Способ определения направления на источник радиоизлучения методом анализа области относительно оси симметрии двух рупорных антенн

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к системам пеленгования источников радиоизлучения, и может найти применение в системах слежения за источниками радиоизлучения в целях контроля местоположения объектов, обеспечения устойчивости канала связи, в системах самонаведения. Задача, решаемая изобретением, заключается в определении направления на источник радиоизлучения с помощью пары направленных антенн, смещенных (развернутых) в одной плоскости на ширину половины диаграммы направленности, и обработке полученных от них данных по заложенным алгоритмам. Достигаемым техническим результатом является упрощение устройства пеленгования и уменьшение времени, необходимого для осуществления пеленгования, а также увеличение точности решения задачи пеленгования. 3 ил.

 

Изобретение относится к области радиолокации и может найти применение в системах слежения за источниками радиоизлучения в целях контроля местоположения объектов, обеспечения устойчивости канала связи, в системах самонаведения и др. Достигаемым техническим результатом является упрощение устройства пеленгования и уменьшение времени, необходимого для осуществления пеленгования, а также увеличение точности решения задачи пеленгования.

Указанный результат достигается за счет того, что при приеме, от радиоисточника двумя антеннами с одинаковыми диаграммами направленности, сигнал на входе каждого из приемников модулируется в соответствии с диаграммой направленности антенн и направлением на излучатель. После приема - вычисляется разница между уровнями принятых сигналов, и полученное значение сравнивается с ранее записанными в базу данных. Данный способ требует малых информационных и временных затрат на обработку, поскольку данные о направлениях и отношениях сигналов от антенн уже записаны (сохранены), и количество информации, принимаемой для обработки, весьма мало. Кроме того, система обработки, являясь гибкой и модульной, позволяет включать в себя дополнительные алгоритмы без существенных изменений в структуре аппаратной части системы. Более подробно процесс получения информации о направлении на источник радиоизлучения (ИРИ) описан ниже.

Техническая сущность изобретения заключается в следующем. При приеме сигнала от одного источника радиоизлучения двумя антеннами уровень на выходе приемного устройства (ПУ) обеих антенн будет промодулирован в соответствии с областью диаграммы направленности (ДН) приемной антенны, в которую попало электромагнитное излучение от ИРИ. Для определения точного направления на ИРИ предлагается использовать алгоритм, позволяющий высчитывать угол в зависимости от отношения уровней сигналов на выходах ПУ.

Определение пеленга на ИРИ производится по следующему алгоритму:

1. Сигнал ИРИ принимается антеннами, усиливается и оцифровывается;

2. В результате оцифровки на вход специализированного программно-математического обеспечения (СПМПО) (определения направления на ИРИ) поступают два сигнала, соответствующих уровням сигналов, полученных от ПУ;

3. Вычисляется отношение уровня сигнала с выхода первой антенны (КУ1) к уровню сигнала с выхода второй антенны (КУ2). Это позволяет определить относительное значение, которое является отношением коэффициентов усиления (ОКУ) антенн на одно направление при разнесенных направлениях максимумов ДН (ДН1 и ДН2) антенн (Фигура 1);

4. Полученное относительное значение сравнивается с ранее рассчитанными (на производстве при оценке диаграмм направленности) ОКУ антенн и записанными в память системы (устройства);

5. Значение угла, при котором значение ОКУ является ближайшим к углу, полученному от ИРИ, является точным углом на ИРИ (Фигура 2).

За счет того, что область между осями ДН антенн является симметричной - ее можно разделить на две равные части, в которых на равных углах относительно оси симметрии будут равные значения ОКУ. Области относительно оси симметрии будем отличать знаком «+/-» (см. Фигура 2), которые определяются сравнением между собой значениями уровней принятых сигналов. СПМО формирует полученное значение направления на ИРИ либо для его отображения (визуализации), либо для дальнейшей его обработки.

Известно множество способов пеленгования радиосигналов. Так, например, в одном из них пеленгование осуществляется посредством приема сигнала от источника радиоизлучения эквидистантой кольцевой антенной решеткой и обработки полученной информации. Основным недостатком данной системы является большая база антенного устройства, не позволяющая ее установку на мобильные объекты [2, 4, 12]. Другие способы используют, например, антенны с широкой диаграммой направленности, центры которых разнесены в пространстве. В основе этих способов лежит измерение разности фаз принятых сигналов. Для данных способов также характерны большие геометрические размеры антенной системы [3, 5, 6, 8, 15, 16].

Ближайшим аналогом по технической сущности к заявленному способу являются моноимпульсные пеленгаторы, также содержащие в своем составе две антенны, фокальные оси которых находятся в одной плоскости, и диаграммы направленности которых разнесены на угол в половину ширины диаграммы направленности [1, 7, 9, 10, 11, 13, 14].

