Спосіб поляризаційно-чутливого пошуку малорозмірних рухомих об'єктів

 

Винахід відноситься до радіотехніки і може бути використано в системах контролю повітряного, наземного і морського простору з використанням прямих і розсіяних рухомими об'єктами радіосигналів, випромінюваних безліччю неконтрольованих і контрольованих передавачів радіоелектронних систем різного призначення.

Технологія скритного виявлення і спостереження за об'єктами, що використовує природний радиоподсвет цілей, створюваний на безлічі частот радиоизлучениями передавачів різного призначення: широкомовні (УКХ FM-радіомовлення, ДМВ цифрове телебачення), інформаційні (зв'язок) і вимірювальні (управління, навігація), поки ще не отримала достатнього поширення, незважаючи на те, що може суттєво підвищити ефективність виявлення, просторової локалізації та ідентифікації широкого класу рухомих об'єктів.

Прийнятий радіосигнал, як правило, включає потужні прямі радіосигнали і розсіяні від земної інфраструктури компоненти сигналу обраного передавача радиоподсвета цілей. Крім того, він містить затримані за часом і зсунуті на частоту доплерівського зсуву розсіяні об'єктами сигнали, а також сигнали інших некон�го класу об'єктів (автомобілі, кораблі, літаки і безпілотні літальні апарати, вертольоти, ракети, спускові апарати) необхідно якісне виділення слабких розсіяних від об'єктів радіосигналів на тлі потужного прямого сигналу обраного передавача радиоподсвета, а також на тлі сигналів інших небажаних джерел. В найбільш типових ситуаціях рівень перешкод на 40-60 дБ перевищує рівень розсіяних сигналів.

Системи скритної радіолокації включають канал прямого прийому сигналу передавача подсвета і розвідувальний канал.

Традиційно в системах скритної радіолокації часткове придушення перешкоди у вигляді прямого сигналу передавача подсвета здійснюється за рахунок мінімізації бічних пелюсток, формування нуля діаграми спрямованості антени або адаптивної просторової фільтрації корисних сигналів у розвідувальному каналі.

Додаткове придушення прямого сигналу може бути досягнуто за рахунок використання в розвідувальному каналі антени з поляризацією, ортогональна до поляризації сигналу передавача подсвета.

Однак кращі характеристики систем скритної радіолокації можуть бути досягнуті при використанні двох розвідувальних каналів з ортогона�цію. Як наслідок, некогерентное підсумовування зображень в координатах «тимчасова затримка (дальність) - доплерівська частота (швидкість)», що формуються з використанням радіосигналів двох ортогональних поляризацій, забезпечує збільшення середнього відношення сигнал/шум у порівнянні з використанням єдиної фіксованої поляризації. Крім того, це підвищує стійкість процедури пошуку до канальним і межканальним перешкод, як правило, мають відмінну від корисного сигналу поляризацію.

Відомий спосіб поляризаційно-чутливого пошуку малорозмірних рухомих об'єктів [1], що включає прийом розсіяних рухомими об'єктами радіосигналів з невідомою поляризації малобазовой антеною ґратами, що складається з ортогонально розташованих антен з суміщеними фазовими центрами, формування ансамблю радіосигналів, що залежить від часу і номери антени, синхронне перетворення ансамблю прийнятих радіосигналів в цифрові сигнали, перетворення цифрових сигналів пар протилежних антен в комплексні квадратурні складові дипольного і квадрупольного вихідних сигналів, визначення наявності розсіяних рухомими об'єктами радіосигналів і напрямів їх приѱ забезпечує підвищену стійкість пошуку, тобто виявлення і просторової локалізації об'єктів, до поляризаційним помилок. Однак цей спосіб відноситься до класу вимагають високих відносин сигнал-шум способів малобазового пеленгування, що є принциповим обмеженням на шляху досягнення потенційно можливих точності просторової локалізації малорозмірних рухомих об'єктів.

