Устройство обнаружения импульсных излучателей

Авторы патента:

G01S5/04 - с определением местоположения источника излучения с помощью нескольких разнесенных пеленгаторов

Владельцы патента RU 2631831:

Часовской Александр Абромович (RU)

Изобретение относится к области локационной техники и может быть использовано в системах поиска и обнаружения объектов. Достигаемый технический результат – увеличение точности определения дальности импульсных излучателей. Указанный результат достигается в устройстве обнаружения импульсных излучателей за счет использования второго постоянного запоминающего устройства, при этом группа выходов блока определения временного интервала соединена с первой группой входов второго постоянного запоминающего устройства, вторая группа входов и группа выходов которого соединены с датчиком базового расстояния между приемниками и с второй группой входов вычислителя, кроме того, блок определения временного интервалов содержит счетчик, линию задержки на установку счетчика, блок последовательно соединенных интегральных линий задержек, элемент ИЛИ, блок параллельных элементов совпадения, причем вход элемента ИЛИ является первым входом блока определения временного интервала, первые входы элементов совпадения и вход линии задержки на установку счетчика является вторым входом блока определения временных интервалов, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с линией задержки на установку счетчика, и входом блока соединен с вторым входом элемента ИЛИ, а группа выходов соединена с группой входов блока параллельных элементов совпадения, группа выходов которого, а также группа выходов счетчика являются группой выходов блока определения временного интервала. 3 ил.

Изобретение относится к области локационной техники и может быть использовано в системе поиска и обнаружения объектов.

Известно устройство обнаружения импульсных излучателей, представленное в патенте №2604353, бюл. 34 от 01.02.2016 Часовской А.А. В нем с помощью широконаправленных антенн, разнесенных относительно друг друга, осуществляется прием импульсных электромагнитных сигналов, которые далее в приемниках преобразуются в электрические. Сигнал с выхода первого приемника проходит через линию задержки, величина которого зависит от расстояния между антеннами. Для увеличения точности базовые расстояния можно увеличить, например, до 10000 м. Далее сигнал поступает на первый вход блока определения временного интервала, а на второй вход поступает сигнал со второго разнесенного приемника. Группа выходов этого блока соединена с группой входов вычислителя через постоянное запоминающее устройство, где для каждого интервала зашита определенная информация от излучателя и куда также поступает информация о базовом расстоянии между антеннами. Вычислитель на основании соотношения сторон и углов треугольника определяет дальность и направление до излучателей. В блоке вторичной обработки осуществляется построение траектории движения излучателей, которая отображается на индикаторе. Однако для определения дальности до излучателя требуется громоздкая аппаратура.

Известно устройство обнаружения импульсных излучателей, изложенное как устройство определения направления до импульсных излучателей, представленное в патенте автора №2586622, бюл. №16 от 24.08.2015.

С помощью предлагаемого устройства увеличивается точность определения дальности.

Достигается это введением второго постоянного запоминающего устройства, при этом группа выходов блока определения временного интервала соединена с первой группой входов второго постоянного запоминающего устройства, вторая группа входов и группа выходов которого соответственно соединены с датчиком базового расстояния между приемниками и с второй группой входов вычислителя, кроме того блок определения временного интервалов содержит счетчик, линию задержки на установку счетчика, блок последовательно соединенных интегральных линий задержек, элемент ИЛИ, блок параллельных элементов совпадения, причем вход элемента ИЛИ является первым входом блока определения временного интервала, первые входы элементов совпадения и вход линии задержки на установку счетчика являются вторым входом блока определения временных интервалов, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с линией задержки на установку счетчика, и входом блока последовательно соединенных интегральных линий задержек, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, а группа выходов соединена с группой входов блока параллельных элементов совпадения, группа выходов которого, а также группа выходов счетчика являются группой выходов блока определения временного интервала. На фиг. 1 и в тексте приняты следующие обозначения:

1, 2 - широконаправленные антенны

3, 4 - приемник

5 - линия задержки

6 - блок определения временного интервала с увеличенными точностными характеристиками

