра мощности (L значений, где L - количество направлений сканирования).

Запоминающее устройство 5 обеспечивает хранение значений сканирующей сетки Q(γ), где γ=[γ1…γL] - сектор сканирования, состоящей из детерминированных векторов волнового фронта q(γl), определяющих значения комплексных амплитуд для гармонического источника радиоизлучения, приходящего с направления, соответствующего угловой координате γl, в элементах многоэлементной антенной решетки относительно начала координат.

Устройство определения оценки обратной корреляционной сигнальной матрицы 4 реализует функцию перемножения матриц R k + 1 = Q ( γ ) P k Q H ( γ ) , хранящихся в запоминающем устройстве 5, и диагональной матрицы Pk, вида

и функцию обращения матрицы R k + 1 .

Устройство определения оценки ненормированной корреляционной матрицы 6 реализует функцию перемножения X k X k H , где H - операция комплексного сопряжения и сложения с матрицей, хранящейся в БЗУ 3.2.

Устройство определения значений адаптивных векторов 7 реализует функцию определения значений адаптивных векторов для каждого направления сканирования, по формуле:

Устройство определения углового спектра мощности 8 реализует функцию определения углового спектра мощности по формуле:

Устройство расчета критерия наличия сигнала 9 реализует функцию определения критерия наличия сигнала по формуле:

Запоминающая ячейка 10 содержит значение порога для критерия наличия сигнала, которое определяется путем калибровки пеленгатора.

Отображающее устройство 11 реализует вывод данных об амплитуде и угловых координатах источников радиоизлучения, с учетом превышения критерием наличия радиосигнала заданного порога.

Изобретение осуществляется следующим образом. Принимают сигналы на многоэлементную антенную решетку 1, состоящую из N слабонаправленных в горизонтальной плоскости антенных элементов, например вертикальных вибраторов, и радиоприемное устройство 2, в котором измеряют комплексные амплитуды радиосигналов на выходах антенн.

В начале работы пеленгатора (k=1) вычисляют сканирующую сетку Q(γ), состоящую из детерминированных векторов волнового фронта q(γl), определяющих значения комплексных амплитуд для гармонического источника радиоизлучения, приходящего с направления, соответствующего угловой координате γl в элементах многоэлементной антенной решетки относительно начала координат (2). В качестве угловой координаты γl используют однозначные отображения угловых координат α, β, зависящие от текущих требований к системе. Одним из простейших примеров является угловая координата γl, углы α и β которой соответствуют

где l=1…L, L=LαLβ Lα, Lβ - размер сканирующей сетки по α и β соответственно, [·] - выделение целого числа. Значения сканирующей сетки хранятся в запоминающем устройстве 5. Рассчитывают первое приближение корреляционной матрицы как R 1 = X 1 X 1 H , и первое приближение углового спектра мощности .

На первом этапе обработки в устройстве 4 рассчитывают обратную сигнальную корреляционную матрицу R k + 1 1 = ( Q ( γ ) P k Q H ( γ ) ) 1 , используя данные, хранящиеся в запоминающем устройстве 5 и БЗУ 3.3. Рассчитывают ненормированную корреляционную матрицу R н е н о р м ,   k + 1 = R н е н о р м ,   k + X k + 1 X k + 1 H , используя данные из БЗУ 3.1 и БЗУ 3.2.

На втором этапе обработки, используя обратную сигнальную корреляционную матрицу, определяют набор адаптивных векторов Wk=[wk,1,…,wk,1], используя данные с устройства 4 и устройства 5, по формуле .

На третьем этапе обработки, используя комплексные значения, полученные на выходе устройств 7, 6, и данные, хранящиеся в запоминающем устройстве 5, осуществляют расчет углового спектра мощности P l , k = 1 k w l H R н е н о р м ,  k  w l в устройстве 8 и критерия наличия сигнала t A M F A R A = P k , l q H ( γ l ) R k 1 q ( γ l ) в устройстве 9.