УСТРОЙСТВО, РЕАЛИЗУЮЩЕЕ ПРЕДЛАГАЕМЫЙ СПОСОБ

Основным преимуществом данного изобретения по сравнению с известными аналогами является использование алгоритмов обработки получаемой информации, записанных на цифровое вычислительное устройство и адаптируемых под решение конкретных поставленных задач. В своем составе устройство, реализующее предлагаемый способ и представленное на Фигуре 3, содержит следующие элементы:

1. Антенный блок с детекторами;

2. Блок преобразования сигналов в цифровой вид;

3. Блок обработки данных;

4. Специализированное программно-математическое обеспечение (СГТМО);

5. Блок формирования результатов (выдачи данных);

6. Блок визуализации результатов.

В настоящий момент широко распространены устройства сбора данных, содержащие 2, 3, 5 и 6 элементы вышеперечисленного списка (см. Фигура 3). Этот факт позволяет легко реализовать предложенный способ в конечном устройстве.

Расчеты показывают, что предлагаемый способ позволяет при незначительном изменении аппаратной части как широкого спектра существующих систем пеленгования, так и вновь разрабатываемых систем, на порядок повысить точность решения задачи пеленгования, не прибегая к увеличению базы антенного устройства (путем реализации предлагаемого способа в программном обеспечении).

Литература

1. Устройство для определения направления на источник сигнала 2485536 выдан: 28.12.2011 опубликован: 20.06.2013.

2. Способ радиопеленгования и радиопеленгатор для его осуществления 2346288 выдан: 23.01.2008 опубликован: 10.02.2009.

3. Способ моноимпульсного измерения пеленга источников радиосигналов 2316020 выдан: 25.08.2005 опубликован: 27.01.2008.

4. Способ пеленгования источника радиосигнала 2263926 выдан: 06.02.2003 опубликован: 10.11.2005.

5. Способ автоматизированного контроля источников радиоизлучений 2260814 выдан: 13.05.2004 опубликован: 20.09.2005.

6. Способ моноимпульсного измерения пеленга источников радиосигналов 2219556 выдан: 28.01.2002 опубликован: 20.12.2003.

7. Моноимпульсный пеленгатор 2076334 опубликован: 27.03.1997.

8. Устройство пеленгования радиоизлучений 2420753 выдан: 27.04.2009 опубликован: 10.06.2011.

9. Радиопеленгатор 2262714 выдан: 07.09.2004 опубликован: 20.10.2005.

10. Моноимпульсный пеленгатор 2076334 опубликован: 27.03.1997.

11. Амплитудный радиопеленгатор 2071080 опубликован: 27.12.1996.

12. Способ пеленгации радиосигналов и многоканальный пеленгатор 2253877 выдан: 14.07.2003 опубликован: 10.06.2005.

13. Пеленгатор в одной плоскости 2262120 выдан: 07.04.2004 опубликован: 10.10.2005.

14. Пеленгатор в двух плоскостях 2134430 опубликован: 10.08.1999

15. Пеленгатор 2042145 опубликован: 20.08.1995.

16. Устройство радиотехнического контроля источников радиосигналов 2316017 выдан: 25.08.2005 опубликован: 27.01.2008.

Список принятых сокращений

1. ДН - диаграмма направленности;

2. ИРИ - источник радиоизлучения;

3. КУ - коэффициент усиления;

4. ОКУ - относительный коэффициент усиления;

5. ПУ - приемное устройство;

6. СПМО - специализированное программно-математическое обеспечение.

Способ определения направления на источник радиоизлучения методом анализа области относительно оси симметрии двух рупорных антенн, отличающийся тем, что сигнал источника радиоизлучения принимают двумя антеннами, область между осями диаграмм направленности которых является симметричной, вычисляют отношение уровня сигнала с выхода первой антенны к уровню сигнала с выхода второй антенны, на основании которого определяют относительное значение отношения коэффициентов усиления антенн на одно направление при разнесенных направлениях максимумов диаграмм направленности первой и второй антенн, полученное относительное значение сравнивают с ранее рассчитанным и запомненным отношением коэффициентов усиления антенн, значение угла, при котором значение отношения коэффициентов усиления антенн является ближайшим к углу, полученному от направления на источник радиоизлучения, является точным углом, определяющим направление на источник радиоизлучения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области технических средств регистрации и контроля рейсов подвижных объектов. Технический результат - осуществление контроля за выполнением графика заданного маршрута движения.

Способ относится к радиолокации и радионавигации и предназначен для определения оценок местоположения подвижных источников радиосигнала на дорожной сети. Достигаемый технический результат - расширение возможностей обеспечения однозначного местоопределения подвижного объекта на множестве возможных конфигураций дорожной сети.

