Способ однолучевого измерения высоты и составляющих скорости летательного аппарата и устройство радиовысотомера, реализующего способ

Изобретение относится к радиолокации протяженных целей и может быть использовано для измерения высоты и составляющих скорости летательных аппаратов (ЛА). Достигаемый технический результат - однолучевое измерение скорости летательного аппарата на базе радиовысотомера, позволяющее измерить высоту и составляющие скорости ЛА при сниженных габаритах антенной системы. Указанный результат достигается за счет того, что производится вертикальное зондирование земной поверхности радиолокационным сигналом через широко направленную антенну, когерентный прием отраженного сигнала с получением двумерного радиолокационного изображения (РЛИ) местности в координатах дальность - доплеровская частота, первичная оценка высоты ЛА как минимальная, усредненная по нескольким измерениям дальность до точек РЛИ, превышающих порог обнаружения, нахождение кривой максимального контраста РЛИ в координатах дальность - доплеровская частота, уточнение методом итераций гипотезы измеряемых параметров за счет расчета кривой максимального контраста, соответствующего гипотезе, формирование сигнала ошибки кривой максимального контраста гипотезы относительно кривой максимального контраста РЛИ, преобразование сигнала ошибки кривой контраста в сигнал ошибки измеряемых параметров, сложение его с уточняемой гипотезой, повторение итераций и выдача в режиме слежения измеренные параметры высоты, вертикальной и путевой составляющих скорости потребителю. 3 н.п.,2 з.п.ф-лы, 10 ил., Приложение 1.

 

Предполагаемое изобретение относится к радиолокации, в частности к бортовым радиолокационным измерителям высоты и скорости летательного аппарата (ЛА) относительно земной поверхности.

Изобретение может быть использовано на разных ЛА, в том числе на вертолетах на участке пилотирования и проведения монтажных работ. Результаты измерений высоты и скорости могут быть так же использованы для коррекции уходов бортовой инерциальной навигационной системы (ИНС).

Для безопасной навигации ЛА широко используются траекторные измерения высоты и скорости полета ЛА. Задачу таких измерений обычно выполняет радиовысотомер и радиолокационный измеритель скорости. Имеются варианты построения радиовысотомеров и измерителей скорости, в том числе выполнения их функций как разными устройствами, так и одним устройством.

Известные доплеровские измерители составляющих скорости (ДИСС) излучают зодирующий сигнал и принимают отраженный через три или четыре коммутируемые не компланарные лучи антенной системы, по каждому лучу доплеровским способом измеряют радиальные скорости ЛА, на основании этих измерений с учетом известного направления лучей через решение системы уравнений определяются составляющие скорости ЛА в связанной системе координат.

Повышение точности измерения скорости ЛА в ДИСС может быть получено за счет повышения точности измерения радиальных скоростей. В [1] это достигается тем, что по лучу передающей антенны излучается пара импульсных последовательностей, имеющих одинаковые длительность, период следования и взаимно инверсные законы изменения частоты манипуляции во времени. Шаг перестройки частоты в каждой последовательности обратно пропорционален длительности зондирующего импульса τ. Отраженный сигнал принимается лучом приемной антенны в интервале между зондирующими импульсами, переносится на нулевую частоту с одновременным получением квадратурных составляющих сигнала, оцифровывают и записывают в массивы s1(m,n) и s2(m,n) в координатах дальность m - номер периода n, далее на основании гипотезы о значении радиальной скорости V для первого массива s1(m,n) вычисляют фазокомпенсирующую функцию exp(jΦ(n,V)), для второго массива s2(m,n) - exp(jΦ(N-n-1,V), которые компенсируют доплеровский сдвиг отраженных сигналов соответствующих массивов, преобразуют с помощью фазокомпенсирующих функций массивы s1(m,n) и s2(m,n) в массивы u1(m,n) и u2(m,n), находят спектры преобразованных сигналов F1(m,k) и F2(m,k), по которым находят модуль их взаимной корреляции C(V). Перебором гипотез о значении радиальной скорости V находят оценку скорости, соответствующую максимуму взаимной корреляции C(V).

Способ [1] позволяет уменьшить время наблюдения для оценки скорости ЛА с допустимой флюктуационной погрешностью за счет использования широкополосных зондирующих сигналов и взаимно корреляционной обработки дальностных реализаций отраженных сигналов с взаимно инверсными законами модуляции.

Применение способа [1] при измерении скорости ЛА аналогично, как и в других вариантах ДИСС, не решает вопроса снижения влияния структуры отражающей поверхности на точность измерения и устойчивость работы над спокойной морской поверхностью. Габаритные размеры антенной системы велики по сравнению с антенной системой радиовысотомера и соответствуют габаритным размерам антенны ДИСС.

Способ измерения скорости ЛА относительно земной поверхности [2] включает применение на борту ЛА радиолокационной станции (РЛС), выполняющей с интервалом τ сеансы пространственно временных измерений дальности до земной поверхности R(Qаз,Qум) под ЛА, где R - дальность до разрешаемого элемента поверхности, (Qаз - угол азимута, Qум - угол места - угловые координаты разрешаемого элемента поверхности в связанной системе координат; измеренные кадры R(Qаз,Qум) с учетом данных ИНС о угловом положении ЛА и высоте ЛА относительно эталонного уровня моря Hинс преобразуют в соответствующие кадры z(x,y) высот рельефа местности в земной системе координат. Согласно способу находят скорость ЛА V в следующей последовательности: 1) вычисляют по двум соседним кадрам усредненный Z = z 1 + z 2 2 и разностный δZ=z1-z2 кадры высот, 2) по усредненному кадру высот Z вычисляют вектор производных S i j = ( Z x , Z y ,1 ) T i j высоты рельефа в каждой (i,j)-той точке кадра, 3) находят вектор смещения положения ЛА между соседними кадрами D=(ΣkMk)-1ΣkSkδZk, где k - индекс, соответствующей номеру (i,j)-той точки кадра, k = 1, K ¯ , матрица M k = S k S k T , 4) вычисляют вектор скорости ЛА V=D/τ, где τ - время между соседними кадрами измерения.

Результаты последовательных оценок скорости ЛА V совместно с данными о скорости Vинс, измеренной ИНС, фильтруются фильтром Калмана с получением скорректированной оценки составляющих скорости ЛА.

Достоинством способа является возможность реализовать измерение составляющих вектора скорости при зондировании земной поверхности на близких к вертикали углах, что обеспечивает устойчивую работу радиолокационного измерения над морской поверхностью не зависимо от его состояния. Одиночная оценка составляющих скорости вычисляется по большому числу точек наблюдаемого кадра, соответственно это повышает ее точность и достоверность.