7, 8 - постоянное запоминающее устройство

9 - датчик базового расстояния между приемниками

10 - вычислитель

11 - блок вторичной обработки

12 - индикатор, при этом выходы широконаправленных антенн 1, 2 соответственно соединены через приемник 3, 4 с входом линии задержки 5 и с вторым входом блока определения временного интервала с увеличенными точностными характеристиками 6, имеющего первый вход и группу выходов, соответственно соединенные с выходом линии задержки 5 и с первыми группами входов постоянного запоминающего устройства 7 и 8, причем последний имеет вторую группу входов и группу выходов, соответственно соединенные с группой выходов датчика базового расстояния между приемниками 9 и с первой группой входов вычислителя 10, имеющего вторую группу входов, соединенную с группой выходов постоянного запоминающего устройства 7, имеющего вторую группу входов, соединенную с группой выходов датчика базового расстояния между приемниками 9, а группа выходов вычислителя 10 соединена через блок вторичной обработки 11 с группой входов индикатор 11.

Устройство работает следующим образом. С помощью широконаправленных, например, на 180 градусов по азимуту двух антенн, разнесенных на базовое расстояние, например, 10000 метров осуществляется прием импульсных электромагнитных сигналов, которые далее в приемниках 3, 4 преобразуются в электрические. В приемниках сигналы выделяются по ожидаемым характеристикам. С выхода приемника 3 сигнал проходит через линию задержки 5, величина которой зависит от расстояния между антеннами 1, 2. С выхода линии задержки 5 сигнал поступает на первую группу входов блока определения временного интервала с увеличенными точностными характеристиками 6. Пример исполнения блока 6 представлен в книге Васин В.В., Степанов Б.М., справочник-задачник по радиолокации 1977 г., стр. 219, а также в патенте автора №2602067, бюл. 16, 2016 г., где могут быть использованы в качестве линии задержек стабильные интегральные элементы с минимальной задержкой одного элемента 1 нс. Обеспечивается также постоянное время срабатывания. При этом каждому интервалу соответствует определенное направление и дальность. На фиг. 2 представлена схема блока 6. Первый сигнал от линии задержки 5 поступает через первый вход блока 6, через элемент или 15 в блок последовательно соединенных интегральных линий задержек 16, имеющие последовательно соединенные задержки. Сигнал через элемент или 15 также поступает на вход счетчика 17. Общая задержка сигнала в блоке 16 равна времени переброса счетчика 17 из одного положения в другое, т.е. счетчик сработает к моменту выхода сигнала из блока 16, поступающего также на второй вход элемента или 15. Выход каждого интегрального элемента задержки соединен с соответствующим элементом совпадения блока параллельных элементов совпадения 13. На другие элементы совпадения поступают сигналы с приемника 4, а также через линию задержки 14 на установку счетчика в исходное состояние. Таким образом, информация с блока элементов совпадения 13 и счетчика 17 блока 6 характеризует временной интервал, поступающий в постоянные запоминающие устройства 7, 8, а на вторую группу входов постоянного запоминающего устройства 8 поступает информация о базовом расстоянии, с датчика базового расстояния между приемниками 9. Для пояснения воспользуемся фиг. 3, где в точке О размещен излучатель, а в точках А и В - антенны. В точке С находится пересечение биссектрисы ОС угла АОВ с отрезком АВ. Каждому интервалу, зависящему от разности линий OB-OA, соответствует определенный угол ОСА, характеризующий направление. Временной интервал, характеризующий это направление, поступает в постоянное запоминающее устройство 7, где в зависимости от базы АВ и угла ОСА зашивается определенное значение отрезка АС, поступающее на вторую группу входов вычислителя 10. Вычислитель 10 на основании соотношения сторон и углов треугольника АОС определяет дальность и направление до излучателя в точке А. Значение дальности и направления с группы выходов вычислителя поступает в блок вторичной обработки 11, где определяется траектория движения носителей и осуществляется сглаживание, а группа выходов этого блока 11 соединена с группой входов индикатора 12, осуществляющего отображение излучателей. Пример конкретного исполнения блока вторичной обработки и вычислителя представлен в книге «Радиотехнические системы», Пестряков В.П. и др., 1895 г., стр. 219. В предлагаемом устройстве импульсный излучатель может не только излучать, но и отражать электромагнитную энергию. Таким образом, благодаря наносекундному разрешению временной интервал обеспечивает увеличение точностных характеристик по дальности и направлению при использовании двух широконаправленных антенн.