Відомий спосіб поляризаційно-чутливого пошуку малорозмірних рухомих об'єктів [2], вільна від цих недоліків і прийнятий за прототип. Відповідно до цього способу:

використовують прямі і розсіяні рухомими об'єктами радіосигнали, випромінювані широкосмуговими передавачами радіоелектронних систем різного призначення;

приймають ґратами N антен компоненти горизонтальної і вертикальної поляризації векторного багатопроменевого електромагнітного поля прямого і розсіяних радіосигналів;

синхронно перетворять ансамбль прийнятих антенами радіосигналів в цифрові сигнали;

цифрові сигнали перетворюють в двокомпонентні прямийs=[shs=[shsv]сигнали для обраних азимутально-угломестних напрямків прийому, де h і v - індекси компонент горизонтальної і вертикальної поляризації, які спільно зі значенням азимутально-угломестного напрямки прийому запам'ятовують;

обчислюють і порівнюють енергію компонентsh2іsv2прямого сигналу;

вибирають компоненту прямого сигналу з максимальною енергієюsmaxh,v;

перетворення компоненту прямого сигналу з максимальною енергієюsmaxh,v

для кожного обраного азимутально-угломестного напрямки прийому перетворять розсіяний сигнал s в сигнали компонент комплексного частотно-часового зображення hh=(AHA)-1AHshі hv=(AHA)-1AHsv, де AH- матриця, эрмитово сполучена з A;

після чого по локальних максимумів суми квадратів модулів елементів компонент комплексного частотно-часового зображення|hzh|2+|hzv|2, деhzhіhzv- z-е елементи сигналів компонент hhі hvвизначають кількість розсіяних радіосигналів, за параметрами яких - значенням тимчасової затримки та доплерівського зсуву і азимутально-угломестного напрямки прийому - виконують виявлення та просторову локалізацію п�пунктів в умовах невідомої поляризації розсіяних об'єктами сигналів.

Однак спосіб-прототип при формуванні сигналів компонент горизонтальної і вертикальної поляризації комплексного частотно-часового зображення використовує операції, засновані на формуванні класичної двовимірної взаємної кореляційної функції, яка, крім основної пелюстки, містить високі бічні пелюстки, маскуючі розсіяні малоразмерними об'єктами слабкі сигнали.

Таким чином, недоліком способу-прототипу є низька ймовірність пошуку малорозмірних рухомих об'єктів.

Технічним результатом винаходу є підвищення ймовірності пошуку малорозмірних рухомих об'єктів.

Підвищення ймовірності пошуку досягається за рахунок застосування нових операцій адаптивної обробки зі зворотним зв'язком по корисного радіосигналу, що забезпечують підвищення чутливості та динамічного діапазону при формуванні компонент горизонтальної і вертикальної поляризації двокомпонентного комплексного частотно-часового зображення радіосигналів, розсіяних об'єктами в аналізованої області доплерівських частот і тимчасових затримок.

