Однопозиционный корреляционный угломерный относительно-дальномерный способ определения координат местоположения источников радиоизлучения

Изобретение относится к системам радиоконтроля для определения координат местоположения источников радиоизлучения (КМПИРИ) УКВ-СВЧ диапазонов как цифровых, так и аналоговых видов связи. Технический результат - определение КМПИРИ одним постом радиоконтроля (РКП). Способ основан на измерении параметров искомого источника радиоизлучений (ИРИ) на одном радиоконтрольном посту (РКП) и вычислении тех же параметров в точке, местоположение которой полагается известным, при этом измеряют напряженность поля искомого ИРИ и азимут на него, применяя РКП с логопериодической поворотной антенной системой (ЛПАС), задают координаты местоположения виртуального поста (ВП), на расстоянии нескольких угловых минут относительно РКП в направлении измеренного азимута, вычисляют напряженность поля в месте расположения РКП и ВП, создаваемую каждым из q базовых радиоэлектронных средств (q БРЭС), известных по базе данных, заданного диапазона частот используемого РКП, и находящихся в секторе измеренного азимута, устанавливают корреляционную зависимость (КЗ) между напряженностью поля на ВП и напряженностью поля на РКП, составляют по вычисленным напряженностям уравнения линий положения в виде окружностей равных отношений (ОРО) напряженностей полей (окружность Апполония), создаваемых независимо каждым из q БРЭС, составляют уравнения азимутальных лучей, исходящих из РКП и ВП на каждый из q БРЭС, и переопределяют координаты q БРЭС как координаты точек пересечения ОРО с лучами, направленными от РКП и ВП на q БРЭС, получают при этом калибровочные характеристики (КХ) пар РКП/ВП по широте (КХШ) и долготе (КХД) как зависимости разности истинных и вычисленных координат q БРЭС от вычисленных, вычисляют величину напряженности поля на ВП по КЗ и величине измеренной на РКП напряженности от ИРИ, составляют уравнение ОРО этих напряженностей (окружность Апполония), вычисляют пробные координаты искомого ИРИ, как координаты точек пересечения ОРО с лучами, исходящими от РКП и ВП, с измеренным и вычисленным для них азимутами на ИРИ, усредняют и корректируют по КХ вычисленные координаты, а после этого фиксируют их как окончательные. Кроме того, для повышения точности дополнительно задают координаты n-1 ВП, получают при этом n пар РКП/ВП и n калибровочных характеристик по широте (КХШ) и долготе (КХД), вычисляют пробных значений КМПИРИ, корректируют по КХ вычисленные координаты, усредняют и после этого фиксируют их как окончательные. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

.

 

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам радиоконтроля для определения местоположения источников радиоизлучения (ИРИ), сведения о которых отсутствуют в базе данных (например, государственных радиочастотных служб или государственных служб надзора за связью). Изобретение может быть использовано при поиске местоположения несанкционированных 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, а также необходимость в быстродействующих системах обработки информации.

Наличие в федеральных округах государственной радиочастотной службы взаимосвязанных через центральный пункт разветвленной сети радиоконтрольных постов, 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. Известен способ [3], заключающийся в приеме сигналов источников радиоизлучений в полосе частот ΔF перемещающимся в пространстве измерителем. При перемещении измерителя измеряют уровни сигналов в n (n≥4) точках, последовательно вычисляют n уровней сигнала, по вычисленным отношениям строят n круговых линий положения и определяют координаты источников радиоизлучения как точку пересечения n круговых линий положения. Для повышения достоверности определения местоположения используют статистику. Основным недостатком этого аналога является его не реализуемость, так как так найти точку пересечения n>2 круговых линий положения нельзя.

