Фазовый пеленгатор



Владельцы патента RU 2579757:

Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро автоматики" (RU)

Изобретение относится к радиолокационной технике, а именно к пассивной радиолокации, и может быть использовано для определения пеленга на источник радиоизлучения фазовым методом. Достигаемый технический результат - создание широкополосного пассивного фазового пеленгатора с минимизацией количества применяемых однотипных элементов. Указанный результат достигается за счет того, что фазовый пеленгатор содержит N+M антенн, два коммутатора, два усилителя, К первых частотных полосовых фильтра, К вторых частотных полосовых фильтра, К амплитудных детекторов, К фазовых дискриминаторов, вычислитель, узел синхронизации и управления. Перечисленные средства определенным образом соединены между собой. 1 ил.

 

Изобретение относится к радиолокационной технике, а именно к пассивной радиолокации. Может быть использовано для определения пеленга на источник радиоизлучения фазовым методом.

Известен классический способ построения многобазового фазового пеленгатора, работающего по методу «уточнений» (Денисов В.П., Дубинин Д.В. «Фазовые радиопеленгаторы»: Монография. - Томск: ТУСУР, 2002. - стр. 8-15). В состав классической L-базовой реализации фазового пеленгатора входят:

приемные антенны - 2·L шт., канал усиления и последующей обработки принятого сигнала - 2·L шт., фазовые дискриминаторы - L шт. и вычислитель - 1 шт.

К недостаткам такой реализации фазового пеленгатора относится

нерациональное применение большого количества приемных антенн, каналов усиления и последующей обработки принятого сигнала, фазовых дискриминаторов. Широкополосность всей системы пеленгатора определяется самым узкополосным элементом системы. Также отсутствует возможность обнаружения в эфире радиолокационного сигнала для последующего самостоятельного проведения пеленгатором его измерений.

Целью настоящего изобретения является создание широкополосного пассивного фазового пеленгатора с минимизацией количества применяемых в нем однотипных элементов.

Поставленная цель достигается тем, что фазовый пеленгатор содержит N+M антенн, выходы N из которых соединены с входами первого коммутатора, выходы М антенн соединены с входами второго коммутатора. В свою очередь выход первого коммутатора соединен с входом первого усилителя, выход второго коммутатора соединен с входом второго усилителя, выход первого усилителя соединен с входами K первых частотных полосовых фильтров, выход второго усилителя соединен с входами К вторых частотных полосовых фильтров. Выходы К первых частотных полосовых фильтров соединены с входами соответствующих амплитудных детекторов и с первыми входами соответствующих фазовых дискриминаторов. Выходы К вторых частотных полосовых фильтров соединены с вторыми входами соответствующих фазовых дискриминаторов, а выходы K амплитудных детекторов соединены с узлом синхронизации и управления, выходы которого, в свою очередь, соединены с обоими коммутаторами и вычислителем. С вычислителем также соединены выходы К фазовых дискриминаторов и внешний вход с информацией о несущей сигнала.

На рис. 1 приведена структурная схема пеленгатора.

Излучаемый источником радиолокационного излучения сигнал принимается N+M широкодиапазонными антеннами фазового пеленгатора 1N-3N, 4M-6M. Коммутаторы 7-8, по команде (указанию) узла синхронизации и управления 14, коммутируют по выходу принимаемый сигнал с антенн, тем самым обеспечивая в дальнейшем измерения по необходимым антенным базам. Широкополосные усилители 9-10 усиливают два коммутируемых сигнала, каждый из которых разветвляется и одновременно подается на входы К частотных полосовых фильтров 11, 13, 17, 19, 21K, 23K. Каждая пара фильтров (11, 13), (17, 19) и т.д. до (21K, 23K) имеет определенный частотный диапазон пропускания сигнала (всего K диапазонов), соответствующий частотному диапазону работы фазовых дискриминаторов 12, 18, 22K, стоящих в последующих цепях этих фильтров. Таким образом, согласуется работа фазовых дискриминаторов по измерению разности фаз сигналов в своем рабочем частотном диапазоне. Одновременно с этим отфильтрованные сигналы с выходов частотных полосовых фильтров 11, 17, 21K подаются на амплитудные детекторы 15, 20, 24K, низкочастотные продетектированные сигналы с которых поступают в узел синхронизации и управления 14, где сравниваются с неким пороговым уровнем, превышение которого, хотя бы одним продетектированным сигналом, вызывает генерацию узлом синхронизации и управления 14 тактирующих и управляющих сигналов фазового пеленгатора. Этим обеспечивается обнаружение и инициирование процесса измерения фазовым пеленгатором импульсных или кратковременных радиолокационных сигналов. После запуска вышеупомянутого процесса в узле синхронизации и управления 14 происходит сравнение между собой уровней сигналов, поступаемых с амплитудных детекторов 15, 20, 24K, максимальное значение которого указывает на частотный диапазон из K диапазонов, принимаемого радиолокационного сигнала. Полученная информация и тактирующие работу сигналы передаются из узла синхронизации и управления 14 в вычислитель 16, который последовательно, в такт коммутации (коммутаторами 7-8) сигналов с требуемых антенных баз, обрабатывает детектируемый сигнал с соответствующего фазового дискриминатора (12, 18, 22K). Проведя все требуемые фазометрические измерения, вычислитель 16 получает от внешнего сопряженного устройства информацию частоты измеренного радиолокационного сигнала, по которой вычисляет и выдает пеленг на источник радиолокационного сигнала.