Технічний результат досягається тим, що в способі поляризаційно-чутливого пошуку малора�иосигнали, випромінювані широкосмуговими передавачами радіоелектронних систем різного призначення, приймають ґратами N антен компоненти горизонтальної і вертикальної поляризації векторного багатопроменевого електромагнітного поля прямого і розсіяних радіосигналів, синхронно перетворять ансамбль прийнятих антенами радіосигналів в цифрові сигнали, цифрові сигнали перетворюють в двокомпонентні прямийs=[shsv]і розсіяніs=[shsv]сигнали для обраних азимутально-угломестних напрямків прийому, де h і v - індекси компонент горизонтальної і вертикальної поляризації, які спільно зі значенням азимутально-угломестного напрямки прийому запам'ятовують, обчислюють і порівнюють енергію компонентіsv2прямого сигналу, вибирають компоненту прямого сигналу з максимальною енергієюsmaxh,v, перетворюють компоненту прямого сигналу з максимальною енергієюsmaxh,vв матричний сигнал комплексної фазирующей функції A, включає гіпотетичні сигнали, що розсіюється кожним потенційним об'єктом, згідно винаходу, матричний сигнал комплексної фазирующей функції A запам'ятовують, для кожного вибраного азимутально-угломестного напрямки прийому перетворять розсіяний сигнал s в сигнали компонент комплексного частотно-часового зображення h(0),h=(AHA)-1AHshі h(0),v=(AHA)-1AHsv, де AH- матриця, эрмитово сполучена з A, сигнали компонент h(0),hі h(0),vзапам'ятовують і испспомогательний матричний сигналΛ(h(k1),h,h(k1),v)=diag{(|hz(k1),h|2+|hz(k1),h|2)1/2/2},hz(k1),hіhz(k1),v- z-е елементи компонент h(k-1),hі h(k-1),v, k=1, 2, ... - номер ітерації, і сигнали чергового наближення комп�AHshі h(k),v=[AHA+λΛ(h(k-1),h, h(k-1),v)]-lAHsv, де λ - множник Лагранжа, до тих пір, поки енергія різниці поточного і запомненного попереднього частотно-часових зображень не досягне заданого малого значення[||h(k),hh(k1),h||2+||h(k),vh(k1),v||2]δ, після чого по локальних максимумів суми квадратів модулів елементів компонент поточного частотно-часового зображення|hz(k),h|2+|hz(kвизначають кількість розсіяних радіосигналів, за параметрами яких - значенням тимчасової затримки та доплерівського зсуву і азимутально-угломестного напрямки прийому - виконують виявлення та просторову локалізацію рухомих об'єктів.

Операції способу пояснюються кресленнями:

фіг.1 - структурна схема пристрою поляризаційно-чутливого пошуку малорозмірних рухомих об'єктів;

фіг.2 - результати моделювання процесу поляризаційно-чутливого виявлення та частотно-часової локалізації малорозмірних рухомих об'єктів запропонованим способом;

фіг.3 - результати моделювання процесу поляризаційно-чутливого виявлення та частотно-часової локалізації малорозмірних рухомих об'єктів при використанні способу-прототипу.

Для оцінки порівняльної ефективності запропонованого способу виконано моделювання на ПЕОМ.

При моделюванні використовувалися полунатурние дані, побудовані на основі виміряного з частотою дискретизації 318785 Гц сигналу звукового супроводу 49 каналу аналогового телебачення. Довжина послідовності аналізованого сигналу дорівнювала 65536 відлікам.

Виміряний сигнал використовувався в качествевремени і зсунутих за доплером. копій виміряного сигналу використовувався в якості разведиваемого сигналу. Розглянутий сценарій включав прямий сигнал передавача подсвета і сигнали, що розсіюється шістьма об'єктами. Перші два об'єкта стаціонарні, а інші рухливі. Рівні сигналів стаціонарних об'єктів на 20 дБ нижче рівня прямого сигналу, а рівні сигналів інших об'єктів в середньому нижче на 60 дБ.

Розміри координатної сітки затримка-доплерівський зсув вибиралися рівними 101×101, крок за затримку 3.1369 мкс, за доплеровскому зсуву 4.8643 Гц.

На фіг.2 і фіг.3 представлені частотно-часові зображення розсіяних об'єктами радіосигналів, сформовані запропонованим способом і способом-прототипом відповідно.

З порівняння цих зображень випливає, що запропонований спосіб забезпечує виявлення і частотно-часову локалізацію сигналів від всіх шести об'єктів. У теж час спосіб-прототип забезпечує виявлення тільки злилися сигналів від першого та другого об'єктів.

Пристрій (фіг.1), в якому реалізується запропонований спосіб, містить послідовно з'єднані систему прийому та попередньої обробки 1 і обчислювальну систему 2.

У свою чергу система прийому і попередньої обробки 1 включає антенну решітку 1-1, тракт прийому прямих і рассеяннѸи 1-4.

При цьому система 2 має вихід, який призначений для підключення до зовнішніх систем.

Система 1 є аналогово-цифровим пристроєм і призначена для адаптивної просторової фільтрації корисних прямих і розсіяних об'єктами радіосигналів.