В отображающем устройстве 11, сравнивая значение критерия наличия сигнала с установленным порогом, определяют количество максимумов, соответствующих источникам радиоизлучения, и по максимумам производят определение амплитуд (как |Pl,k|1/2) и угловых координат сигналов.

Приведем модельный пример работы предлагаемого способа.

Рассмотрим случай прихода на линейную антенную решетку из 16 вибраторов, расстояние между которыми 7.5 м, двух когерентных сигналов на частоте 3 МГц с направления по азимуту [100° 106°], по углу места [0° 0°] и с амплитудами [28 мВ 24 мВ], СКО помехи 3.8 мВ. Сканирующую сетку Q сгенерируем с шагом 1°, по углам α=0°…360°, β=0°. Величину порога Λ установим 0.3. Время накопления будем варьировать с K=1 до K=50.

На фиг.3 и фиг 4. Приведены пеленгационные панорамы, полученные за разное время накопления, для способа-прототипа (IAA) и для предложенного метода соответственно (ARA). Видно, что предложенный способ обладает гораздо более быстрой сходимостью к истинным значениям пеленгов, и при малом времени накопления K обладает гораздо меньшей СКО, чем способ-прототип.

Для примера получены СКО амплитуд источников при времени накопления K=20 для способа-прототипа [5.74 5.12] мВ и для примененного способа [2.27 2.47] мВ.

Источники информации

1. Кейпон Дж. Пространственно-временной спектральный анализ с высоким разрешением // ТИИЭР. 1969. Т.57, №8. С.59-69.

2. Jian Li. Multi-Input Multi-Output (MIMO) Radar - Diversity Means Superiority. Final report for the Office of Naval Research Grant No. N00014-07-1-0293 November 2006 - October 2009. - p.6.

3. W. Roberts, P. Stoica, J. Li, T. Yardibi, Firooz A. Sadjadi. Iterative Adaptive Approaches to MIMO Radar Imaging. IEEE Journal on Selected Topics in Signal Processing, vol.4, no.1, pp.5-20, 2010.

4. M. Barcelo, J. Lopez Vicario, and G. Seco-Granados. A Reduced Complexity Approach to IAA Beamforming for Efficient DOA Estimation of Coherent Sources. EURASIP Journal on Advanced in Signal Processing, Vol.2011, Arcticle ID 521265, p.16.

5. Van Trees, Harry L. Optimum Array Processing. Part IV of Detection, Estimation and Modulation Theory/ Harry L. Van Trees. - Wiley&Sons, Inc., New York. - 2002 - p.1443.

6. Побережский Е.С. Цифровые радиоприемные устройства. - M.: Радио и связь, 1987, с.184.

1. Способ пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте, с априорно неизвестной формой сигнала, включающий в себя прием сигналов посредством многоэлементной антенной решетки, синхронное преобразование принятых сигналов в комплексные цифровые сигналы, преобразование цифровых сигналов в сигнал амплитудно-фазового распределения, описывающий распределение амплитуд и фаз на элементах многоэлементной антенной решетки, генерацию двумерного детерминированного вектора волнового фронта q комплексной фазирующей функции Q размером N×L, зависящего от заданной частоты приема и определяющего значения комплексных амплитуд для гармонического источника радиоизлучения, приходящего с каждого направления сканирования, где N - число антенных элементов, L - число направлений сканирования, соответствующих заданным потенциально возможным направлениям прихода сигнала, с угловыми координатами γ1…γL, где в качестве направления сигнала γ используют однозначное отображение угловых координат α, β, отличающийся тем, что получение многосигнального углового спектра мощности P, представляющего собой распределение квадратов амплитуд по пеленгам α и β, обеспечивают минимизацией функции максимального правдоподобия, путем обеспечения сходимости по времени накопления цифровых отсчетов, с учетом использования рекурсивного представления для оценки сигнальной и корреляционной матриц сигналов и по полученному многосигнальному угловому спектру мощности строят пеленгационную панораму, по которой определяют количество, интенсивность и пеленги источников радиоизлучения.