Известен угломерно-корреляционный способ оценивания местоположения наземных источников радиоизлучения [4]. Угломерно-корреляционный способ оценивания координат местоположения наземных источников радиоизлучения (ИРИ), заключающийся в том, что на борту самолета-пеленгатора одновременно измеряют собственные координаты местоположения x(k), угол курса , пеленг ИРИ , отличающийся тем, что бортовая вычислительная система (БВС) осуществляет разбиение участка местности вокруг ИРИ с грубо определенными прямоугольными координатами хц, zц на I×J прямоугольников с координатами центров xi, zi; для каждого прямоугольника и всех точек пеленгации рассчитывают ожидаемые значения пеленгов, затем осуществляют поиск элементарного участка местности возможного местоположения ИРИ, которому соответствует совокупность измеренных значений пеленгов определяют текущее местоположение ИРИ по величине функционала качества, характеризующего степень соответствия текущей измеренной совокупности пеленгов и их ожидаемых расчетных значений, соответствующих элементарным участкам местности, координаты которых известны, при этом в качестве функционала качества используется экстремум взаимно-корреляционной функции реализации и , определяющий совпадение текущего местоположения ИРИ с измеренным элементарным участком местности, координаты которого известны, или взвешенные суммы квадратов разностей текущих измеренных и расчетных значений пеленгов и , при этом критерием совпадения текущей реализации пеленгов и их расчетных значений является минимум функционала качества

Недостатки этого аналога:

1. Способ рассчитан только на применение на борту самолета-пеленгатора,

2. Требует измерения собственных координат местоположения самолета-пеленгатора,

3. Требует предварительного грубого определения местоположения ИРИ,

4. Требует разбиения участка местности вокруг предполагаемого местоположения ИРИ,

5. Требует измерения пеленгов на каждый участок местности возможного местоположения ИРИ.

Известно также техническое решение [5], которое относится к радиолокации, в частности, к определению местоположения источников радиоизлучений. Техническим результатом является обеспечение возможности определения координат источников радиоизлучений однопозиционной наземной радиолокационной станцией и независимо от условий местности.

Указанный технический результат достигается также тем, что в радиолокационной станции, содержащей пассивный канал обнаружения, включающий последовательно соединенные антенну и приемник, а также блок вычисления координат, содержащий последовательно соединенные устройство измерения сдвига принимаемых сигналов во времени и устройство вычисления координат.

Суть способа состоит в следующем.

Для определения координат источника радиоизлучения используют два канала: пассивный и активный каналы обнаружения. Вся система размещена на одной позиции.

Антенна пассивного канала обнаружения направлена на источник и принимает его прямое радиоизлучение. Для измерения дальности до источника радиоизлучения с угловыми координатами (угол места) и (азимут) используется объект, отражающий радиоизлучение этого источника При этом с помощью активного канала обнаружения работающего в пассивном режиме, осуществляются операции поиска, обнаружения и измерения угловых координат (угла места - и азимута - ) объекта, отражающего излучение, коррелированное с прямым излучением (т.е. осуществляется поиск отражающего объекта). По положению максимума взаимной корреляционной функции излучений, принятых двумя каналами обнаружения, определяют величину временного сдвига этих излучений.

После чего осуществляется зондирование направления с координатами , и измеряется дальность R0 до объекта, при необходимости уточняются координаты , .

Недостатками этого аналога являются:

1. Способ может применяться только к цифровым (дискретным) видам связи.

2. Необходимы два канала: активный и пассивный, что совершенно недопустимо в военных условиях применения из-за демаскирования средства.

3. Необходимость измерения сдвига принимаемых сигналов во времени требует системы жесткой синхронизации.

4. Необходимо осуществлять операции поиска, обнаружения и измерения угловых координат (угла места - и азимута - ) объекта, отражающего излучение.

Существенно ближе к предлагаемому способу, является [6].

Способ [6] относится к пассивным системам радиоконтроля и предназначен для определения координат источников радиоизлучений УКВ-СВЧ диапазонов, использующих цифровые (дискретные) виды сигналов из одного РКП. Способ определения местоположения ИРИ основан на измерении направления на ИРИ, оценке относительной временной задержки, с последующим вычислением координат ИРИ, как точки пересечения линии направления на источник и гиперболической линии положения. Все измерения производятся на одном приемном пункте. При этом, оценка относительной временной задержки определяется путем вычисления времени расхождения прихода сигнала от источника относительно опорной временной шкалы, сформированной на основе оценки временной структуры сигнала источника, местоположение которого полагается известным, определяемой на основе сравнения оценок расхождения времени прихода сигналов по времени от источников с известным и оцениваемым местоположением, функционирующих в единой системе синхронизации цифровыми (дискретными) видами сигналов.