Антенна решітка 1-1 складається з N антен з номерамиn=1,N. Кожна антена забезпечує одночасний ненаправлений або спрямований прийом двох скалярних полів - ортогональних складових поляризованої хвилі в точці прийому, і має два окремих виходи для радіосигналів горизонтальної (h) і вертикальної (v) поляризацій.

Просторова конфігурація антенної решітки може бути довільною: плоскої прямокутної, плоскою кільцевої або об'ємною, зокрема, конформної.

Перетворювач частоти 1-2 є 2N-канальним, виконаний з загальним гетеродином і з смугою пропускання кожного каналу, змінною у відповідності з шириною спектру прийнятого сигналу. Загальний гетеродин забезпечує багатоканальний когерентний прийом сигналів.

АЦП 1-3 також є 2N-канальним і синхронізований сигстродействие АЦП достатні для безпосереднього аналого-цифрового перетворення вхідних сигналів, замість перетворювача частоти 1-2 можуть використовуватися частотно виборчі смугові фільтри та підсилювачі. Крім цього перетворювач частоти 1-2 забезпечує підключення однієї з антен замість всіх антен решітки для періодичного калібрування приймальних каналів з зовнішнього джерела сигналу. Можлива калібрування з використанням внутрішнього генератора, вихід якого також підключається замість всіх антен для періодичного калібрування каналів (для спрощення внутрішній генератор на схемі не показаний).

Пристрій адаптивної просторової фільтрації 1-4 являє собою обчислювальний пристрій.

Обчислювальна система 2 призначена для ітераційного формування двокомпонентного сигналу комплексного частотно-часового зображення радіосигналів, розсіяних об'єктами в аналізованої області доплерівських частот і тимчасових затримок, а також виявлення і просторової локалізації рухомих об'єктів.

Пристрій працює наступним чином.

В системі 2 на основі даних від зовнішніх систем ідентифікується, вибирається і періодично оновлюється сукупність передавачів, що випромінюють радіосигнали з розширеним спектром.

Параметри вибранноизлучаемого сигналу, координати чи відстань і кутове положення щодо точки прийому) запам'ятовуються в системі 2, а також використовуються для налаштування перетворювача 1-2. З метою спрощення ланцюга керування перетворювачем не показано.

Перетворювач частоти 1-2 за сигналами системи 2 перебудовується на задану частоту прийому.

Прийняте кожної антеною з номером n решітки 1-1 векторне багатопроменеве електромагнітне поле прямого та розсіяних радіосигналів у вигляді залежать від часу t радіосигналів горизонтальнійxnh(t)і вертикальноїxnv(t)поляризацій надходить на входи перетворювача частоти 1-2.

У перетворювачі частоти 1-2 кожен прийнятий радіосигналxnh(t)іxnv(t)фільтрується по частоті і переноситься на більш низьку i>nh(t)іxnv(t)синхронно перетворюється за допомогою АЦП 1-3 в цифрові сигналиx1h(i),...,xNh(i)іx1v(i),...,x1v(i), де i - номер часового відліку сигналу, які надходять в пристрій 1-4, де запам'ятовуються.

У пристрої 1-4 цифрові сигнали перетворюються в двокомпонентний прямий сигналs=[shsv]і двокомпонентні неуважні�mtr>sv]для вибраних азимутально-угломестних напрямків прийому, де h і v - індекси компонент горизонтальної і вертикальної поляризації.

Перетворення цифрових сигналів в двокомпонентний прямий сигналsі двокомпонентні розсіяні сигнали s для обраних азимутально-угломестних напрямків прийому здійснюється відомими способами адаптивної просторової фільтрації [3].

