Однопозиционный энергетический дальномерно-угломерный способ определения координат местоположения источников радиоизлучения

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам радиоконтроля для определения местоположения источников радиоизлучения (ИРИ) УКВ-СВЧ диапазонов как цифровых, так и аналоговых видов связи, сведения о которых отсутствуют в базе данных (например, государственной радиочастотной службы или государственной службы надзора за связью). Достигаемый технический результат – повышение точности определения координат местоположения ИРИ. В основе способа лежит энергетический принцип, заключающийся в измерении (или вычислении) напряженности поля ИРИ в нескольких точках пространства с известными координатами их местоположения. При этом напряженность поля ИРИ на РКП измеряют, а в дополнительной точке (точках) вычисляют. В качестве дополнительной точки в способе предложен виртуальный пост (ВП), координаты которого задают. При использовании нескольких ВП их «размещают» не на одной прямой с РКП и удаляют от него на несколько угловых минут. При этом ВП «располагают» вокруг луча с РКП на искомый ИРИ так, что расстояние между ними увеличивается, а между ними и азимутальным лучом, по мере удаления от РКП, сокращается. Вычисление напряженности на ВП, необходимое для определения координат местоположения искомого ИРИ, основано на принципе корреляционной зависимости (КЗ) точек пространства по напряженности поля, создаваемого в заданном диапазоне частот каждым из множества базовых источников радиоизлучения, находящихся, согласно базе данных, в зоне электромагнитной доступности РКП и вычисляемых как для РКП, так и для всех заданных ВП по определенной программе, например по программе ПИАР Ярославского государственного университета. 7 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам радиоконтроля для определения местоположения источников радиоизлучения УКВ-СВЧ диапазонов как цифровых, так и аналоговых видов связи, сведения о которых отсутствуют в базе данных (например, государственной радиочастотной службы или государственной службы надзора за связью). Изобретение может быть использовано также при поиске местоположения средств радиосвязи как возможных источников помех связи.

Известны способы определения координат ИРИ, в которых используются пассивные пеленгаторы в количестве не менее трех, центр тяжести области пересечения выявленных азимутов которых на фронт прихода волны принимается за оценку местоположения. Основными принципами работы таких пеленгаторов являются амплитудные, фазовые и интерферометрические [1, 2]. К их недостаткам следует отнести высокую степень сложности антенных систем, коммутационных устройств и наличие многоканальных радиоприемников.

Наличие в федеральных округах государственной радиочастотной службы взаимосвязанных через центральный пункт разветвленной сети радиоконтрольных постов (РКП), оборудованных средствами приема радиосигналов, измерения и обработки их параметров, позволяет дополнить их функции и задачами определения местоположения тех ИРИ, сведения о которых отсутствуют в базе данных, не прибегая к использованию сложных и дорогостоящих пеленгаторов.

Из других известных способов и устройств близкими аналогами предлагаемого способа по технической сущности и предназначенными для использования при радиоконтроле могут быть [3, 4].

Способ [3] основан на приеме сигналов тремя антеннами, образующими две пары измерительных баз, измерении разностей времени прихода сигналов ИРИ и детерминированных вычислений искомых координат.

К недостаткам способа следует отнести:

1) Большое количество антенн.

2) Способ не ориентирован на использование РКП.

3) Измерительные базы для вычисления разности времен прихода сигналов ИРИ парами антенн существенно ограничивают разнос этих антенн, не говоря о нецелесообразности и большой технической сложности реализации способа.

Разнесенный разностно-дальномерный пеленгатор [4], состоящий из двух периферийных пунктов, центрального и системы единого времени. Периферийные пункты предназначены для приема, хранения, обработки сигналов и передачи фрагментов сигналов на ЦП, на котором вычисляется разность времени прихода сигналов. В системе единого времени применяется хронизатор, представляющий привязанный к шкале единого времени хранитель шкалы текущего времени (часы), предназначенный для привязки записываемых в запоминающее устройство значений уровня сигнала к значению времени приема.

Данному пеленгатору свойственны следующие недостатки:

1) Не адаптирован к РКП, используемым в филиалах федеральных округов государственной радиочастотной службы или государственной службы надзора за связью.

2) Большое количество специализированных пеленгационных (но не радиоконтрольных) постов.

3) Необоснованное и не раскрытое (хотя бы до функциональной схемы) применение системы единого времени на ЦП и хронизаторов на ПП, синхронизированных с системой единого времени.

4) Необходимость в наличии радиоканалов с большой пропускной способностью (до 625 Мбод) для передачи даже фрагментов сигналов с ПП1 и ПП2 на ЦП.