Недостатками способа являются:

1). Способ распространяется только на цифровые (дискретные) виды средств связи с четко выраженным периодом следования импульсов тактовой (цикловой) синхронизации, функционирующие в единой системе синхронизации, временные параметры которой и точность их определения существенно влияют на оценку относительной временной задержки, а, следовательно, и точность определения координат искомого ИРИ.

2) Отсутствует решение по повышению точности оценки определения координат искомого ИРИ, например, путем увеличении числа корреспондентов из состава радиосети и усреднения результатов вычисления координат искомого ИРИ применительно к каждому из корреспондентов радиосети;

3) Должна быть априорно известна (либо доступна оцениванию) частотно-временная структура сигнала (частота (период) следования импульсов тактовой (цикловой) синхронизации). При этом, оценивание частотно-временной структуры сигнала приводит к появлению дополнительной погрешности вычисления координат искомого ИРИ и появлению дополнительных временных и аппаратурных затрат при внедрении способа.

4) Область применения способа ограничивается тем, что для реализации способа необходимо иметь:

а) особое радиоприемное устройство, в котором дополнительно должен быть введен автокоррелятор,

б) пеленгатор, удовлетворяющий требованиям по достаточной точности пеленгования, исходя из точности определения координат искомого ИРИ.

Наиболее близким по своей технической реализуемости к заявляемому способу является способ [7], 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 (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 КМПИРИ, а также демаскирует параметры ее функционирования и местоположение перед иностранной радиоразведкой.

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

Целью настоящего изобретения является разработка способа определения координат местоположения ИРИ, не требующего дополнительных аппаратных затрат для его реализации на существующих радиоконтрольных постах Радиочастотной службы Российской Федерации, в котором устранены недостатки прототипа.

Эта цель достигается с помощью признаков, указанных в формуле изобретения, общих с прототипом: способ определения координат местоположения источников радиоизлучения (КМПИРИ), основанный на измерении и вычислении напряженности поля на радиоконтрольных постах в нескольких точках пространства, и отличительных: измеряют напряженность поля искомого ИРИ и азимут на него, применяя РКП с логопериодической поворотной антенной системой (ЛПАС), на расстоянии нескольких угловых минут относительно РКП, задают координаты местоположения виртуального поста (ВП), вычисляют по специализированной программе напряженность поля в месте расположения РКП и ВП, создаваемую каждым q базовым радиоэлектронным средством (q БРЭС), известным по базе данных заданного диапазона частот и находящимся в секторе измеренного азимута, устанавливают корреляционную зависимость (КЗ) между напряженностью поля на ВП и напряженностью поля на РКП, составляют по вычисленным напряженностям уравнения линий положения в виде окружностей равных отношений (ОРО) напряженностей (окружность Аполлония) полей, создаваемых от каждого из q БРЭС, составляют уравнения азимутальных лучей, исходящих из РКП и ВП на каждый из последних, и переопределяют координаты q БРЭС, как координаты точек пересечения ОРО с лучами, направленными от РКП и ВП на q БРЭС, получают, при этом, калибровочные характеристики (КХ) пары РКП/ВП по широте (КХШ) и долготе (КХД), как зависимость вычисленных координат q БРЭС от истинных, вычисляют величину напряженности поля на ВП по КЗ и величине измеренной на РКП напряженности от ИРИ, а, затем, составляют уравнение ОРО этих напряженностей (окружность Аполлония), вычисляют пробные координаты искомого ИРИ, как координаты точек пересечения ОРО с лучами, исходящими от РКП и ВП, с измеренным и вычисленным для них азимутами на ИРИ, усредняют, и корректируют по КХ вычисленные координаты, а после этого фиксируют их, как окончательные. 2. Однопозиционный угломерный относительно-дальномерный способ отличающийся по п.1 тем, что, вместо одного ВП, задают координаты n ВП, получают, при этом, n пар РКП/ВП и n калибровочных характеристик по широте (КХШ) и долготе (КХД), вычисляют пробных значений, КМПИРИ, корректируют по КХ вычисленные координаты, усредняют и, после этого, фиксируют их, как окончательные.