При цьому, наприклад, з цифрових сигналів горизонтальної поляризаціїx1h(i),...,xNh(i)формується сигнал просторової кореляційної матриці вхідних сигналів R. Сигнал кореляційної матриці R перетвориться в сигнал оптимального вагового вектора для формування прямого w=R-1η сигналу, де η - вектор наведення, визначається азимутально-угломестним напрямком прямого прийому радіосигналу, довжиною хвилі (частот�n>h(i),...,xNh(i)об'єднуються в матричний цифровий сигнал X, перетворенням якого формується сигнал sh=wHX, що є векторним сигналом компоненти горизонтальної поляризації прямого сигналу, де{}T- означає транспонування, I - кількість часових відліків сигналу, прийнятого в обраному азимутально-угломестном напрямку.

Аналогічно здійснюється формування компоненти вертикальної поляризації прямого сигналуsvа також компонент shі svрозсіяних сигналів для обраних азимутально-угломестних напрямків прийому.

Фізично описані операції адаптивної просторової фільтрації забезпечують одночасний прийом спрямований з заданих напрямків двох компонент корисного прямого сигналу обраного передавача подсвета і �з інших напрямків.

Отримані двокомпонентні сигнали спільно зі значенням азимутально-угломестного напрямки прийому надходять в обчислювальну систему 2, де запам'ятовуються.

В обчислювальній системі 2 виконуються наступні дії:

- обчислюється і порівнюється енергія компонентsh2іsv2прямого сигналу;

- вибирається компонента прямого сигналу з максимальною енергієюsmaxh,v;

- перетворюється компонента прямого сигналу з максимальною енергієюsmaxh,vв матричний сигнал комплексної фазирующей функції A, включає гіпотетичні сигнали, що розсіюється кожним потенційним про�>mover accent="true">smaxh,vв матричний сигнал A здійснюється за наступною формулою:A=[Dsmax,0h,v,...,Dsmax,qh,v,...,Dsmax,Q1h,v], деsmax,qh,v=[smax,(1q)h,v,...,smax,(1q)h,v]sверсіями прямого сигналуsmaxh,vq=0, ..., Q-1, Q - кількість часових затримок прямого сигналу, Ts- період вибірки сигналу;

D=[D-L,...,D-ℓ,...,D0,...,D+ℓ,...,D+L],D=[10...00ej2π/I...0............00...ej2π(I1)/I]

- матриці доплерівських зсувів, ℓ=0, ..., ±L, L - розмір координатної сітки по доплеровскому зсуву. Розміри матриць Dі D відповідно дорівнюють I×I I I×I(2L+1).

Таким чином, стовпці матриці А являють собою затримані за часом і зсунуті по частоті доплерівського зсуву версії прям�/mi>, а розмір цієї матриці I×Q(2L+1) визначається числом відліків разведиваемом сигналі (тривалістю інтервалу спостереження) і розмірами координатної сітки з тимчасового запізнювання і доплеровскому зсуву частоти;

- матричний сигнал комплексної фазирующей функції А запам'ятовується.

Після цього в обчислювальній системі 2 для кожного вибраного азимутально-угломестного напрямки прийому виконуються наступні дії:

- розсіяний сигнал s перетворюється в сигнали компонент комплексного частотно-часового зображення h(0),h=(AHA)-1AHshі h(0),v=(AHA)-1AHsv, де AH- матриця, эрмитово сполучена з A;

- сигнали компонент h(0),hі h(0),vзапам'ятовують і використовують в якості початкового наближення;

- ітераційно формуються залежить від попереднього рішення допоміжний матричний сигналΛ(h(k1),h,h(k1),v)=diak1),h|2+|hz(k1),v|2)1/2/2}, деhz(k1),hіhz(k1),v- z-e елементи компонент h(k-1),hі h(k-1),v, k=1, 2, ... - номер ітерації, і сигнали чергового наближення компонент комплексного частотно-часового зображення h(k),h=[AHA+λΛ(h(k-1),h,h(k-1),v)]-1AHshі h(k),v=[AHA+λΛ(h(k-1),h,h(k-1),v)]-1AHsv, де λ - множник Лагранжа, до тих пір, поки енергія різниці поточного і запомненного попереднього частотно-часових зображень не досягне заданого малого значення;

- по локальних максимумів суми квадратів модулів елементів компонент поточного частотно-часового зображення|hz(k),h|2+|hz(k),v|2визначається кількість розсіяних радіосигналів, за параметрами яких - значенням тимчасової затримки та доплерівського зсуву і азимутально-угломестного напрямки прийому - виконується виявлення і просторова локалізація рухомих об'єктів.

