Спосіб визначення пеленга і пристрій для його здійснення

 

Група винаходів відноситься до радіопеленгації і може використовуватися для визначення пеленга джерела (джерел) радіовипромінювання (ІРІ).

Відомий спосіб визначення пеленга, формованого з масиву одиночних пеленгів (И.С.Кукес, М.Е.Старик. Основи радіопеленгації. - М: Сов. радіо, 1964, сс.510, 511, рис.8.56), при якому підсумовуються значення поодиноких пеленгів і їх кількість (кількість ознак виявлень), а по закінченні часу усереднення формується середнє значення пеленга як відношення суми значень одиночних пеленгів до числа їх виявленьα=1Nn=0N-1αn(1).

Відомий спосіб радіопеленгації є найбільш близьким за сукупністю суттєвих ознак до пропонованого способу визначення пеленга.

Відомо також пристрій для визначення пеленга за патентом РФ №21458 на корисну модель «Автоматичний радиопеленгатор», МПК G01S 3/02, опубл. 20.01.2002, виб�послідовно сполучені антену, складається з L вібраторів, розташованих по колу, і центрального вібратора, комутатор, блок визначення одиночних пеленгів і блок відношення суми одиночних пеленгів до числа ознак виявлень (усреднитель), а також блок управління (мікро-ЕОМ).

При використанні даного способу і пристрою для визначення пеленга значення параметра, що визначається формулою (1), суттєву помилку вносять поодинокі імпульсні перешкоди і моменти перемикання ІРІ (абонентів) з прийому на передачу і навпаки. Причина полягає в тому, що радиопеленгатор повинен пеленгувати ІРІ, якими можуть бути як аварійні радіобуя, так і радіостанції. Останні, у свою чергу, служать для обміну повідомленнями між собою по ефіру в режимі симплексного зв'язку, тобто одна радіостанція включена на передачу, а друга - на прийом. Після передачі повідомлення перша радіостанція може перейти на прийом, а друга - на передачу та продовжити обмін повідомленнями в протилежному напрямку. У цьому випадку радіостанції можна розглядати як ІРІ, між якими здійснюється обмін повідомленнями. Так, наприклад, якщо під час усереднення одиночних кутових значень пеленгуемого ІРІ, виникне імпульсна перешкода, то її вплив�виникне і в момент перемикання абонентів, якщо, наприклад, прийняти рівним число ознак виявлень від першого і другого ІРІ і вони знаходяться в різних напрямках щодо радиопеленгатора, то результуючий пеленг буде відповідати середньому напрямом між ними, де насправді джерел немає. А якщо до цього додати ще й імпульсні перешкоди, то значення визначається пеленга може бути яким завгодно.

Крім того, відомо, що радиопеленгатори, в основі роботи яких використовуються алгоритми, засновані на ефекті Допплера, не здатні розрізняти корельовані сигнали від декількох ІРІ з різних напрямків, з цієї причини сигнали також не дозволяються, що теж призводить до значних помилок визначення пеленга.

Технічним результатом групи винаходів є підвищення точності визначення пеленга за рахунок зменшення впливу імпульсних перешкод і моментів перемикання абонентів.

Зазначений технічний результат досягається тим, що в способі визначення пеленга, формованого з масиву одиночних пеленгів, згідно винаходу значення поодиноких пеленгів групують за напрямами джерела радіовипромінювання (ІРІ), в кожному з яких виконують накопичення ознак виявлення і опрруппе.

Крім того, значення поодиноких пеленгів за напрямами ІРІ групують, перетворюючи значення поодиноких пеленгів в дискретні двовимірні адреси - матрицю (K×N), стовпці якої відповідають дискретним кутовим адресами (напрямами), а рядки N - номерам тимчасового інтервалу попередньо визначених напрямів, в які записують ознаки виявлення пеленгуемих сигналів і виконують підсумовування значень в кожному стовпці.

Накопичення просуммированних ознак виявлення виконують згорткою рядка кутових напрямків, кожен елемент якої є результатом суми значень у відповідному стовпці, і визначають максимальні значення, які відповідають усередненим значенням у цих групах.