Недостатком способа и устройства является необходимость использования внешней информации ИНС о угловом положении носителя для получения оценок высоты разрешаемых элементов сцены в земной системе координат. Кроме того для измерения углового положения разрешаемых элементов сцены требуются относительно большие габариты антенной системы.

Известен способ измерения составляющих скорости ЛА [3], взятый в качестве прототипа, в котором используются данные радиолокационных изображений (РЛИ) подстилающей земной поверхности от когерентной РЛС моноимпульсного типа при переднебоковом обзоре. Согласно способу получают РЛИ подстилающей поверхности при разных (более двух) положениях лучей антенной системы, отличающихся по азимуту и углу места, в координатах дальность - доплеровская частота, пеленгуют яркие точки РЛИ по азимуту и углу места моноимпульсным методом, при полете над ровной горизонтальной или водной поверхностью угол места ярких точек определяется из данных измерений высоты ЛА, выполняемых радиовысотомером, и наклонной дальности, определяют невязку ΔF оценки доплеровского смещения сигнала с данными, определяемыми скоростью ЛА по данным ИНС, и измеренными угловыми положениями ярких точек. Ошибка измерения трех компонент вектора скорости ЛА в ИНС находится расчетом, учитывающим невязку оценки доплеровского смещения ΔF и матрицу координат K ярких точек размерностью K*3. За счет пеленгации ярких точек исключаются ошибки, присущие доплеровским измерителям скорости, обусловленные влиянием отражающих свойств подстилающей поверхности.

Достоинством способа является повышенная точность измерения за счет селекции множества ярких точек поверхности Земли в координатах дальность - доплеровская частота, оценки их угловых координат при разных положениях оси диаграммы направленности антенной системы и индивидуального учета из вклада в оценку составляющих скорости.

Недостатком способа является то, что для его реализации требуется сложная, перестраиваемая по углу моноимпульсная антенная система переднебокового визирования с относительно большими габаритами, для измерения высоты используется отдельная антенная система, приемопередатчик и устройство обработки.

Целью предполагаемого изобретения является однолучевое измерение высоты и составляющих скорости летательного аппарата на базе радиовысотомера при сниженных габаритах антенной системы.

Поставленная цель достигается за счет вертикального зондирования земной поверхности радиолокационным сигналом через широко направленную антенну, когерентного приема отраженного сигнала с получением двумерного радиолокационного изображения (РЛИ) местности в координатах дальность - доплеровская частота, первичной оценки высоты ЛА как минимальную, усредненную по нескольким измерениям дальность до точек РЛИ, превышающих порог обнаружения, нахождения кривой максимального контраста РЛИ в координатах дальность - доплеровская частота, уточнения методом итераций гипотезы измеряемых параметров за счет расчета кривой максимального контраста, соответствующего гипотезе, формирования сигнала ошибки кривой максимального контраста гипотезы относительно кривой максимального контраста РЛИ, преобразования сигнала ошибки кривой контраста в сигнал ошибки измеряемых параметров, сложения его с уточняемой гипотезой, повторение итераций и выдача в режиме слежения измеряемых параметров потребителю.

Предлагаемый способ измерения составляющих скорости ЛА заключается в следующем.

Через широко направленную антенну радиовысотомера проводят вертикальное зондирование земной поверхности,

Когерентно принимают отраженный сигнал и получают двумерное радиолокационное изображение (РЛИ) местности в координатах дальность - доплеровская частота, при этом разрешение РЛИ по доплеровской частоте δF должно соответствовать расчетному интервалу когерентного накопления T;

где LСТi - ширина i - того разрешаемого кольца дальности на облучаемой земной поверхности;

δR - разрешение сигнала по дальности;

i - номер разрешаемого кольца дальности, отсчитанный от элемента дальности nh, соответствующего высоте H, i = 0, i M A X ¯ ;

VП - путевая скорость ЛА.

Получают первичную оценку высоты летательного аппарата H как минимальную усредненную дальность до точек РЛИ, мощность отраженного сигнала от которых превышает порог обнаружения;

Селектируют РЛИ в окне дальностей, начальное положение которого соответствует предварительной оценке высоты ЛА HП, сниженной на удвоенную априорно известную величину ее погрешности Δ, а конец - положению максимально удаленного разрешаемого элемента РЛИ, мощность отраженного сигнала от которого превышает порог обнаружения;

Находят дисперсии шума σ ш 2 ( n , k F ) и сигнала с шумом σ Σ 2 ( n , k F ) в каждом сечении кадра РЛИ по частоте kF исходя из предположения о положении скачка мощности сигнала на дальности n=n(kF):

где z ˙ k k F - комплексная амплитуда сигнала, отраженного (k,kF) элементом РЛИ;

PПР(n, kF) - мощность сигнала, отраженного (k, KF) элементом РЛИ;

k - индекс дальности;

kF - индекс доплеровской частоты;

n - индекс гипотезы положения скачка мощности сигнала по дальности;

K - длина реализации отселектированного участка РЛИ по дальности, выраженная в числе разрешаемых элементов δR.

Вид реализаций спектров сигнала на дальностях i и соответствующие сглаженные кривые огибающих спектра приведены на фиг.1. Границам спектров на каждой дальности соответствуют скачки спектральной мощности сигнала.

Вычисляют весовую сумму - функционал соответствия - Ly(z/n,kF) принятой огибающей амплитуды отраженного сигнала z на частоте kF гипотезе (n,kF) положения скачка мощности на дальности n при доплеровской частоте kF:

Данное выражение получено в Приложении 1.

Находят положение скачка (nR,kF) по гипотезе, дающей максимум функционала соответствия Ly(z/n,kF).

По результатам определения скачка на всех сечениях kF кадра РЛИ получают кривую nR(kF) максимального контраста наблюдаемого РЛИ.

Рассчитывают кривую максимального контраста Ri(kF,Xi) для гипотезы Xi=(VПi,VВi,Hi):

где δF=1/T - разрешение РЛИ по доплеровской частоте;

λ - длина волны зондирующего сигнала.

Значения Ri берутся в диапазоне от первичной оценки высоты (H-2ΔR) до положения максимально удаленной точки кадра РЛИ, амплитуда которой превышает порог обнаружения, но не далее H cos Δ θ 2 , где Δθ - ширина диаграммы направленности антенны, ΔR - ошибка первичной оценки высоты.

