Способ определения наиболее вероятных значений пеленгов источников радиоизлучения на одной частоте



Способ определения наиболее вероятных значений пеленгов источников радиоизлучения на одной частоте
Способ определения наиболее вероятных значений пеленгов источников радиоизлучения на одной частоте
Способ определения наиболее вероятных значений пеленгов источников радиоизлучения на одной частоте
Способ определения наиболее вероятных значений пеленгов источников радиоизлучения на одной частоте

 


Владельцы патента RU 2530748:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) (RU)

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.

 

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. Повышение точности определения пеленгов источников ИРИ имеет принципиальное значение.

Известны способы пеленгации с повышенной разрешающей способностью [1, 2], но неизвестны работы, в которых бы при определении пеленгов ИРИ учитывались погрешности всех величин, участвующих в определении значений пеленгов.

В патенте [2] задача решается с помощью lP - регуляризации. Этот способ требует достаточно много времени для обработки сигнала, что не позволяет его применить в оперативной обстановке, и квалифицированных операторов, т.к. в методе необходимо для каждого измерения задавать значения параметра регуляризации и показатель степени регуляризирующего функционала. Однозначных подходов для их выбора не существует.

В качестве прототипа принят способ, описанный в патенте [1]. Способ многосигнальной пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте 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) y (u, θ, β), описывающий распределение амплитуд и фаз на элементах АС.

Способ-прототип обладает следующими недостатками. В изобретении не учитываются погрешности значений координат материальных элементов и параметров АС, а измеренные с погрешностью значения принимаются в качестве истинных. В действительности каждая координата и параметр АС имеют свою погрешность измерения и истинное значение принадлежит некоторому интервалу. Электромагнитная волна учитывает именно истинные значения. Известно, что при определении оценок параметров функции будут получены смещенные оценки параметров, если не учтены погрешности всех входящих в расчет величин (конфлюэнтный анализ) [3]. Таким образом, если не учитывать погрешности всех участвующих в расчете величин, будут получены неверные значения пеленгов и их погрешностей.

Раскрытие изобретения

Достигаемый технический результат - повышение точности пеленгации при приеме радиосигналов одного или нескольких источников радиоизлучения, работающих на одной частоте, за счет учета неопределенностей значений координат материальных элементов и параметров АС, состоящих из слабонаправленных элементов (вибраторов), а также получение интервальных оценок значений пеленгов.

В общем случае математическая модель задачи определения пеленгов имеет следующий вид:

A ( θ ,   β , t ) u + n ( t ) = y ( t ) ,  t = { t 1 ;  t 2 ;   ; t T } ,                    (1)

где матрица A(θ, β, t} формируется с учетом вида сигналов пеленгуемых ИРИ и пространственной конфигурации AC, n(t) - вектор аддитивной помехи с нулевым математическим ожиданием и ковариационной матрицей вида σ2I, I - единичная матрица, σ - среднеквадратическое отклонение (СКО). Система (1) - система нелинейных уравнений относительно неизвестных θ, β и u, где θ, β - векторы азимутальных и угломестных пеленгов ИРИ соответственно; u - вектор амплитуд (мощностей) сигналов, излучаемых ИРИ.

Для линейной АС с фазовым центром, расположенным на крайнем вибраторе, элементы матрицы А(θ, β, t) имеют вид

a m ( θ k , β k , t ) = exp { j [ 2 π f 0 t + ϕ k + ( m 1 ) ( 2 π / λ ) d cos θ k cos β k ] } ,      (2)

m=1,2,…,М; k=1,2, …,K,

где j - мнимая единица, j = 1 ,

t - аргумент времени,

f0 - частота сигналов, излучаемых пеленгуемыми ИРИ,

φk - начальная фаза k-гo сигнала,

λ - длина волны сигналов ИРИ,

d - расстояние между соседними элементами АС,

γ1, i=1; 2;…; М - угол между линией отсчета пеленгов и линией, проведенной через центр окружности и i-й элемент АС (для круговой АС),

М - количество элементов в АС.

Выход ym m-го элемента круговой АС имеет вид

y m ( u , θ , β ) = i = 1 k u i exp ( j 2 π f 0 t + ( 2 π R / λ ) cos ( θ i γ m ) cos β i + α i ) ,            (3)

где u - вектор амплитуд (мощностей) сигналов, излучаемых ИРИ;

θ, β - векторы азимутальных и угломестных пеленгов ИРИ соответственно;

R - радиус круговой АС;

λ - длина волны сигнала, излучаемого ИРИ;

ai - начальная фаза i-го сигнала;

γm - угол между линией, проведенной через центр АС и ее m-й элемент, и линией нулевого отсчета азимутальных пеленгов.