При цьому виконуються наступні дії:

- сравниваютсяшение про виявлення рухомого об'єкта в аналізованому азимутально-угломестном напрямку прийому.

Поріг вибирається виходячи з мінімізації ймовірності пропуску об'єкта.

При визначенні географічних координат виявленого рухомого об'єкта в обчислювальній системі 2 виконуються наступні дії:

- за значенням часової затримки сигналу τ визначається удавана дальність до об'єкта D=τс, де з - швидкість світла;

- визначаються просторові координати виявленого об'єкта по уявній дальності D і значень азимута α і кута місця β прийому розсіяних сигналів, наприклад, згідно з [4].

При цьому для пари «пристрій пошуку - передавач» будується еліпсоїд рівних здаються дальностей, відповідних геометричним місцем точок у просторі, сума відстаней до яких від передавача до об'єкта і від об'єкта до пристрою виявлення) дорівнює знайденому значенню уявній дальності D. По перетинанню еліпсоїда та значення напряму (азимут і кут місця) прийому розсіяних сигналів визначаються географічні координати виявленого об'єкта.

Результати виявлення і просторової локалізації повітряних об'єктів відображаються для підвищення інформативності.

З наведеного опису випливає, що пристрій, що реалізує запропоновані� завдяки застосуванню нових операцій адаптивної обробки зі зворотним зв'язком по корисного радіосигналу.

Таким чином, за рахунок застосування нових операцій адаптивної обробки зі зворотним зв'язком по корисного радіосигналу, що забезпечують підвищення чутливості та динамічного діапазону при формуванні компонент горизонтальної і вертикальної поляризації двокомпонентного частотно-часового зображення радіосигналів, розсіяних об'єктами в аналізованої області доплерівських частот (швидкостей) і тимчасових затримок (дальностей), вдається вирішити поставлене завдання з досягнення зазначеного технічного результату.

Джерела інформації

1. UA, патент, 2158002, кл. G01S 13/14, 2000 р.

2. US, патент, 7304603 B2, кл. G01S 13/02, 2007 р.

3. Ратинського М. В. Адаптація і сверхразрешение в антенних решітках. М: Радіо і зв'язок. 2003 р.

4. UA, патент, 2444754 C15, кл. G01S 13/02, 2012 р.

Спосіб поляризаційно-чутливого пошуку малорозмірних рухомих об'єктів, який полягає в тому, що використовують прямі і розсіяні рухомими об'єктами радіосигнали, випромінювані широкосмуговими передавачами радіоелектронних систем різного призначення, приймають ґратами N антен компоненти горизонтальної і вертикальної поляризації векторного багатопроменевого електромагнітного поля прямого і розсіяних радіосигналів, разуют в двокомпонентні прямийs=[shsv]і розсіяніs=[shsv]сигнали для обраних азимутально-угломестних напрямків прийому, де h і ν - індекси компонент горизонтальної і вертикальної поляризації, які спільно зі значенням азимутально-угломестного напрямки прийому запам'ятовують, обчислюють і порівнюють енергію компонентsh2іsv2прямого сигналу, вибирають компоненту прямого сигналу з максимальною енергієюssmaxh,vв матричний сигнал комплексної фазирующей функції А, включає гіпотетичні сигнали, що розсіюється кожним потенційним об'єктом, який відрізняється тим, що матричний сигнал комплексної фазирующей функції А запам'ятовують, для кожного вибраного азимутально-угломестного напрямки прийому перетворять розсіяний сигнал s в сигнали компонент комплексного частотно-часового зображення h(0),h=(AHA)-1AHshі h(0),ν=(AHA)-1AHsν, де АH- матриця, эрмитово сполучена з А, сигнали компонент h(0),hі h(0),νзапам'ятовують і використовують в якості початкового наближення, а також ітераційно формують залежить від попереднього рішення допоміжний матричний сигналΛ(h(k1),h,h(k1),v)=diag{(|row>2+|hz(k1)v|2)1/2/2},hz(k1),hіhz(k1),v- z-e елементи компонент h(k-1),hі h(k-1),v, k=1,2,... - номер ітерації, і сигнали чергового наближення компонент комплексного частотно-часового зображення h(k),h=[AHA+λΛ(h(k-1),h, h(k-1),ν)]-1AHshі h(k) ν=[AHA+λΛ(h(k-1),h, h(k-1),ν)]-1AHsν, де λ - множник Лагранжа, до тих пір, поки енергія різниці поточного і запомненного попереднього частотно-часових зображень не досягне заданого малого значення, локальних максимумів суми квадратів мод�o>hz(k),h|2+|hz(k),v|2визначають кількість розсіяних радіосигналів, за параметрами яких - значенням тимчасової затримки та доплерівського зсуву і азимутально-угломестного напрямки прийому - виконують виявлення і прос транственную локалізацію рухомих об'єктів.