В отличие от «классической» модели построения фазового пеленгатора перечисленные выше особенности реализации дают следующие преимущества описываемому устройству. Комбинация антенн 1N-3N, 4M-6M с коммутаторами 7-8 позволяет сформировать до N·M комбинаций антенных баз. В «классической» реализации построения таких баз потребовалось бы применение 2·N·M антенн. Применение коммутаторов 7-8 позволяет реализовать тракт обработки принятого сигнала двумя каналами. В «классическом» построении фазового пеленгатора количество каналов тракта обработки принятого сигнала равняется количеству приемных антенн. На каждый частотный диапазон измеряемого сигнала используется единственный фазовый дискриминатор. Измерение по всем необходимым антенным базам происходит за счет требуемого переключения коммутаторов 7-8. В «классической» реализации фазового пеленгатора количество используемых фазовых дискриминаторов (на каждый частотный диапазон) совпадает с количеством используемых антенных баз.

Таким образом, формирование антенных баз решетки реализовано при помощи коммутации сигнала в тракт от требуемых антенн, что позволяет сократить их применяемое количество. Применение широкополосных усилителей позволяет реализовать общий тракт усиления только двумя каналами, а все вышеперечисленное в комплексе с применением полосовых фильтров позволяет использовать в устройстве единственный фазовый дискриминатор на каждый частотный диапазон измеряемого сигнала. Применение полосовых фильтров и амплитудных детекторов позволяет устройству самостоятельно обнаруживать и проводить измерения импульсного радиолокационного сигнала в эфире.

Фазовый пеленгатор, содержащий приемные антенны, каналы усиления, фазовые дискриминаторы и вычислитель, отличающийся тем, что содержит N+M антенн, выходы N из которых соединены с входами первого коммутатора, выходы М антенн соединены с входами второго коммутатора, выход первого коммутатора соединен с входом первого усилителя, выход второго коммутатора соединен с входом второго усилителя, выход первого усилителя соединен с входами K первых частотных полосовых фильтров, выход второго усилителя соединен с входами К вторых частотных полосовых фильтров, при этом выходы К первых частотных полосовых фильтров соединены с входами соответствующих амплитудных детекторов и с первыми входами соответствующих фазовых дискриминаторов, выходы К вторых частотных полосовых фильтров соединены с вторыми входами соответствующих фазовых дискриминаторов, выходы K амплитудных детекторов соединены с узлом синхронизации и управления, выходы которого, в свою очередь, соединены с обоими коммутаторами и вычислителем, с вычислителем также соединены выходы К фазовых дискриминаторов и внешний вход с информацией о несущей сигнала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радионавигации и может быть использовано в локальных навигационных системах и сетях для управления движением мобильных объектов в локальных зонах навигации.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах наблюдения за радиотехнической обстановкой в составе комплекса или как самостоятельное устройство.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в многопозиционных радиотехнических системах для определения координат источников радиоизлучения (ИРИ).

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах наблюдения за радиотехнической обстановкой. Достигаемый технический результат - повышение точности пеленгации в широком частотном диапазоне и обеспечение полной глубины встроенного контроля пеленгатора.

Изобретение относится к радиопеленгации. Достигаемый технический результат - повышение помехоустойчивости и точности определения угловых координат.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для обнаружения и пеленгации источников излучения сигналов. Достигаемый технический результат - повышение помехозащищенности, расширение функциональных возможностей и увеличение чувствительности пеленгатора.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в многопозиционных радиотехнических системах для определения координат источников радиоизлучения (ИРИ).