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может найти применение в системах морской навигации. Технический результат - повышение быстродействия.

Изобретение относится к области высокоточного позиционирования с помощью спутниковых систем GPS/ГЛОНАСС, позиционирования объектов на удаленных, труднодоступных территориях в северных широтах для навигации судов, мониторинга ледовой обстановки, плавучих платформ, полярных станций, разведки полезных ископаемых, объектов на железных дорогах и других.

Изобретение относится к области испытательной и измерительной техники, а именно к способам определения пространственных координат и энергетических характеристик взрыва боеприпасов.

Изобретение относится к области навигационных систем и может быть использовано для позиционирования удаленного объекта на основе нескольких пространственно разнесенных дальномерно-угломерных приборов (ПДУ).

Изобретение относится к области радиотехнической разведки. Достигаемый технический результат - оперативная оценка наличия и характер траектории полета воздушного объекта (ВО).

Изобретение относится к геофизике и может использоваться в системе мониторинга окружающей среды, сейсмического и инфразвукового мониторинга, МЧС России, контроля околоземного космического пространства для диагностики положения эпицентральной зоны потенциальных источников протяженных перемещающихся ионосферных возмущений (ПИВ).

Изобретение относится к области навигации летательных аппаратов (ЛА) с использованием комплексного способа навигации, функционально объединяющего инерциальный способ навигации, спутниковый способ навигации и дальномерный способ навигации.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам радиоконтроля для определения местоположения источников радиоизлучения. Достигаемый технический результат - определение пространственных координат местоположения источников радиоизлучений (ИРИ) путем измерения его уровня сигнала с помощью двух стационарных постов радиоконтроля и одного мобильного в М точках (первый вариант) или двух мобильных постов радиоконтроля (второй вариант) в M1 и М2 точках их положения при независимом перемещении по нелинейной траектории без привлечения уравнений линий положения.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в навигационных и метеорологических системах. Достигаемый технический результат - определение дальности до молниевых разрядов без ухудшения точностных характеристик и без увеличения габаритов устройства. Указанный результат достигается за счет того, что устройство содержит определенным образом соединенные между собой два разнесенных грозопеленгатора с увеличенным углом поля зрения, блок определения малого временного интервала, постоянное запоминающее устройство, блок анализаторов спектра радиоизлучения от молниевого разряда, блок выделения спектра с максимальной частотой, преобразователь десятичного кода в двоичный, индикатор. 3 ил.

Изобретение относится к способам определения координат летательных аппаратов. Для определения координат летательных аппаратов принимают и формируют информацию в пространственно разнесенных приемниках, одновременно регистрируют информацию на основе двух дирекционных углов и угла места летательного аппарата, обрабатывают ее в ЭВМ определенным образом, определяя координаты летательного аппарата в геодезической системе координат. Обеспечивается уменьшение времени обработки информации при определении пространственных координат летательных аппаратов. 2 ил.

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в радиотехнических системах. Достигаемый технический результат - увеличение точности определения дальности и направления до излучателей без увеличенных базовых расстояний. Указанный технический результат достигается за счет введения трех селекторов по длительности сигнала, двух блоков определения малого временного рассогласования, вычислителя и блока вторичной обработки, при этом выход третьего приемника соединен через третий селектор по длительности сигнала с первым входом второго блока определения малого временного рассогласования, имеющего второй вход, соединенный с вторым входом первого блока определения малого временного рассогласования, и через второй селектор по длительности сигнала с выходом второго приемника, при этом второй блок определения малого временного рассогласования имеет группу выходов, соединенную через второе постоянное запоминающее устройство со второй группой входов вычислителя, имеющего группу выходов и первую группу входов, соответственно соединенные через блок вторичной обработки с группой входов индикатора и через первое постоянное запоминающее устройство с группой выходов первого блока определения малого временного рассогласования, имеющего первый вход, соединенный через первый селектор по длительности сигнала с выходом первого приемника. 3 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 технике связи и может использоваться для определения местоположения источников радиоизлучения при построении подсистемы определения местоположения пользовательского терминала спутниковой системы связи. Техническим результатом изобретения является повышение точности определения координат пользовательского терминала в широком диапазоне скоростей его перемещения за счет более точного определения частотных сдвигов сигналов системы. Для этого способ основан на измерении временных задержек и частотных сдвигов между переданными и принятыми тестовыми сигналами системы. По результатам измерений, с использованием известных координат узла межсетевого соединения, координат и параметров движения спутников ретрансляторов, модуля азимута αПТ вектора скорости пользовательского терминала и его высоты hПТ, относительно земной поверхности и предварительно заданных частотных сдвигов рабочих частот спутников ретрансляторов вычисляют координаты пользовательского терминала. 1 табл., 15 ил.