У пристрій для здійснення способу зазначений технічний результат досягається тим, що в пристрій для визначення пеленга, що містить послідовно з'єднані антену, яка складається з L вібраторів, розташованих по колу, і центрального вібратора, комутатор та блок визначення одиночних пеленгів, а також блок управління, згідно винаходу введені блок роздільного накопичення ознак виявлення (БРНПО) і формувач кутових координат, при цьому пер�ределения одиночних пеленгів з'єднаний з адресними входами БРНПО і формувача кутових координат, причому вихід БРНПО з'єднаний з інформаційним входом формувача кутових координат, вихід якого є виходом пристрою, а керуючі входи комутатора, блоку визначення одиночних пеленгів і БРНПО з'єднані з виходами блоку управління.

Згідно заявляється способу визначення пеленга одновимірний масив одиночних кутових вимірів (одиничних пеленгів) тривалістю N перетворюється в двовимірний масив ознак виявлення, число рядків якої збігається з тривалістю початкового масиву N, а число стовпців відповідає кількості адресних дискретов, в яких виконується порядкове підсумовування цих ознак, а потім згортка. Цими операціями досягається групування ознак виявлення поблизу кутових адрес відповідних ІРІ, що забезпечує найбільш точне вимірювання кута пеленга (або декількох, якщо число ознак від них приблизно дорівнює), у разі поодиноких імпульсних перешкод, які виникають з довільних напрямків, істотного впливу на стан значення максимального рівня згортки не надають, з цією метою в пристрій визначення кута пеленга замість усреднителя, наявного в прототипі, введені блок роздільного накопичення і ф�ороє може бути реалізовано у вигляді згортки в кутовому секторі у відповідності з виразом

Fk=m=0M-1AmIk-m(2), де

Ik-m={1,прі0k-mM0,прі|k-m|>M, а М - ширина кутового сектора усереднення.

Охарактеризована зазначеними вище істотними ознаками група винаходів на дату подання заявки не відома в Російській Федерації і за кордоном і відповідає вимогам критерію "новизна".

Заявником не виявлені технічні рішення, які мають ознаки, що збігаються з сукупностями ознак заялать висновок про відповідність винаходів умові патентоспроможності "винахідницький рівень".

Винаходи можуть бути реалізовані промисловим способом з використанням відомих технічних засобів, технологій і матеріалів та відповідають вимогам умови патентоспроможності "промислова застосовність".

Винаходи пояснюються графічними матеріалами, де на фіг.1 зображено циклограми перетвореного масиву одиночних пеленгів в двовимірний вид ознак і результат порядкового підсумовування; на фіг.2 - циклограми результату згортки порядкового підсумовування і рівень від половини її максимального значення; на фіг.3 показана структурна схема пристрою для визначення пеленга; на фіг.4 - блок-схема блоку роздільного накопичення ознак виявлення; на фіг.5 - блок-схема формувача кутових координат.

У способі визначення пеленга одновимірний масив одиночних кутових вимірювань тривалістю N, призначений для визначення середнього значення, згідно винаходу:

- перетворюється в двовимірний масив, число рядків якої збігається з тривалістю початкового масиву N, кількість колонок відповідає кількості адресних дискретов, а значення масиву дорівнюють "1", якщо сигнал виявлений, або "0", якщо сигнал не виявлено (на фіг.1 верхні 14 ліній)�ність якого відповідає кількості адресних дискретов (на фіг.1 нижня лінія), а елементи масиву також приймають дискретні значення, будь від 0 до N;

- далі обчислюється циклічна згортка цього масиву в кутовому секторі у відповідності з виразом (2) і визначається максимальний рівень функції згортки (на фіг.2 суцільна крива);

- все нерозривні значення вище половини цього рівня групуються в окремі галузі, причому скільки таких нерозривних областей адресних значень, стільки і ІРІ (в даному прикладі таких областей дві, перша - в адресному інтервалі від 111 до 193, а друга - від 313 до 396);

- у кожної такій області визначається локальний максимум, кожному з яких відповідає кутовий адресу, порядковий номер у масиві (в даному прикладі локальний максимум першої області відповідає адресного значенням 152, а другої галузі - адресного значенням 355);

- тому що апаратна похибка обрано не більше 0,5°, то на ділянці від 0° до 360° кутових адрес К = 750, тому певним адресним значень 152 і 355 ставляться у відповідність два значення пеленгів 72,92° і 170,4° відповідно.