Приведем пример конкретного исполнения: пусть две антенны с полями зрения 180 градусов по азимуту и 10 градусов по углу места, разнесенные относительно друг друга на 10000 м, принимают импульсные сигналы от излучателя, размещенного на расстоянии 400 км. Тогда точность определения дальности может составить 20 метров, а направление 10 минут. Предлагаемое устройство может быть использовано в системах навигации, управления воздушным движением и определения местоположения.

Устройство обнаружения импульсных излучателей, состоящее из двух широконаправленных антенн, двух приемников, линии задержки, блока определения временного интервала, постоянного запоминающего устройства, датчика базового расстояния между приемниками, вычислителя, предназначенного для определения дальности до излучателя и направления на излучатель, блока вторичной обработки и индикатора, где выходы первой и второй широкополосных антенн соответственно соединены через первый и второй приемники с входом линии задержки и с вторым входом блока определения временного интервала, имеющего первый вход и группу выходов, соответственно соединенные с выходом линии задержек и с первой группой входов первого постоянного запоминающего устройства, имеющего вторую группу входов и группу выходов, соответственно соединенные с группой выходов датчика базового расстояния между приемниками и первой группой входов вычислителя, имеющего группу выходов, соединенную через блок вторичной обработки с группой входов индикатора, отличающееся тем, что введено второе постоянное запоминающее устройство, при этом группа выходов блока определения временного интервала соединена с первой группой входов второго постоянного запоминающего устройства, вторая группа входов и группа выходов которого соединены с датчиком базового расстояния между приемниками и с второй группой входов вычислителя, кроме того, блок определения временного интервалов содержит счетчик, линию задержки на установку счетчика, блок последовательно соединенных интегральных линий задержек, элемент ИЛИ, блок параллельных элементов совпадения, причем вход элемента ИЛИ является первым входом блока определения временного интервала, первые входы элементов совпадения и вход линии задержки на установку счетчика являются вторым входом блока определения временных интервалов, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с линией задержки на установку счетчика и входом блока последовательно соединенных интегральных линий задержек, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, а группа выходов соединена с группой входов блока параллельных элементов совпадения, группа выходов которого, а также группа выходов счетчика являются группой выходов блока определения временного интервала.

Изобретение предназначено для определения местоположения аварийных радиобуев (АРБ), передающих радиосигналы бедствия на частоте 121,5 МГц и в диапазоне частот 406-406,1 МГц.

Способ поляризационного пеленгования радиосигналов // 2624449

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах обнаружения и пеленгования сигналов источников радиоизлучения. Достигаемый технический результат - повышение точности пеленгования в условиях априорной неопределенности относительно поляризационных и пространственных параметров радиосигналов, шумов и помех, когда налагаются ограничения на габаритные размеры пеленгаторной антенной системы.

Способ измерения задержки радиосигналов // 2620131

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах радиолокации, навигации, связи для определения местоположения излучателей и синхронизации.

Способ амплитудного двухмерного пеленгования // 2620130

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в наземных и авиационных радиотехнических системах для всеракурсного определения направления на источники радиоизлучений.

Способ определения координат источника радиоизлучений с борта летательного аппарата // 2619915

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах радиомониторинга при решении задачи скрытого определения координат источников радиоизлучений (ИРИ), в частности для определения координат ИРИ с борта летательного аппарата (ЛА).

Способ определения координат источника радиоизлучения // 2617711

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для определения пространственных координат (ПК) источника радиоизлучения (ИР), находящегося на стационарном или подвижном объекте.

Способ пеленгования источника радиоизлучения // 2603356

Изобретение относится к области радиотехнических систем определения угловых координат источника сигнала. Достигаемый результат - повышение точности пеленгования источника радиоизлучения широкополосного сигнала при сохранении единственности измерения сигналов на выходах пеленгационных каналов.

Беспроводная система обнаружения опасных условий с определением местонахождения датчиков // 2602700

Изобретение относится к области систем для контроля за возникновением опасных условий, связанных с утечками газа, которые способны определять местонахождение носимых датчиков содержания газа в пределах контролируемой зоны.

Способ бондаренко а.в. получения радиотехнической информации и радиотехнический комплекс для его осуществления // 2599259

Изобретение относится к области радиотехнической разведки. Достигаемый технический результат - оперативная оценка наличия и характера траектории полета воздушного объекта.

