Конформная активная отражательная решетка для уменьшения многолучевой интерференции и помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте
Изобретение относится к антенной технике. Технический результат - уменьшение помех сигналов или многолучевой интерференции Для этого принимают на датчике, расположенном возле приемной антенны, сигнал отражения, отраженный по меньшей мере от одной поверхности летательного аппарата, с которой соединена конформная отражательная фазированная антенная решетка, настроенная для управления прохождением сигнала отражения. Сигналом отражения управляют с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы уменьшать амплитуду сигнала отражения на приемной антенне на основе сигнала отражения, принятого на датчике. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 11 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ И УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Раскрытые варианты реализации настоящего изобретения относятся в целом к антеннам. Более конкретно, раскрытые варианты реализации настоящего изобретения относятся к уменьшению помех или интерференции для антенных систем. Сигналы многолучевой интерференции или помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте (co-site), могут оказывать помеховое влияние на сигналы, ожидаемые в бортовых приемных устройствах на несущем транспортном средстве, или платформе. Возможные средства устранения возникающего на несущем транспортном средстве, или платформе, такого недостатка, как помехи, обусловленные размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, или многолучевая интерференция включают в себя: выключение систем, перемещение антенн и систем или полную переделку конструкции. Существующие способы уменьшения помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и многолучевой интерференции приводят в целом к изменению конструкций несущего транспортного средства, или платформы. Если во время конструкторско-проектировочного этапа слишком поздно пришлось столкнуться с проблемой сигналов многолучевой интерференции или помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, могут потребоваться существенные переделки конструкции. В частности, переделка конструкции может приводить к слишком большому увеличению массы транспортного средства и к другим существенным ухудшениям в планере самолета или радиосистеме.
Кроме того, эти способы могут привести к ухудшению эксплуатационных качеств и к значительному увеличению массы несущих транспортных средств, или платформ, что может оказывать влияние на граничные значения имеющихся мощностей, и границы мест возможного расположения приемных устройств на несущих транспортных средствах, или платформах. Существующие способы могут включать проведение всестороннего анализа и сложных процедур, однако не каждая проблема в этой области имеет решение, которое может быть подвергнуто эффективному анализу. Например, вследствие высокой сложности современных несущих транспортных средств, или платформ, используемых для сбора информации, наблюдения и разведки в целях противолодочной обороны, не все возможные сценарии могут быть подвергнуты эффективному анализу.
РАКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Представлены система и способы ослабления помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и многолучевой интерференции. На датчике возле приемной антенны принимают сигнал отражения по меньшей мере от одной поверхности летательного аппарата и настраивают конформную отражательную фазированную антенную решетку, соединенную прямо или косвенно с поверхностью летательного аппарата, для управления прохождением сигнала отражения. Прохождением сигнала отражения управляют с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки так, чтобы уменьшать амплитуду сигнала отражения на приемной антенне на основе сигнала отражения, принятого на датчике.
Таким образом, варианты реализации настоящего изобретения обеспечивают создание конформной активной отражательной решетчатой системы и способ ослабления помеховых сигналов, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, или многолучевой интерференции, влияющих на сигналы, ожидаемые в бортовых приемных устройствах на несущем транспортном средстве, таком как летательный аппарат. Предлагаемая конформная активная отражательная система, выполненная по типу решетки, легче существующих средств поглощения радиочастотного излучения и не требует изменения положения антенн.
В одном варианте реализации настоящего изобретения предложен способ ослабления помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и многолучевой интерференции, согласно которому осуществляют прием сигнала отражения по меньшей мере от одной поверхности летательного аппарата на датчике возле приемной антенны. Кроме того, согласно этому способу настраивают конформную отражательную фазированную антенную решетку, соединенную прямо или косвенно по меньшей мере с одной поверхностью летательного аппарата, для управления прохождением сигнала отражения. Кроме того, согласно этому способу управляют прохождением сигнала отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы уменьшать амплитуду сигнала отражения на приемной антенне на основе сигнала отражения, принятого на датчике.
Еще в одном варианте реализации настоящего изобретения предложена система для ослабления помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и многолучевой интерференции, содержащая приемную антенну, датчик, конформную отражательную фазированную антенную решетку и управляющее устройство. Датчик находится возле приемной антенны и настроен для осуществления приема сигнала отражения по меньшей мере от одной поверхности летательного аппарата. Конформная отражательная фазированная антенная решетка соединена прямо или косвенно с указанной по меньшей мере одной поверхностью летательного аппарата, настроенной для управления прохождением сигнала отражения. Управляющее устройство настроено для управления прохождением сигнала отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы уменьшать амплитуду сигнала отражения на приемной антенне на основе сигнала отражения, принятого на датчике.
Еще в одном варианте реализации изобретения предложен способ настройки, или конфигурирования, системы для ослабления помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и многолучевой интерференции, согласно которому настраивают датчик возле приемной антенны и соединяют прямо или косвенно конформную отражательную фазированную антенную решетку по меньшей мере с одной поверхностью летательного аппарата. Кроме того, согласно этому способу настраивают конформную отражательную фазированную антенную решетку для управления прохождением сигнала отражения по меньшей мере от одной поверхности летательного аппарата и настраивают датчик для осуществления приема сигнала отражения. Кроме того, согласно этому способу настраивают управляющее устройство для управления прохождением сигнала отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы уменьшать амплитуду сигнала отражения на приемной антенне на основе сигнала отражения, принятого на датчике.
Еще в одном варианте реализации изобретения предложен не изменяемый со временем машиночитаемый носитель информации, содержащий машиноисполнимые команды для осуществления ослабления помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и многолучевой интерференции. Машиноисполнимые команды обеспечивают прием сигнала отражения по меньшей мере от одной поверхности летательного аппарата на датчике возле приемной антенны и настройку конформной отражательной фазированной антенной решетки, соединенную прямо или косвенно по меньшей мере с одной поверхностью летательного аппарата, для управления прохождением сигнала отражения. Машиноисполнимые команды, кроме того, обеспечивают управление прохождением сигнала отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы уменьшать амплитуду сигнала отражения на приемной антенне.
Еще в одном варианте реализации изобретения предложен способ пространственно-временной адаптивной обработки для активного формирования нуля и его направления излучения на бортовое приемное устройство, чтобы уменьшать сигнал многолучевой интерференции от внебортового источника, согласно которому вычисляют углы нулей номинального поля рассеивания сигнала отражения. Кроме того, согласно этому способу определяют ближайший нуль к углу приемной антенны и управляют прохождением сигнала отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы направлять этот ближайший нуль на приемную антенну на основе указанного угла приемного устройства.
Еще в одном варианте реализации изобретения предложен не изменяемый со временем машиночитаемый носитель информации, содержащий машиноисполнимые команды для осуществления пространственно-временной адаптивной обработки для активного формирования нуля излучения и его направления на бортовое приемное устройство, чтобы уменьшать сигнал многолучевой интерференции от внебортового источника. Машиноисполнимые команды обеспечивают вычисление углов нулей номинального поля рассеивания сигнала отражения и определение ближайшего нуля к углу приемной антенны. Машиноисполнимые команды, кроме того, обеспечивают управление прохождением сигнала отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы направлять этот ближайший нуль на приемную антенну на основе указанного угла приемной антенны.
Представленный раздел описания "Раскрытие изобретения" использован для вводного раскрытия в упрощенной форме с некоторыми выбранными принципами, далее описанными подробно в разделе описания "Осуществление изобретения". Данный раздел не претендует на выявление ключевых особенностей или существенных признаков заявленного объекта и не предназначен для использования в качестве средства определения объема правовой охраны заявленного объекта изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Более полное понимание раскрытых вариантов реализации изобретения может быть обеспечено путем ссылки на раздел описания "Осуществление изобретения" и формулу изобретения при рассмотрении в сочетании со следующими фигурами чертежей, на которых одинаковые ссылочные обозначения относятся к схожим элементам на всех чертежах. Фигуры чертежей представлены для облегчения понимания описания и не предназначены для ограничения объема предлагаемого изобретения или его применимости. Чертежи не обязательно выполнены в масштабе.
На фиг.1 проиллюстрирован пример среды возникновения многолучевой интерференции.
На фиг.2 проиллюстрирован пример среды возникновения помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте.
На фиг.3 проиллюстрирован пример помехового сигнала, отраженного от выполненной без покрытия отражающей поверхности и принимаемого на приемной антенне.