Задача определения координат местоположения источника радиоизлучения с одной позиции может быть решена при использовании дополнительного (виртуального) поста. По известным координатам постов (основного и виртуального) и полученным на этих постах результатам измерения или вычислений напряженностей поля сигналов и измерений азимута на искомый ИРИ с одного поста могут быть определены координаты местоположения ИРИ (КМПИРИ)

Для определения КМПИРИ априори должна быть известна несущая частота его радиоизлучений, что достигается (для любых методов) на этапе сканирования диапазонов или полос частот с определенным шагом радиоприемным устройством или с помощью спектроанализатора, позволяющего точнее определить значение несущей частоты в полосе радиоизлучения ИРИ.

Для осуществления способа используем детерминистскую модель со следующими допущениями:

1. Используем уравнения распространения сигналов в свободном пространстве [1].

2. Параметры и характеристики приемников постов радиотехнических измерений идентичны, а их изменения, а также изменения параметров и характеристик наблюдаемых РЭС и условий распространения сигналов на интервале измерений отсутствуют.

3. Диаграммы направленности приемных и передающих антенн в горизонтальной плоскости круговые.

1. Однопозиционный угломерный относительно-дальномерный способ определения координат местоположения источников радиоизлучения, основанный на измерении параметров искомого источника радиоизлучений (ИРИ) на одном радиоконтрольном посту (РКП) и вычислении тех же параметров в точке, местоположение которой полагается известным, отличающийся тем, что, измеряют напряженность поля искомого ИРИ и азимут на него, применяя РКП с логопериодической поворотной антенной системой (ЛПАС), на расстоянии нескольких угловых минут относительно РКП в направлении измеренного азимута задают координаты местоположения виртуального поста (ВП) вычисляют по специализированной программе напряженность поля в месте расположения РКП и ВП, создаваемую каждым из q базовых радиоэлектронных средств (q БРЭС), известных по базе данных заданного диапазона частот и находящихся в секторе измеренного азимута, устанавливают по вычисленным напряженностям полей корреляционную зависимость (КЗ) между напряженностью поля на ВП и напряженностью поля на РКП, составляют по вычисленным напряженностям уравнения линий положения в виде окружностей равных отношений (ОРО) напряженностей (окружность Аполлония) полей, создаваемых независимо каждым из q БРЭС, составляют уравнения азимутальных лучей, исходящих из РКП и ВП на каждый из q БРЭС, и переопределяют координаты q БРЭС, как координаты точек пересечения ОРО с лучами, направленными от РКП и ВП на q БРЭС, получают, при этом, калибровочные характеристики (КХ) пары РКП/ВП по широте (КХШ) и долготе (КХД), как зависимость разности истинных и вычисленных координат q БРЭС от вычисленных, вычисляют величину напряженности поля на ВП по КЗ и величине измеренной на РКП напряженности от ИРИ, а, затем, составляют уравнение ОРО этих напряженностей (окружность Аполлония), вычисляют пробные координаты искомого ИРИ, как координаты точек пересечения ОРО с лучами, исходящими от РКП и ВП, с измеренным и вычисленным для них азимутами на ИРИ, усредняют, и корректируют по КХ вычисленные координаты, а после этого фиксируют их, как окончательные.

Для повышения точности определения КМПИРИ вместо одного ВП, задают координаты n ВП, получают, при этом, n пар РКП/ВП и n калибровочных характеристик по широте (КХШ) и долготе (КХД), вычисляют пробных значений,

КМПИРИ, корректируют по КХ вычисленные координаты, усредняют и, после этого, фиксируют их, как окончательные.

Принцип действия способа поясняется иллюстрациями, приведенными на:

фигуре 1 - расположение РКП, ВП и ИРИ,

фигуре 2 - пример корреляционной зависимости напряженности, созданной базовыми РЭС на ВП от напряженности поля этих же БРЭС на РКП, аппроксимированной полиномом,

фигуре 3 - расположение эквипотенциальных окружностей поля вокруг РКП о(ха,уа), ВП o(xb,yb), окружности равных отношений o(xab,yab), и азимутального луча с азимутом ϕ с РКП на ИРИ(х,у),

фигуре 4 -калибровочная характеристика пары РКП/ВП по долготе,

фигуре 5 - калибровочная характеристика пары РКП/ВП по широте,

фигуре 6 - расположение РКП, трех ВП, четырех азимутов и искомого ИРИ.