Система и способ канала обратной связи для определения местоположения, используя время прохождения сигнала // 2597867

Изобретение относится к системам определения местоположения. Технический результат заключается в усовершенствовании способа определения местоположения в закрытых помещениях.

Устройство для определения направлений на источники радиоизлучения // 2631944

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радиопеленгации. Достигаемый технический результат – пространственное разрешение сигналов при уменьшении их уровней за счет уменьшения собственных шумов в каналах системы пеленгации. Указанный результат достигается тем, что устройство для определения направлений на источники радиоизлучений состоит из антенной решетки, имеющей К антенных элементов, коммутатора, контроллера, генератора, блока вычисления ковариационной матрицы, блока определения ковариационной матрицы с коррекцией шумовой составляющей, блока вычисления пространственного спектра, блока оценки направления на источники радиоизлучения и К каналов пеленгования, каждый из которых состоит из малошумящего усилителя, перемножителя, усилителя промежуточной частоты, аналого-цифрового преобразователя. Перечисленные средства определенным образом соединены между собой. 3 ил., 1 табл.

Многопозиционный пассивный радиолокационный комплекс, реализующий комбинированный одноэтапный способ определения местоположения летательного аппарата на этапе захода на посадку // 2632922

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к методам и системам пассивной радиолокации, и предназначено для получения точных оценок местоположения заходящего на посадку летательного аппарата по излучаемому с его борта радиосигналу, и представляет собой комплекс радиоэлектронных средств, который содержит не менее двух узкобазовых подсистем, соединенных высокоскоростными линиями передачи информации с центральным пунктом обработки. Достигаемый технический результат – повышение точности оценки вектора координат, описывающего местоположение источника радиоизлучения. Указанный результат достигается за счет того, что узкобазовая подсистема оснащена активной фазированной многокольцевой антенной решеткой и осуществляет прием радиосигналов, их синхронную демодуляцию многоканальным квадратурным приемником и преобразование в цифровую форму посредством многоканального аналого-цифрового преобразователя, при этом центральный пункт обработки производит оценку местоположения источника излучения на основе совместной обработки всех принятых сигналов с использованием комбинированного одноэтапного алгоритма, состоящего в формировании решающей функции на основе метода максимального правдоподобия и ее последующей оптимизации и исключающего выполнение промежуточных вычислений временных и фазовых задержек и углов пеленга. 3 н.п. ф-лы, 8 ил.

Способ определения местоположения сканирующей рлс пассивным многолучевым пеленгатором // 2633962

Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для определения местоположения работающей радиолокационной станции (РЛС), имеющей сканирующую направленную антенну. Достигаемый технический результат – расширение функциональных возможностей путем обеспечения определения направления на сканирующую РЛС и дальности до нее, при одновременном повышении достоверности результатов измерений. Указанный результат достигается за счет определения местоположения сканирующей РЛС пассивным многолучевым, по меньшей мере трехлучевым, пеленгатором, при котором измеряют период вращения антенны РЛС, определяют угол поворота антенны РЛС относительно направления на пеленгатор, при этом в каждом цикле зондирования при данном угле поворота антенны РЛС измеряют временные задержки Δτ21, Δτ31 сигналов, рассеянных отражающей поверхностью не менее, чем в двух лучах пеленгатора, при этом соответственно Δτ21 - задержка сигнала, принятого по второму лучу, относительно сигнала, принятого по первому лучу, Δτ31 - задержка сигнала, принятого по третьему лучу, относительно сигнала, принятого по первому лучу, затем на основании проведенных измерений расстояние RK от пеленгатора до цели, а также угол между направлением на РЛС и направлением первого луча пеленгатора вычисляют по соответствующим формулам. 5 ил.