На фиг.4 проиллюстрирован пример помехового сигнала, отраженного от отражающей поверхности, покрытой отражающей структурой наподобие решетки, при этом помеховый сигнал изменен по форме и не принимается на приемной антенне согласно варианту реализации настоящего изобретения.
На фиг.5 проиллюстрирован пример конформной активной отражательной решетчатой системы для уменьшения помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и многолучевой интерференции согласно варианту реализации настоящего изобретения.
На фиг.6 проиллюстрирован пример отражающей поверхности, выполненной покрытой отражающей структурой наподобие решетки, при этом показанный антенный элемент, полученный по технологии непосредственной записи, используется для формирования конформной отражательной фазированной антенной решетки согласно варианту реализации настоящего изобретения.
На фиг.7 проиллюстрирован пример графика, показывающего оптимальный сдвиг нуля согласно варианту реализации настоящего изобретения.
На фиг.8 проиллюстрирован пример блок-схемы, раскрывающей способ ослабления помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и многолучевой интерференции согласно варианту реализации настоящего изобретения.
На фиг.9 проиллюстрирован пример блок-схемы, раскрывающей способ настройки, или конфигурирования, системы для ослабления помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и многолучевой интерференции согласно варианту реализации настоящего изобретения.
На фиг.10 проиллюстрирован пример блок-схемы, раскрывающей способ пространственно-временной адаптивной обработки (STAP) для активного формирования нулей излучения и их направления на конкретные бортовые приемные устройства, чтобы устранять или уменьшать многоканальное излучение от внебортовых источников согласно варианту реализации настоящего изобретения.
На фиг.11 проиллюстрирован пример блок-схемы, раскрывающей способ настройки системы для ослабления помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и многолучевой интерференции согласно варианту реализации настоящего изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Последующий раздел описания "Осуществление изобретения" является по существу примерным и не предназначен для ограничения предлагаемого изобретения или применения и использований раскрытых вариантов реализации изобретения. Описания конкретных устройств, способов и вариантов реализации предоставлены только в качестве примера.
Изменения в примерах, описанных в настоящем документе, будут очевидны для специалистов в данной области техники, и общие принципы, определенные в настоящем документе, могут быть применены для других примеров и вариантов реализации, не отступая от сущности и объема раскрытой информации. Раскрытие настоящего изобретения должно толковаться в объеме, соответствующем формуле изобретения, и не ограничиваться примерами, описанными и показанными в настоящем документе.
Раскрытые варианты реализации изобретения могут быть описаны в настоящем документе с использованием функциональных и/или логических блочных компонентов и различных этапов обработки. Следует отметить, что такие блочные компоненты могут быть реализованы любым количеством компонентов аппаратных средств, программного обеспечения и/или аппаратно-реализованного программного обеспечения, выполненных с возможностью выполнения конкретных функций. Для целей краткости в настоящем документе не обязательно могут быть подробно описаны известные способы и компоненты, относящиеся к антеннам, изготовлению антенн, параметрам процесса изготовления, электронным схемам и иным функциональным аспектам этих систем (и их отдельных рабочих компонентов). Кроме того, для специалистов в данной области техники очевидно, что раскрытые варианты реализации изобретения могут быть осуществлены в сочетании с различными аппаратными средствами и программными средствами, и что раскрытые в настоящем документе варианты реализации изобретения являются только примерами его реализации.
Раскрытые в настоящем документе варианты реализации изобретения описаны в контексте практического неограничивающего применения, а именно конформной антенны. Однако раскрытые варианты реализации изобретения не ограничены только использованием для такой конформной антенны, а способы, раскрытые в настоящем документе, также могут быть использованы в других областях. Например, помимо прочего, варианты реализации изобретения могут найти применение для фрактальных антенн, отражающих поверхностей, управляемых микроэлектромеханическими системами, или других отражающих элементов, выполненных с возможностью управления.
Как станет очевидно специалисту в данной области техники после ознакомления с настоящим описанием, следующая информация представляет собой примеры и варианты реализации изобретения и не ограничены работой в соответствии с этими примерами. Другие варианты реализации изобретения могут быть использованы и структурные изменения могут быть выполнены в пределах объема раскрытых примеров осуществления настоящего изобретения.
Варианты реализации настоящего изобретения обеспечивают создание способа ослабления помех после того, как все системы и антенны уже по существу размещены (либо в прототипе, либо в ранее выпускаемом несущем транспортном средстве, или платформе). Таким образом, варианты реализации изобретения обеспечивают возможность указанного ослабления в уже готовом изделии, что особенно полезно, если указанная проблема не обнаружена ранее на этапе выполнения проектирования. Также, предлагаемая технология реализации конформной активной отражательной системы, выполненной по типу решетки, согласно вариантам изобретения не приводит к существенному увеличению массы несущего транспортного средства, или платформы, по сравнению с некоторыми средствами поглощения, выполненными на основе железа или черных металлов. Кроме того, варианты реализации изобретения обеспечивают создание способа модифицирования уже существующих и используемых несущих транспортных средств и новых несущих транспортных средств, или платформ, чтобы обеспечить увеличение функциональных возможностей и улучшение эксплуатационных качеств. Предлагаемая конформная активная отражательная система, выполненная по типу решетки, легче существующих средств поглощения радиочастотного излучения и не требует изменения положения антенн.
На фиг.1 проиллюстрирован пример среды 100 возникновения многолучевой интерференции. Прямой сигнал 102, излученный от внебортового передающего источника 104, принимают на приемной антенне 106 на борту летательного аппарата 108. Прямой сигнал 102 может быть отражен выполненной без покрытия отражающей поверхностью 112 летательного аппарата 108, генерирующей запаздывающий вариант прямого сигнала 102, такого как многолучевой сигнал 114. Многолучевой сигнал 114, принимаемый на приемной антенне 106, вызывает многолучевую интерференцию.
На фиг.2 проиллюстрирован пример среды 200 возникновения помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте. Прямой сигнал 202, излученный от бортового передающего источника 204, принимают на приемной антенне 106 на борту летательного аппарата 108. Прямой сигнал 202 может быть отражен от выполненной без покрытия отражающей поверхности 206 летательного аппарата 108, генерирующей помеховый сигнал 208, обусловленный размещением электронного оборудования на одном и том же объекте. Помеховый сигнал 208, принятый на приемной антенне 106, вызывает помехи, обусловленные размещением электронного оборудования на одном и том же объекте.
На фиг.3 проиллюстрирован пример помехового сигнала 302, отраженного от выполненной без покрытия отражающей поверхности 304, при этом показанный помеховый сигнал 302 принимается на приемной антенне 106. Передающая антенна 306 передает сигнал 308, который отскакивает от выполненной без покрытия отражающей поверхности 304, генерирующей помеховый сигнал 302. Передающая антенна 306 может быть выполнена содержащей бортовой источник, такой как бортовой передающий источник 204, и/или внебортовой источник, такой как внебортовой передающий источник 104.
На фиг.4 проиллюстрирован пример измененного по форме помехового сигнала 402, отраженного от отражающей поверхности 404, выполненной покрытой отражающей структурой наподобие решетки, при этом измененный по форме помеховый сигнал 402 (сигнал 402 отражения) не принимается на приемной антенне 106 согласно варианту реализации настоящего изобретения. Передающая антенна 306 передает сигнал 308, который отскакивает от отражающей поверхности 404, выполненной покрытой отражающей структурой наподобие решетки, генерирующей сигнал 402 отражения. Передающая антенна 306 может быть выполнена содержащей бортовой источник, такой как бортовой передающий источник 204, и/или внебортовой источник, такой как внебортовой передающий источник 104. Сигнал 402 отражения регулируют посредством системы 500, как подробно объясняется в контексте раскрытия изобретения по фиг.5, так что сигнал 402 отражения не достигает приемной антенны 106, благодаря чему происходит ослабление сигнальных помех, как подробно объясняется ниже.
На фиг.5 проиллюстрирован пример конформной активной отражательной решетчатой системы 500 (системы 500) для уменьшения помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и многолучевой интерференции согласно варианту реализации настоящего изобретения. Система 500 может быть выполнена содержащей такие элементы, как: приемная антенна 106 (фиг.1), бортовой передающий источник 204 (фиг.2), датчик 504, конформная отражательная фазированная антенная решетка 506 (конформная активная отражательная фазированная антенная решетка 506) и главное антенное управляющее устройство 516. В качестве примера несущего транспортного средства, или платформы в настоящем документе использован летательный аппарат, однако иные несущие транспортные средства, или платформы, такие как, помимо прочего, подводные лодки, автомобили, космические летательные аппараты, беспилотные воздушные транспортные средства и беспилотные наземные транспортные средства, также могут использовать систему 500. Фиг.5 может быть описана в настоящем документе в сочетании с рассмотренными выше фиг.1-4.