5) Для организации радиоканала необходимы радиопередающие устройства и получение разрешения на их работу в определенных условиях эксплуатации.

Наиболее близким по своей технической реализуемости к заявляемому способу является способ [5], выбранный за прототип.

Способ определения координат местоположения источников радиоизлучения, основанный на измерении параметров радиоизлучений в нескольких точках пространства сканирующими радиоприемными устройствами и преобразованных в систему уравнений окружностей равных отношений, отличающийся тем, что для измерения параметров радиоизлучений используют N, не менее четырех, стационарных радиоконтрольных постов, расположенных не на одной прямой, один из которых принимают за базовый, снабжая его дополнительным специальным программным обеспечением и соединяя с остальными N-1 постами линиями связи, на всех постах осуществляют квазисинхронное сканирование по заданным фиксированным частотам настройки, усредняют полученные значения уровней сигналов на каждой из сканируемых частот, а затем на базовом посту для каждого из сочетаний C4N (сочетаний из N по 4) на основании обратно пропорциональной зависимости отношений расстояний от поста до источника радиоизлучения и соответствующих им разностей уровней сигналов, выраженных в дБ, составляют три уравнения, каждое из которых описывает окружность равных отношений, по параметрам двух любых пар которых и определяют текущее среднее значение широты и долготы местоположения источника радиоизлучения.

Основными недостатками прототипа являются:

1. Необходимость иметь не менее 4-х СРКП, требующих обеспечения радиосвязи между ними, что снижает надежность и эффективность такой системы определения КМП ИРИ, а также демаскирует параметры ее функционирования и местоположение перед иностранной радиоразведкой.

2. Нет простого решения по повышению точности определения КМП ИРИ путем, например, статистических накоплений.

Целью настоящего изобретения является разработка способа, обеспечивающего определение координат местоположения ИРИ УКВ-СВЧ диапазонов из одного РКП без недостатков, присущих прототипу. Эта цель достигается с помощью признаков, указанных в формуле изобретения, общих с прототипом: способ определения координат местоположения ИРИ, основанный на измерении параметров искомого ИРИ на одном РКП и вычислении тех же параметров в точках, местоположение которых полагается известным, и отличительных признаков, состоящих в том, что измеряют десятикратно азимут на искомый ИРИ, применяя РКП с логопериодической поворотной антенной системой (ЛПАС),вычисляют среднеквадратическое отклонение азимута от среднего, задают координаты местоположения K виртуальных постов (ВП), на расстоянии нескольких угловых минут от РКП, вокруг азимутального луча с РКП на ИРИ в секторе утроенного среднеквадратического отклонения азимута на ИРИ от среднего его значения, увеличивая расстояния между ВП и приближая их местоположения (МП ВП) к лучу от РКП на ИРИ, по мере удаления от РКП, составляют перечень из q базовых РЭС по базе данных используемого РКП, вычисляют по специализированной программе напряженность поля в точках с координатами местоположения РКП (МП РКП) и каждого ВП, создаваемую каждым q базовым радиоэлектронным средством (q БРЭС) заданного диапазона частот, устанавливают корреляционную зависимость по напряженности (КЗН) между МП РКП и каждого МП ВП, затем вычисляют по координатам МП РКП и каждого МП ВП азимуты на q БРЭС и устанавливают корреляционную зависимость азимутов (КЗА) между МП РКП и МП ВП; измеряют на РКП напряженность поля искомого ИРИ и по этой напряженности и КЗН определяют напряженность на каждом из ВП, составляют, по координатам МП РКП, МП ВП и значениям напряженности поля в этих точках, уравнений окружностей равных отношений (OРO), описывающих линию положения ИРИ в виде окружности Аполлония и имеющих координаты центров (ЦОРО), вычисляют квадратов расстояний между точками с координатами МПРКП, МП ВП и ЦОРО, образующими с точкой МП ИРИ m треугольников, составляют в соответствии с теоремой косинусов qm систем двух квадратных уравнений с двумя неизвестными, первое в которых связано с суммой, а второе - с разностью двух квадратов этих неизвестных расстояний, решаютсистемы численным методом и находят неизвестных расстояний до каждого из q БРЭС, а затем составляют уравнения азимутальных лучей по вычисленным с МП РКП, МП ВП и ЦОРО азимутам на q БРЭС и получают М значений пар координат для каждого из q БРЭС; после чего создают K калибровочных характеристик (КХ) для пар МП РКП/МП ВП по широте (КХШ), долготе (КХД) и азимуту (КХА), как зависимости разности истинных координат и азимутов и соответствующих вычисленных координат и азимутов от вычисленных координат и азимутов; затем вычисляют азимуты с каждого МП ВП и ЦОРО на ИРИ, по среднему значению азимута ϕ на ИРИ, используя КЗА; вычисляют величины напряженностей поля на каждом МП ВП и ЦОРО, создаваемых искомым ИРИ, по измеренной напряженности на РКП, используя КЗН, а затем повторяют все процедуры для ИРИ, как для БРЭС, вычисляют М пробных расстояний от МП РКП, МП ВП и ЦОРО до ИРИ, составляют по среднему значению азимута ϕ с РКП и вычисленным с МПВП и ЦОРО азимутам уравнения азимутальных лучей от них на ИРИ, определяют М предварительных значений КМП ИРИ, используя значения пробных расстояний и М уравнений азимутальных лучей с МП РКП и МП ВП и ЦОРО на ИРИ, корректируют предварительные значения КМП ИРИ по своим КХШ и КХД, усредняют и фиксируют их как окончательные.

