Способ формирования эллиптической диаграммы направленности цифровой активной фазированной антенной решетки на базе "стаи" микроспутников с применением сверхрегенеративных приемопередающих устройств

Изобретение относится к радиолокации. Каждый микроспутник в строго определенные моменты времени выдает или принимает импульсные сигналы при помощи сверхрегенеративного приемопередающего устройства, управляемого бортовым микроконтроллером, причем моменты передачи или приема для каждого микроспутника в зависимости от его координат на орбите индивидуально подбираются таким образом, что только в определенной точке сканируемого пространства сигналы будут синфазны. Технический результат заключается в повышении чувствительности и энергоэффективности антенных систем. 1 ил.

 

Способ формирования эллиптической диаграммы направленности цифровой активной фазированной антенной решетки на базе «стаи» микроспутников с применением сверхрегенеративных приемопередающих устройств

Изобретение относится к радиолокации.

Известна цифровая активная фазированная антенная решетка (ЦАФАР), у которой все приемопередающие модули расположены в одной плоскости [1]. Однако излучение от такой ЦАФАР не позволяет получить высокую разрешающую способность при пеленгации объектов за счет небольших размеров антенного поля.

Цель изобретения - повышение эффективности ЦАФАР за счет повышения чувствительности и энергоэффективности антенных систем.

Техническим результатом является формирование эллиптической диаграммы направленности при помощи «стаи» микроспутников, каждый из которых является приемопередающим модулем с динамически изменяемыми координатами по орбитальным траекториям.

Указанный технический результат достигается тем, что каждый микроспутник в строго определенные моменты времени выдает или принимает импульсные сигналы при помощи сверхрегенеративного приемопередающего устройства, управляемого бортовым микроконтроллером, причем моменты передачи или приема для каждого микроспутника в зависимости от его координат на орбите индивидуально подбираются таким образом, что только в определенной точке сканируемого пространства сигналы будут синфазны.

В этом случае ЦАФАР реализует эллиптическую диаграмму направленности [2]. Координаты пеленгуемой цели будут позиционироваться в трехмерной декартовой системе координат. Микроспутники собственные текущие координаты будут определять при помощи космических аппаратов системы ГЛОНАС.

На фиг. 1 изображена схема пеленгации объекта при помощи ЦАФАР на базе «стаи» микроспутников с применением сверхрегенеративных приемопередающих устройств.

Бортовой контроллер микроспутника 1 передает управляющую информацию на «стаю» микроспутников 2. В заданные моменты времени сверхрегенеративные приемопередающие устройства формируют радиоволны, которые на пеленгуемом объекте 3 окажутся в одинаковой фазе. Отраженные радиоволны от пеленгуемого объекта 3 достигнут «стаи» микроспутников 2 в разные моменты времени, причем индивидуально каждый микроспутник «стаи» 2 позволит сверхрегенеративному приемопередающему устройству осуществить прием импульсного сигнала по командам бортового микроконтроллера. Сверхрегенеративный приемник имеет коэффициент усиления свыше сотни тысяч, что позволяет значительно повысить чувствительность антенной системы в целом.

Недостатком сверхрегенеративного приемника являются шумы при приеме аналогового сигнала. Однако, сверхрегенеративный приемник при приеме цифровых сигналов практически лишен этого недостатка, что позволяет эффективно его применить для ЦАФАР. Дополнительным преимуществом является возможность исключения регулируемых линий задержек, так как можно задавать для сверхрегенеративного приемника момент времени для приема импульсного радиосигнала, а все остальное время блокировать его работу. Это касается и режима передачи радиоволны, так как момент начала генерации может быть задан с высокой точностью. Таким образом, сверхрегенеративные устройства в составе ЦАФАР позволяют отказаться от обычных приемопередающих устройств и регулируемых линий задержки и фазовращателей. Причем, чувствительность и энергоэффективность ЦАФАР при этом возрастет.