В предлагаемой заявке требуется определить для каждого одновременно поступившего на АС сигнала амплитуду (мощность) ui, азимутальный пеленг θi и угломестный пеленг βi. При этом надо учесть не только погрешность сигнала выхода ym m-го элемента АС, но и погрешности: f0 - частоты сигналов, излучаемых пеленгуемыми ИРИ, φk - начальной фазы каждого сигнала, R - радиуса окружности, вдоль которой расположены элементы круговой АС, γi, i=1; 2;…; М - углов между линией отсчета пеленгов и линией, проведенной через центр окружности и i-й элемент круговой АС, λ - длины волны сигналов ИРИ, d - расстояния между соседними элементами линейной АС. Все они дают свой вклад в погрешности определения пеленгов. При необходимости получения точности пеленга, равной долям градуса, необходим учет всех источников погрешности.

Способ многосигнальной пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте включает в себя прием многолучевого сигнала посредством многоэлементной АС, синхронное преобразование ансамбля принятых сигналов, зависящих от времени и номера элемента АС, в цифровые сигналы, преобразование цифровых сигналов в сигнал-вектор АФР у, 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 осуществляется 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 завершения итерационного процесса определяют интервальную оценку найденных пеленгов на основе вычисленной корреляционной (ковариационной) матрицы ошибок найденных значений пеленгов - для определения погрешностей полученных значений пеленгов как элементов обратной матрицы вторых производных функционала (12) при найденных значениях пеленгов.

Перечень фигур

Фиг.1 - схема итерационного способа уточнения оценок пеленгов ИРИ.

Осуществление изобретения

Рассмотрим конфлюэнтный анализ сигналов, который позволит учесть неопределенности всех величин, участвующих в расчете.

Наиболее часто применяется пассивная схема конфлюэнтного анализа при обработке экспериментальных сигналов (фиг.1). Для упрощения формул будем считать, что требуется найти интервальную оценку параметра θ функции выхода ym m-го элемента AC η=f(ξ,θ}, когда точные (истинные) значения функции η и аргумента ξ, определить нельзя, а вместо них измеряются случайные величины y и х, связанные с η и ξ, следующим образом:

x i = ξ i + δ i ; y i = η i + ε i , i = 1, n ¯ ,                                      (4)

где δi и εi - соответственно ошибки значений переменных и функции, т.е. случайные величины.

Для рассматриваемого случая: х - измеренные значения параметров АС, входящие в расчет пеленгов, ξ, - неизвестные истинные значения параметров АС, входящие в расчет пеленгов (фиг.1), y - измеренный выход ym m-го элемента AC, η - неизвестное точное значение выхода ym m-го элемента АС.

Пусть имеем ряд экспериментальных значений Х={xi}∈Х и соответствующий им ряд значений функции Y={yi}∈Y, i=1, 2, …, n; n≥m, где m - число оцениваемых параметров θ. Будем считать, что переменные xi и yi не являются детерминированными, но являются выборками из генеральных совокупностей Х и Y с известными функциями распределений. Переменные хiii и yiii могут быть статистически зависимы или независимы, коррелированными или не коррелированными.

В основном будем иметь дело с выборками из n независимых наблюдений из одного и того же распределения. Пусть f1(xi/θ) и f2(yi/θ) - соответственно плотности распределения случайных величин xi и yi, если xi и yi непрерывны, либо соответственно вероятности значений xi и yi, если распределения xi и yi дискретны; yi, xi и соответственно распределения f1(xi/θ) и f2(yi/θ) могут быть как одномерными, так и многомерными.

Найдем выражение для совместной плотности вероятности экспериментальных данных при условии, что ξi и ηi связаны функциональной зависимостью, но их погрешности δi и εi являются независимьми при переходе от одной точки (xi, yi) к другой. Тогда совместная плотность вероятности получить одновременно значения xi и yi будет определяться формулой:

Pi=f1(xi/θ)f2(yi/θ).

А совместная плотность вероятности получить n статистически независимых точек (xi, yi) будет определяться формулой:

L = i = 1 n P i = i = 1 n f 1 ( x i / θ ) f 2 ( y i / θ ) .