Пристрій для визначення пеленга, структурна схема якого представлена на фіг.3, включає послідовно з'єднані антену 1, що складається з L антенних вібраторів, расположеннз L антенних сигналів об'єднаний канал, і блок 3 визначення одиночних пеленгів (попереднього визначення пеленга), в якому реалізований алгоритм, заснований на ефекті Доплера, а також блок управління 4 (синхронізації) роботою пристрою.

Згідно винаходу на пристрій введені блок 5 роздільного накопичення ознак виявлення (БРНПО), блок-схема якого показана на фіг.4, і формувач 6 кутових координат (фіг.5). Перший вихід блоку 3 визначення одиночних пеленгів з'єднаний з інформаційним входом БРНПО 5, другий вихід блоку 3 визначення одиночних пеленгів з'єднаний з адресними входами БРНПО 5 і формувача 6 кутових координат, а вихід БРНПО 5 з'єднаний з інформаційним входом формувача 6 кутових координат. Керуючі входи комутатора 2, блоку 3 визначення одиночних пеленгів і БРНПО з'єднані з виходами блоку 4 управління, при цьому вихід формувача 6 кутових координат є виходом пристрою.

Спосіб визначення пеленга реалізується запропонованим пристроєм наступним чином.

Під дією електромагнітного поля, яке створюється пеленгуемим ІРІ, на вібраторах (диполях) антени 1 формуються сигнали, значення фаз яких залежить від напрямку на ІРІ. Ці сигнали, що перемикаються до�е формується ознака виявлення: лог."1" - якщо сигнал перевищує заданий "пороговий" рівень, або лог."0" - якщо сигнал не перевищує пороговий" рівень. Одночасно з ознакою (лог."1" або лог. "0") формується дискретний адреса кутового напрямку на ІРІ.

Ознаки виявлення кожен раз за повний цикл аналізу сигналів з вібраторів антени з відповідними їм кутовими адресами надходять на входи БРНПО 5 і записуються в n-й рядок (тут кількість рядків N відповідає максимально можливій кількості усереднення попередніх пеленгів, а інформація в рядку перед кожним записом в неї нового ознаки виявлення попередньо обнулюється) k-го стовпця, номер якого відповідає попередньо визначеним дискретному кутового адресою, а номер рядка циклічно змінюється. Після запису ознаки в будь-яку комірку пам'яті, в тому числі і нульового значення, коли сигнал не виявлено, в кожному стовпці виконується підсумовування всіх N-рядків (див. фіг.4). Таким чином, по кожному кутовому адресою (k-го стовпця) формується динамічно змінюється в часі інформація (сукупності ознак), що представляє собою результат суми в "ковзному вікні" (див. фіг.1).

Сукупність накопичених дискретних ознак, соответствѷультатом цієї операції є пеленгационная характеристика. У сукупності дискретних відліків пеленгаційної характеристики визначається максимальне значення, половинний рівень якого є "порогом" розмежування сигналів. Всі дискретні значення пеленгаційної характеристики, які перевищують цей рівень, надходять на вихід блоку 5 без зміни, а значенням нижче цього рівня присвоюються нулі, які також надходять на вихід БРНПО 5.

З виходу БРНПО 5 масиви від різних джерел, розділені між собою нульовими значеннями, надходять на вхід формувача 6 кутових координат. У кожному з виділених масивів визначається максимальне значення, відповідне кутового адресою (в розглянутому прикладі ці значення дорівнюють 152 і 355 відповідно), які записуються в оперативно запам'ятовуючий пристрій (ОЗП). Після чого вони перераховуються у формувачі 6 кутових координат у відповідні кутові значення (для розглянутого прикладу перший пеленг дорівнює152360750, а другий355360750<мова (див. фіг.5). Тут k - кутовий адресу, відповідний одному з максимальних значень виділеного масиву (152 і 355), а K - тривалість кутового масиву (750).

Всі блоки пристрої можуть бути виконані з використанням цифрових мікросхем будь серії: регістрів - ІР; суматорів - ЇМ; схем порівняння - СП; пам'яті - РУ і РТ і т.д., які випускаються у великому асортименті.