Изобретение может использоваться в радиоразведке, радиомониторинге, при поиске специальных электронных устройств перехвата информации для определения местоположения источника радиоизлучения (ИРИ).

Предлагаемые способ и устройство относятся к области радиоэлектроники и могут быть использованы для определения координат источников излучения сложных сигналов с комбинированной фазой и частотной манипуляциями (ФМн-ЧМн), размещенных на борту летательного аппарата (самолет, вертолет, дирижабль, зонд и т.п.), и определения их параметров.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам радиоконтроля для определения координат местоположения источников радиоизлучения (ИРИ). Достигаемый технический результат - снижение аппаратных затрат.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для обеспечения навигации и геодезической привязки надводных стационарных и подвижных объектов. Технический результат - обеспечение высокой точности определения координат, достигаемый за счет исключения ошибок определения направления на i-ю наземную приемопередающую станцию (НС) с бортовой приемопередающей станции (БС) при определении приближенных координат БС. Фазовая радионавигационная система содержит не менее двух наземных и бортовой приемопередающих станций, антенный переключатель, три приемника, три усилителя-ограничителя, три фазовых детектора и вычислительный блок, которые в совокупности позволяют определить направления с бортовой станции до каждой наземной станции и вычислить полные значения фаз принятых сигналов при любой ориентации бортовой стации и в любой точке рабочей зоны системы, по полным значениям фаз сигналов определяются высокоточные координаты бортовой станции в различных режимах работы системы. 9 ил.

Способ повышения точности определения угла прихода радиоволн относится к области техники электрических измерений и может быть использован при исследовании распространения радиоволн на открытых трассах. Цель изобретения - достижение высокой точности измерений угла прихода радиоволн. Новым в способе повышения точности определения угла прихода радиоволн является первоначальное генерирование высокочастотных колебаний с первой частотой в первом канале интерферометра и колебаний со второй частотой во втором канале интерферометра. Высокочастотные колебания излучают через антенны интерферометра в направлении третьей антенны, где их принимают, трансформируют по частоте и переизлучают в обратном направлении. В каналах интерферометра эти высокочастотные колебания вторично принимают и смешивают с исходными колебаниями. При этом измеряют разность фаз комбинационных низкочастотных составляющих и запоминают ее. На втором этапе в первом канале интерферометра генерируют высокочастотные колебания со второй частотой, а во втором канале интерферометра генерируют колебания с первой частотой. Вновь измеряют разность фаз комбинационных низкочастотных составляющих и берут среднее арифметическое текущей измеренной разности фаз и запомненной ранее. По полученной среднеарифметической разности фаз определяют угол прихода радиоволн с высокой точностью.