2. Способ пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте по п.1, отличающийся тем, что дополнительно определяют критерий наличия сигнала на заданном направлении сканирования путем подстановки в исходный критерий «адаптивный согласованный фильтр» сигнальной корреляционной матрицы, при этом выбор максимумов на пеленгационной панораме осуществляется с учетом превышения критерием заданного порога.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к радиопеленгации. Достигаемый технический результат - повышение скорости пеленгации при приеме радиосигналов нескольких источников радиоизлучения, работающих на одной частоте, с использованием круговых антенных систем (АС), состоящих из слабонаправленных элементов (вибраторов).

Изобретение может быть использовано в системах радиоконтроля. Способ включает предварительное определение рабочей зоны, в ней области объекта, прием радиосигналов в пунктах приема с помощью пеленгаторных антенн и многоканального приемного устройства.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в акустике и радиотехнике для восстановления изображений и определения с повышенной разрешающей способностью азимутального и угломестного направлений на источники волн различной природы: упругих волн в различных средах, в частности звуковых, волн на поверхности жидкости и электромагнитных волн.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. .

Изобретение относится к области радиотехники , а именно к пассивным системам радиоконтроля и, в частности, может быть использовано в системах местоопределения в целях радиоконтроля, навигации, активной и пассивной локации.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в контрольно-измерительных системах для анализа загрузки поддиапазонов частот, определения местоположения источников радиоизлучения (ИРИ), измерения частотных и временных параметров радиосигналов, а также напряженности электрического поля линейно-поляризованной волны.

Изобретение относится к радиотехническим средствам определения местоположения работающих радиолокационных станций (РЛС), имеющих сканирующую направленную антенну.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к радиопеленгации. Достигаемый технический результат - получение углового спектра нескольких ИРИ, уменьшение времени расчета пеленгов и повышение точности пеленгации. Сущность заявленного способа заключается в том, что осуществляют прием многолучевого сигнала посредством многоэлементной антенной системы (АС), синхронное преобразование ансамбля принятых сигналов, зависящих от времени и номера элемента АС, в цифровые сигналы, преобразование цифровых сигналов в сигнал амплитудно-фазового распределения (АФР) y, описывающий распределение амплитуд u и фаз φ сигналов на элементах АС, определение двумерного сигнала А комплексной фазирующей функции размером М×N, зависящего от заданной частоты приема и описывающего возможные направления прихода сигнала от каждого потенциального источника, где М - число элементов АС, N - число угловых направлений, соответствующих заданным потенциально возможным направлениям сигнала по азимуту θк и углу места βк, где к=1, 2,…, N. При этом получение многосигнального углового спектра и вектора амплитуд сигналов u, представляющего собой распределение амплитуд по пеленгам θк и βк, осуществляют путем формирования точечных оценок амплитуд u и пеленгов сигналов за счет использования функционала с заданным шагом обновления направления спуска по методу сопряженных градиентов, включающего в себя сумму разностей сигнала А, умноженного на амплитуду искомого сигнала АФР y, и произведения уi на логарифм сигнала А, умноженного на амплитуду искомого сигнала АФР y, деленных на ε i 2 y i , где εi - относительная погрешность значения yi, точка минимума которого определяет точечные оценки параметров Θ, что позволяет определить для каждого пеленга в заданном диапазоне углов амплитуду u. По полученному многосигнальному угловому спектру строят пеленгационную панораму, по которой определяют количество, интенсивность и пеленги источников радиоизлучения. 1 з.п.ф-лы,1 ил.