Таким чином, запропонований спосіб визначення пеленга і пристрій для його здійснення дозволяють підвищити точність вимірювання кута пеленга за рахунок роздільного накопичення одиночних ознак та виключити із загального усереднення імпульсні перешкоди, а також виконувати одночасно пеленгование двох абонентів з високою точністю.

1. Спосіб визначення пеленга, формованого з масиву одиночних пеленгів, відрізняється тим, що значення поодиноких пеленгів групують за напрямами джерела радіовипромінювання (ІРІ), в кожному з яких виконують накопичення ознак виявлення, і визначають максимальні значення в кожній групі, яким відповідають усереднені напрямки ІРІ в кожній групі, при цьому ознакою для виявлення одиночних пеленгів ІРІ є перевищення сигналом ІРІ заданого порогового рівня.

2. Спос�скретние двовимірні адреси - матриці (K×N), стовпці K якої відповідають дискретним кутовим адресами, а рядки N - номерам тимчасового інтервалу попередньо визначених одиночних пеленгів, в які записують ознаки виявлення пеленгуемих сигналів і виконують підсумовування значень в кожному стовпці.

3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що накопичення просуммированних ознак виявлення виконують згорткою рядка кутових напрямків, кожен елемент якої є результатом суми значень у відповідному стовпці, і визначають максимальні значення, які відповідають усередненим значенням у цих групах.

4. Пристрій для визначення пеленга, що містить послідовно з'єднані антену, яка складається з L вібраторів, розташованих по колу, і центрального вібратора, комутатор та блок визначення одиночних пеленгів, а також блок управління, при цьому центральний вібратор пов'язаний з блоком визначення одиночних пеленгів безпосередньо, відмінне тим, що в нього введено блок роздільного накопичення ознак виявлення (БРНПО) і формувач кутових координат, при цьому ознакою для виявлення одиночних пеленгів ІРІ є перевищення сигналом ІРІ заданого порогового рівня, а визначення одиночних пеленгів з'єднаний з адресними входами БРНПО і формувача кутових координат, причому вихід БРНПО з'єднаний з інформаційним входом формувача кутових координат, вихід якого є виходом пристрою, а керуючі входи комутатора, блоку визначення одиночних пеленгів і БРНПО з'єднані з виходами блоку управління.



 

Схожі патенти:

Спосіб пеленгації джерела радіовипромінювання

Винахід може бути використано в комплексах визначення місцезнаходження джерел радіовипромінювання. Досягнутий технічний результат - забезпечення можливості пеленгування слабких сигналів. Спосіб пеленгування включає когерентний прийом прямих радіосигналів пеленгаційної антеною ґратами, а також прийом ретранслированного сигналу джерела додатковою антеною. Висока чутливість при виявленні сигналу досягається за рахунок знаходження взаємної кореляційної функції прямого і ретранслированного сигналу, а пеленгація проводиться на основі аналізу відносних фазових характеристик взаємних кореляційних функцій ретранслированного сигналу і сигналів, прийнятих кожною із пеленгационних антен. 1 іл.

Радіонавігаційна система для вимірювання пеленга рухомого об'єкта

Винахід відноситься до радіонавігації і може використовуватися в радіонавігаційних системах для вимірювання кутових координат рухомих об'єктів в азимутальній або угломестной площинах відносно заданого наземним радіомаяком напрямку. Суть винаходу полягає в тому, що радіомаяк одночасно з двох просторово рознесених у площині вимірів точок з відомими координатами випромінює ортогонально лінійно поляризованих електромагнітні хвилі з рівними амплітудами, фазами і довжинами хвиль. При цьому інформація про кутовому положенні рухомого об'єкта міститься в різниці фаз між прийнятими на борту рухомого об'єкта ортогонально лінійно поляризованими електромагнітними хвилями і вимірюється щодо равносигнального напрямку, що збігається з нормаллю до середини бази, утвореної передавальними антенами. Досягнутий технічний результат винаходу - швидкодія і точність вимірювань при наявності жорстких обмежень на габарити приймальної антени рухомого об'єкта, більш висока точність вимірювань на равносигнальном напрямку і на напрямках, близьких до равносигнальному, за рахунок більшої крутизни пеленгаційної характеристикою камуфляжу ріп