Для исходной гипотезы (i=0) в качестве значения высоты берется первичная оценка высоты ЛА H, в качестве значений путевой VП и вертикальной VВ составляющих скорости ЛА берутся соответствующие центральные значения априорно известных окон. Кривая максимального контраста, соответствующая i-той гипотезе, (5) получена аналитически на основании зависимости мощности отраженного сигнала от наклонной дальности Ri, высоты полета Hi, вертикальной VВi и путевой VПi составляющих скорости ЛА:

Находят матрицу якобиана Di(kF,Xi) преобразования вектора Ri(kF,Xi):

где

Находят оптимальную оценку ошибки ΔXi вектора Xi относительно истинного значения:

где Di=Di(kF,Xi);

W i = ( D i T ϕ 1 D i ) D i T ϕ 1  - весовая   матрица;   (13)

ϕ = σ R 2 I  - матрица   дисперсий ошибок опеределения дальностей  R i ;   (14)

δR - разрешение зондирующего сигнала по дальности;

n ¯ = ( n R ( N 1 2 ) , n R ( N 1 2 + 1 ) , …, n R ( N 1 2 ) ) T - вектор, описывающий кривую максимального контраста РЛИ;

R i ¯ = ( R i ( N 1 2 , X i ) , R i ( N 1 2 + 1, X i ) , …, R i ( N 1 2 , X i ) ) T - вектор, описывающий кривую максимального контраста для i -той гипотезы,

Находят уточненную оценку вектора измеряемых параметров

X i + 1 = X i + Δ X i : (15)

Повторяют итерации уточнения вектора измеряемых параметров Xi до снижения вектора ошибки ΔXi до допустимых значений, переходят в режим слежения, выдают потребителю оценки высоты, путевой и вертикальной составляющих скорости в режиме слежения.

Вид кривых максимального контраста для некоторых параметров движения ЛА приведен на фиг.2.

Моделированием получены зависимости средне квадратичной ошибки (СКО) измерения высоты H, путевой VП и вертикальной VВ скорости от высоты H (фиг.3, 4, 5) и путевой VП скорости (фиг.6, 7 и 8). Анализ зависимостей позволяет сделать следующие выводы:

Точность измерения высоты не зависит от высоты и слабо зависит от путевой скорости полета носителя.

СКО измерения путевой и вертикальной скоростей полета ЛА линейно зависит от высоты. Увеличение высоты в 10 раз приводит к уменьшению СКО оценки скоростей в 10 раз.

СКО измерения путевой и вертикальной скоростей полета носителя существенно нелинейно зависит от путевой скорости полета носителя. С ростом путевой скорости точность резко падает. Чем меньше высота полета, тем более резко выражено это ухудшение.

Прототипом радиовысотомера-измерителя высоты и скорости является устройство [3], в котором когерентная моноимпульсная РЛС по умолчанию содержит когерентный приемопередатчик, моноимпульсную приемопередающую антенную систему с системой сканирования по азимуту и углу места, схему управления сканированием, пороговый обнаружитель и вычислитель угловых координат ярких точек сцены. Когерентный приемопередатчик выдает на пороговый обнаружитель и вычислитель угловых координат двумерные РЛИ в координатах дальность - доплеровская частота, по которым выполняются пороговое обнаружение ярких точек сцены и определяются их угловые положения в связанной системе координат. Пеленги ярких точек и доплеровские сдвиги отраженных от них сигналов выдаются в бортовую вычислительную машину (БЦВМ). БЦВМ определяет угловое положение ярких точек в нормальной системе координат ИНС, невязку ΔF оценки доплеровского смещения сигнала ярких точек с расчетными данными, определяемыми скоростью ЛА, измеренной ИНС, и угловыми координатами ярких точек в нормальной системе координат. По невязке ΔF БЦВМ с рассчитывает ошибку измерения трех компонент вектора скорости ЛА в ИНС.

Сущность изобретения радиовысотомера, реализующего способ измерения высоты и составляющих скорости поясняется дальнейшим описанием, приложением 1 и чертежами.

В приложении 1 описан адаптивный алгоритм определения точек кривой максимального контраста РЛИ.

На фиг 1 изображен вид спектров РЛИ на нескольких дальностях.

На фиг.2 изображен вид кривых максимального контраста для совокупности параметров движения ЛА.

На фиг.3 приведены результаты моделирования СКО ошибки измерения высоты.

На фиг.4 приведены результаты моделирования СКО ошибки измерения путевой скорости в зависимости от высоты.

На фиг.5 приведены результаты моделирования СКО ошибки измерения вертикальной скорости в зависимости от высоты.

На фиг.6 приведены результаты моделирования СКО ошибки измерения высоты в зависимости от путевой скорости.

На фиг.7 приведены результаты моделирования СКО ошибки измерения путевой скорости от высоты и путевой скорости.

На фиг.8 приведены результаты моделирования СКО ошибки измерения вертикальной скорости от высоты и путевой скорости.

На фиг.9 изображена структурная схема радиовысотомера-измерителя высоты и скорости.

На фиг.10 изображен вариант когерентного приемопередатчика с непрерывным ЛЧМ сигналом [5].

На фиг 9 приняты следующие обозначения:

1 - Когерентный приемопередатчик (КПП);

2 - Измеритель высоты (ИВ);

3 - Вычислитель кривой максимального контраста РЛИ (ВККИ);

3.1 - Вычислитель положения скачка дисперсии (ВПСД);

3.2 - Вычислитель дисперсии шума (ВДШ);

3.3 - Вычислитель дисперсии сигнала с шумом (ВДСШ);

4 - Передающая антенна (A1);

5 - Приемная антенна (A2);

6 - Вычислитель кривой максимального контраста гипотезы (ВККГ);

7 - Вычислитель весовой матрицы (ВВМ);

8 - Схема управления вычислением высоты и скорости (СУВС);

9 - Вычислитель сигнала ошибки (ВСО).

На фиг.9 последовательно соединены приемная антенна 5, когерентный приемопередатчик 1, измеритель высоты 2, схема управления вычислением высоты и скорости 8, вычислитель кривой максимального контраста гипотезы 6 и вычислитель весовой матрицы 7,

второй выход когерентного приемопередатчика 1 соединен с входом передающей антенны 4,

последовательно соединены вычислитель кривой максимального контраста РЛИ 3 и вычислитель сигнала ошибки 9, выход которого соединен с третьим входом схемы управления вычислением высоты и скорости 8,

выход когерентного приемопередатчика 1 соединен с входом вычислителя кривой максимального контраста РЛИ,

выход вычислителя кривой максимального контраста гипотезы 6 соединен с первым входом вычислителя сигнала ошибки 9,

выход вычислителя весовой матрицы соединен с вторым входом схемы управления вычислением высоты и скорости 8, вход-выход которой является выходом устройства,

вход вычислителя кривой максимального контраста РЛИ 3 через последовательно соединенные вычислитель дисперсии шума 3.2 и вычислитель положения скачка дисперсии 3.1 соединен с выходом вычислителя кривой контраста РЛИ 3,

первый выход вычислителя положения скачка дисперсии 3.1 соединен с вторыми входами вычислителей дисперсии шума 3.2 и сигнала с шумом 3.3,

выход вычислителя дисперсии сигнала с шумом 3.3 соединен с вторым входом вычислителя положения скачка дисперсии 3.1,

первый вход вычислителя дисперсии шума соединен с первым входом вычислителя дисперсии сигнала с шумом 3.3.