 

Схожі патенти:

Спосіб та пристрій визначення кутової орієнтації літальних апаратів

Винаходи належать до радіотехніки і можуть бути використані для визначення кутової орієнтації літальних апаратів (ЛА) у просторі і на площині. Досягнутий технічний результат - підвищення точності оцінювання кутів крену α, азимута θ і тангажа β ЛА. Зазначений результат досягається тим, що виділяють три антенних елементів (АЕ) з їх загального числа M, лежать в одній площині, визначають їх попередні координати, задають необхідну точність е визначення координат АЕ, на основі методу Гауса-Зейделя і золотого перетину уточнюють координати АЕ шляхом максимізації цільової функції BΣ. Пошук максимуму BΣ для кожної комбінації αi, θi, βi здійснюють до тих пір, поки довжина інтервалу золотого перетину не стане менше наперед заданого значення е. Аналогічно послідовно методом одномірної оптимізації на основі золотого перетину з точністю е визначають координати всіх M АЕ антенної решітки і далі - уточнені еталонні значення різниць фаз Δφэт.m0(αi, βi, θi). Пристрій, що реалізує спосіб, містить M ідентичних приймальних каналів, M≥3, блок формування опорних сигналів, тактовий генератор, S кореляторів, S блоків аналізу, S+1 комутатор, блок початкової установки кореляторів, ра�до прийняття рішення, перший і другий обчислювачі, блок індикації і чотири вхідних настановних шини. Перераховані кошти певним чином з'єднані між собою. 2 н. п. ф-ли, 18 іл.

Спосіб визначення характеристик переплетених один на одного радіосигналів однієї частоти

Винахід відноситься до радіотехніки, зокрема до радіопеленгації. Досягнутий технічний результат - підвищення точності пеленгації при прийомі радіосигналів джерела радіовипромінювання і одночасно відбитих сигналів з використанням антенних систем (АС), що складаються з слабкоспрямованих елементів (вібраторів). Підвищення точності пеленгації досягається за рахунок використання ефективного способу ідентифікації параметрів АС, полягає в тому, що спочатку з допомогою перетворення Фур'є визначаються амплітуди і різниця за часом парафій сигналів, що входять в сумарний сигнал, потім знаходяться за аналітичним виразом сигналів значення фаз сигналів, з яких складається система алгебраїчних рівнянь для визначення амплітуди, азимутальних і угломестних пеленгів і початкової фази кожного наложившегося сигналу. 4 іл.