Приемная антенна 106 расположена на летательном аппарате 108 и настроена для осуществления приема прямого сигнала 102, излученного от внебортового передающего источника 104. Приемная антенна 106 может также принимать помехи от сигнала 402 отражения, отраженного по меньшей мере от одной отражающей поверхности 404, выполненной покрытой отражающей структурой наподобие решетки (поверхность 404 летательного аппарата). Приемная антенна 106 может быть выполнена содержащей и/или быть соединенной прямо или косвенно, например, помимо прочего, со структурой наподобие решетки для проведения радиоразведки и радиотехнической разведки (SIGINT) или бортовым приемным устройством иного типа на борту летательного аппарата 108, которое может вызывать помехи в бортовом передающем источнике 204 и/или внебортовом передающем источнике 104.
Бортовой передающий источник 204 расположен на борту летательного аппарата 108 и настроен для передачи прямого сигнала 202. Как раскрыто выше, прямой сигнал 202 может быть отражен от выполненной без покрытия отражающей поверхности 206 (фиг.2) летательного аппарата 108, генерирующей помеховый сигнал 208, обусловленный размещением электронного оборудования на одном и том же объекте (фиг.2), который может вызывать помехи в приемной антенне 106. Помеховый сигнал 208, обусловленный размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и/или многолучевой сигнал 114 отражаются от отражающей поверхности 404, выполненной покрытой отражающей структурой наподобие решетки, и генерируют сигнал 402 отражения. Сигнал 402 отражения регулируют посредством конформной отражательной фазированной антенной решетки 506, так что сигнал 402 отражения не достигает приемной антенны 106, благодаря чему происходит ослабление сигнальных помех.
Датчик 504 расположен возле приемной антенны 106 и настроен для осуществления приема сигнала 402 отражения от отражающей поверхности 404, выполненной покрытой отражающей структурой наподобие решетки. Датчик 504 выполнен с возможностью определения, содержит ли сигнал 402 отражения помеховый сигнал. Датчик 504 настроен для восприятия технических параметров сигнала, таких как, помимо прочего, уровень (RSSI) принимаемого сигнала 402 отражения, измеренный угол поступления 526 (угол приемного устройства 106) сигнала 402 отражения на датчик 504, частота сигнала 402 отражения, и/или других технических параметров сигнала 402 отражения. Датчик 504 отправляет технические параметры сигнала 402 отражения главному антенному управляющему устройству 516 в режиме реального времени или в режиме, близком к режиму реального времени.
Конформная отражательная фазированная антенная решетка 506 соединена прямо или косвенно по меньшей мере с одной отражающей поверхностью 404, выполненной покрытой отражающей структурой наподобие решетки, на летательном аппарате 108 и настроена для управления прохождением сигнала 402 отражения, чтобы уменьшать амплитуду 530 сигнала 402 отражения на приемной антенне 106 на основе сигнала 402 отражения, принятого на датчике 504. Конформная отражательная фазированная антенная решетка 506 может быть выполнена содержащей антенный элемент 508, варакторные диоды 524, схему 514 короткого замыкания или иные схемы, подходящие для конформной отражательной фазированной антенной решетки. Конформная отражательная фазированная антенная решетка 506 нанесена на поверхность в качестве поверхности, выполненной покрытой отражающей структурой наподобие решетки. Конформная отражательная фазированная антенная решетка 506 выполнена наподобие конформной антенной решетки, известной как отражательная решетка (reflect-array), которая задает форму излучения, отражаемого от ее поверхности.
При работе конформная отражательная фазированная антенная решетка 506 управляет прохождением сигнала 402 отражения, так что он не вызывает помех в бортовом приемном устройстве 106. Таким образом производится первоначальная настройка системы 500 и ее приспособление к изменяющимся условиям. Настройка системы 500 осуществляется конкретно для нее и может включать в себя по меньшей мере один этап для каждого из элементов системы 500, описанной выше. Способ настройки системы 500 представлен ниже в контексте раскрытия фиг.11.
Антенный элемент 508 настраивают для управления в режиме реального времени или в режиме, близком к режиму реального времени, сигналом отражения от отражающей поверхности 404, выполненной покрытой отражающей структурой наподобие решетки, и уменьшения отражения в направлении приемной антенны 106 на основе технических параметров помехового сигнала, такого как сигнал 402 отражения, измеренный на датчике 504. Антенный элемент 508 служит покрытием для выполненной без покрытия отражающей поверхности 304 для обеспечения создания отражающей поверхности 404, выполненной покрытой отражающей структурой наподобие решетки. Указанное покрытие содержит гибкие подложки и электронные устройства (гибкие подложечные электронные устройства), соответствующие по форме, или конформные, криволинейности выполненной без покрытия отражающей поверхности 304. Обработка гибкой подложки/электронных устройств, формирующая антенный элемент 602 по технологии непосредственной записи (direct-write), как показано на фиг.6, может быть использована для реализации антенного элемента 508 и его нанесения на выполненную непокрытой поверхность на несущем транспортном средстве, таком как летательный аппарат 108. Антенный элемент 508 может содержать, например, помимо прочего, схему, выполненную по технологии непосредственной записи, или другую схему, выполненную с возможностью соответствовать своей формой форме поверхности для формирования конформной отражательной фазированной антенной решетки, такой как конформная отражательная фазированная антенная решетка 506.
Каждый варакторный диод 524 содержит фазосдвигающее устройство 510 и аттенюатор 512 и настроен для обеспечения непрерывного фазового сдвига для управления прохождением сигнала 402 отражения. Фазосдвигающее устройство 510 настроено для изменения фазы каждого антенного элемента 508 в ответ на команду от главного антенного управляющего устройства 516 для обеспечения работы конформной отражательной фазированной антенной решетки 506 с фазированием. Фазосдвигающее устройство 510, кроме того, настроено для изменения фазы каждого антенного элемента 508, чтобы управлять наведением конформной отражательной фазированной антенной решетки 506. Аттенюатор 512 настроен для управления электромагнитным потоком от каждого антенного элемента 508 на схему 514 короткого замыкания.
Схема 514 короткого замыкания настроена для обеспечения заземления диполя антенного элемента 508 на землю, по сигналу 402 отражения.
Главное антенное управляющее устройство 516 настроено для управления прохождением сигнала 402 отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки 508, чтобы уменьшать амплитуду сигнала 402 отражения на приемной антенне 106 на основе сигнала 402 отражения, принятого на датчике 504. Главное антенное управляющее устройство 516 осуществляет прием технических параметров помехового сигнала, измеренного на датчике 504, от датчика 504.
В одном варианте реализации настоящего изобретения главное антенное управляющее устройство 516 настроено для фазового сдвига сигнала 402 отражения на основе измеренного угла поступления 526 сигнала 402 отражения на датчик 504. Таким образом, главное антенное управляющее устройство 516 осуществляет регулировку фазового сдвига фазосдвигающего устройства 510 для регулировки места отражения сигнала 402 от поверхности 404, выполненной покрытой отражающей структурой наподобие решетки, с целью уменьшения помех.
Еще в одном варианте реализации настоящего изобретения главное антенное управляющее устройство 516 использует конформную отражательную фазированную антенную решетку 506 для направления излучения (помехового сигнала 208, обусловленного размещением электронного оборудования на одном и том же объекте) от бортового передающего источника 204 от приемных антенн, таких как приемная антенна 106, для устранения или уменьшения помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и/или многолучевой интерференции. Главное антенное управляющее устройство 516 настроено для осуществления фазового сдвига сигнала 402 отражения, содержащего помеховый сигнал 208, обусловленный размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, на основе измеренного угла поступления 526 сигнала 402 отражения, содержащего помеховый сигнал 208, обусловленный размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, на датчик 504. Таким образом, главное антенное управляющее устройство 516 осуществляет регулировку фазового сдвига фазосдвигающего устройства 510, чтобы регулировать места отражения сигнала 402 от поверхности 404, выполненной покрытой отражающей структурой наподобие решетки, для направления сигнала 402 отражения, содержащего помеховый сигнал 208, обусловленный размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, прочь от приемной антенны 106 и устранения или уменьшения помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и/или многолучевой интерференции. Еще в одном варианте реализации настоящего изобретения главное антенное управляющее устройство 516 использует конформную отражательную фазированную антенную решетку 506 и пространственно-временную адаптивную обработку (STAP) для активного формирования нулей излучения (нулей) и их направления на конкретные бортовые приемные устройства, чтобы устранять или уменьшать многоканальное излучение от внебортового передающего источника 104, как описано более подробно ниже в связи с раскрытием варианта по фиг.7.