На фиг.10 приняты следующие обозначения:

1.1 Формирователь квадратурного видео частотного ЧМ сигнала (ФКВЧМ),

1.2 Квадратурный балансный смеситель (КБС),

1.3 Первый полосовой фильтр (ПФ1),

1.4 Смеситель сдвига (СмСД),

1.5 Синтезатор частот (СЧ),

1.6 Умножитель частоты (Уч),

1.7 Усилитель мощности (Ум),

1.8 Второй полосовой фильтр (ПФ2),

1.9 Вычислитель (ВУ),

1.10 Усилитель низкой частоты (УНЧ),

1.11 Смеситель (См),

1.12 Направленный ответвитель (НО),

1.13 Аналого-цифровой преобразователь (АЦП),

1.14 Вторая (приемная) антенна (A2),

1.15 Первая (передающая) антенна (A1).

На фиг 10 последовательно соединены вычислитель 1.9, формирователь квадратурного видеочастотного ЧМ сигнала 1.1, квадратурный балансный смеситель 1.2, первый полосовой фильтр 1.3, смеситель сдвига 1.4, умножитель частоты 1.6, усилитель мощности 1.7, второй полосовой фильтр 1.8, направленный ответвитель 1.12, смеситель 1.11, усилитель низкой частоты 1.10 и аналого-цифровой преобразователь 1.13, второй выход формирователя видеочастотного ЧМ сигнала 1.1 соединен с одноименным входом квадратурного балансного смесителя 1.2, первый выход направленного ответвителя 1.12 соединен с входом передающей антенны 1.15, выход приемной антенны 1.14 соединен с вторым входом смесителя 1.11, первый выход синтезатора частот 1.5 соединен с одноименным входом формирователя квадратурного видеочастотного ЧМ сигнала 1.1, второй выход синтезатора частот 1.5 соединен с третьим входом квадратурного балансного смесителя 1.2, третий выход синтезатора частоты 1.5 соединен с первым входом смесителя сдвига 1.4, четвертый выход синтезатора частот 1.5 соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя 1.13, первый вход-выход вычислительного устройства является входом-выходом когерентного приемопередатчика 1.

Элементы 2-9 устройства, изображенного на фиг.9, могут быть выполнены на основе единой бортовой вычислительной машины ВБ-480-01. Приемопередатчик 1 может быть выполнен по схеме [5].

Работа радиовысотомера - измерителя высоты и скорости происходит в следующей последовательности.

Когерентный приемопередатчик 1 с непрерывным излучением формирует на втором выходе зондирующий сигнал, который излучается через передающую антенну 4 вертикально в сторону земной поверхности, отраженный сигнал принимается приемной антенной 5, ориентированной параллельно направлению передающей антенны. На выходе когерентного приемопередатчика формируется РЛИ сцены z ˙ k k F в координатах дальность - доплеровская частота. РЛИ поступает на измеритель высоты 2 и вычислитель кривой максимального контраста РЛИ 3, который вычисляет кривую максимального контраста РЛИ в следующей последовательности.

Вычислитель положения скачка дисперсии 3.1 выдает через первый выход гипотезу о положении скачка дисперсии n на доплеровской частоте kF на вычислитель дисперсии шума 3.2 и вычислитель дисперсии сигнала с шумом 3.3, где по выражениям (2) и (3) вычисляются соответствующие дисперсии:

Значения σ ш 2 ( n , k F ) и σ Σ 2 ( n , k F ) поступают на соответствующие входы вычислителя положения скачка дисперсии 3.1, где по выражению (4) для точки (n,kF). Получают значение функционала соответствия LУ(z/n,kF):

С помощью перебора гипотез от n=0 до К-1 для частоты kF получают массив LУ(z/n,kF), в котором по положению максимума находят положение скачка дисперсии сигнала на частоте kF, соответственно точку кривой максимального контраста РЛИ (nR,kF).

Значения nR, полученные вычислителем положения скачка дисперсии 3.1 для всех доплеровских частот kF, образуют кривую максимального контраста РЛИ nR(kF), поступающую на вычислитель сигнала ошибки 9. На первый вход вычислителя сигнала ошибки 9 приходит кривая максимального контраста гипотезы, выборки которой образуют вектор Ri(kF,Xi), соответствующий гипотезе Xi=(Hi,VПi,VВi)T.

Формирование кривой максимального контраста гипотезы происходит следующим образом. Измеритель высоты 2 по каждому РЛИ z ˙ k k F формирует первичную оценку высоты, как минимальную дальность до разрешаемых элементов РЛИ, сигнал от которых превысил порог обнаружения с заданной вероятностью ложной тревоги. Усредненная по нескольким измерениям первичная оценка высоты H поступает на вход схемы управления вычислением высоты и скорости 8, где формируются и проверяются гипотезы Xi=(Hi,VПi,VВi)T, поступающие на вычислитель кривой максимального контраста гипотезы 6.

Для исходной гипотезы (i=0) в качестве высоты берут первичную оценку высоты H, в качестве путевой и вертикальной скорости - соответствующие центры априорно известных окон. Вычислитель кривой контраста гипотезы 6 по выражению (5) вычисляет кривую максимального контраста Ri(kF,Xi) в априорно известном окне наклонных дальностей от H-2ΔH до H cos Δ θ 2 , где ΔH - погрешность первичной оценки высоты, Δθ - ширина диаграммы направленности антенн:

Вычислитель сигнала ошибки 9 вычисляет разность двух поступающих на него векторов, соответствующих кривым контраста РЛИ и гипотезы, с получением вектор сигнала ошибки Δ R i ¯ :

Δ R i ¯ = n ¯ δ R R i ¯ .

Сигнал ошибки Δ R i ¯ поступает в схему управления вычислением высоты и скорости 8, где определяется вектор-сигнал ошибки гипотезы: Δ X i ¯ = W i Δ R i ¯ ;

где Wi - весовая матрица, вычисляемая вычислителем весовой матрицы 7 с учетом данных кривой контраста для текущей гипотезы:

Расчет элементов матрицы Di производится по выражениям (7)…(11);

ϕ = σ R 2 I - матрица дисперсий ошибок определения дальностей кривой контраста гипотезы Ri;

Находят уточненную оценку вектора измеряемых параметров

Xi+1=Xi+ΔXi.

Схема управления вычислением высоты и скорости 8 повторяет итерации уточнения вектора измеряемых параметров Xi до снижения вектора ошибки ΔXi до допустимых значений, переходит в режим слежения, выдает потребителю оценки высоты Hi путевой VПi и вертикальной VВi составляющих скорости в режиме слежения через вход-выход связи с потребителем.