Изобретение относится к радиопеленгации. Достигаемый технический результат - повышение точности пеленгации при приеме радиосигналов одного или нескольких источников радиоизлучения, работающих на одной частоте, а также получение интервальных оценок значений пеленгов. Указанный результат достигается за счет того, что способ включает в себя прием многолучевого сигнала посредством многоэлементной антенной системы (АС), синхронное преобразование ансамбля принятых сигналов, зависящих от времени и номера элемента АС, в цифровые сигналы, преобразование цифровых сигналов в сигнал-вектор амплитудно-фазового распределения (АФР), описывающий распределение амплитуд и фаз на элементах АС, вычисление сигнала фазирующей функции и определение пеленгов сигналов при заданных с погрешностью параметрах АС. При этом получение истинных значений пеленгов осуществляют посредством идентификации наиболее вероятных оценок параметров АС, участвующих в расчете с помощью итерационного процесса конфлюэнтного анализа сигналов, который позволяет учесть неопределенности всех величин, участвующих в расчете, для уточнения значений элементов АС и сигнала АФР, входящих в определение пеленгов. После окончания итерационного процесса определяют интервальную оценку найденных пеленгов на основе вычисленной корреляционной матрицы ошибок найденных значений пеленгов. 1 ил.

Изобретение относится к области ближней локации и может быть использовано в информационно-измерительных средствах и системах, работающих в режимах активного распознавания слабоконтрастных целей с блестящими точками на фоне широкополосных и распределенных в пространстве помех, а также в условиях работы ретрансляторов, имитирующих сигнал, отраженный от цели. Достигаемый технический результат - повышение помехоустойчивости. Указанный результат достигается наличием в предложенном устройстве - радиолокационном обнаружителе - генератора шума, сигнал которого складывается с пилообразным модулирующим сигналом, и устройства обработки по относительной ширине полосы энергетического спектра доплеровского сигнала в качестве анализатора, которое обеспечивает распознавание цели с блестящими точками от распределенной в пространстве помехи, а также обеспечивает резкую отсечку функции чувствительности за пределами рабочей дальности и инвариантность работы автономной информационной системы по отношению к амплитуде принимаемого сигнала в пределах рабочей дальности. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретения относятся к радиотехнике и могут быть использованы для определения местоположения источника радиоизлучения (ИРИ) с летно-подъемного средства (ЛПС) угломерно-дальномерным способом. Достигаемый технический результат - повышение точности местоопределения ИРИ при незначительном возрастании временных затрат. Технический результат достигается благодаря дополнительному измерению угла места на ИРИ и полному учету пространственной ориентации ЛПС. Данный подход позволил перейти от «расчета всех возможных значений корреляции и применения их при формировании элементов матрицы измерений», каждый из которых соответствует определенной элементарной зоне привязки, на подход «расчет значений корреляций для каждой элементарной зоны привязки». Устройство определения координат ИРИ, реализующее способ, содержит блок определения пространственных параметров, первый, второй, третий, четвертый и пятый вычислители-формирователи, первый и второй блоки памяти, радионавигатор, устройство угловой ориентации, блок измерения первичных пространственно-информационных параметров, генератор синхроимпульсов, блок оценивания, блок определения координат и блок индикации, определенным образом соединенные между собой. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к односигнальной радиопеленгации источника радиоизлучения (ИРИ). Достигаемый технический результат - повышение скорости и точности определения азимутальных и угломестных составляющих пеленгов и начальной фазы сигнала ИРИ. Указанный результат достигается тем, что способ включает в себя разделение произвольной нелинейной антенной системы (АС) на логические части по элементам (вибраторам) АС. Разделение производят на n-частей, но не менее чем на три части (три элемента АС). Измеренные комплексные амплитуды сигналов, полученные с выхода каждого элемента, поступают в блок вычисления натуральных логарифмов, затем в вычислитель, куда заранее введены аналитические выражения натурального логарифма от функции, описывающей комплексную огибающую выходных сигналов элементов АС, действительные и мнимые части которой приравнивают действительным и мнимым частям натурального логарифма измеренных комплексных амплитуд сигналов, полученных с выхода каждого элемента АС. Получают систему алгебраических уравнений, из которой определяют аналитические выражения для вычисления азимутального пеленга θ, угломестного пеленга β, начальной фазы сигнала φ0 согласно определенным матричным тригонометрическим формулам. После нахождения значений пеленга θ и начальной фазы φ0 определяют пеленг β. Для нахождения доверительных интервалов определяемых параметров дополнительно вычисляют дисперсии D найденных значений параметров.