Напряженность поля в любой точке изотропной среды связана [8] с мощностью излучающего объекта, в том числе и искомого ИРИ, и его расстоянием R от точки местоположения излучателя, формулой:

Здесь P - мощность ИРИ в кВт, η - коэффициент полезного действия антенны, G - коэффициент усиления антенны относительно изотропного излучателя, R - расстояние, в км.

Выражение (1) запишем, для упрощения, ввиде: ,

где П - эквивалентная мощность передатчика.

Отсюда, для двух точек a и b, получаем:

Эти отношения напряженностей в точках а и b при приеме сигналов не зависят от мощности передатчика и статистически равны отношению расстояний или отношению времен распространения от ИРИ до точек приема сигналов. Как корреляционно связаны продолжительности распространения сигналов, пропорциональные расстояниям от ИРИ до точек их приема, так и напряженности в точках приема корреляционно, а не функционально, детерминировано, связаны друг с другом. Почему корреляционно, а не функционально? Трассы распространения разные, среда распространения не является изотропной. Расстояния от ИРИ до точек приема определяются не только координатами точек местоположения ИРИ и приема сигналов, но и и особенностью трассы распространения радиоволны: препятствиями, переотражениями и. т.п. В предложенном способе для измерения напряженности сигналов используется только один РКП. С этого же поста измеряют азимут ϕ на искомый ИРИ. Для определения КМПИРИ применен дополнительный пост-виртуальный. Координаты ИРИ, выявленного в результате сканирования диапазона частот в процессе радиоконтроля, как претендента на поиск, находят, как усредненные координаты точек пересечения азимутальных лучей с измеренным азимутом ϕ от РКП и вычисленным азимутом с ВП на ИРИ и линии положения в виде окружности равных отношений напряженностей (окружности Аполлония), измеренной на РКП и вычисленной на ВП. Напряженность на ВП вычисляют по результату измерения напряженности на РКП и с использованием корреляционной зависимости (КЗ), полученной в результате расчета напряженности по какой либо известной программе, например, по программе ПИАР [9]. Для получения КЗ, из базы данных РЭС используемого РКП, формируют перечень qБРЭС, координаты которых находятся в секторе измеренного для искомого ИРИ азимута. По данным этих РЭС (координаты, мощность, высота подвеса антенны, коэффициент усиления антенны и другие параметры, необходимые для расчета напряженности поля), взятым из базы данных, производят расчет напряженности по программе [9], как для РКП, так и для ВП. Аппроксимированное уравнение корреляционной зависимости напряженности на ВП от напряженности на РКП, по результатам выполненного их расчета, получают с помощью стандартной программы Excel. Для получения уравнения ОРО запишем уравнения исходных окружностей положения ИРИ через их радиусы и географические координаты постов в виде:

Для РКП(хаа) в точке а:

Для ВП(xв,yв) в точке в:

Уравнения ОРО находят путем деления квадратов радиусов исходных окружностей, приравнивая полученное отношение обратному отношению квадратов напряженностей поля в точках размещения этих окружностей, то есть РКП и ВП. При этом, получают:

где: - квадрат отношения напряженностей поля сигналов в точках В и А. Отношение напряженностей поля сигналов, согласно (2), делает решение задачи определения координат местоположения излучающих объектов инвариантным относительно мощности этих РЭС и снижает погрешность координатометрии от флюктуации напряженности поля сигналов.

Коэффициент n с принятыми допущениями зависят только от взаимного расположения пунктов А, в, и наблюдаемого ИРИ. Преобразовав выражение (5), в соответствии с выражениями (3) и (4), получим:

где: xав, yав, Rав - координаты и радиус ОРО (окружности Аполлония) Sав, определяют по следующим соотношениям:

Уравнение азимутального луча с РКП на ИРИ с азимутом ϕ запишем в виде:

Пробные значения КМПИРИ определяют, как координаты точки пересечения окружности Аполлония по уравнению (6) и азимутального луча (8), то есть, решением системы:

Фигура 3 поясняет получение этой точки пересечения.