Когерентный приемопередатчик 1 с непрерывным ЛЧМ сигналом может быть выполнен по схеме на фиг.10. Работа его описана в [5] и здесь не приводится.

Техническим преимуществом предлагаемого способа и устройства является возможность измерения высоты и скорости летательного аппарата одним устройством на базе радиовысотомера с однолучевой малогабаритной антенной системой. За счет использования большого числа точек кривой максимального контраста способ и устройство обладают сниженной дисперсией ошибки измерения высоты и составляющих скорости, кроме того за счет вертикального зондирования обеспечивается устойчивая работа измерителя высоты и составляющих скорости над разными видами подстилающей поверхности, включая морскую.

Пользуясь сведениями, представленными в материалах заявки, предлагаемый радиовысотомер - измеритель высоты и составляющих скорости летательного аппарата может быть изготовлен по существующей, известной в радиопромышленности технологии на базе известных комплектующих изделий и использован при навигации различных летательных аппаратов, в том числе вертолетов на участке пилотирования и проведения монтажных работ.

Приложение 1

Адаптивный алгоритм определения точек кривой максимального контраста РЛИ

Совместная плотность вероятности выборок сигнала согласованного фильтра W ( z / n , k F , σ ш 2 , P П Р ) и следовательно функционал правдоподобия L { z / n , k F , σ ш 2 , P П Р } описываются выражениями:

где z k k F = | z ˙ k k F | - модуль амплитуды отраженного сигнала от (k,kF) элемента разрешения;

σ ш 2 ( k F ) - дисперсия шума на kF частоте;

PПР(n,kF) - мощность принятого сигнала от (n,kF) элемента разрешения;

Максимум функционала (2) соответствует оценке задержки n отраженного сигнала. Для реализации алгоритма необходимы априорные данные о значениях σ ш 2 и PПР(n,kF). Оценки данных величин можно адаптивно определить на основе решения системы уравнений:

где

Решение системы уравнений (3) и (4) имеет вид:

После подстановки в (2) значений (6) получим адаптивный алгоритм определения положения n(kF) скачка дисперсии на частоте kF по максимуму функционала правдоподобия:

где CНИ - постоянный коэффициент.

Учитывая то, что постоянный множитель 1 2 и постоянный коэффициент CНИ не влияют на определение точки максимального контраста по положению максимума функционала, можно (7) заменить поиском точки максимального контраста по положению максимума функционала соответствия:

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент России №2414721 Способ радиолокационного измерения скорости объекта.

2. Патент США №7791529 System for estimating the speed of an aircraft, and application thereof to detecting obstacles.

3. Патент России №2411538 Способ определения ошибки измерения скорости ЛА инерциальной навигационной системой и бортовой навигационный комплекс для его реализации.

4. Патент России №2347235 Способ формирования когерентного частотно-модулированного сигнала для РЛС с периодической ЧМ модуляцией и устройство, реализующее способ.

1. Способ радиолокационного измерения высоты и составляющих скорости летательного аппарата (ЛА), включающий зондирование земной поверхности радиолокационным сигналом, когерентный прием отраженного сигнала с получением двумерного радиолокационного изображения (РЛИ) z(n,kF) местности в координатах дальность - доплеровская частота, определение разрешаемых элементов РЛИ, мощность отраженного сигнала от которых превышает порог обнаружения, отличающийся тем, что зондирование производится вертикально через широко направленную антенну радиовысотомера, прием отраженного сигнала производится лучом, аналогичным передающему лучу по направлению и ширине диаграммы направленности, разрешение РЛИ по доплеровской частоте не должно превышать отношения максимальной путевой скорости ЛА к горизонтальному размеру разрешаемого кольца дальности на границе облученного участка поверхности, после определения разрешаемых элементов РЛИ, мощность отраженного сигнала от которых превышает порог обнаружения, производят первичную оценку высоты ЛА НП, выполняют селекцию РЛИ в окне дальностей, начальное положение которого соответствует первичной оценке высоты ЛА, сниженной на удвоенную априорно известную величину ее погрешности, а конец - положению максимально удаленной точки кадра РЛИ, амплитуда которой превышает порог обнаружения, находят кривую максимального контраста селектированного участка РЛИ nR(kF) в координатах дальность - доплеровская частота, задаются исходной i=0 гипотезой о векторе измеряемых параметров включающий высоту, путевую VП и вертикальную VB составляющие скорости, в качестве исходного значения высоты Н берут оценку первичной высоты ЛА НП, в качестве исходных значений путевой VП и вертикальной VB скоростей берут центры априорно известных соответствующих окон, уточняют методом итераций гипотезу измеряемых параметров в последовательности: рассчитывают кривую максимального контраста соответствующую гипотезе вычисляют вектор-сигнал ошибки равный разности вектор-гипотезы кривой максимального контраста и вектор-кривой максимального контраста РЛИ координатами вектор-гипотезы кривой максимального контраста являются значения кривой максимального контраста соответствующей гипотезе значениями координат вектор-кривой максимального контраста РЛИ являются значения кривой максимального контраста nR(kF), δR - разрешение зондирующего сигнала по дальности, преобразуют вектор-сигнал ошибки в вектор-сигнал ошибки измеряемых параметров с помощью весовой матрицы Wi, складывают вектор-сигнал ошибки измеряемых параметров с вектором уточняемой гипотезы с получением нового уточненного вектора измеряемых параметров повторяют итерации и получают в режиме слежения итоговый вектор измеряемых параметров, включающий высоту H, путевую VП и вертикальную VB составляющие скорости.

2. Способ радиолокационного измерения высоты и составляющих скорости летательного аппарата (ЛА) по п. 1, отличающийся тем, что кривую максимального контраста радиолокационного изображения (РЛИ) nR(kF) получают в следующей последовательности: вычисляют мощность принятого сигнала на каждой дальности k, kF-того сечения РЛИ, для чего суммируют квадраты соответствующих квадратурных спектральных составляющих сигнала, вычисляют для kF-той спектральной составляющей принятого сигнала математическое ожидание мощности принятого сигнала на дальностях от нуля до n-1 и от n до K-1 с получением дисперсии шума и дисперсии сигнала с шумом соответственно, вычисляют для каждого сечения кадра РЛИ по доплеровской частоте kF функционалы соответствия принятого сигнала z гипотезе (n, kF) как весовые суммы логарифмов дисперсий шума и сигнала с шумом весом первого логарифма является число минус n, весом второго логарифма является число минус (К-n), находят положение скачка мощности (nR,kF) по гипотезе, соответствующей максимальному значению функционала соответствия в kF-том сечении РЛИ, находят кривую nR(kF) максимального контраста наблюдаемого РЛИ по результатам определения скачка (nR,kF) на всех доплеровских сечениях kF кадра РЛИ.