Исходными условиями для реализации способа однопозиционного определения координат местоположения ИРИ являются:

1) Антенны искомых источников радиоизлучения являются ненаправленными.

2) Условия измерения и местоположение искомого ИРИ за время проведения измерений и вычисления координат его местоположения не изменяются. Эти условия, в большинстве случаев, выполняются и не ограничивают применение способа.

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показаны:

Фиг. 1. Размещение: 1 БРЭС, 2БРЭС, РКП (точка О), ВП1 (точка А), ВП2 (точка В), 1ЦОРО, 2ЦОРО, 3ЦОРО,4ЦОРО, 5ЦОРО, 6ЦОРО - центры окружностей отношений (ОРО), известные расстояния (сплошные линии), неизвестные расстояния (штрихпунктирные - до 1 БРЭС, пунктирные - до 2БРЭС), φ1, φ2 - азимуты с РКП на 1БРЭС и 2БРЭС, 1ψ1 и 1ψ2 - азимуты с ВП1 на 1БРЭС и 2БРЭС, 2ψ1 и 2ψ2 - азимуты с ВП2 на 1БРЭС и 2БРЭС, а, b, с, d, е, f - неизвестные расстояния до 1БРЭС, g. h. i. j, k. l - неизвестные расстояния до 2 БРЭС.

Фиг. 2. Размещение РКП, МП ВП1 (точка А), МП ВП2(точка В), ИРИ, 1ЦОРО, 2ЦОРО, 3ЦОРО, φ - азимут с РКП на ИРИ, ψ1 и ψ2 - азимуты с МП ВП1 и МП ВП2 на ИРИ, β1 - азимут с МП ВП1 на 1ЦОРО, β2 - азимут с МП ВП2 на 2ЦОРО.

Фиг. 3. Корреляционная зависимость напряженностей поля (КЗН) для пары РКП-ВП1 и аппроксимирующий их полином.

Фиг. 4. Корреляционная зависимость азимутов (КЗА) для пары РКП-ВП1 и аппроксимирующий их полином.

Фиг. 5. Калибровочная характеристика способа по широте (КХШ).

Фиг. 6. Калибровочная характеристика способа по долготе (КХД).

Фиг. 7. Калибровочная характеристика способа по азимуту (КХА).

В основе способа лежит энергетический принцип, заключающийся в измерении (или вычислении) напряженности поля ИРИ в нескольких точках пространства с известными координатами их местоположения. При этом напряженность поля ИРИ на РКП измеряют, а в дополнительной точке (точках) вычисляют. В качестве дополнительной точки в способе предложен виртуальный пост (ВП), координаты которого задают. При использовании n ВП их «размещают» не на одной прямой с РКП и отстоят от него на несколько угловых минут. При этом ВП располагают вокруг луча с РКП на искомый ИРИ так, что расстояние между ними увеличивается, а между ними и азимутальным лучом, по мере удаления от РКП, сокращается. Вычисление напряженности на ВП основано на принципе корреляционной зависимости (КЗ) напряженностей полей, создаваемых в заданном диапазоне частот множеством источников радиоизлучения, находящихся, согласно базе данных, в зоне электромагнитной доступности РКП и вычисляемых как для РКП, так и для всех заданных ВП по определенной программе, например, ПИАР [6]. При этом диаграмма направленности виртуальной антенны и высота ее подвеса для расчета напряженности на ВП выбираются такими же, как и на РКП. В качестве примера, на фиг. 3 приведена (КЗ) напряженностей поля между РКП и одним из ВП. В таблице 1 приведены коэффициенты корреляции, для трех пар ВП/РКП, показывающие тесноту связи между точками их местоположения по напряженностям поля, рассчитанным по программе ПИАР [6].