Главное антенное управляющее устройство 516 может быть выполнено содержащим обрабатывающий модуль 518 и запоминающий модуль 522. В одном варианте реализации изобретения эти и другие элементы главного антенного управляющего устройства 516 могут быть соединены друг с другом посредством канала 528 связи.
Обрабатывающий модуль 518 содержит устройство для последовательной логической обработки данных, настроенное для выполнения функций, способов и задач по обработке, связанных с работой конформной активной отражательной системы 500, выполненной по типу решетки. В частности, устройство для последовательной логической обработки данных настроено для поддержки конформной активной отражательной системы 500, выполненной по типу решетки, описанной выше. Обрабатывающий модуль 518 также осуществляет доступ к данным, сохраненным в запоминающем модуле 522, для поддержки функций конформной активной отражательной системы 500, выполненной по типу решетки. Таким образом, обрабатывающий модуль 518 обеспечивает возможность реализации способа уменьшения помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и многолучевой интерференции конформной активной отражательной системы 500, выполненной по типу решетки.
Обрабатывающий модуль 518 может быть выполнен или реализован в виде процессора общего назначения, ассоциативного запоминающего устройства, процессора цифровых сигналов, специализированной интегральной схемы, программируемой пользователем вентильной матрицы, любого подходящего программируемого логического устройства, схемы на дискретных компонентах или транзисторной логической схемы, дискретных аппаратных компонентов или какого-либо их сочетания, выполненного или выполненных для реализации раскрытых в настоящем документе функций. Таким образом, обрабатывающий модуль 518 может быть реализован в виде микропроцессора, управляющего устройства, микроконтроллера, конечного автомата или т.п. Обрабатывающий модуль 518 также может быть реализован в виде комбинации вычислительных устройств, например комбинации процессора цифровых сигналов и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или большего количества микропроцессоров в сочетании с ядром цифрового процессора сигналов или любой другой такой конфигурации.
Обрабатывающий модуль 518 может входить в состав, например, помимо прочего, настольного компьютера, ноутбука, ручного портативного вычислительного устройства (например, персонального электронного секретаря (PDA), мобильного телефона, карманного компьютера и т.д.), мэйнфрейма, сервера, клиентского устройства или вычислительного устройства любого другого типа специального или общего назначения, которые могут быть желательными или подходящими для данного приложения или данной среды. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения обрабатывающий модуль 518 может быть выполнен содержащим любое количество обрабатывающих устройств, любое количество запоминающих модулей и любое количество вычислительных модулей. Проиллюстрированный обрабатывающий модуль 518 изображает простой вариант реализации изобретения для простоты описания. Эти и другие элементы обрабатывающего модуля 518 соединены друг с другом для обеспечения возможности связи между различными элементами обрабатывающего модуля 518.
Специалистам в данной области техники будет понятно, что различные иллюстративные блоки, модули, схемы и устройство для последовательной логической обработки данных, раскрытые в связи с предлагаемыми вариантами реализации изобретения, могут быть реализованы в аппаратных средствах, машиносчитываемых программных средствах, программно-аппаратных средствах или их комбинации. Чтобы наглядно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость и совместимость аппаратных средств, программно-аппаратных средств и программных средств, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы описаны в целом на основе своих функциональных возможностей.
Реализация таких функциональных возможностей в виде аппаратных средств, программно-аппаратных средств или программных средств зависит от ограничений по конкретному применению и конкретной конструкции, возникающих в связи со всей системой. Специалисты, ознакомленные с концепцией, раскрытой в настоящем документе, могут реализовать такие функциональные возможности подходящим образом для каждого конкретного применения, однако такие реализации не должны интерпретироваться как выходящие за пределы объема настоящего раскрытия.
Различные иллюстративные блоки, модули, устройство для последовательной логической обработки данных и схемы, раскрытые в связи с обрабатывающим модулем 518, могут быть выполнены или реализованы в виде процессора общего назначения, ассоциативного запоминающего устройства, процессора цифровых сигналов, специализированной интегральной схемы, программируемой пользователем вентильной матрицы, любого подходящего программируемого логического устройства, схемы на дискретных компонентах или транзисторной логической схемы, дискретных аппаратных компонентов или какого-либо их сочетания, выполненного или выполненных для реализации раскрытых в настоящем документе функций.
Запоминающий модуль 522 может быть выполнен в виде области для хранения данных с запоминающим устройством, отформатированным для поддержания работы конформной активной отражательной системы 500, выполненной по типу решетки. Запоминающий модуль 522 настроен для хранения, поддерживания и обеспечения данных по мере необходимости для поддержания функциональных возможностей конформной активной отражательной системы 500, выполненной по типу решетки, как раскрыто в настоящем документе. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения запоминающий модуль 522 может быть выполнен содержащим, например, помимо прочего, энергонезависимое устройство для хранения (например, энергонезависимое полупроводниковое запоминающим устройство, устройство типа жесткого диска, устройство типа оптического диска и т.п.), запоминающее устройство с произвольным доступом (например, SRAM, DRAM и т.д.) или носитель информации в любой другой форме, известной в данной области техники.
Запоминающий модуль 522 может быть выполнен соединенным прямо или косвенно с обрабатывающим модулем 518 и настроен для сохранения данных, подходящих для разбиения системы 500 на разделы. Эти данные могут содержать, например, помимо прочего, измеренный угол поступления 526, RSSI, фазу сигнала, угол нулей отраженного сигнала, угол приемной антенны 106, амплитуду 430 сигнала 402 отражения или иные данные. Кроме того, запоминающий модуль 522 может быть выполнен представляющим динамически обновляемую базу данных, содержащую таблицу для обновления данных в различных базах данных. Запоминающий модуль 522 может также быть выполнен с возможностью сохранения компьютерной программы, исполняемой обрабатывающим модулем 518, операционной системы, прикладной программы, предварительных данных, используемых при исполнении программы, или иного приложения. Запоминающий модуль 522 может быть выполнен соединенным прямо или косвенно с обрабатывающим модулем 518, таким как обрабатывающий модуль 518, может быть выполнен с возможностью считывания информации из запоминающего модуля 522 и записи информации в него. В качестве примера, обрабатывающий модуль 518 и запоминающий модуль 522 могут быть выполнены размещенными в соответствующих специализированных интегральных схемах (ASICs). Запоминающий модуль 522 может быть также выполнен встроенным в обрабатывающий модуль 518. В одном варианте реализации настоящего изобретения, запоминающий модуль 522 может быть выполнен содержащим сверхоперативное запоминающее устройство для хранения временных переменных или иной промежуточной информации во время исполнения команд, подлежащих исполнению обрабатывающим модулем 518.
На фиг.6 проиллюстрирован пример отражающей поверхности 600, выполненной покрытой отражающей структурой наподобие решетки, (аналогично 404 на фиг.4 и 5), при этом показанный антенный элемент 602, полученный по технологии непосредственной записи, использован для формирования конформной отражательной фазированной антенной решетки согласно варианту реализации настоящего изобретения. Антенный элемент 602, полученный по технологии непосредственной записи, содержит схему, сформированную посредством технологии непосредственной записи, которая может быть использована в качестве антенного элемента 508 для нанесения покрытия на выполненную без покрытия отражающую поверхность 304. Антенный элемент 508 может быть нанесен в качестве покрытия на поверхность, такую как выполненная без покрытия отражающая поверхность 304, посредством технологии непосредственной записи. Другие гибкие подложки/электронные устройства могут быть использованы в качестве конформной отражательной решетки (2-d конформной отражательной решетки) для формирования отражающей поверхности 404/600, выполненной покрытой отражающей структурой наподобие решетки, содержащей антенный элемент 508.