3. Способ радиолокационного измерения высоты и составляющих скорости летательного аппарата (ЛА) по п. 1, отличающийся тем, что весовая матрица Wi для i-той гипотезы измеряемых параметров вычисляется в следующей последовательности: вычисляют матрицу якобиана преобразования Di вектор-гипотезы кривой максимального контраста по высоте Hi, путевой VПi и вертикальной VBi составляющим скорости, вычисляют произведение двух сомножителей, первым сомножителем является матрица, равная произведению транспонированной матрицы якобиана преобразования на обратную матрицу дисперсий ошибок определения дальности φ-1 и на матрицу якобиана преобразования Д, второй сомножитель произведение транспонированной матрицы преобразования на обратную матрицу дисперсий ошибок определения дальности φ-1.

4. Радиовысотомер-измеритель высоты и скорости, содержащий когерентный приемопередатчик, второй выход которого соединен с входом передающей антенны, на первом выходе когерентный приемопередатчик формирует радиолокационное изображение (РЛИ) сцены в координатах дальность - доплеровская частота, отличающийся тем, что передающая антенна когерентного приемопередатчика широко направленная, ориентированная к земной поверхности по вертикали, в устройство дополнительно введены приемная антенна, соединенная с третьим входом когерентного приемопередатчика, аналогичная передающей и направленная параллельно ей, последовательно соединенные измеритель высоты, схема управления вычислением высоты и скорости, вычислитель кривой максимального контраста гипотезы и вычислитель весовой матрицы, последовательно соединены вычислитель кривой максимального контраста РЛИ, вычислитель сигнала ошибки, выход которого соединен с третьим входом схемы управления вычислением высоты и скорости, первый выход когерентного приемопередатчика соединен с входами вычислителя кривой максимального контраста РЛИ и измерителя высоты, выход вычислителя кривой максимального контраста гипотезы соединен с входом вычислителя сигнала ошибки, выход вычислителя весовой матрицы соединен со вторым входом схемы управления вычислением высоты и скорости, вход-выход которой является выходом устройства.

5. Вычислитель кривой максимального контраста радиолокационного изображения (РЛИ) по п. 4, содержащий вычислитель дисперсии сигнала с шумом, последовательно соединенные вычислитель дисперсии шума и вычислитель положения скачка дисперсии, второй выход которого является выходом вычислителя кривой максимального контраста РЛИ, первый выход вычислителя положения скачка дисперсии соединен со вторыми входами вычислителя дисперсии шума и вычислителя дисперсии сигнала с шумом, выход вычислителя дисперсии сигнала с шумом соединен со вторым входом вычислителя положения скачка дисперсии, вход вычислителя кривой максимального контраста РЛИ соединен с первыми входами вычислителя дисперсии шума и вычислителя дисперсии сигнала с шумом.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к радиолокации протяженных целей и может быть использована для измерения высоты и составляющих скорости летательных аппаратов. Достигаемый технический результат - однолучевое измерение высоты и составляющих скорости ЛА на базе радиовысотомера при сниженных габаритах антенной системы.

Изобретение может быть использовано в радиолокационных станциях (РЛС) для управления их разрешающей способностью. Достигаемый технический результат - возможность в широких пределах изменять разрешающую способность РЛС.

Изобретения относятся к области радиотехники и могут быть использованы для определения местоположения объектов угломерно-дальномерным способом с летно-подъемного средства (ЛПС).

Изобретение относится к радиолокационной технике и может быть использовано для обнаружения и измерения расстояний до неподвижных и подвижных объектов и для измерения радиальной скорости объектов.

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к способам обнаружения объектов и определения параметров траектории их движения, и может быть использовано при построении радиолокационных станций (РЛС), осуществляющих последовательный круговой или секторный обзор пространства за счет сканирования диаграммой направленности антенны.

Изобретение относится к области радиолокационной техники, а точнее, к способам цифровой обработки сигнала, отраженного от целей и принятого радиолокатором. .

Изобретение относится к навигационным системам летательных аппаратов (ЛА), в состав которых входят инерциальная навигационная система (ИНС) и радиолокационные датчики навигационных параметров ЛА относительно поверхности земли, используемые для коррекции ошибок ИНС.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в каналах углового сопровождения цели радиолокационных станций и в координаторах ракет. .

Изобретение относится к радиолокационной технике и может быть использовано для обнаружения и измерения расстояний и измерения радиальных скоростей. Достигаемый технический результат - обеспечение постоянной разрешающей способности измерения расстояний до целей. Указанный результат достигается за счет того, что в способе осуществляется одновременное измерение радиальных скоростей целей с одинаковой методической точностью во всем диапазоне дальности при излучении одного модулированного импульса и при приеме отраженных импульсов, длительность которых может быть меньше длительности зондирующего импульса. Исходный зондирующий импульс формируется в виде цифровых отсчетов слитной последовательности большого числа коротких элементарных линейно-частотно-модулированных импульсов, имеющих одинаковую длительность и девиацию частоты, но разные псевдослучайные значения начальной частоты. Принимаемые антенной отраженные импульсы усиливаются, фильтруются фильтром, дискретизируются по времени и квантуются по уровню аналого-цифровым преобразователем. Сформированные отсчеты переносятся на нулевую частоту путем цифрового квадратурного гетеродинирования комплексной синусоидой с определенной частотой. Результаты гетеродинирования фильтруются цифровым квадратурным фильтром нижних частот (ЦФНЧ). Отсчеты на выходе ЦФНЧ формируются с определенной частотой и затем обрабатываются фильтрами сжатия, импульсные характеристики которых настроены на заданные значения доплеровских частот. Задержка максимальной амплитуды сигнала на выходах фильтров соответствует расстоянию до обнаруженной цели без доплеровской ошибки, а частота сигнала, измеренная дискриминаторным методом по максимальным амплитудам в двух или трех смежных фильтрах с одинаковой методической точностью во всем диапазоне дальности, соответствует доплеровскому смещению частоты цели, однозначно связанному с ее радиальной скоростью. 16 ил.