Способ определения координат источника радиоизлучения // 2642846

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к пассивным системам радиоконтроля, и, в частности, может быть использовано для высокоточного определения с помощью летательных аппаратов координат источников радиоизлучений (ИРИ), излучающих непрерывные или квазинепрерывные сигналы. Достигаемый технический результат - снижение аппаратурных затрат при реализации способа на базе изделий функциональной электроники, а при реализации способа на базе аппаратных средств цифровой обработки сигналов - повышение быстродействия за счет уменьшения количества арифметических операций. Указанный результат достигается за счет того, что способ определения координат ИРИ заключается в приеме сигналов ИРИ на трех летательных аппаратах, их ретрансляции на центральный пункт обработки и вычислении координат ИРИ по разностям радиальных скоростей, при этом дополнительно находятся доплеровские сдвиги частоты как аргумент максимизации амплитудного спектра произведения сигнала с одного ретранслятора на сигнал с другого ретранслятора, подвергнутый комплексному сопряжению и сдвигу на временную задержку, которая определяется как аргумент максимизации модуля функции взаимной корреляции преобразованных сигналов, полученных путем перемножения исходных сигналов на эти же сигналы, подвергнутые комплексному сопряжению и временному сдвигу на интервал T, превышающий величину, обратно пропорциональную удвоенной ширине спектра сигнала.

Способ определения координат источника радиоизлучения в трехмерном пространстве // 2643360

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

Способ пространственной селекции расстояний при решении задачи позиционирования мобильного средства дальномерным методом в наземной локальной радионавигационной системе // 2644762

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для повышения точности определения местоположения мобильных средств по сигналам опорных станций наземной локальной радионавигационной системы (ЛРНС). Достигаемый технический результат – повышение точности определения местоположения мобильного средства (МС). Указанный результат достигается за счет того, что способ пространственной селекции расстояний при решении задачи позиционирования МС дальномерным методом в наземной ЛРНС включает измерение расстояний ri (i=1, 2, …, n) от МС с неизвестными координатами до опорных станций ЛРНС с известными координатами Pi, i=1, 2, …, n, фильтрацию измеренных расстояний в медианных фильтрах, вычисление погрешностей между исходными расстояниями и их оценкой после фильтрации с последующей передачей полученных погрешностей в блок управления селекцией для вычисления наибольшей погрешности и формирования команды управления ключом на отключение данной линии, предотвращающее передачу оценок расстояний с наибольшими погрешностями в блок расчета координат МС. 6 ил.

Способ пассивной радиолокации движущегося источника радиоизлучения // 2645712

Изобретение относится к пассивной радиолокации и может быть использовано в двух- и многопозиционных измерительных комплексах для определения пространственных координат местоположения источников радиоизлучения (ИРИ). Достигаемый технический результат - определение пространственных координат местоположения ИРИ, наблюдаемого под малыми углами места, с высокой точностью. Указанный результат достигается за счет того, что способ осуществляют на базе пассивного двухпозиционного измерительного комплекса., при этом на двух приемных позициях комплекса измеряют мощности излучения ИРИ и на одной из них - угловые координаты ИРИ для одного момента времени. Далее проводят совместную обработку угловых и энергетических измерений и получают пространственные координаты местоположения ИРИ с учетом влияния подстилающей поверхности на результаты энергетических измерений, причем, если ИРИ находится на большой дальности, то учитывают также и кривизну Земли. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ определения координат источника радиоизлучения // 2646595

Изобретение относится к радионавигации и может использоваться для определения пространственных координат (ПК) объекта - источника радиоизлучения (ИР), находящегося на стационарном или подвижном объекте. Достигаемый технический результат - обеспечение однозначного определения ПК ИР без привлечения дополнительной информации. Указанный результат достигается за счет того, что на объекте синхронизированно формируют и передают радиосигнал в виде двух гармонических колебаний с заданными частотами ƒi и ƒj. При приеме и обработке радиосигналов обеспечивают выполнение заданных в способе условий. На каждой n-той станции синхронизированно принимают передаваемый с объекта радиосигнал. Принятые сигналы передают по соответствующим линиям связи (электрическим, оптическим и др.) в единый центр. В нем осуществляют прием каждого из принятых по линиям связи аналоговых радиосигналов и его преобразование в соответствующий ему цифровой сигнал, содержащий две цифровые составляющие. Для них формируют квадратурные им цифровые компоненты (КЦК). По полученным таким образом цифровым сигналам (ЦС) для различных двух n-тых ЦС формируют КЦК, соответствующие разностям фаз колебаний с одинаковыми частотами ƒi и соответствующие разностям фаз колебаний с одинаковыми частотами ƒj. По сформированным таким образом КЦК и при выполнении заданных в способе условий однозначно определяют относительные дальности до объекта от фазовых центров антенн станций. И по относительным дальностям однозначно определяют пространственные координаты фазового центра антенны объекта.