Аналогично можно получить формулы совместной плотности вероятности для зависимых или коррелированных экспериментальных точек.

В выражения для совместной плотности вероятности входят математические ожидания экспериментальных данных, экспериментальные значения и оцениваемые параметры, так как f1(xi/θ) - функция математического ожидания ξi, экспериментальных значений xi и параметров θ; f2(yi/θ) - функция математического ожидания ηi, экспериментальных значений yi, xi и параметров θ. Кроме того, нам известно функциональное соотношение

η=f(ξi,θ),

которое порождает структурные соотношения между наблюдаемыми случайными величинами xi и yi:

yi=ψ(xi,θ, δi, εi) или yi=f(xii, θ)+εi

при аддитивных помехах из формулы (4).

Таким образом, в поставленной задаче следует отметить две проблемы: первая - каким образом ввести в рассмотрение погрешность аргумента х, погрешность всех участвующих в расчете величин у; вторая состоит в том, что функционалы, которые требуется минимизировать при отыскании оценок пеленгов, имеют сложную форму, и соответствующие системы уравнений для определения этих же оценок нелинейны.

Наиболее часто в практике встречается нормальное распределение Гаусса. Найдем вид функционала, из которого затем могут быть получены оценки искомых параметров (пеленгов и наиболее вероятных значений всех параметров, участвующих в расчете).

Пусть экспериментальные значения xi, yi - случайные величины, каждая из которых имеет функцию плотности вероятности, описываемую функцией Гаусса соответственно с математическими ожиданиями ξi и ηi, дисперсиями σ2(xi) и σ2(yi) и коэффициентом корреляции p(xi, yi)=pi. Тогда плотность вероятности получить точку с координатами (xi, yi) описывается формулой:

P i = 1 2 σ ( x i ) σ ( y i ) 1 p i 2 exp [ u 1 i 2 2 p i u 1 i u 2 i + u 2 i 2 2 ( 1 p i 2 ) ] ,

где u 1 i = x i ξ i σ ( x i ) ; u 2 i = y i η i σ ( y i ) .

Совместная плотность вероятности получить n независимых таких точек L = i = 1 n P i описывается формулой с логарифмированием:

ln L = 1 2 i = 1 n [ ( x i ξ i ) 2 σ 2 ( x i ) 2 p i ( x i ξ i ) ( y i η i ) σ ( x i ) σ ( y i ) + ( y i η i ) 2 σ 2 ( y i ) ] 1 1 p i 2 + c o n s t .

Оценки искомых параметров θ находят из условия минимума функционала

F = 1 2 i = 1 n 1 1 p i 2 [ ( x i ξ i ) 2 σ 2 ( x i ) 2 p i ( x i ξ i ) ( y i η i ) σ ( x i ) σ ( y i ) + ( y i η i ) 2 σ 2 ( y i ) ] .                      (5)

Для важного в практике частного случая, когда погрешности δi и εi некоррелированны, выражение (5) примет вид

F 1 = 1 2 i = 1 n [ ( x i ξ i ) 2 σ 2 ( x i ) + ( y i η i ) 2 σ 2 ( y i ) ] .                     (6)

Аналогичны подобные функционалы для любого другого закона распределения. Теперь рассмотрим задачу отыскания минимума функционалов типа (5)-(6) по параметрам вектора θ (прим.: обозначение θ повторяет сходное по написанию обозначение Θ (оба этих обозначения считаем одинаковыми)).

Нам неизвестны истинные значения абсцисс экспериментальных точек, а известны только их доверительные области. Перед тем как приступить к определению точки минимума функционалов (5), (6) по θ, требуется каким-то образом определить ξi и только затем, подставив выражения для ξi и ηi в функционал, приступать к отысканию минимума получившейся функции нескольких переменных.

Искомые значения ξi определяются из условий:

F ξ i = 0, i = 1, n ¯ ;                                            (7)

а оценки параметров в

F η η Θ j = 0, j = 1, m ¯ .                                            (8)

Получаемые оценки ξi должны принадлежать области неопределенности интервальных оценок Di измеренных значений xi, т.е. ξi∈Di. В условиях, когда известен закон распределения погрешности измерения xi, это условие может быть выражено в более конкретной форме: при нормальном законе распределения случайной величины xi можно взять | x i ξ i | k σ ( x i ) , где коэффициент k(=1,2,3) определяется выбранным уровнем доверия.