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к радиолокационным станциям (РЛС) обнаружения наземных и низколетящих целей. Достигаемый технический результат - однозначное и более точное измерение азимутальной координаты цели под малыми углами места и улучшение разрешающей способности по азимуту. Указанный результат достигается тем, что определяют разрешающую способность по азимуту за счет ширины диаграммы направленности (ДН) при сканировании (вращении ДН) в азимутальной плоскости, а угловое положение антенны, при котором сигнал имеет максимальную амплитуду, принимают за азимут цели, затем высокочастотные сигналы, принимаемые фоновой апертурой, отделяют от низкочастотных сигналов, принимаемых реальной апертурой, для чего запоминают полную азимутальную последовательность сигналов за время одного обзора, далее осуществляют дискретное преобразование Фурье сигнала в область пространственных частот, затем осуществляют фильтрацию по верхней частоте, после чего с помощью обратного быстрого преобразования Фурье сигнал переводят во временную область, далее обуженную диаграмму направленности, полученную выделением высокочастотной части азимутального сигнала, используют для определения азимута цели с улучшенной разрешающей способностью. 8 ил.

Предлагаемое изобретение относится к радиолокационной измерительной технике и может быть использовано в радиолокаторах, в том числе радиовысотомерах, с непрерывным сигналом. Достигаемый технический результат изобретения - расширение верхних и нижних границ диапазона измеряемых дальностей в радиолокаторе с непрерывным шумовым сигналом для заданного разноса приемной и передающей антенн при сохранении скрытности и повышенной помехозащищенности. Указанный результат достигается за счет формирования непрерывного опорного шумового сигнала с полосой и формой спектра, соответствующей требуемому разрешению по дальности и допустимому уровню боковых лепестков автокорреляционной функции, переноса модуляции опорного сигнала на несущую, усиления и излучения через передающую антенну, прием отраженного сигнала через приемную антенну, переноса принятого сигнала на видеочастоту, оцифровки принятого сигнала, задержки опорного сигнала на паспортизованную величину задержки сигнала межантенной связи, отслеживания амплитуды сигнала межантенной связи, формирования аналога сигнала межантенной связи и компенсации сигнала межантенной связи путем вычитания аналога сигнала межантенной связи из принятого сигнала. 5 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в трехкоординатных радиолокаторах кругового обзора для измерения угла места (высоты) низколетящих целей под малыми углами места, в том числе целей, летящих на предельно малых высотах (десятки метров от поверхности земли), при наличии мешающих отражений от подстилающей поверхности. Достигаемым техническим результатом изобретения является создание способа измерения угла места (высоты) низколетящих целей под малыми углами места в трехкоординатных радиолокаторах кругового обзора, позволяющего обеспечить минимизацию влияния явления многолучевости, вызванного переотражениями эхо-сигналов от подстилающей поверхности. Технический результат достигается благодаря тому, что вычисление угла места (высоты) обнаруженной цели производится на основе оценок координаты дальности и разности в оценке азимутов цели, измеряемых при прохождении вертикального и наклоненного на 45 градусов в угломестной плоскости лучей антенной системы через цель на одной дальности. 1 ил.

Изобретение относится к радиолокации и может использоваться в радиотехнических системах с непрерывным излучением для определения дальности и радиальной скорости высокоскоростных целей со сниженной радиолокационной заметностью. Достигаемый технический результат - увеличение дальности обнаружения и повышение точности определения дальности и радиальной скорости высокоскоростных целей со сниженной радиолокационной заметностью. Сущность способа заключается в приеме отраженного сигнала, его демодуляции, запоминании демодулированного сигнала биений в течение периода модуляции зондирующего сигнала, определении скорости изменения частоты его линейной частотной модуляции (ЛЧМ) и расчете с ее помощью радиальной скорости цели с последующим формированием опорного сигнала, демодуляцией запомненного сигнала и определением по его частоте дальности до цели. Устройство для реализации способа содержит частотный модулятор, генератор высокой частоты, передающую антенну, а также приемную антенну, первый умножитель сигналов, усилитель низкой частоты, измеритель скорости изменения частоты ЛЧМ сигнала, вычислитель радиальной скорости, формирователь опорного сигнала, второй умножитель сигналов, частотный анализатор и вычислитель дальности, а также запоминающее устройство и устройство синхронизации. Перечисленные средства определенным образом соединены между собой. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к радионавигации и технике связи и может использоваться для определения пространственных координат (ПК) объекта - источника радиоизлучения (ИР), находящегося на стационарном или подвижном объекте. Достигаемый технический результат - обеспечение однозначного определения ПК ИР, находящегося в любой точке пространства, с высокой точностью. Указанный результат достигается за счет того, что на объекте формируют и передают радиосигнал (PC) в виде трех высокочастотных гармонических колебаний с заданными частотами, содержащими заданную высокочастотную составляющую и заданные низкочастотные составляющие. При приеме и обработке PC обеспечивают выполнение заданных в способе условий. Принятые на каждой из станций PC передают по соответствующим линиям связи в единый центр. В нем осуществляют квадратурный прием высокочастотных PC, принятых от каждой из станций с заданными частотами гетеродинов. Для них полученные аналоговые квадратурные компоненты преобразуют в цифровые квадратурные компоненты (ЦКК). Последовательно формируют для каждого PC ЦКК, соответствующие трем упомянутым низкочастотным гармоническим колебаниям. Из полученных ЦКК формируют ЦКК, соответствующие гармоническим колебаниям на разностных частотах, и по этим ЦКК формируют ЦКК, соответствующие разностям фаз колебаний с одинаковыми разностными частотами, но относящимися к различным принятым PC. По сформированным таким образом ЦКК (с учетом временных задержек, возникающих при приеме, передаче по линии связи и обработке PC) однозначно определяют относительные дальности до объекта от фазовых центров антенн станций и по ним однозначно определяют ПК фазового центра антенны объекта.