Рассмотрим определение координат МПИРИ по предлагаемому способу, обратившись к иллюстрации на фиг. 1, на которой показано размещение: 1 БРЭС, 2БРЭС, РКП (точка О), ВП1 (точка А), ВП2 (точка В), 1ЦОРО, 2ЦОРО, 3ЦОРО - центры окружностей отношений (ОРО), известные расстояния (сплошные линии), неизвестные расстояния (штрихпунктирные - до 1БРЭС, пунктирные - до 2БРЭС), φ1, φ2 - азимуты с РКП на 1БРЭС и 2БРЭС, 1ψ1 и 1ψ2 - азимуты с ВП1 на 1БРЭС и 2БРЭС, 2ψ1 и 2ψ2 - азимуты с ВП2 на 1БРЭС и 2БРЭС, а, b, с, d, е, f - неизвестные расстояния до 1 БРЭС, g. h. i. j, k. l - неизвестные расстояния до 2БРЭС.

На фиг. 1 показаны (для простоты) только два ВП для определения координат двух базовых РЭС. Согласно способу, на РКП с координатами (ха, уа) измеряют напряженность поля Еа и азимут ϕ на ИРИ с искомыми координатами O(х,у); задают координаты местоположения МПВП в точке В(хb, уb)и МП ВП в точке С(хс, ус), находящихся в секторе измеренного азимута. По базе данных используемого РКП составляют перечень q базовых РЭС (q БРЭС), также находящихся в секторе измеренного азимута. Вычисляют напряженность поля от этих q БРЭС как в местоположении РКП (МП РКП), так и в МП ВП, используя известные программы, например, ПИАР [6]. По вычисленным напряженностям поля составляют корреляционную зависимость между напряженностью (КЗН) в МП ВП и в МП РКП. По координатам МП ВП и МП РКП и вычисленным напряженностям получают уравнений окружностей равных отношений (OРO), описывающих линию положения ИРИ в виде окружности Аполлония и имеющих координаты центров (ЦОРО). Покажем, на примере, получение ОРО и ее параметров, в частности координат ЦОРО. Возьмем произвольные две окружности, например, с координатами центров МПВП в точке А(ха, уа) и в точке В (xb, yb). Запишем уравнения этих окружностей положения ИРИ через их радиусы и географические координаты в виде:

(х-ха)2+(у-уа)2=r2 а, (х-xb)2+(у-yb)2=r2b.

Найдем окружности равных отношений путем деления полученных выше уравнений:

где: - квадраты отношений напряженностей сигналов в точках А, В, в дБ/мкВ/м.

Коэффициенты n с принятыми допущениями зависят только от взаимного расположения пунктов А и В и наблюдаемого ИРИ. Преобразовав выражения, в соответствии с введенными обозначениями, получим:

(х-xав)2+(у-уав)2=R2

где хав, уав, R - координаты и радиус окружности отношений S, определяются следующими соотношениями:

xав=(ха-xв nав2)/(1-nав2),

yав=(yа-yв nав2)/(1-nав2),

Rав2=nав2[(ха-xв)2+(уа-yв)2]/(1-nав2)2,

При использовании n ВП получают столько же пар КЗН. По координатам q БРЭС, МПВП, МПРКП и ЦОРО вычисляют и азимуты на q БРЭС. Между парами МПВП и МПРКП получают корреляционную зависимость азимутов(КЗА).

Каждое неизвестное расстояние, количество которых равно , после своего определения позволяет получить КМП q БРЭС как координаты точки, находящейся на найденном расстоянии по каждому из лучей по азимуту на ИРИ, измеренному с МПРКП или вычисленному с МПВП или из ЦОРО. Для определения неизвестных расстояний формируют систем двух квадратных уравнений двух неизвестных, которые составляют по теореме косинусов. Первое уравнение системы представляют, как зависимость квадрата известной стороны треугольника через сумму квадратов неизвестных его сторон (расстояний)и разность удвоенного произведения этих сторон (расстояний) на косинус угла между ними.

Таких полных квадратных уравнений может быть составлено m по количеству известных сторон всех треугольников. Второе уравнение системы получают из первых, путем их вычитания. Оно представляет разность двух квадратов тех же неизвестных расстояний. Таких полных квадратных уравнений может быть получено . Из этих двух полных квадратных уравнений составляют m систем уравнений. Пример получения такой системы уравнений приведен ниже. Для пояснения их составления используем более простую иллюстрацию, приведенную на фиг. 2, из которой получаем: первое уравнение системы - из треугольника АВI в виде: .