На фиг.7 проиллюстрирован пример графика оптимального сдвиг 700 нуля согласно варианту реализации настоящего изобретения. На фиг.7 показана диаграмма направленности в децибелах (дБ) в зависимости от угла направления, перпендикулярного плоскости раскрыва антенной решетки или линии расположения элементов решетки (угол 710) в градусах для конформной активной отражательной фазированной антенной решетки 506. На фиг.7 показано поле 702 сигнала 402 отражения для конформной активной отражательной фазированной антенной решетки 506, содержащей двенадцать антенных элементов 508. При увеличении количества антенных элементов 508 происходит увеличение количества степеней свободы (нулей).
Поле 702 отраженного сигнала содержит диаграмму направленности 720 (например, приблизительно 8 дБ) при угле 714 приемной антенны 106. Поле 702 (номинальное поле рассеивания) сигнала 402 отражения оказывается сдвинутым с обеспечением создания сдвинутого поля 704. Поле 702 (номинальное поле рассеивания) сигнала 402 отражения оказывается сдвинутым за счет разности в угле 712 по сравнению с углом 714. Посредством сдвига отраженного поля 702 к сдвинутому полю 704 нуль 706 при угле 712 оказывается сдвинутым и становится сдвинутым нулем 708 при угле 714 приемной антенны 106.
Поле 704 сдвигового сигнала содержит диаграмму направленности 722 (например, приблизительно - 17 дБ) при сдвинутом нуле 708 при угле 714 относительно приемной антенне 106. Разность (например, приблизительно 25 дБ) между диаграммой направленности 720 поля 702 отраженного сигнала и диаграммой направленности 722 поля 704 сдвигового сигнала приводит к уменьшению амплитуды сигнала 402 отражения на приемной антенне 106. Главное антенное управляющее устройство 516 управляет прохождением сигнала 402 отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки 508 для направления нуля 706 сигнала 402 отражения на приемной антенне 106 при угле 714.
Главное антенное управляющее устройство 516 вычисляет один или большее количество углов 710 одного или большего количества нулей 706/716/718 сигнала 402 отражения и определяет ближайший нуль, такой как нуль 706 для угла 714 приемной антенны 106. Угол 714 приемной антенны 106 может быть определен на основе сигналов 402, принятых на датчике 504. Сигналы, принятые на датчике 504, могут содержать измеренные сигналы, измеренные на датчике 504. Ближайший нуль может быть определен на основе сравнения каждого из углов 710 каждого из нулей 706/716/718 с измеренным углом поступления 526 сигнала 402 отражения на датчик 504. Главное антенное управляющее устройство 516 затем управляет прохождением сигнала 402 отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки 508, чтобы направлять ближайший нуль 706 на приемную антенну 106. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения сдвиг может быть выполнен к глобальному минимуму диаграммы направленности, такому как нуль 716, при угле 724 с диаграммой направленности приблизительно -23 дБ.
На фиг.8 проиллюстрирован пример блок-схемы, раскрывающей способ 800 ослабления помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и многолучевой интерференции согласно варианту реализации настоящего изобретения. Различные задачи, выполняемые в связи со способом 800, могут быть выполнены с использованием механизмов, программных средств, аппаратных средств, программно-аппаратных средств или какого-либо сочетания таковых. Специалистам в данной области техники очевидно, что способ 800 может включать в себя любое количество дополнительных или альтернативных задач, задачи, проиллюстрированные на фиг.8, не обязательно должны быть выполнены в показанном порядке, а способ 800 может быть включен в более сложный способ, имеющий дополнительные функциональные возможности, не раскрытые подробно в настоящем документе.
Следует отметить, что для обеспечения пояснения последующее описание способа 800 может относится к элементам, упомянутым выше в связи с фиг.1-4. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения части способа 800 могут быть реализованы посредством различных элементов системы 500, таких как: приемная антенна 106, датчик 504, конформная отражательная фазированная антенная решетка 506, главное антенное управляющее устройство 516 и т.п. Способ 800 может включать в себя функции, материалы и конструкции, аналогичные вариантам реализации изобретения, показанным на фиг.5. Поэтому общие признаки, функции и элементы для этого случая могут быть не описаны, чтобы избежать избыточности.
Способ 800 может быть начат тем, что принимают сигнал отражения, такой как сигнал 402 отражения, по меньшей мере от одной поверхности летательного аппарата, такой как отражающая поверхность 404, выполненная покрытой отражающей структурой наподобие решетки, на датчике, таком как датчик 504, возле приемной антенны, такой как приемная антенна 106 (задача 802).
Способ 800 может быть продолжен тем, что настраивают конформную отражательную фазированную антенную решетку, такую как конформная отражательная фазированная антенная решетка 506, соединенную прямо или косвенно с указанной по меньшей мере одной поверхностью летательного аппарата, такой как отражающая поверхность 404, выполненная покрытой отражающей структурой наподобие решетки, чтобы управлять прохождением сигнала 402 отражения (задача 804).
Способ 800 может быть продолжен тем, что управляют прохождением сигнала 402 отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки 506, чтобы уменьшать амплитуду, такую как амплитуда 530, сигнала 402 отражения на приемной антенне 106 на основе сигнала 402 отражения, принятого на датчике 504 (задача 806).
Способ 800 может быть продолжен тем, что управляют прохождением сигнала 402 отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки 506, чтобы направлять нуль, такой как нуль 706, сигнала 402 отражения на приемную антенну 106 (задача 808).
Способ 800 может быть продолжен тем, что осуществляют активное формирование множества нулей излучения, таких как нули 706/716/718, и их направление на конкретное бортовое приемное устройство, такое как приемная антенна 106, чтобы уменьшать сигнал многолучевой интерференции, такой как многолучевой сигнал 114 от внебортового источника, такого как внебортовой передающий источник 104 (задача 810).
Способ 800 может быть продолжен тем, что уменьшают помеховый сигнал, обусловленный размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, от бортового источника, такого как помеховый сигнал 208, обусловленный размещением электронного оборудования на одном и том же объекте (задача 812).
Способ 800 может быть продолжен тем, что вычисляют углы нулей, такие как углы 710, номинального поля рассеивания, такого как отраженное поле 702 сигнала 402 отражения (задача 814).
Способ 800 может быть продолжен тем, что определяют ближайший нуль, такой как нуль 706, к указанному углу, такому как угол 714, приемной антенны 106 (задача 816).
Способ 800 может быть продолжен тем, что управляют прохождением сигнала 402 отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки 506, чтобы направлять этот ближайший нуль на приемную антенну 106 (задача 818).
На фиг.9 проиллюстрирован пример блок-схемы, раскрывающей способ 900 настройки, или конфигурирования, системы для ослабления помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и многолучевой интерференции согласно варианту реализации настоящего изобретения. Различные задачи, выполняемые в связи со способом 900, могут быть выполнены с использованием механизмов, программных средств, аппаратных средств, программно-аппаратных средств или какого-либо сочетания таковых. Специалистам в данной области техники очевидно, что способ 900 может включать в себя любое количество дополнительных или альтернативных задач, задачи, проиллюстрированные на фиг.9, не обязательно должны быть выполнены в показанном порядке, а способ 900 может быть включен в более сложный способ, имеющий дополнительные функциональные возможности, не раскрытые подробно в настоящем документе.
Следует отметить, что для обеспечения пояснения последующее описание способа 900 может относится к элементам, упомянутым выше в связи с фиг.1-6. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения части способа 900 могут быть реализованы посредством различных элементов системы 500, таких как: приемная антенна 106, датчик 504, конформная отражательная фазированная антенная решетка 506, главное антенное управляющее устройство 516 и т.п. Способ 900 может включать в себя функции, материалы и конструкции, аналогичные вариантам реализации, показанным на фиг.5. Поэтому общие признаки, функции и элементы для этого случая могут быть не описаны, чтобы избежать избыточности.
Способ 900 может быть начат тем, что настраивают датчик, такой как датчик 504, возле приемной антенны, такой как приемная антенна 106 (задача 902).
Способ 900 может быть продолжен тем, что соединяют прямо или косвенно конформную отражательную фазированную антенную решетку, такую как конформная отражательная фазированная антенная решетка 506, по меньшей мере с одной поверхностью летательного аппарата, такой как отражающая поверхность 404, выполненная покрытой отражающей структурой наподобие решетки (задача 904).
Способ 900 может быть продолжен тем, что соединяют прямо или косвенно конформную отражательную фазированную антенную решетку 506 с указанной по меньшей мере одной поверхностью летательного аппарата, такой как отражающая поверхность 404, выполненная покрытой отражающей структурой наподобие решетки (задача 906).