Таким образом, например, задача минимизации функционала (6) при условии (7) эквивалентна решению системы уравнений

i = 1 n ( y i η i ) σ 2 ( y i ) f Θ j = 0, j = 1, m ¯ ; i = 1, n ¯ ; n m ,                       (9)

при условии

x i ξ i σ 2 ( x i ) + y i η i σ 2 ( y i ) f ξ i = 0.                                (10)

Эти два уравнения формируют итерационный процесс. Выражение (9) позволяет нам определить значения пеленгов при известных ξi∈Di; уравнение (10) позволяет выбрать наиболее вероятные значения ξi∈Di

Таким образом, переходя к практике, сначала любым известным способом решают задачу нахождения оценок θ при фиксированном ξ=x (как обычно все и поступают и считают, что задача решена), затем определяют оценки ξ, по формуле (10) и возвращаются к уравнениям (9) до тех пор, пока не будет получено в итерационном процессе наиболее вероятное решение.

Рассмотрим применение изложенного подхода к задаче определения оценок параметров для случая, когда на одной частоте поступили несколько сигналов, т.е.

  η =f(  ξ 1 ,   , ξ m , θ 1 ,   , θ n )                         (11)

с погрешностями в системе уравнений (9, 10) и в правой части при условии, что все ошибки измерений - суть независимые нормально распределенные случайные величины с нулевыми средними (это справедливо для ошибок измерений) и известными дисперсиями σ2(xij) и σ2(yi). В этом случае функционал (6) будет иметь вид

F 1 = 1 2 j = 1 m { i = 1 n ( x i j ξ i j ) 2 σ 2 ( x i j ) + ( y j f ( ξ j , Θ ) ) 2 σ 2 ( y j ) } , .                     (12)

а ограничение ξi∈Di можно записать следующим образом:

| x i j ξ i j | 3 σ ( x i j )                                                                 (13)

В рассматриваемом случае ошибки измерений считаются статистически независимыми для упрощения вида функционала (12).

Элементы ковариационной матрицы ошибок (матрицы рассеивания) для интервальных оценок искомых параметров подсчитываются как элементы матрицы, обратной матрице М:

M i j = 2 F Θ i Θ j | θ = θ ^ ,

где θ - полученные оценки параметров θ (прим.: θ одинаково, что и Θ).

Таким образом, в результате производят следующие шаги согласно схеме итерационного способа уточнения оценок пеленгов ИРИ на фиг.1.

1. Находят значения пеленгов любым известным пользователю способом при заданных значениях характеристик АС (используют измеренные значения, т.е. с погрешностями).

2. При найденных значениях пеленгов вычисляют наиболее вероятные значения параметров AC ξ по формулам (10).

3. Подставляют найденные значения ξ в (9) и находят уточненные значения пеленгов как в п.1/

4. Пункты 2 и 3 повторяют до тех пор, пока итерационный процесс не сойдется: пока не будут удовлетворены условия

i = 1 n | θ i v θ i v + 1 θ i v | E 1 ; i = 1 n | ξ i v ξ i v + 1 ξ i v | E 2

или не будет исчерпан лимит итераций. Здесь v - номер итерации, а E1, Е2 - точности, задаваемые пользователем.

5. После завершения итерационного процесса вычисляется корреляционная матрица ошибок искомых значений пеленгов как обратная матрица вторых производных функционала (12) при найденных значениях пеленгов.

Полученные новые значения ξij, рассчитанные в п.2, должны удовлетворять условию (13). Если это не так, то те ξij, которые выходят за указанные границы, заменяются на значения ближайшей граничной точки; после пересчета ξ, те наборы ξij, при которых произошло увеличение соответствующих слагаемых функционала

F j = i = 1 n ( x i j ξ i j ) 2 σ 2 ( x i j ) + [ y j f ( ξ j , Θ ) ] σ 2 ( y j )                     

по сравнению с предыдущей итерацией, заменяются значениями с предыдущего шага.

Изложенный способ обладает высоким быстродействием, т.к. не содержит в себе операций, требующих больших вычислительных затрат.

Пример реализации способа

Продемонстрируем процедуру определения истинного значения угла γ в формуле (3) для круговой АС; измеренное значение угла обозначим γ . Значения средних квадратических отклонений положим для простоты равными единице.