Так как, и азимут ϕ, измеренная напряженность Ea и вычисленная напряженность Eb включают случайную и систематическую ошибки, то и полученный результат вычисления КМПИРИ будет содержать ошибку. Для ее снижения предусматривают калибровку способа по калибровочной характеристике (КХ) пары РКП/ВП. Для ее получения по координатам РКП и q БРЭС, перечень которых составляют при формировании КЗ, как это описано выше, получают уравнения азимутальных лучей на каждый из последних, а, на основании вычисленных напряженностей поля q БРЭС и координат местоположения РКП и ВП, составляют уравнения (6) линии положения в виде ОРО напряженностей (окружности Аполлония) и переопределяют координаты q БРЭС, как координаты точки пересечения окружностей равных отношений с лучом, направленным с РКП на БРЭС с соответствующим угловым коэффициентом К, который вычисляют, как

где: xi, yi - широта и долгота любого из q БРЭС.

Вычисленные путем решения системы уравнений (9), пробные КМПИРИ корректируют по калибровочным характеристикам (КХ) пары РКП/ВП, приведенным на фиг. 4 (КХ по долготе) фиг. 5. (КХ по широте), как зависимости разности истинных координат по базе данных БРЭС и вычисленных от вычисленных. После корретировки КМПИРИ их фиксируют, как окончательные.

2. Для повышения точности определения КМПИРИ увеличивают количество ВП. Для чего: задают координаты n ВП, вычисляют по специализированной программе, например, [9], напряженность поля в месте расположения n ВП и РКП, создаваемую каждым базовым радиоэлектронным средством (БРЭС) заданного диапазона частот, известным по базе данных и находящимся в секторе измеренного азимута, по координатам РКП и БРЭС составляют уравнения азимутальных лучей на каждый из последних, а на основании вычисленных напряженностей поля БРЭС и координат местоположения РКП и ВП составляют уравнения линий положения в виде окружностей равных отношений напряженностей (окружностей Аполлония). Получают n пар РКП/ВП и переопределяют координаты БРЭС, как координаты точек пересечения окружностей равных отношений с каждым лучом, направленным с РКП и ВП на БРЭС с вычисленным азимутом, получают, при этом, n калибровочных характеристик (КХ) n пар РКП/ВП, как зависимости истинных координат БРЭС от вычисленных. Устанавливают корреляционную зависимость (КЗ) между напряженностью поля БРЭС на каждый из ВП и напряженностью поля тех же БРЭС на РКП, и по полученной КЗ и измеренной на РКП напряженности поля искомого ИРИ, вычисляют величину напряженности поля ИРИ на n ВП, а, затем, на основании измеренной и вычисленной напряженности и координат местоположения РКП и ВП, составляют для каждой n пар РКП/ВП уравнения линий положения в виде ОРО этих напряженностей (окружности Аполлония), и находят пробные координаты местоположения искомого ИРИ, как координаты точек пересечения окружностей равных отношений с лучом, направленным с РКП на искомый ИРИ с измеренным азимутом, а затем по каждой КХ пары РКП/ВП корректируют вычисленные координаты, усредняют все пробные откорректированные координаты искомого ИРИ и фиксируют усредненные откорректированные значения, как окончательные. На фиг. 6. приведено размещение СРКП, трех ВП, и искомого ИРИ. Применение n ВП, вместо одного, требует, как это описано по п1, формулы получения n КЗ и 2n КХ (по долготе и широте) при однопозиционном измерении на СРКП напряженности искомого ИРИ и азимута на него. При этом, увеличивается статистика в раз, что приводит к снижению среднего значения ошибки определения КМПИРИ в раз и снижения среднеквадратической ошибки, примерно, в n раз.

Предложенный способ, по принципу работы и отсутствию средств радиосвязи для своего функционирования, является пассивным, наиболее скрытным и, следовательно, наименее уязвимым для обнаружения средствами радиоразведки. Способ, для своей реализации, является предельно минимальным по количеству оборудования, размещенном на одной позиции. Способ позволяет без каких либо затрат, только путем увеличения количества виртуальных постов, повышать точность определения КМПИРИ.

Таким образом, предложенный способ позволяет устранить недостатки прототипа и определять местоположение любых источников ИРИ. Отсутствие принципиальных ограничений по быстродействию, низкая стоимость внедрения способа, не требующего дополнительных аппаратных затрат для его реализации на существующих радиоконтрольных постах Радиочастотной службы Российской Федерации, прозрачность алгоритма определения местоположения ИРИ, как радикального центра окружностей равных отношений, свидетельствует о высокой технико-экономической эффективности предложенного способа.