Изобретение относится к пассивной радиолокации и может быть использовано в двух- и многопозиционных измерительных комплексах для определения координат местоположения источников радиоизлучения (ИРИ). Достигаемый технический результат - повышение точности определения местоположения ИРИ и расширение рабочей зоны измерительного комплекса при адаптивном способе пассивной радиолокации на базе двухпозиционного измерительного комплекса (ДИК). Способ заключается в измерении с приемных позиций ДИК угловых координат и мощности излучения ИРИ, определении временной задержки прихода волнового фронта излучения ИРИ на позиции комплекса. Далее применяют параллельно триангуляционный, угломерно-разностно-дальномерный и угломерно-мощностной методы для определения координат местоположения ИРИ. Для каждого из методов определяют значение дисперсии дальности до ИРИ, затем сравнивают эти значения и выбирают те значения координат местоположения ИРИ, которые соответствуют наименьшему значению дисперсии. При равных значениях дисперсии используют правило нахождения среднего арифметического для значений одноименных координат, получаемых двумя или тремя методами. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в комплексах определения местоположения источников радиоизлучения (ИРИ). Достигаемый технический результат - повышение точности результатов пеленгования по углу места в круговом азимутальном секторе. Указанный результат достигается за счет того, что осуществляют прием радиосигнала с помощью трех идентичных осесимметричных антенн, образующих эквидистантную кольцевую антенную решетку, производят измерение разностей фаз и амплитуд разностных сигналов, принятых парами антенн, амплитуд сигналов, принятых антеннами, и разностей фаз между разностными сигналами, с использованием которых оценивают азимут и параметры достоверности результатов пеленгования ИРИ, затем оценивают угол места ИРИ с использованием полученных разностей фаз между разностными сигналами, дополнительно формируют среднее значение амплитуд сигналов, принятых выбранной парой антенн, и дополнительно оценивают угол места ИРИ с использованием полученных амплитуд разностных сигналов, принятых парами антенн, и среднего значения амплитуд сигналов, принятых выбранной парой антенн. Радиопеленгатор, реализующий способ, содержит три антенны, три радиоприемных блока, три блока измерения разности фаз, три блока формирования разностных сигналов, вычислители коэффициента однозначности пеленгования, шумового порогового коэффициента, квадратурной составляющей помехового сигнала, погрешности оценки азимута и азимутального порогового коэффициента, блоки формирования однозначных амплитудных значений разностных сигналов, определения разности фаз между разностными сигналами и определения азимута, амплитудный и фазовый вычислители азимута, компаратор и генератор управляющих сигналов, а также - блок формирования коэффициентов неравномерности амплитудных диаграмм направленности антенн, датчик параметров вычислений и вычислитель угла места, выполненные с возможностью дополнительной оценки угла места ИРИ с использованием амплитуд разностных сигналов, принятых парами антенн, и среднего значения амплитуд сигналов, принятых выбранной парой антенн. 2 н.п. ф-лы, 30 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах пеленгования узкополосных сигналов с известными несущей частотой, в том числе в радиолокации, радионавигации, связи. Достигаемый технический результат - сужение основного лепестка характеристики угловой направленности, формируемой на выходе системы пеленгования, повышение углового разрешения принимаемых сигналов. Указанный результат достигается за счет того, что способ пространственной обработки сигналов заключается в приеме с помощью фазированной антенной решетки с плоским прямоугольным раскрывом, имеющим размеры X×Y, сигнала с плоским волновым фронтом, приходящего с направления (αс,βс), определяемого углами пеленгования α, β, отсчитываемыми в прямоугольной системе координат с осями, ориентированными вдоль сторон раскрыва, от нормали к раскрыву, восстановленной из опорной точки, находящейся в одном из углов раскрыва, его согласованной пространственной фильтрации и квадратурного детектирования суммы напряжений всех приемных элементов после их фильтрации, отличающийся тем, что для обработки напряжения, снимаемого с каждого приемного элемента решетки, используют по четыре канала с выполнением в них одинаковых для данного приемного элемента операций согласованной пространственной фильтрации, причем в трех каналах в обрабатываемые в них напряжения дополнительно вводят фазовые сдвиги, равные: kX(sin(α)-sin(αc)) - для одного канала, kY(sin(β)-sin(βc)) - для другого канала, kX(sin(α)-sin(αc))+kY(sin(β)-sin(βc)) - для третьего канала, где k=2π/λ, λ - длина волны принимаемого сигнала. 9 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в разностно-дальномерных системах измерения пространственных координат летательных аппаратов. Достигаемый технический результат - повышение точности измерения координат летательного аппарата (ЛА) с одновременным расширением класса обслуживаемого бортового радиоэлектронного оборудования (БРО) ЛА как с импульсным, так и с непрерывным радиоизлучением. Указанный результат достигается тем, что частотную разведку и прием радиоизлучения БРО ЛА ведут радиоприемниками с низкоорбитальных космических аппаратов (КА). Принятые излучения преобразуют в цифровую форму и ретранслируют их совместно с текущими значениями пространственных координат КА с их борта по цифровой линии радиосвязи на наземную станцию обработки сигналов БРО ЛА. На наземной станции измеряют центральную частоту спектра сканирования радиосигналов ЛА, рассчитывают максимально возможное значение полосы доплеровского сдвига ее при встречном движении ЛА и КА. В найденной полосе частот с шагом единицы килогерц производят взаимную корреляционную обработку принятых радиосигналов ЛА одновременно двумя квадратурными каналами по каждой паре сигналов из группы радиосигналов ЛА. Сравнивают на каждом шаге численное значение взаимной корреляционной функции сигналов с пороговым значением и моменты превышения ее порогового значения принимают за истинное значение временного сдвига радиосигналов ЛА относительно текущих местоположений каждого КА. Далее измеренные корреляционным методом относительные задержки излучений БРО ЛА используют для высокоточного расчета пространственных координат ЛА разностно-дальномерным методом. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к радионавигации и может быть использовано в локальных навигационных системах и сетях для управления движением мобильных объектов в локальных зонах навигации. Достигаемый технический результат - повышение помехозащищенности системы и повышение точности определения координат объекта навигации. Указанный результат достигается за счет того, что система содержит размещенные на объекте навигации опорный кварцевый генератор, делитель частоты, генератор двоичной псевдослучайной последовательности, два синтезатора частоты, два фазовых модулятора, два усилителя высокочастотных сигналов, общая передающая антенна, три приемника, три приемных антенны, установленные в опорных радионавигационных точках с известными координатами, три измерительных канала (каналы формирования разностной частоты), три фазовых детектора, три аналого-цифровых преобразователя и вычислитель координат объекта навигации, при этом каждый из измерительных каналов содержит балансный смеситель, узкополосный фильтр, усилитель-ограничитель и резонансный усилитель. Перечисленные средства определенным образом соединены между собой. 2 ил.