Дополнительным преимуществом является увеличение размеров ЦАФАР в соответствии с пространственным размещением на орбите «стаи» микроспутников. Это не только повысит разрешающую способность антенной системы за счет увеличения базы наблюдения, но и повысит скрытность антенной системы за счет малой мощности передаваемой радиоволны каждым микроспутником, что не позволяет его запеленговать. Кроме того, «стая» микроспутников может быть распределена на фрагменты для независимой пеленгации одновременно нескольких радиолокационных целей.

Литература

1. Цифровая активная фазированная антенная решетка: патент №2617457.

2. Способ формирования эллиптической диаграммы направленности для активной фазированной антенной решетки: патент №2642515.

Способ формирования эллиптической диаграммы направленности цифровой активной фазированной антенной решетки на базе «стаи» микроспутников с применением сверхрегенеративных приемопередающих устройств реализован на околоземной орбите, отличающийся тем, что каждый микроспутник в строго определенные моменты времени выдает или принимает импульсные сигналы при помощи сверхрегенеративного приемопередающего устройства, управляемого бортовым микроконтроллером, причем моменты передачи или приема для каждого микроспутника в зависимости от его координат на орбите индивидуально подбираются таким образом, что только в определенной точке сканируемого пространства сигналы будут синфазны.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к антенной технике. Технический результат – возможность поддержки антенными блоками множества системных функций.

Изобретение относится к радиолокации. Техническим результатом является эффективное обнаружение затенения антенны транспортного средства.

Изобретение относится к антенной технике, а именно к антенным системам с аппаратно-формируемой диаграммой направленности и электронным управлением лучом, и может быть использовано в мобильных и стационарных средствах связи.

Изобретение относится к приводным механизмам и может быть использовано в качестве приводов антенн, локаторов, телекамер и других устройств, установленных на военной или иной специализированной технике.

Изобретение относится к медицине. Матрица антенн для электрической связи с антенной субмиллиметрового размера, встроенной в офтальмологическое устройство, содержит: основание; первую подложку, поддерживаемую основанием, при этом первая подложка имеет первую форму, выполненную с возможностью взаимодействия с офтальмологическим устройством, имеющим одну или более форм, одна из которых комплементарна первой форме; и одну или более матриц изолированных антенн субмиллиметрового размера, выполненных с возможностью обеспечивать оптимизированную связь ближнего поля между по меньшей мере одной из изолированных антенн субмиллиметрового размера в одной или более матриц и по меньшей мере одной антенной субмиллиметрового размера в офтальмологическом устройстве.

Настоящее изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при разработке устройств для сложения излученной мощности двух и более антенн диапазона электромагнитных волн с частотой менее 0,3 кГц, т.е.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для приема сигналов с различных направлений на одно приемное устройство. Многолучевая антенная система с одним выходом содержит: антенную решетку, состоящую из пространственно разнесенных антенных элементов; диаграммообразующую схему, содержащую блоки весовых коэффициентов w1, w2,…, wK, которые управляют формой диаграммы направленности; сумматор, суммирующий сигналы с выходов диаграммообразующей схемы, выход сумматора является выходом антенной системы; блок расчета весовых коэффициентов wk (k=1,…, K), зависящих от априорной информации о расположении антенных элементов и параметров диаграммы направленности; блок, формирующий ожидаемые направления прихода сигналов; блок задания параметров диаграммы направленности ДН.

Изобретение относится к области спутниковой связи и может быть использовано для компенсации неидеальной поверхности рефлектора в системе спутниковой связи. Предложен способ, который включает измерение амплитуды и фазы сигналов, отраженных от рефлектора спутника, причем эти амплитуды и фазы формируют первую совокупность результатов измерения.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к радиоэлектронным системам, применяющим цифровые антенные решетки. Способ заключается в том, что формирование в одноименных парциальных лучах многолучевой диаграммы направленности цифровой антенной решетки комплексных цифровых сигналов каналов виртуальной апертуры осуществляется из соответствующих комплексных цифровых сигналов каналов реальной апертуры путем их задержки во времени.