Второе уравнение системы - из треугольника AEI в виде:

и из треугольника BEI в виде: путем их вычитания: .

В уравнениях (1) и (4), образующих систему, остается два неизвестных квадрата расстояния b и d. Выразив одно неизвестное, например, d из (1) через b, сделав замену b=x и подставив в (4), получим уравнение четвертой степени: , в котором:

ϕа, ϕb - азимуты, вычисляемые по координатам МПВП в точках А(хаа) и В(xb, уb) на q БРЭС (x, y,), ψa и ψb - азимуты, аналогично вычисляемые по координатам с тех же точек на один и тот же ЦОРО.

Аналитическое решение уравнения (5) громоздкое. Лучше решать такое уравнение численно, например, методом деления пополам искомого значения или методом Декарта-Эйлера, зная заранее диапазон возможных значений решения по расстояниям от постов либо ЦОРО до МПИРИ.

Этот диапазон определяется зоной электромагнитной доступности РКП и не превышает 0,005 радиана, то есть не превышает 30 км.

Так как систем квадратных уравнений может быть составлено m, а каждая дает положительное вещественное значение для каждого из двух его неизвестных, то будет получено 2m значений каждого расстояния до каждого из q БРЭС. Следовательно, окончательный результат вычисления расстояния до каждого из q БРЭС нужно усреднить 2m раз.

В таблице 1 приведена зависимость количества усреднений от количества применяемых ВП.

Таблица 1 показывает, что заявляемый способ, по сравнению с прототипом, позволяет, например, при 10 ВП снизить среднее значение ошибки более чем на три порядка, а среднеквадратическое - почти в 60 раз.

Координаты местоположения q БРЭС (xq, yq) определяют, после определения расстояния до них, как:

, где: xi, уi - координаты точек МП РКП, либо МП ВП, либо ЦОРО, Riq - расстояния от этих точек до q-го источника радиоизлучения, ϕiq - азимуты с них же на q-й источник радиоизлучения. По вычисленным координатам (7) q БРЭС и координатам МП ВП и МП РКП получают значения азимутов с последних на q БРЭС в виде:

Получив М значений расстояний от МП ВП, МП РКП и ЦОРО для каждого из q БРЭС и значения азимутов, вычисляют:

1) ошибку по расстоянию как разность истинных, из перечня q БРЭС, расстояний и вычисленных по (5),

2) ошибку по координатам как разность истинных значений широт и долгот из перечня q БРЭС и вычисленных по (7), (8),

3) ошибку по азимуту как разность истинных значений азимутов из перечня q БРЭС, и вычисленных по (10)-(12).

Затем формируют калибровочные характеристики способа по расстоянию (КХР), широте (КХШ) и долготе (КХД) как зависимости ошибки определения расстояния до q БРЭС, широты и долготы местоположения q БРЭС и азимута МП ВП и МП РКП на q БРЭС от вычисленного расстоянии, широты, долготы и азимута.

Определение КМПИРИ выполняется так же, как и для q БРЭС, с той особенностью, что:

1. Напряженность поля от ИРИ для всех К виртуальных постов в точках их местоположения вычисляется не по специализированной программе, например [6], а по полученной КЗН и измеренной на РКП напряженности поля.

2. Местоположение ЦОРО определяется также не по специализированной программе, например [6], а по полученной КЗН и измеренной на РКП напряженности поля.

3. Азимуты со всех МП ВП и ЦОРО определяются по полученной КЗА и измеренному на РКП азимуту ϕ на искомый ИРИ.

Еще раз опишем алгоритм по пунктам. Для этого разобьем весь алгоритм на этапы:

Первый этап.

1. На РКП десятикратно измеряют азимут φ на искомый ИРИ.

2. Вычисляют среднее значение азимута φ и его среднеквадратическое отклонение.

3. По координатам МП РКП задают координаты МП нескольких ВП, находящихся в секторе измеренного на ИРИ азимута φ, не лежащих на одной прямой с МПРКП на расстоянии нескольких угловых минут от РКП, вокруг азимутального луча с РКП на ИРИ в секторе утроенного среднеквадратического отклонения азимута на ИРИ от среднего его значения, увеличивая расстояния между ВП и приближая их местоположения (МП ВП) к лучу от РКП на ИРИ, по мере удаления от РКП

Второй этап.

1. Используя базу данных радиоэлектронных средств (БДРЭС) РКП, формируют из них перечень тех q базовых передающих РЭС (БРЭС), которые располагаются в секторе измеренного азимута ϕ и вычисляют напряженность поля, создаваемую ими как в местоположении используемого РКП (МП РКП), так и местоположении всех МПВП, используя известные программы, например ПИАР [6].