Функционал (6) имеет вид

1 2 m = 1 k [ ( u exp ( j [ 2 π f 0 t + ( 2 π R / λ ) cos ( θ γ m ) cos β + α ] ) γ m ( u , θ , β ) ) 2 + + ( γ m γ m ) 2 ] min

выражение (7; 10)-

( u exp ( j [ 2 π f 0 t + ( 2 π R / λ ) cos ( θ γ m ) cos β + α ] ) γ m ( u , θ , β ) ) u exp ( j [ 2 π f 0 t + ( 2 π R / λ ) cos ( θ γ m ) cos β + α ] ) j 2 π R λ sin ( θ γ m ) cos β + γ m γ m = 0

Здесь неизвестно только γm, т.е. имеем выражение вида

( u exp ( j [ C 1 + C 2 cos ( θ γ m ) + α ] ) γ m u exp ( j [ C 3 + C 4 cos ( θ γ m ) + α ] ) j C 5 sin ( θ γ m ) + γ m γ m = 0 ,

из которого надо определить оценку γm. Причем γ m 3 σ ( γ m ) γ m γ m + 3 σ ( γ m ) . Константы С - известны.

Чтобы определить оценку γm надо раздельно приравнять нулю действительные и мнимые части данного уравнения. Истинное значение γm достаточно точно можно определить путем деления отрезка γ m 3 σ ( γ m ) γ m γ m + 3 σ ( γ m ) пополам.

Приведем результаты модельного расчета пеленга на компьютере с процессором с тактовой частотой 2 ГГц. Рассматривалась пеленгация двух ИРИ, работающих на частоте 20 МГц. Азимутальные пеленги 30 и 50 градусов, угломестные пеленги не вводились. Учитывалось влияние только погрешностей координат вибраторов. Без учета погрешностей координат вибраторов получены азимутальные пеленги 28,30 и 51,89 градусов, с учетом погрешностей координат вибраторов получены азимутальные пеленги 30 и 50 градусов. При этом устранено смещение (это не стохастическая погрешность).

Источники информации

1. Патент RU 23 80719, опубликовано 27.01.2010, МПК G01S 5/04.

2. Патент RU 2382379, опубликовано 20.02.2010, МПК G01S 5/04.

3. Грешилов А.А. Математические методы принятия решений: Учебное пособие для вузов. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2006. - 584 с.

Способ многосигнальной пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте, включающий 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, отличающийся тем, что при заданных с погрешностью параметрах антенной системы получение значений пеленгов с минимальной погрешностью осуществляют посредством определения наиболее вероятных оценок параметров АС, участвующих в определении пеленгов, с помощью итерационного процесса, в котором одновременно уточняются значения параметров элементов АС, входящих в определение пеленгов, в пределах их неопределенности и пеленгов в сравнении с сигналом АФР, путем нахождения значения пеленгов на первом шаге любым способом, используемым пеленгатором, при заданных значениях характеристик АС, при этом используют измеренные значения сигналов с погрешностями, далее найденные пеленги поступают в блок уточнения значений параметров элементов АС, необходимых для определения пеленгов, вычисляют при известных на тот момент значениях пеленгов значения параметров элементов АС по формуле
x i ξ i σ 2 ( x i ) + y i η i σ 2 ( y i ) f ξ i = 0,
где xi - измеренные значения и ξi - истинные неизвестные значения параметров АС;
yi - измеренные значения и ηi - истинные неизвестные значения сигнала;
σ2(xi); σ2(yi) - дисперсии измеренных значений xi и yi;
f ξ i - скорость изменения разности (yii) за счет изменения ξi,
уточненные значения параметров элементов АС поступают в пеленгатор для уточнения угломестных и азимутальных пеленгов на последующем шаге итерации по формуле
i = 1 n ( y i η i ) σ 2 ( y i ) f Θ j = 0, j = 1, m ¯ ; i = 1, n ¯ ; n m ,
где f Θ j - скорость изменения разности (yii) за счет изменения θj,
значения сигналов пеленгов и параметров элементов АС подают в блок сравнения результатов, итерационный процесс продолжают до заданных малых ошибок сходимости значений сигналов пеленгов и параметров элементов АС на соседних шагах итераций.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к радиопеленгации. Достигаемый технический результат - получение углового спектра нескольких ИРИ, уменьшение времени расчета пеленгов и повышение точности пеленгации.

Способ предназначен для мониторинга радиоэлектронной обстановки при многолучевом распространении радиоволн, воздействии преднамеренных и непреднамеренных помех, отражениях сигнала от различных объектов и слоев атмосферы.

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 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