Способ 900 может быть продолжен тем, что настраивают конформную отражательную фазированную антенную решетку 506, чтобы управлять прохождением сигнала отражения, такого как сигнал 402 отражения, от указанной по меньшей мере одной поверхности летательного аппарата, такой как отражающая поверхность 404, выполненная покрытой отражающей структурой наподобие решетки (задача 908).
Способ 900 может быть продолжен тем, что настраивают датчик 504 для осуществления приема сигнала 402 отражения (задача 910).
Способ 900 может быть продолжен тем, что настраивают управляющее устройство, такое как главное антенное управляющее устройство 516, для управления прохождением сигнала отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы уменьшать амплитуду, такую как амплитуда 530, сигнала отражения на приемной антенне на основе сигнала отражения, принятого на датчике (задача 912). Способ 900 может быть продолжен тем, что настраивают указанное управляющее устройство, такое как главное антенное управляющее устройство 516, для осуществления фазового сдвига сигнала отражения, такого как сигнал 402 отражения, на основе измеренного угла поступления на датчик 504 (задача 914).
Способ 900 может быть продолжен тем, что формируют конформную отражательную фазированную антенную решетку 506 по меньшей мере на одной поверхности летательного аппарата, такой как отражающая поверхность 404, выполненная покрытой отражающей структурой наподобие решетки, посредством технологии непосредственной записи (задача 916).
На фиг.10 проиллюстрирован пример блок-схемы, раскрывающей способ 1000 пространственно-временной адаптивной обработки (STAP) для активного формирования нулей излучения и их направления на конкретные бортовые приемные устройства, чтобы устранять или уменьшать многоканальное излучение от внебортовых источников согласно варианту реализации настоящего изобретения. Различные задачи, выполняемые в связи со способом 1000, могут быть выполнены с использованием механизмов, программных средств, аппаратных средств, программно-аппаратных средств или какого-либо сочетания таковых. Специалистам в данной области техники очевидно, что способ 1000 может включать в себя любое количество дополнительных или альтернативных задач, задачи, проиллюстрированные на фиг.10, не обязательно должны быть выполнены в показанном порядке, и способ 1000 может быть включен в более сложный способ или способ, имеющий дополнительные функциональные возможности, не раскрытые подробно в настоящем документе.
Следует отметить, что для обеспечения пояснения последующее описание способа 1000 может относится к элементам, упомянутым выше в связи с фиг.1-10. В вариантах реализации изобретения части способа 1000 могут быть реализованы посредством различных элементов системы 500, таких как: приемная антенна 106, датчик 504, конформная отражательная фазированная антенная решетка 506, главное антенное управляющее устройство 516 и т.п. Способ 1000 может включать в себя функции, материалы и конструкции, аналогичные вариантам реализации изобретения, показанным на фиг.5. Поэтому общие признаки, функции и элементы для этого случая могут быть не описаны, чтобы избежать избыточности.
Способ 1000 может быть начат тем, что вычисляют углы, такие как углы 710, нулей, таких как нули 706/716/718, номинального поля рассеивания, такого как отраженное поле 702 сигнала отражения, такого как сигнал 402 отражения (задача 1002).
Способ 1000 может быть продолжен тем, что определяют ближайший нуль, такой как нуль 706, к углу, такому как угол 714, приемной антенны, такой как приемная антенна 106 (задача 1004). Способ 1000 может быть продолжен тем, что управляют прохождением сигнала 402 отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, такой как конформная отражательная фазированная антенная решетка 506, чтобы направлять этот ближайший нуль на приемную антенну 106 (задача 1006).
Способ 1000 может быть продолжен тем, что выполняют прием сигнала 402 отражения по меньшей мере от одной поверхности летательного аппарата, такой как отражающая поверхность 404, выполненная покрытой отражающей структурой наподобие решетки, на датчике, таком как датчик 504, возле приемной антенны 106 (задача 1008).
Способ 1000 может быть продолжен тем, что определяют угол 714 приемной антенны 106 на основе измеренного угла поступления, такого как измеренный угол поступления 526, сигнала 402 отражения на датчик 504 (задача 1010).
Способ 1000 может быть продолжен тем, что измеряют измеренные сигналы, такие как сигнал 402 отражения, на датчике 504 и производят оценку углов нулей, таких как углы 710 нулей 706/716/718 сигнала 402 отражения, на основе измеренных сигналов, таких как сигнал 402 отражения (задача 1012).
Способ 1000 может быть продолжен тем, что соединяют прямо или косвенно конформную отражательную фазированную антенную решетку по меньшей мере с одной поверхностью летательного аппарата, такой как отражающая поверхность 404, выполненная покрытой отражающей структурой наподобие решетки, (задача 1014).
Способ 1000 может быть продолжен тем, что соединяют прямо или косвенно конформную отражательную фазированную антенную решетку 506 с указанной по меньшей мере одной поверхностью летательного аппарата, такой как отражающая поверхность 404, выполненная покрытой отражающей структурой наподобие решетки, посредством технологии непосредственной записи (задача 1016).
На фиг.11 проиллюстрирован пример блок-схемы, раскрывающей способ 1100 настройки, или конфигурирования, системы для ослабления помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и многолучевой интерференции согласно варианту реализации настоящего изобретения. Различные задачи, выполняемые в связи со способом 1100, могут быть выполнены с использованием механизмов, программных средств, аппаратных средств, программно-аппаратных средств или какого-либо сочетания таковых. Специалистам в данной области техники очевидно, что способ 1100 может включать в себя любое количество дополнительных или альтернативных задач, задачи, проиллюстрированные на фиг.11, не обязательно должны быть выполнены в показанном порядке, и способ 1100 может быть включен в более сложный способ, имеющий дополнительные функциональные возможности, не раскрытые подробно в настоящем документе. Следует отметить, что для обеспечения пояснения последующее описание способа 1100 может относится к элементам, упомянутым выше в связи с фиг.1-6. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения части способа 1100 могут быть реализованы посредством различных элементов системы 500, таких как: приемная антенна 106, датчик 504, конформная отражательная фазированная антенная решетка 506, главное антенное управляющее устройство 516 и т.п. Способ 1100 может включать в себя функции, материалы и конструкции, аналогичные вариантам реализации изобретения, показанным на фиг.5. Поэтому общие признаки, функции и элементы для этого случая могут быть не описаны, чтобы избежать избыточности.
Способ 1100 может быть начат тем, что идентифицируют по меньшей мере одну выполненную без покрытия отражающую поверхность, которая может вызвать помехи, при этом идентификацию производят посредством моделирования указанной по меньшей мере одной выполненной без покрытия отражающей поверхности (задача 1102). Первоначальная идентификация отражающей поверхности (отражающих поверхностей) может быть смоделирована посредством использования программных инструментов для автоматического проектирования (CAD) или иных компьютерных моделирующих инструментов.
Способ 1100 может быть продолжен тем, что идентифицируют допустимые места для создания конформной отражательной фазированной антенной решетки, такой как конформная отражательная фазированная антенная решетка 506 (задача 1104). Допустимые места могут содержать, например, помимо прочего, подъемную поверхность, такую как крыло летательного аппарата 108, управляющую поверхность, такую как закрылок летательного аппарата 108, или другое место на несущем транспортном средстве, или платформе, содержащем бортовые приемные устройства, которые могут подвергаться воздействию помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и/или многолучевой интерференции.
Способ 1100 может быть продолжен тем, что имитируют указанные допустимые места для определения эффективности при уменьшении помех во время реализации приемлемых сценариев работы с сигналами для обеспечения результатов имитации (задача 1106). Приемлемые сценарии работы с сигналами могут содержать сигналы во время нормальных рабочих условий, таких как: навигация, разведка, связь с контрольно-диспетчерским пунктом, связь с сервером на спутнике или на наземной станции, или иное условие.
Способ 1100 может быть продолжен тем, что создают испытательные конформные конструкции, содержащие конформную отражательную фазированную антенную решетку 506, соединенную прямо или косвенно по меньшей мере с одной отражающей поверхностью, выполненной покрытой отражающей структурой наподобие решетки, такой как отражающая поверхность 404, выполненная покрытой отражающей структурой наподобие решетки, чтобы верифицировать результаты произведенной имитации (задача 1108). По меньшей мере одна отражающая поверхность, выполненная покрытой отражающей структурой наподобие решетки, может быть выполнена содержащей по меньшей мере одно из указанных допустимых мест.