Радиопеленгатор

Винахід може бути використано в системах спостереження за радіотехнічної обстановкою в складі комплексу або як самостійний пристрій. Заявлений радиопеленгатор містить п'ять антен, підсилювач високої частоти, два перебудовуються гетеродина, спрямований відгалужувач, контрольний генератор, п'ять змішувачів високої частоти, п'ять попередніх підсилювачів проміжної частоти, шість полосно-пропускають фільтрів проміжної частоти, чотири змішувача проміжної частоти, чотири смугові фільтри другої проміжної частоти, чотири підсилювача проміжної частоти з обмеженням по радиовходу і з логарифмічною характеристикою за відеовиходу, два квадратурних фазових детектора, частотний дискримінатор, цифрову схему управління, електрично програмована постійне запам'ятовуючий пристрій, аналоговий суматор, блок аналого-цифрових перетворювачів, порогове пристрій і обчислювач пеленгів, визначеним чином з'єднані між собою. Досягнутий технічний результат - підвищення завадостійкості і точність пеленгації в широкому частотному діапазоні вхідних сигналів, а також забезпечення повної глибини вбудованого контролю радиопеленг

Триангуляционно-гіперболічний спосіб визначення координат радіовипромінювальних повітряних об'єктів у просторі

Триангуляционно-гіперболічний спосіб визначення координат радіовипромінювальних повітряних об'єктів (РПО) у просторі відноситься до області пасивної локації і може бути використаний для розв'язання задач визначення координат РВО і траєкторій їх руху в просторі при використанні базово-кореляційного методу. Досягнутий технічний результат - підвищення пропускної спроможності багатопозиційної системи пасивної локації. Спосіб полягає у вимірюванні на всіх приймальних пунктах: на одному центральному та кількох периферійних пунктах, кутових координат РВО і різниць дальності між центральним та периферійними приймальними пунктами. Визначення координат здійснюють у два етапи: на першому етапі визначають строб розташування РВО, одержуваного на підставі кутових координат цього джерела, виміряних центральним і всіма периферійними приймальними пунктами (триангуляционний спосіб). На другому етапі в отриманому стробе обчислюють різницю дальностей між центральним і всіма периферійними приймальними пунктами, визначають точне місце знаходження РВО в просторі. На кожному периферійному приймальному пункті для вимірювання різниці часу запізнювання сигналу по команді з центемними пунктами (використання гіперболічного способу). 4 іл.

Пристрій для визначення напрямку на джерело сигналу

Винахід відноситься до вимірювальної техніки, зокрема до пеленгаторам, і призначене для забезпечення можливості сканування діапазону частот, селекції заважають джерел сигналів за амплітудою і ширині випромінюваного спектру, режекции заважаючих сигналів та визначення напряму на корисний сигнал в діапазоні частот з віддаленими частотами заважаючих сигналів

Пристрій для визначення напрямку на джерело сигналу

Винахід відноситься до вимірювальної техніки, зокрема до пеленгаторам

Спосіб прив'язки координат небесних радіоджерел до оптичної астрометрической системі координат липівка-костко-липівка (лкл, англ. lkl)

Винахід відноситься до галузі наукових і технічних проблем, досліджуваних в радіоастрономії, астрофізиці, астрометрії, геодезії та навігації, для прив'язки радионеба до оптичного неба для створення фундаментального каталогу опорних радіоджерел високої щільності, які мають оптичні ототожнення, для цілей космічної навігації, для дослідження природи небесних об'єктів у широкому діапазоні довжин хвиль, для вивчення радиорефракции в космічному просторі та уточнення раніше одержаних відомостей про космічних об'єктах в радіодіапазоні для дослідження характеристик Міжзоряному та Міжгалактичному середовищ (МЗС, МДР)

Спосіб пеленгування джерела радіосигналу і пристрій для його реалізації

Винахід відноситься до радіотехніки і може бути використане в комплексах визначення місцезнаходження джерел радіовипромінювання (ІРІ)

Спосіб автоматизованого контролю імпульсних джерел радіовипромінювань

Винахід відноситься до радіотехніки і може бути використане для визначення пеленга і частоти джерела імпульсних радіовипромінювань

Пристрій для локалізації напрямку на джерело електромагнітного випромінювання

Винахід відноситься до області пристроїв для визначення напрямку на джерело випромінювання, зокрема до пристроїв для визначення напрямку на джерело електромагнітного випромінювання
Up!