Изобретение относится к области навигационных систем и может быть использовано для позиционирования удаленных объектов. Достигаемый технический результат - повышение точности и достоверности позиционирования объекта, а также упрощение процедуры прицеливания за счет уменьшения точек наблюдения, ввода критерия правильного выбора этих точек и критерия попадания лучей на объект. Указанный результат достигается тем, что способ позиционирования удаленного объекта осуществляется с помощью дальномерно-угломерных приборов для определения координат удаленных объектов, недоступных для непосредственного позиционирования, при этом с помощью разницы магнитных азимутов определяется правильность расположения позиций наблюдения, с помощью расстояний и углов подъема находятся координаты, с помощью сравнения разницы магнитных азимутов с расчетным углом сходимости проводится проверка попадания лучей на объект. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к радиотехническим средствам определения местоположения источников электромагнитных сигналов. Детектор широкополосного СВЧ и УКВ сигналов включает контроллер обработки сигнала, содержащий узел СВЧ, содержащий последовательно соединенные антенну, логарифмический детектор и усилитель; узел УКВ, содержащий последовательно соединенные антенну, детектор и усилитель; узел управления, содержащий блоки АЦП, программной фильтрации, принятия решений, передачи данных и энергонезависимой памяти; модуль питающего напряжения, содержащий контроллер заряда, преобразователь напряжения и узел деления напряжения; модуль вторичных детекторов, содержащий чувствительный элемент, датчик касания, акселерометр и оптический датчик вскрытия; светозвуковую индикацию; модуль BlueTooth; модуль RS-485 и модуль USB; причем данные модули соединены с системой сбора и обработки информации; а модуль питающего напряжения соединен с элементом питания и внешним источником напряжения. Описан способ работы детектора широкополосного СВЧ и УКВ сигналов. Технический результат – повышение вероятности обнаружения активности радиоустройства, работающего на частотах стандарта GSM, 2G, 3G, CDMA, CDMA-450, Wi-Fi; снижение вероятности ложной сработки; повышение чувствительности; а также повышенная антивандальная защищенность и простота использования за счет автоматической настройки детектора. 2 н.и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области определения принадлежности точки кривой в многомерном пространстве с помощью компьютерных систем. Технический результат заключается в реализации назначения заявленного решения. Для этого посредством процессора электронного устройства осуществляют получение координат первой кривой, определяющих положение и форму первой кривой в многомерном пространстве, и генерацию второй кривой, являющейся аппроксимацией первой кривой. Затем определяют области многомерного пространства, охватывающие части первой кривой и связанные со второй кривой, и сохраняют на постоянном компьютерно-читаемом носителе координаты областей. Далее осуществляют анализ координат областей и координат точки и индикацию принадлежности точки первой кривой или индикацию отсутствия принадлежности точки первой кривой. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 22 ил.

Изобретение относится к способу и системе определения адреса. Технический результат – более точное определение физического положения электронного устройства (ЭУ). Способ определения адреса содержит в себе получение геолокационных данных от ЭУ, на основе которых обнаруживаются, по меньшей мере, два наиболее вероятных физических положения ЭУ, причем каждое из них соответствует физическому объекту (ФО), который выбран из предварительно определенного списка и связан с типом ФО. В отношении, по меньшей мере, двух ФО формируется история взаимодействия пользователя, на основе которой определяется специфичный для пользователя фактор вероятности (ФВ), указывающий на вероятность взаимодействия пользователя с каждым ФО. В отношении каждого ФО формируется неспецифичный для пользователя ФВ на основе статистической информации, представляющей предыдущие взаимодействия других пользователей и указывающей на вероятность взаимодействия других пользователей с каждым ФО. Для каждого ФО определяется общий ФО на основе специфичного и неспецифичного ФВ. ФО с наибольшим общим фактором вероятности принимается как наиболее вероятное физическое положения ЭУ и его адрес представляется на карте, отображаемой на ЭУ. 2 н. и 31 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к системам пеленгования источников радиоизлучения, и может найти применение в системах слежения за источниками радиоизлучения в целях контроля местоположения объектов, обеспечения устойчивости канала связи, в системах самонаведения. Задача, решаемая изобретением, заключается в определении направления на источник радиоизлучения с помощью пары направленных антенн, смещенных в одной плоскости на ширину половины диаграммы направленности, и обработке полученных от них данных по заложенным алгоритмам. Достигаемым техническим результатом является упрощение устройства пеленгования и уменьшение времени, необходимого для осуществления пеленгования, а также увеличение точности решения задачи пеленгования. 3 ил.

Наверх