2. По этим вычисленным значениям напряженности поля устанавливают корреляционную зависимость напряженности поля (КЗН) на каждом из МП ВП с напряженностью поля на МП РКП.

3. По вычисленным от q БРЭС напряженностям поля в МП РКП и МП ВП и координатам последних получают для q БРЭС q уравнений линий положения в виде окружностей равных отношений (ОРО), так называемых окружностей Аполлония, имеющих координаты и радиусы своих центров (ЦОРО).

4. Для треугольников, в количестве образовавщихся из точек с координатами местоположений q БРЭС и сочетаний МП РКП, МП ВПи ЦОРО вычисляют такое же количество квадратов длин их сторон.

5. По теореме косинусов вычисленные квадраты длин этих сторон приравнивают к сумме квадратов двух других неизвестных сторон треугольников и разности удвоенного их произведения на косинус угла между ними квадратов, получая q m квадратных уравнений двух неизвестных.

6. Из полученных q m квадратных уравнений двух неизвестных формируют столько же уравнений разности квадратов двух неизвестных сторон.

7. Из полученных квадратных уравнений суммы и разности квадратов неизвестных сторон (расстояний до каждого из q БРЭС) составляют q m систем.

8. Численным методом решают полученные системы и находят длины неизвестных сторон (расстояния от МП РКП и МП ВП до каждого из q БРЭС).

9. Вычисляют величины углов треугольников с вершинами МП РКП, МП ВП и ЦОРО треугольников. По координатам МПРКП, МПВП и q БРЭС вычисляют азимуты на БРЭС и устанавливают корреляционную зависимость азимутов (КЗА) на каждом из МП ВП с азимутами на q БРЭС с МП РКП.

10. По вычисленным азимутам на q БРЭС и координатам МП РКП и МП ВП составляют уравнения азимутального лучей от них на q БРЭС.

11. По уравнениям азимутальных лучей и вычисленным расстояниям определяют координаты q БРЭС.

Третий этап.

1. Вычисляют ошибку определения расстояния δр q БРЭС от МПРКП и МПВП путем вычитания из истинных их расстояний (по базе данных используемого РКП) вычисленных расстояний. Получают К калибровочных характеристик по расстоянию (КХР) как зависимость ошибки определения расстояния от вычисленного расстояния.

2. Вычисляют ошибку определения азимутов q БРЭС путем вычитания из истинных их азимутов (по базе данных РЭС используемого РКП) вычисленных азимутов для МП РКП и МП ВП. Получают К калибровочных характеристик по азимуту (КХА) как зависимость ошибки определения азимутов с МП РКП и МП ВП от вычисленных азимутов с этих точек.

3. Вычисляют ошибку определения координат q БРЭС путем вычитания из истинных их координат(по базе данных РЭС использемого РКП) вычисленных координат по широте и долготе для каждой пары РКП/ВП. Получают К пар калибровочных характеристик (КХ) по широте (КХШ) и долготе (КХД) как зависимость ошибки определения координат от вычисленных координат.

Четвертый этап.

1. Измеряют напряженность поля на РКП, создаваемую искомым ИРИ.

2. Повторяют действия по пунктам 3-11 второго этапа только применительно к искомому ИРИ.

Проведенный анализ уровня техники позволяет установить, что аналоги и наиболее близкий из них - прототип, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявляемого способа определения координат местоположения ИРИ, отсутствуют и, следовательно, заявляемый способ обладает свойством новизны.

Исследование известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого способа, показало, что он не следует явным образом из уровня техники, из которого не выявлена также известность влияния преобразований, предусматриваемых существенными признаками заявляемого изобретения, на достижение указанного результата, что позволяет считать заявляемый объект соответствующим уровню патентоспособности "изобретательский уровень".

Источники информации

1. Сборник материалов курсов повышения квалификации специалистов радиочастотных центров федеральных округов. Книга 2. - СПб.: СПбГУТ. 2003.

2. Липатников В.А., Соломатин А.И., Терентьев А.В. Радиопеленгация. Теория и практика. СПб. ВАС, 2006 г. - 356 с.

3. Разностно-дальномерный способ пеленгования источника радиоизлучения. Патент РФ №2325666 С2. Авторы: Сайбель А.Г., Сидоров П.А.

4. Разнесенный разностно-дальномерный пеленгатор. Патент РФ №2382378, С1. Авторы: Ивасенко А.В., Сайбель А.Г., Хохлов П.Ю.

5. Способ определения координат местоположения источников радиоизлучений. Патент РФ №2 423 721 С2. Авторы: Логинов Ю.И., Екимов О.Б.