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к радиопеленгации. Достигаемый технический результат - отсутствие ограничений на применение способа по рабочему сектору углового положения источников радиоизлучений (ИРИ) и совокупности полученных реальных измерений; упрощение процесса получения интервальных оценок углового положения ИРИ; повышение адекватности интервальных оценок углового положения ИРИ при сохранении повышенного быстродействия (скорости) обработки сигналов при пеленгации радиосигналов нескольких ИРИ, работающих на одной частоте, с использованием антенных систем (АС), состоящих из слабонаправленных элементов (вибраторов). Указанный технический результат достигается за счет формирования определенной топологии слабонаправленных элементов АС; организации процессов обработки сигналов с элементов АС для получения оценок углового положения ИРИ на основе интервального анализа и использования отображения областей в комплексных пространствах значений экспоненциальных функций, накрывающих соответствующие им полученные оценки, формируемых в пространство дискретных значений угловых координат по азимуту и углу места. 13 табл.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения местоположения и скорости априорно неизвестного источника радиоизлучения (ИРИ). Достигаемый технический результат - определение за один этап обработки одновременно координат и скорости ИРИ. Способ основан на вычислении количества N элементарных зон привязки возможного расположения ИРИ, определении координат местоположения центров элементарных зон привязки, присвоении каждой элементарной зоне привязки порядкового номера n=1, 2, …, N, задании полосы частот ΔF, в которой ведется прием сигналов, разбиении заданной полосы частот ΔF на P поддиапазонов шириной Δf, присвоении каждому поддиапазону порядкового номера p=1, 2, … P, определении для R взаимосвязанных периферийных и центрального пеленгаторных пунктов (ПП) с известным их местоположением, каждый из которых включает M антенных элементов, значений эталонных первичных пространственно-информационных параметров (ППИП), на выходах всех антенных элементов, которые рассчитывают для средних частот всех частотных поддиапазонов, приеме сигналов ИРИ в заданной полосе частот ΔF всеми ПП, измерении ППИП для каждого антенного элемента всех ПП и передаче их с периферийных ПП на центральный ПП, при этом перед определением эталонных ППИП задают диапазоны возможных значений составляющих скорости ИРИ, разбивают заданные диапазоны на G каналов каждый, присваивают каждому каналу порядковый номер c=1, 2 … G, d=1, 2 … G, задают интервал обработки, определяемый шириной полосы частотного поддиапазона, и время накопления сигнала, для каждого канала составляющих скорости, каждой элементарной зоны привязки, каждого антенного элемента всех ПП определяют значения эталонных ППИП, измеряют ППИП принятых сигналов исходя из ожидаемого положения ИРИ в каждом частотном поддиапазоне, на каждом антенном элементе всех ПП, далее для каждой элементарной зоны привязки, каждого антенного элемента всех ПП, каждого частотного поддиапазона и для каждого канала составляющих скорости определяют произведение измеренных и эталонных ППИП, полученные произведения суммируют по всем антенным элементам, находят абсолютное значение суммы и результат суммируют по частотным каналам, и по положению максимума результирующей суммы, определяемого по совокупности значений суммы в дискретных точках n, c, d, определяют координаты ИРИ и его скорость. 7 ил.

Изобретение относится к области локационной техники и может быть использовано в системах поиска объектов. Достигаемый технический результат - повышение точности определения направления на импульсные излучатели. Указанный результат достигается за счет того, что устройство содержит две разнесенные антенны с полями зрения 180°, два амплитудных селектора, дешифратор, блок определения малого временного интервала, постоянное запоминающее устройство, при этом выходы первой и второй антенн с углами поля зрения 180° соответственно соединены через первый и второй приемники, через первый и второй амплитудные селекторы с первым и вторым входами блока определения малого временного интервала, имеющего группу выходов, соединенную с группой входов постоянного запоминающего устройства и с группой входов дешифратора, первый и второй выход которого соединен с первым и вторым входом постоянного запоминающего устройства, имеющего группу выходов, соединенную с группой входов вычислителя и со второй группой входов блока вторичной обработки. 2 ил.
Наверх