Способ 1100 может быть продолжен тем, что создают в определенных местах конформные активные отражательные фазированные антенные конструкции (задача 1110). Указанные определенные места могут быть определены на основе результатов произведенной имитации. Указанные определенные места могут содержать по меньшей мере одно из указанных допустимых мест.
Способ 1100 может быть продолжен тем, что калибруют алгоритмы главного антенного управляющего устройства, такого как главное антенное управляющее устройство 516, с использованием внешних испытательных сигналов и измерений результирующего уменьшения помех на приемной антенне, такой как приемная антенна 106 (задача 1112).
Таким образом, варианты реализации настоящего изобретения обеспечивают создание конформной активной отражательной системы, выполненной по типу решетки, и способы ослабления помеховых сигналов, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, или многолучевой интерференции, влияющих на сигналы, ожидаемые в бортовых приемных устройствах на несущем транспортном средстве, или платформе. Предлагаемая конформная активная отражательная система, выполненная по типу решетки, легче существующих средств поглощения радиочастотного излучения и не требует изменения положения антенн.
Согласно одной особенности представленного раскрытия изобретения предложен способ ослабления помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и многолучевой интерференции, согласно которому: принимают сигнал отражения по меньшей мере от одной поверхности летательного аппарата на датчике возле приемной антенны; настраивают конформную отражательную фазированную антенную решетку, соединенную прямо или косвенно с указанной по меньшей мере одной поверхностью летательного аппарата, для управления прохождением сигнала отражения; и управляют прохождением сигнала отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы уменьшать амплитуду сигнала отражения на приемной антенне на основе сигнала отражения, принятого на датчике.
Согласно предлагаемому способу, кроме того, возможны этапы, на которых управляют прохождением сигнала отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы направлять нуль сигнала отражения на приемную антенну. Согласно предлагаемому способу, кроме того, возможны этапы, на которых активно формируют множество нулей излучения, направленных на конкретное бортовое приемное устройство, чтобы уменьшать сигнал многолучевой интерференции от внебортового источника. Согласно предлагаемому способу, кроме того, возможны этапы, на которых уменьшают помеховый сигнал, обусловленный размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, от бортового источника.
Согласно предлагаемому способу, кроме того, возможны этапы, на которых: вычисляют углы нулей номинального поля рассеивания сигнала отражения; определяют ближайший нуль к углу приемной антенны и управляют прохождением сигнала отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы направлять этот ближайший нуль на приемную антенну.
Согласно еще одной особенности представленного раскрытия изобретения предложена система для ослабления помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и многолучевой интерференции, содержащая: приемную антенну; датчик возле приемной антенны, настроенный для осуществления приема сигнала отражения по меньшей мере от одной поверхности летательного аппарата; конформную отражательную фазированную антенную решетку, соединенную прямо или косвенно с указанной по меньшей мере одной поверхностью летательного аппарата, настроенной для управления прохождением сигнала отражения; и управляющее устройство, настроенное для управления сигналом отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы уменьшать амплитуду сигнала отражения на приемной антенне на основе сигнала отражения, принятого на датчике.
Управляющее устройство может, кроме того, быть настроено для управления прохождением сигнала отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы уменьшать направлять нуль сигнала отражения на приемную антенну. Конформная отражательная фазированная антенная решетка может быть выполнена содержащей множество варакторных диодов.
Конформная отражательная фазированная антенная решетка может быть выполнена содержащей: антенный элемент и фазосдвигающее устройство, настроенное для изменения фазы антенного элемента в ответ на команду от управляющего устройства, чтобы управлять наведением конформной отражательной фазированной антенной решетки, благодаря чему осуществляется управление прохождением сигнала отражения.
Согласно еще одной особенности представленного раскрытия изобретения предложен способ настройки, или конфигурирования, системы для ослабления помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и многолучевой интерференции, согласно которому: настраивают датчик возле приемной антенны; соединяют прямо или косвенно конформную отражательную фазированную антенную решетку по меньшей мере с одной поверхностью летательного аппарата; настраивают конформную отражательную фазированную антенную решетку для управления прохождением сигнала отражения от указанной по меньшей мере одной поверхности летательного аппарата; настраивают указанный датчик для осуществления приема сигнала отражения и настраивают управляющее устройство для управления прохождением сигнала отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы уменьшать амплитуду сигнала отражения на приемной антенне на основе сигнала отражения, принятого на датчике. Сигнал отражения может содержать по меньшей мере один помеховый сигнал, обусловленный размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и/или сигнал многолучевой интерференции. Управление прохождением сигнала отражения может, кроме того, включать в себя обеспечение затухания по меньшей мере помехового сигнала, обусловленного размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и/или сигнала многолучевой интерференции.
Согласно предлагаемому способу, кроме того, возможны этапы, на которых формируют конформную отражательную фазированную антенную решетку по меньшей мере на одной поверхности летательного аппарата посредством технологии непосредственной записи. Указанная конформная активная отражательная решетка может быть выполнена содержащей гибкие подложечные электронные устройства.
Согласно предлагаемому способу, кроме того, возможны этапы, на которых настраивают управляющее устройство для осуществления фазового сдвига сигнала отражения на основе измеренного угла поступления сигнала отражения на датчик.
Согласно еще одной особенности представленного раскрытия изобретения предложен не изменяемый со временем машиночитаемый носитель информации, содержащий машиноисполнимые команды для осуществления ослабления помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и многолучевой интерференции, при этом машиноисполнимые команды обеспечивают: прием сигнала отражения по меньшей мере от одной поверхности летательного аппарата на датчике возле приемной антенны; настройку конформной отражательной фазированной антенной решетки, соединенную прямо или косвенно с указанной по меньшей мере одной поверхностью летательного аппарата, для управления прохождением сигнала отражения и управление прохождением сигнала отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы уменьшать амплитуду сигнала отражения на приемной антенне.
Машиноисполнимые команды могут, кроме того, обеспечивать управление прохождением сигнала отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы направлять нуль сигнала отражения на приемную антенну. Машиночитаемый носитель информации может, кроме того, обеспечивать фазовый сдвиг сигнала отражения на основе измеренного угла поступления сигнала отражения на датчик. Сигнал отражения может содержать по меньшей мере помеховый сигнал, обусловленный размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и/или сигнал многолучевой интерференции. Управление прохождением сигнала отражения может, кроме того, включать в себя обеспечение затухания по меньшей мере помехового сигнала, обусловленного размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и/или сигнала многолучевой интерференции. Конформная отражательная фазированная антенная решетка может быть выполнена соединенной прямо или косвенно с указанной по меньшей мере одной поверхностью летательного аппарата посредством технологии непосредственной записи. Конформная отражательная фазированная антенная решетка может быть выполнена содержащей гибкие подложечные электронные устройства.
Согласно еще одной особенности представленного раскрытия изобретения предложен способ пространственно-временной адаптивной обработки для активного формирования нулей излучения и их направления на бортовое приемное устройство, чтобы уменьшать сигнал многолучевой интерференции от внебортового источника, согласно которому: вычисляют углы нулей номинального поля рассеивания сигнала отражения; определяют ближайший нуль к углу приемной антенны и управляют прохождением сигнала отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы направлять этот ближайший нуль на приемную антенну.
Согласно предлагаемому способу, кроме того, возможны этапы, на которых осуществляют прием сигнала отражения по меньшей мере от одной поверхности летательного аппарата на датчике возле приемной антенны.
Согласно предлагаемому способу, кроме того, возможны этапы, на которых определяют угол приемной антенны на основе измеренного угла поступления сигнала отражения на датчик.
Согласно предлагаемому способу, кроме того, возможны этапы, на которых измеряют измеренные сигналы на датчике и производят оценку углов нулей сигнала отражения на основе измеренных сигналов.
Определение ближайшего нуля может, кроме того, включать в себя сравнение углов нулей с указанным углом приемной антенны. Этап управления прохождением может, кроме того, включать в себя изменение фазы антенного элемента конформной отражательной фазированной антенной решетки в ответ на команду от управляющего устройства для управления наведением конформной отражательной фазированной антенной решетки, благодаря чему осуществляется управление прохождением сигнала отражения.