6. Проектирование и анализ радиосетей. Описание и инструкция по эксплуатации. Ярославль, 2009.

Однопозиционный энергетический угломерно-дальномерный способ определения координат местоположения (КМП) источников радиоизлучения (КМПИРИ), основанный на измерении параметров искомого источника радиоизлучений (ИРИ) на одном радиоконтрольном посту (РКП) и вычислении тех же параметров в точках, местоположение которых полагается известным, отличающийся тем, что измеряют десятикратно азимут на искомый ИРИ, применяя РКП с логопериодической поворотной антенной системой (ЛПАС), вычисляют среднеквадратическое отклонение азимута от среднего, задают координаты местоположения К виртуальных постов (ВП), на расстоянии нескольких угловых минут от РКП, вокруг азимутального луча с РКП на ИРИ в секторе утроенного среднеквадратического отклонения азимута на ИРИ от среднего его значения, увеличивая расстояния между ВП и приближая их местоположения (МПВП) к лучу от РКП на ИРИ, по мере удаления от РКП, составляют перечень из q базовых радиоэлектронных средств (q БРЭС), представляющих собой источники радиоизлучения, согласно базе данных находящиеся в зоне электромагнитной доступности используемого РКП, вычисляют напряженность поля в точках с координатами местоположения РКП (МПРКП) и каждого ВП, создаваемую каждым q БРЭС заданного диапазона частот, устанавливают корреляционную зависимость по напряженности (КЗН) между МПРКП и каждого МПВП, затем вычисляют, по координатам МПРКП и каждого МПВП, азимуты на q БРЭС и устанавливают корреляционную зависимость азимутов (КЗА) между МПРКП и МПВП; измеряют на РКП напряженность поля искомого ИРИ и по этой напряженности и КЗН определяют напряженность на каждом из ВП, составляют, по координатам МПРКП, МПВП и значениям напряженности поля в этих точках, уравнений окружностей равных отношений (ОРО), описывающих линию положения ИРИ в виде окружности Аполлония и имеющих координаты центров (ЦОРО), вычисляют квадратов расстояний между точками с координатами МПРКП, МПВП и ЦОРО, образующими с точкой МПИРИ m треугольников, составляют в соответствии с теоремой косинусов qm систем двух квадратных уравнений с двумя неизвестными, первое в которых связано с суммой, а второе - с разностью двух квадратов этих неизвестных расстояний, решают системы численным методом и находят неизвестных расстояний до каждого из q БРЭС, а затем составляют уравнения азимутальных лучей по вычисленным с МПРКП,МПВП и ЦОРО азимутам на q БРЭС и получают М значений пар координат для каждого из q БРЭС; после чего создают К калибровочных характеристик (КХ) для пар МПРКП/МПВП по широте(КХШ), долготе(КХД) и азимуту (КХА) как зависимости разности истинных координат и азимутов и соответствующих вычисленных координат и азимутов от вычисленных координат и азимутов; затем вычисляют азимуты с каждого МПВП и ЦОРО на ИРИ по среднему значению азимута ϕ на ИРИ, используя КЗА; вычисляют величины напряженностей поля на каждом МПВП и ЦОРО, создаваемых искомым ИРИ, по измеренной напряженности на РКП, используя КЗН, а затем повторяют все процедуры для ИРИ, как для q БРЭС, вычисляют М пробных расстояний от МПРКП, МПВП и ЦОРО до ИРИ, составляют по среднему значению азимута ϕ с РКП и вычисленным с МПВП и ЦОРО азимутам уравнения азимутальных лучей от них на ИРИ, определяют М предварительных значений КМПИРИ, используя значения пробных расстояний и М уравнений азимутальных лучей с МПРКП и МПВП и ЦОРО на ИРИ, корректируют предварительные значения КМПИРИ по своим КХШ и КХД, усредняют и фиксируют их как окончательные.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к способам распознавания вида и параметров модуляции зондирующих радиосигналов малозаметных радиолокационных станций.

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) тремя стационарными постами простым способом без привлечения уравнений линий положения.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам радиоконтроля для определения координат местоположения источников радиоизлучения (КМПИРИ) УКВ-СВЧ диапазонов, как цифровых, так и аналоговых видов связи, сведения о которых отсутствуют в базе данных (например, государственной радиочастотной службы).

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам радиоконтроля для определения координат местоположения источников радиоизлучения (КМПИРИ) УКВ-СВЧ диапазонов как цифровых, так и аналоговых видов связи, сведения о которых отсутствуют в базе данных (например, государственной радиочастотной службы).

Изобретение относится к радиолокации, радионавигации и может быть использовано в радиотехнических комплексах, определяющих параметры движения летательных аппаратов на основе фазового метода измерений.