Источники информации

1. Справочник по радиоконтролю. Международный союз электросвязи. - Женева: Бюро радиосвязи. 2002. - 585 с.

2. Корнеев И.В., Ленцман В.Л. и др. Теория и практика государственного регулирования использования радиочастот и РЭС гражданского применения. Сборник материалов курсов повышения квалификации специалистов радиочастотных центров федеральных округов. Книга 2. - СПб.: СПбГУТ. 2003.

3. Патент RU №2306579, опубл. 20.09.2007 г.

4. Угломерно-корреляционный способ оценивания координат местоположения наземных источников радиоизлучения. Патент РФ №2458358. Авторы: Верб B.C., Гандурин В.А,, Косогор А.А,, Меркулов В.И., Миляков Д.А., Тетеруков А.Г., Чернов B.C.

5. Способ определения координат источника радиоизлучения и радиолокационная станция для его реализации. Патент РФ №2217773 Автор(ы): Беляев Б.Г., Голубев Г.Н., Жибинов В.А., Кисляков В.И., Лужных С.Н

6. Способ местоопределения источников радиоизлучений.

Патент РФ №2248584 С2. Автор(ы): Лузинов В.А. (RU), Устинов К.В. (RU)

7. Способ определения координат местоположения источников радиоизлучений. Патент РФ №2423721 С2. Авторы: Логинов Ю.И., Екимов О.Б.

8. РЕКОМЕНДАЦИЯ МСЭ-R Р. 525-2* (*3-я Исследовательская комиссия по радиосвязи внесла в 2000 году в настоящую Рекомендацию редакционные поправки в соответствии с Резолюцией МСЭ-R 44.) Расчет ослабления в свободном пространстве.

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

1. Однопозиционный угломерный относительно-дальномерный способ определения координат местоположения источников радиоизлучения, основанный на измерении параметров искомого источника радиоизлучений (ИРИ) на одном радиоконтрольном посту (РКП) и вычислении тех же параметров в точке, местоположение которой полагается известным, отличающийся тем, что измеряют напряженность поля искомого ИРИ и азимут на него, применяя РКП с логопериодической поворотной антенной системой (ЛПАС), на расстоянии нескольких угловых минут относительно РКП, задают координаты местоположения виртуального поста (ВП), вычисляют напряженность поля в месте расположения РКП и ВП, создаваемую каждым из q базовых радиоэлектронных средств (q БРЭС), известных по базе данных заданного диапазона частот и находящихся в секторе измеренного азимута, устанавливают корреляционную зависимость (КЗ) между напряженностью поля на ВП и напряженностью поля на РКП, составляют по вычисленным напряженностям уравнения линий положения в виде окружностей равных отношений (ОРО) напряженностей (окружность Аполлония) полей, создаваемых независимо каждым из q БРЭС, составляют уравнения азимутальных лучей, исходящих из РКП и ВП на каждый из q БРЭС, и переопределяют координаты q БРЭС как координаты точек пересечения ОРО с лучами, направленными от РКП и ВП на q БРЭС, получают при этом калибровочные характеристики (КХ) пар РКП/ВП по широте (КХШ) и долготе (КХД) как зависимости разности истинных и вычисленных координат q БРЭС от вычисленных, вычисляют величину напряженности поля на ВП по КЗ и величине измеренной на РКП напряженности от ИРИ, а затем составляют уравнение ОРО этих напряженностей (окружность Аполлония), вычисляют пробные координаты искомого ИРИ как координаты точек пересечения ОРО с лучами, исходящими от РКП и ВП, с измеренным и вычисленным для них азимутами на ИРИ, усредняют и корректируют по КХ вычисленные координаты, а после этого фиксируют их как окончательные.

2. Однопозиционный угломерный относительно-дальномерный способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно задают координаты n-1 ВП, получают при этом n пар РКП/ВП и n калибровочных характеристик по широте (КХШ) и долготе (КХД), вычисляют пробных значений КМПИРИ, корректируют по КХ вычисленные координаты, усредняют и после этого фиксируют их как окончательные.