Изобретение относится к системам радиолокации. Способ формирования эллиптической диаграммы направленности для активной фазированной антенной решетки, содержащей линии задержки, причем линии задержки в антенне настраиваются таким образом, что прием и передача осуществляются электромагнитным излучением, сходящимся в фокусе эллипсоида.

Изобретение относится к космической технике. Способ формирования группировки космических аппаратов (КА) для локального наблюдения заданной области планеты, оснащенных оптико-электронной аппаратурой дистанционного зондирования, включает выведение КА на кратно-синхронные с периодом вращения планеты орбиты.

Изобретение относится к спутниковым системам наблюдения Земли. Способ включает перевод спутника с кратной геосинхронной орбиты на близкую по высоте компланарную квазисинхронную орбиту с малой периодичностью наблюдения заданного района Земли.

Изобретение относится к спутниковым системам наблюдения Земли. Способ включает перевод спутника с кратной геосинхронной орбиты на близкую по высоте компланарную квазисинхронную орбиту с малой периодичностью наблюдения заданного района Земли.
Изобретение относится к космической технике. Защиту космического аппарата от столкновения с активно сближающимся объектом осуществляют по регистрации непрерывной последовательности сигналов с нарастающей амплитудой в оптическом диапазоне спектра, что позволяет определить пространственную ориентацию активно сближающегося объекта по максимальным показаниям величины амплитуды регистрируемых сигналов.

Изобретение относится к эксплуатации группировки, преимущественно автоматических космических аппаратов (КА). Согласно способу комплектуют на Земле целевой КА, предназначенный для замещения неработающего КА (НКА), и сервисный КА.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в спутниковой системе на наклонных геосинхронных орбитах. Технический результат состоит в повышении эффективности обеспечения непрерывной связи с многочисленными географическими областями по всему миру с использованием спутников на наклонных геосинхронных орбитальных траекториях, имеющих пересечение с экватором и обеспечивающих возможность повторного использования частот.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах спутниковой связи. Технический результат состоит в повышении эффективности обеспечения непрерывной связи с многочисленными географическими областями по всему миру с использованием спутников на наклонных геосинхронных орбитальных траекториях, имеющих пересечение с экватором и обеспечивающих возможность повторного использования частот, распределенных в пределах орбитальных положений GSO.

Изобретение относится к спутниковым системам обнаружения, наблюдения и мониторинга небесных тел Солнечной системы, угрожающих столкновением с Землей. Способ включает размещение двух космических аппаратов с телескопами Т1 (КА Т1) и Т2 (КА Т2) на орбите Земли (2) вокруг Солнца (1).

Изобретение относится к способам получения детальных изображений космического мусора и других объектов вблизи геостационарной орбиты (ГСО). Обзор производят с космического аппарата (КА) на полусуточной высокоэллиптической орбите (ВЭО) с апогеем A на 200 км ниже или на 500 км выше ГСО и перигеем до 5000 км, с наклонением от 0 до 5°.

Изобретение относится к способам получения детальных изображений космического мусора и других объектов вблизи геостационарной орбиты (ГСО). Обзор производят с космического аппарата (КА) на полусуточной высокоэллиптической орбите (ВЭО) с апогеем A на 200 км ниже или на 500 км выше ГСО и перигеем до 5000 км, с наклонением от 0 до 5°.

Изобретение относится к радиолокации. Каждый микроспутник в строго определенные моменты времени выдает или принимает импульсные сигналы при помощи сверхрегенеративного приемопередающего устройства, управляемого бортовым микроконтроллером, причем моменты передачи или приема для каждого микроспутника в зависимости от его координат на орбите индивидуально подбираются таким образом, что только в определенной точке сканируемого пространства сигналы будут синфазны. Технический результат заключается в повышении чувствительности и энергоэффективности антенных систем. 1 ил.

Наверх