Изобретение относится к радионавигации и может быть использовано в локальных навигационных системах и сетях для управления движением мобильных объектов в локальных зонах навигации. Достигаемый технический результат - расширение области пространства, в пределах которой возможно однозначное определение координат объекта навигации с заданной точностью, повышение помехозащищенности системы. Указанный результат достигается за счет того, что система содержит размещенные на объекте навигации опорный кварцевый генератор, два синтезатора частоты, сумматор, первый делитель частоты, генератор псевдослучайной последовательности импульсов, передатчик высокочастотных сигналов, состоящий из фазового модулятора и усилителя, расположенные в опорных точках с известными координатами три приемника излученных с объекта навигации сигналов, три измерительных канала (каналы формирования разностной частоты), каждый из которых содержит последовательно включенные балансный смеситель, узкополосный фильтр, усилитель-ограничитель, резонансный усилитель, размещенные в центральном пункте обработки второй, третий и четвертый делители частоты, шесть фазовых детекторов, шесть аналого-цифровых преобразователей, вычислитель координат объекта навигации. Перечисленные средства определенным образом соединены между собой. 5 ил.

Изобретение относится к радиолокации, радионавигации и может быть использовано в радиотехнических комплексах, определяющих параметры движения контролируемых летательных аппаратов на основе фазового метода измерений. Достигаемый технический результат - снижение количества антенн, используемых для определения азимута и угла места. Указанный результат достигается за счет того, что способ измерения углов в фазовых многошкальных угломерных системах заключается в приеме сигнала от передатчика, расположенного на борту летательного аппарата, на несколько пар приемных антенн, расположенных на наземном приемно-регистрирующем объекте, измерении разности фаз пришедших сигналов на каждую пару антенн и определении направляющего косинуса угла прихода волны, при этом излучают с борта летательного аппарата две и более масштабных частот, производят прием излученных масштабных частот на две пары приемных антенн, расположенных на расстоянии, соответствующем точной шкале измерения угла, и расположенных перпендикулярно друг к другу, производят измерение фаз по всем масштабным частотам, преобразуют измеренное значение фазы в величину расстояния, соответствующего задержке прихода волны на одну из антенн по каждой базе, где база - это расстояние между антеннами в одной паре, раскрывают неоднозначность измерения расстояния с помощью масштабных шкал, образованных масштабными частотами, последовательно начиная с грубой шкалы, преобразуют точное значение расстояния в направляющие косинусы угла прихода волны. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться в радиомониторинге при поиске источников радиоизлучения на ограниченной территории и в помещениях, например, специальных электронных устройств перехвата информации. Достигаемый технический результат изобретения - обеспечение возможности определения пеленгатором углового положения источников радиоизлучения одновременно в двух ортогональных плоскостях. Указанный результат достигается за счет введения четвертого сумматора, соединенного первым прямым входом с выходом второго фазовращателя, а вторым прямым входом с выходом третьего управляемого фазовращателя, пятого сумматора, связанного первым прямым входом с выходом второго фазовращателя, а вторым инверсным входом с выходом третьего управляемого фазовращателя, второго вычитающего устройства, соединенного входом уменьшаемого через третье устройство вычисления модуля с выходом четвертого сумматора, а входом вычитаемого через четвертое устройство вычисления модуля с выходом пятого сумматора, шестого сумматора, связанного первым и вторым прямыми входами с выходами третьего и четвертого устройств вычисления модуля соответственно, второго усилителя, соединенного входом с выходом второго вычитающего устройства и входом второго ограничителя снизу на нулевом уровне одновременно, второго компаратора, связанного первым входом с выходом шестого сумматора, а вторым входом с выходом второго усилителя. Выход второго компаратора является вторым выходом фазового пеленгатора. 24 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2016-04-10 2016-04-11T10:56:51
Наверх