 

Похожие патенты:

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 и может быть использовано при создании многопозиционных комплексов радиотехнического наблюдения. Достигаемым техническим результатом изобретения является повышение точности определения местоположения источников квазинепрерывного широкополосного сигнала комплексом радиотехнического наблюдения и уменьшение времени местоопределения источников радиоизлучения.

Изобретение для обнаружения источников радиоизлучения (ИРИ), функционирующих в условиях шума неизвестной интенсивности. Достигаемый технический результат - уменьшение количества ложных тревог (ложных ИРИ) на выходе обнаружителя цифрового панорамного.

Изобретение относится к области радиолокационной техники, в частности к области электронных индикаторных устройств обзорных радиолокационных станций (РЛС). .

Изобретение относится к геофизике и Может быть использовано для радиолокационной разведки геологических неоднородностей. .

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 локационной техники и может быть использовано в системах поиска объектов и в радиолокации. Достигаемый технический результат - увеличение точности определения направления на импульсные излучатели без увеличения громоздкости.

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 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 области радиотехники и может быть использовано в пассивных системах местоопределения (МО) источников радиоизлучения (ИРИ), размещенных на неровных участках местности.

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.

Изобретение относится к пассивным системам радиомониторинга и может быть использовано в системах местоопределения источников радиоизлучения (ИРИ). Достигаемый технический результат изобретения - повышение эффективности определения координат ИРИ, размещенных в труднодоступной местности.

Изобретение относится к пассивным системам радиоконтроля и может быть использовано в системах местоопределения радиоизлучающих средств. Достигаемый технический результат - снятие ограничения по взаимному пространственному расположению приемных каналов пеленгационных пунктов.

Изобретение относится к пассивным системам радиомониторинга радиоэлектронных средств, в частности может быть использовано в системах местоопределения источников радиоизлучения (ИРИ).

Изобретение относится к радиолокации и радионавигации и предназначено для определения оценок местоположения подвижных источников радиосигнала на дорожной сети. Достигаемый технический результат – расширение возможностей способа однопозиционной радиолокации.

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 системам радиоконтроля для определения координат местоположения источников радиоизлучения УКВ-СВЧ диапазонов как цифровых, так и аналоговых видов связи. Технический результат - определение КМПИРИ одним постом радиоконтроля. Способ основан на измерении параметров искомого источника радиоизлучений на одном радиоконтрольном посту и вычислении тех же параметров в точке, местоположение которой полагается известным, при этом измеряют напряженность поля искомого ИРИ и азимут на него, применяя РКП с логопериодической поворотной антенной системой, задают координаты местоположения виртуального поста, на расстоянии нескольких угловых минут относительно РКП в направлении измеренного азимута, вычисляют напряженность поля в месте расположения РКП и ВП, создаваемую каждым из q базовых радиоэлектронных средств, известных по базе данных, заданного диапазона частот используемого РКП, и находящихся в секторе измеренного азимута, устанавливают корреляционную зависимость между напряженностью поля на ВП и напряженностью поля на РКП, составляют по вычисленным напряженностям уравнения линий положения в виде окружностей равных отношений напряженностей полей, создаваемых независимо каждым из q БРЭС, составляют уравнения азимутальных лучей, исходящих из РКП и ВП на каждый из q БРЭС, и переопределяют координаты q БРЭС как координаты точек пересечения ОРО с лучами, направленными от РКП и ВП на q БРЭС, получают при этом калибровочные характеристики пар РКПВП по широте и долготе как зависимости разности истинных и вычисленных координат q БРЭС от вычисленных, вычисляют величину напряженности поля на ВП по КЗ и величине измеренной на РКП напряженности от ИРИ, составляют уравнение ОРО этих напряженностей, вычисляют пробные координаты искомого ИРИ, как координаты точек пересечения ОРО с лучами, исходящими от РКП и ВП, с измеренным и вычисленным для них азимутами на ИРИ, усредняют и корректируют по КХ вычисленные координаты, а после этого фиксируют их как окончательные. Кроме того, для повышения точности дополнительно задают координаты n-1 ВП, получают при этом n пар РКПВП и n калибровочных характеристик по широте и долготе, вычисляют пробных значений КМПИРИ, корректируют по КХ вычисленные координаты, усредняют и после этого фиксируют их как окончательные. 1 з.п. ф-лы, 6 ил..

Наверх