Изобретение относится к радиотеплолокации, а именно к радиотеплолокационным (пассивным) системам наблюдения за объектами с помощью сканирующего радиометра, работающего в миллиметровом диапазоне длин волн в условиях повышенного шага сканирования антенны радиометра.

Изобретение относится к области активной радиолокации и может быть использовано для измерения траекторных параметров отдельных элементов и сгустков элементов групповых баллистических объектов.

Изобретение относится к способам поиска и обнаружения объекта на местности по монохромному цифровому (с градациями яркости в каждом пикселе) изображению этой местности, например по радиолокационному изображению, формируемому в радиолокаторах с синтезированной антенной за счет многократного излучения на интервале синтезирования зондирующего сигнала и формирования при движении летательного аппарата виртуальной синтезированной антенной решетки.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам радиоконтроля для определения местоположения источников импульсных радиоизлучений. Достигаемый технический результат – упрощение путем определения пространственных координат местоположения источников радиоизлучений (ИРИ) четырьмя стационарными постами без привлечения уравнений линий положения.

Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для использования в радиолокационных станциях для детектирования движущихся целей на фоне отражений от земной поверхности.

Изобретение относится к области космонавтики, а именно к технике выполнения траекторных измерений и определения параметров орбиты искусственного спутника Земли (ИСЗ), и может быть использовано на наземных и бортовых комплексах управления полетом ИСЗ для точного определения текущих параметров движения ИСЗ.

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) тремя стационарными постами простым способом без привлечения уравнений линий положения.

Изобретение относится к области радионавигации в условиях отсутствия визуальной видимости взлетно-посадочной полосы (ВПП) и в сложных метеорологических условиях и может быть использовано для определения положения средней линии ВПП с помощью бортовой радиолокационной станции (РЛС), без использования наземного оборудования.

Изобретение относится к способу позиционирования терминала связи. Технический результат заключается в обеспечении автоматической идентификации пространства нахождения.

Изобретение относится к сетям беспроводной связи. Технический результат состоит в устранении потерь ортогональности при передачах поднесущих.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для повышения точности определения координат подвижных объектов с помощью аппаратуры длинноволновых радионавигационных систем.

Изобретение относится к способу определения положения летательного аппарата. Для определения положения летательного аппарата в декартовой системе координат производят засечки с двух измерительных пунктов с известными координатами одного дирекционного угла и двух углов места с последующей обработкой полученной информации на ЭВМ.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к способам определения местоположения источника радиоизлучения (ИРИ), и может быть использовано в навигационных, пеленгационных, локационных средствах для определения местоположения ИРИ с летательного аппарата (ЛА), в частности с беспилотного ЛА.

Изобретение относится к аварийной радиомаяковой системе, предназначенной для установки на летательных аппаратах. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам радиоконтроля для определения координат местоположения источников радиоизлучения (КМПИРИ) УКВ-СВЧ диапазонов как цифровых, так и аналоговых видов связи, сведения о которых отсутствуют в базе данных (например, государственной радиочастотной службы).

Изобретение относится к области радиотехники, вычислительной техники, связи и глобальных навигационных спутниковых систем и может быть использовано в гражданской авиации.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам радиоконтроля для определения местоположения источников радиоизлучения УКВ-СВЧ диапазонов как цифровых, так и аналоговых видов связи, сведения о которых отсутствуют в базе данных. Достигаемый технический результат – повышение точности определения координат местоположения ИРИ. В основе способа лежит энергетический принцип, заключающийся в измерении напряженности поля ИРИ в нескольких точках пространства с известными координатами их местоположения. При этом напряженность поля ИРИ на РКП измеряют, а в дополнительной точке вычисляют. В качестве дополнительной точки в способе предложен виртуальный пост, координаты которого задают. При использовании нескольких ВП их «размещают» не на одной прямой с РКП и удаляют от него на несколько угловых минут. При этом ВП «располагают» вокруг луча с РКП на искомый ИРИ так, что расстояние между ними увеличивается, а между ними и азимутальным лучом, по мере удаления от РКП, сокращается. Вычисление напряженности на ВП, необходимое для определения координат местоположения искомого ИРИ, основано на принципе корреляционной зависимости точек пространства по напряженности поля, создаваемого в заданном диапазоне частот каждым из множества базовых источников радиоизлучения, находящихся, согласно базе данных, в зоне электромагнитной доступности РКП и вычисляемых как для РКП, так и для всех заданных ВП по определенной программе, например по программе ПИАР Ярославского государственного университета. 7 ил., 2 табл.

Наверх