Изобретение относится к радиолокации протяженных целей, в частности к радиолокационным измерителям высоты, скорости и наклона вектора скорости летательного аппарата (ЛА) относительно земной поверхности, и может быть использовано при пикирующих траекториях ЛА, в том числе на беспилотных летательных аппаратах и снарядах. Результаты измерений высоты и вектора скорости ЛА могут быть использованы в интересах автономной навигации ЛА или коррекции инерциальной системы управления. Достигаемый технический результат - измерение высоты, истинной скорости ЛА и угла между направлением вектора скорости и плоскостью горизонта (угла пикирования) при использовании однолучевой антенной системы, ориентированной в направлении, совпадающем с продольной осью ЛА. Указанный результат достигается тем, что производится зондирование земной поверхности радиолокационным сигналом в направлении продольной оси ЛА, когерентный прием отраженного сигнала с получением двумерного радиолокационного изображения (РЛИ) местности в координатах дальность - доплеровская частота, нахождение зависимости максимальной доплеровской частоты (МДЧ) от дальности по данным РЛИ, формирование исходной гипотезы о координатах ЛА по имеющимся априорным данным, при этом итерационно уточняют гипотезу о значениях измеряемых параметров за счет расчета гипотетической кривой МДЧ, соответствующей гипотезе, формируют сигнал ошибки гипотетической кривой МДЧ относительно кривой МДЧ по данным РЛИ, преобразуют сигнал ошибки кривой МДЧ в сигнал ошибки измеряемых параметров, суммируют его с уточняемой гипотезой, повторяют итерации и выдают в режиме слежения измеренных параметров высоты, истинной скорости и угла наклона вектора скорости ЛА относительно горизонта потребителю. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к радиолокации протяженных целей, в частности к радиолокационным измерителям высоты, скорости и наклона вектора скорости летательного аппарата (ЛА) относительно земной поверхности, и может быть использовано при пикирующих траекториях ЛА, в том числе на беспилотных летательных аппаратах и снарядах. Результаты измерений высоты и вектора скорости ЛА могут быть использованы в интересах автономной навигации ЛА или коррекции инерциальной системы управления. Достигаемый технический результат - измерение высоты, истинной скорости ЛА и угла между направлением вектора скорости и плоскостью горизонта (угла пикирования) при использовании однолучевой антенной системы, ориентированной в направлении, совпадающем с продольной осью ЛА. Указанный результат достигается тем, что производится зондирование земной поверхности радиолокационным сигналом в направлении продольной оси ЛА, когерентный прием отраженного сигнала с получением двумерного радиолокационного изображения (РЛИ) местности в координатах дальность - доплеровская частота, нахождение зависимости максимальной доплеровской частоты (МДЧ) от дальности по данным РЛИ, формирование исходной гипотезы о координатах ЛА по имеющимся априорным данным, при этом итерационно уточняют гипотезу о значениях измеряемых параметров за счет расчета гипотетической кривой МДЧ, соответствующей гипотезе, формируют сигнал ошибки гипотетической кривой МДЧ относительно кривой МДЧ по данным РЛИ, преобразуют сигнал ошибки кривой МДЧ в сигнал ошибки измеряемых параметров, суммируют его с уточняемой гипотезой, повторяют итерации и выдают в режиме слежения измеренных параметров высоты, истинной скорости и угла наклона вектора скорости ЛА относительно горизонта потребителю. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в пассивных системах местоопределения (МО) источников радиоизлучения (ИРИ), размещенных на неровных участках местности. Достигаемый технический результат – снижение погрешности определения координат ИРИ. Сущность изобретения заключается в расположении четырех приемных пунктов (ПП), размещенных на беспилотных летательных аппаратах (БЛА) типа "мультикоптер" в районе предполагаемого нахождения ИРИ. В указанный район ПП доставляются посредством беспилотного или пилотируемого летательного аппарата среднего класса. В состав каждого ПП входят блок навигационно-временного обеспечения, ненаправленная антенна, панорамный приемник, приемопередатчик. В районе предполагаемого нахождения ИРИ приемные пункты распределяют в пространстве по команде с наземного пункта управления и обработки (НПУО), формируя, таким образом, разностно-дальномерную систему (РДС) МО. Приемные пункты располагают в вершинах тетраэдра: периферийные ПП в вершинах его нижнего основания, а опорный в вершине над основанием. В образованной РДС по сигналам блоков навигационно-временного обеспечения каждого ПП осуществляется определение их координат в пространстве, высокоточная привязка к собственной системе координат РДС и передача координатной информации о периферийных ПП на опорный. По команде с него все ПП выполняют поиск сигнала ИРИ в заданном частотном диапазоне и при обнаружении сигнала ретранслируют его на опорный. Прием и ретрансляция сигнала ИРИ приемными пунктами осуществляются их панорамными приемниками и приемопередатчиками соответственно. На опорном ПП на основе вычисления корреляции между сигналом, принятым на нем, и сигналами, ретранслированными с периферийных ПП, вычисляются и отправляются на НПУО координаты обнаруженного ИРИ. На НПУО оценивается значение погрешности полученных координат и в случае превышения требуемого значения, установленного оператором, осуществляется пересчет собственных координат всех ПП для их перестроения. Такое перестроение ПП относительно ИРИ выполняется до тех пор, пока погрешность определения его координат не установится ниже требуемого значения. 8 ил.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам радиоконтроля для определения координат местоположения источников радиоизлучения (КМПИРИ) ультракороткого–сверхвысокочастотного (УКВ-СВЧ) диапазонов как цифровых, так и аналоговых видов связи, сведения о которых отсутствуют в базе данных (например, государственной радиочастотной службы). Достигаемый технический результат - определение КМПИРИ одним постом радиоконтроля (РКП) и n, равно или более трех, виртуальных постов (ВП) без применения пеленгаторов и радиоприемников с автокорреляторами. Указанный результат достигается тем, что в основе способа лежит энергетический принцип, заключающийся в измерении (или вычислении) напряженности поля ИРИ и в нескольких точках пространства с известными координатами их местоположения. При этом напряженность поля ИРИ на РКП измеряют, а в дополнительной точке (точках) вычисляют. В качестве дополнительной точки в способе предложен виртуальный пост (ВП), координаты которого и параметры его виртуальной антенны (диаграмма направленности и высота подвеса) задаются. При использовании n ВП они «размещаются» не на одной прямой с РКП и «отстоят» от него по широте и (или) по долготе на несколько угловых минут. Вычисление напряженности на ВП основано на принципе корреляционной зависимости (КЗ) напряженностей полей, создаваемых в заданном диапазоне частот множеством источников радиоизлучения, находящихся согласно базе данных в зоне электромагнитной доступности РКП и вычисляемых, как для РКП, так и для всех заданных ВП по определенной программе. 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к радиолокации протяженных целей и может быть использовано для измерения высоты и составляющих скорости летательных аппаратов. Достигаемый технический результат - однолучевое измерение скорости летательного аппарата на базе радиовысотомера, позволяющее измерить высоту и составляющие скорости ЛА при сниженных габаритах антенной системы. Указанный результат достигается за счет того, что производится вертикальное зондирование земной поверхности радиолокационным сигналом через широко направленную антенну, когерентный прием отраженного сигнала с получением двумерного радиолокационного изображения местности в координатах дальность - доплеровская частота, первичная оценка высоты ЛА как минимальная, усредненная по нескольким измерениям дальность до точек РЛИ, превышающих порог обнаружения, нахождение кривой максимального контраста РЛИ в координатах дальность - доплеровская частота, уточнение методом итераций гипотезы измеряемых параметров за счет расчета кривой максимального контраста, соответствующего гипотезе, формирование сигнала ошибки кривой максимального контраста гипотезы относительно кривой максимального контраста РЛИ, преобразование сигнала ошибки кривой контраста в сигнал ошибки измеряемых параметров, сложение его с уточняемой гипотезой, повторение итераций и выдача в режиме слежения измеренные параметры высоты, вертикальной и путевой составляющих скорости потребителю. 3 н.п.,2 з.п.ф-лы, 10 ил., Приложение 1.

Наверх