Согласно предлагаемому способу, кроме того, возможны этапы, на которых соединяют прямо или косвенно конформную отражательную фазированную антенную решетку по меньшей мере с одной поверхностью летательного аппарата. Согласно предлагаемому способу, кроме того, возможны этапы, на которых соединяют прямо или косвенно конформную отражательную фазированную антенную решетку с указанной по меньшей мере одной поверхностью летательного аппарата посредством технологии непосредственной записи.
Согласно еще одной особенности представленного раскрытия изобретения предложен не изменяемый со временем машиночитаемый носитель информации, содержащий машиноисполнимые команды для осуществления пространственно-временной адаптивной обработки для активного формирования нуля излучения и его направления на бортовое приемное устройство, чтобы уменьшать сигнал многолучевой интерференции от внебортового источника, при этом машиноисполнимые команды обеспечивают: вычисление углов нулей номинального поля рассеивания сигнала отражения; определение ближайшего нуля к углу приемной антенны и управление прохождением сигнала отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы направлять этот ближайший нуль на приемную антенну на основе указанного угла приемной антенны. Машиночитаемый носитель информации может, кроме того, включать в себя машиноисполнимые команды для приема сигнала отражения по меньшей мере от одной поверхности летательного аппарата на датчике возле приемной антенны. Машиночитаемый носитель информации может, кроме того, включать в себя машиноисполнимые команды для определения угла приемной антенны на основе измеренного угла поступления сигнала отражения на датчик. Этап управления прохождением может, кроме того, включать в себя изменение фазы антенного элемента конформной отражательной фазированной антенной решетки в ответ на команду от управляющего устройства для управления наведением конформной отражательной фазированной антенной решеткой, благодаря чему осуществляется управление прохождением сигнала отражения. Конформная отражательная фазированная антенная решетка может быть выполнена соединенной прямо или косвенно по меньшей мере с одной поверхностью летательного аппарата. Конформная отражательная фазированная антенная решетка может быть выполнена соединенной прямо или косвенно с указанной по меньшей мере одной поверхностью летательного аппарата посредством технологии непосредственной записи.
В данном документе выражения "компьютерный программный продукт", "машиночитаемое средство", машиночитаемый носитель информации и т.п. могут быть использованы в целом по отношению к таким носителям или средствам, как, например, запоминающее устройство, устройства для хранения или блок для хранения. Эти и другие формы машиночитаемых средств могут быть привлечены к хранению одной или большего количества команд для использования обрабатывающим модулем 518, чтобы заставить обрабатывающий модуль 518 выполнять конкретные операции. Такие команды, в целом называемые как "компьютерный программный код" или "программный код" (которые могут быть сгруппированы в форме компьютерных программ или иных групп) при исполнении обеспечивают возможность реализации способа ослабления помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и многолучевой интерференции системы 500.
Приведенное выше описание относится к элементам, узлам или признакам, "прямо соединенным" (connected) или "соединенным прямо или косвенно" (coupled) друг с другом. Как используется в настоящем документе, если не указано иное, термин "прямо соединенный" означает, что один элемент/узел/признак прямо присоединен к другому элементу/узлу/ признаку (или непосредственно сообщается с ним) и не обязательно механическим образом. Схожим образом, если не указано иное, термин "соединенный прямым или косвенным " означает, что один элемент/узел/признак прямо или косвенно присоединен к другому элементу/узлу/признаку (или непосредственно или косвенно сообщается с ним) и не обязательно механическим образом. Таким образом, на фиг.1 и 3-5 изображены примерные варианты размещения элементов, однако в варианте реализации изобретения могут присутствовать дополнительные промежуточные элементы, устройства, признаки или компоненты.
Термины и выражения, используемые в настоящем документе, и их варианты, если иное прямо не указано, должны толковаться как открытые, а не ограничительные. В качестве примеров вышеизложенного: термин "включающий" или "содержащий" следует читать как означающий "включающий или содержащий помимо прочего" и т.п.; термин "пример" используется, чтобы показать некоторые примеры рассматриваемого элемента, а не исчерпывающий или ограничивающий список в этом отношении; такие прилагательные, как "обычный", "традиционный", "нормальный", "стандартный", "известный" и термины схожего значения не должны толковаться как ограничивающие элементы, описываемые в данный период времени, или относящиеся к элементу, имеющемуся на данный момент времени, а наоборот, должны считаться охватывающими обычные, традиционные, нормальные или стандартные технологии, которые могут быть доступны или известны сейчас или в любое время в будущем.
Схожим образом, группу элементов, связанную союзом "и", не следует толковать как требующую присутствия каждого элемента в этой группе, а следует толковать как "и/или", если прямо не указано иное. Схожим образом, группу элементов, связанную союзом "или", не следует толковать как требующую взаимного исключения элементов этой группы, а следует толковать как "и/или", если прямо не указано иное. Кроме того, хотя элементы или компоненты, приведенные в настоящем раскрытии, могут быть описаны или заявлены в единственном числе, их объемом предполагается множественное число, если прямо не указано ограничение единственным числом.
Наличие в некоторых случаях таких расширяющих слов и выражений, как "один или большее количество", "по меньшей мере", "помимо прочего" или других подобных выражений, не должно толковаться означающим как то, что в случаях, когда такие расширяющие выражения могут отсутствовать, требуется или необходим более узкий вариант.
Для целей настоящего раскрытия, если не указано иное, выражение "выполнен с возможностью" означает возможность использования, размещения или готовности к использованию или обслуживанию, пригодность для конкретной цели и способность выполнять указанную или необходимую функцию, описанную в настоящем документе. В отношении систем и устройств, термин "выполнен с возможностью" означает, что система и/или устройство являются полностью функциональными и откалиброваны, содержат элементы для выполнения при задействовании указанной функции и соответствуют применимым в этой связи требованиям обеспечения работоспособности.
В отношении систем и схем, термин "выполнен с возможностью" означает, что система и/или схема являются полностью функциональными и откалиброваны, содержат элементы для выполнения при задействовании указанной функции и соответствуют применимым в этой связи требованиям обеспечения работоспособности.
1. Способ ослабления помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и многолучевой интерференции, согласно которому:
принимают на датчике, расположенном возле приемной антенны, сигнал отражения, отраженный по меньшей мере от одной поверхности летательного аппарата, с которой соединена конформная отражательная фазированная антенная решетка;
настраивают указанную конформную отражательную фазированную антенную решетку для управления прохождением сигнала отражения; и
управляют прохождением сигнала отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы уменьшать амплитуду сигнала отражения на приемной антенне на основе сигнала отражения, принятого на датчике.
2. Способ по п. 1, согласно которому, кроме того, управляют прохождением сигнала отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы направлять нуль сигнала отражения на приемную антенну.
3. Способ по п. 1, согласно которому, кроме того, осуществляют активное формирование множества нулей излучения, направленных на конкретное бортовое приемное устройство, чтобы уменьшать сигнал многолучевой интерференции от внебортового источника.
4. Способ по п. 1, согласно которому, кроме того, уменьшают помеховый сигнал, обусловленный размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, от бортового источника.
5. Способ по п. 1, согласно которому, кроме того:
вычисляют углы нулей номинального поля рассеивания сигнала отражения;
определяют ближайший нуль к углу приемной антенны и
управляют прохождением сигнала отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы направлять этот ближайший нуль на приемную антенну.
6. Система для ослабления помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте, и многолучевой интерференции, содержащая:
приемную антенну;
датчик, расположенный возле приемной антенны и настроенный для осуществления приема сигнала отражения, отраженного по меньшей мере от одной поверхности летательного аппарата, с которой соединена конформная отражательная фазированная антенная решетка;
при этом указанная конформная отражательная фазированная антенная решетка настроена для управления прохождением сигнала отражения; и
управляющее устройство, настроенное для управления прохождением сигнала отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы уменьшать амплитуду сигнала отражения на приемной антенне на основе сигнала отражения, принятого на датчике.
7. Система по п. 6, в которой управляющее устройство, кроме того, настроено для управления прохождением сигнала отражения с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы направлять нуль сигнала отражения на приемную антенну.
8. Система по п. 6, в которой конформная отражательная фазированная антенная решетка содержит множество варакторных диодов.
9. Система по п. 8, в которой конформная отражательная фазированная антенная решетка содержит:
антенный элемент и
фазосдвигающее устройство, настроенное для изменения фазы антенного элемента в ответ на команду от управляющего устройства, чтобы управлять наведением конформной отражательной фазированной антенной решетки, благодаря чему осуществляется управление прохождением сигнала отражения.