Спосіб поляризаційно-чутливого виявлення рухомих об'єктів

Винахід відноситься до радіотехніки і може бути використано в системах контролю повітряного, наземного і морського простору з використанням прямих і розсіяних рухомими об'єктами радіосигналів, випромінюваних безліччю неконтрольованих і контрольованих передавачів радіоелектронних систем різного призначення. Досягається технічним результатом винаходу є підвищення ймовірності виявлення далеких і слаборассеивающих об'єктів. Підвищення ймовірності виявлення досягається за рахунок застосування нових операцій поляризаційно-чутливої нелінійної ітераційної обробки радіосигналів, що забезпечують підвищення чутливості та динамічного діапазону при формуванні компонент горизонтальної і вертикальної поляризації двокомпонентного комплексного частотно-часового зображення радіосигналів, розсіяних об'єктами в аналізованої області доплерівських частот і тимчасових затримок. 1 іл.

Спосіб виявлення сигналів з лінійною частотною модуляцією

Винахід відноситься до виявлення сигналів з лінійною частотною модуляцією (ЛЧМ). Досягнутий технічний результат - підвищення достовірності виявлення ЛЧМ сигналів і можливість визначення їх характеристик в разі виявлення. Зазначений результат досягається тим, що в заявленому способі беруть просторово рознесені сигнали, що випромінюються безліччю радіопередавачів, виконують ЛЧМ-гетеродинирование сумарного сигналу і обчислюють швидке перетворення Фур'є (ШПФ), з допомогою суматора протягом сеансу виявлення парциально накопичують відліки ШПФ, далі серед виходів суматора знаходять максимальне значення rh і відповідний йому індекс jp, по заданому значенню ймовірності помилкової тривоги обчислюють порогове значення rhпор, встановлюють прапор і, якщо sобн=«Виявлений», за величиною індексу jp визначають значення стартового часу виявленого ЛЧМ-сигналу і довжини його групового шляхи розповсюдження. 3 іл.

Система навігації буксированого підводного апарата

Винахід відноситься до гідроакустичним систем навігації підводних апаратів щодо судна забезпечення і може бути використане для визначення координат буксированого підводного апарата (БПА), що здійснює гидролокацию рельєфу дна. Досягнутий технічний результат винаходу - зменшення похибки визначення координат буксированого підводного апарата з одночасним зниженням трудовитрат при виконанні підводних дослідницьких робіт. Зазначений результат досягається за рахунок того, що система навігації буксированого підводного апарата містить встановлені на буксируючому судні GPS приймач, систему управління, багатопроменевої ехолот (БПЕ), набортний блок гідролокатора, антену підводної навігації та встановлені на БПА гідролокатор бокового огляду (ГБО), керуючий пристрій і транспондер підводної навігації, при цьому шляхом фазової пеленгації визначаються координати БПА щодо місця розташування антени GPS-приймача на буксируючому судні, потім система управління проводить коригування координат БПА шляхом кросскорреляционной обробки зображень рельєфу дна, отриманих з допомогою ГБО і БПЕ, скориговані координати БПА пересчит�

Спосіб однопозиционной радіолокації рухомих об'єктів дорожньої мережі

Спосіб призначений для визначення оцінок розташування об'єктів дорожньої мережі (ДС). Досягнутий технічний результат - забезпечення можливості однозначного визначення рухомого об'єкта, прив'язаного до ДС. Сутність винаходу полягає в наступному. Вимірюють кут приходу електромагнітної хвилі (пеленг) αизм(t) від об'єкта з одного вимірювального пункту (ІП), положення якого відомо, при цьому сигнали, що випромінюються об'єктом, мають розпізнавальний код. Одночасно з випромінюванням сигналу на об'єкті вимірюють швидкість νизм його переміщення вздовж елемента дорожньої мережі (ЕРС). Сигнал, пропорційний виміряної швидкості, кодують та отриманий код передають по радіоканалу передачі даних на ІП, на якому після прийому і декодування одержують значення вимірюваної швидкості. Через інтервал часу тривалістю T повторно вимірюють пеленг αизм(t+Δt), ідентифікуючи його з опознавательному кодом об'єкта. Визначають довжину пройденого шляху Δe=Δtνизм за час Δt. За вимірюваною пеленгу αизм(t) і параметричних моделей пеленга αi(e), заданим у функції натурального параметра, для кожного ЕРС визначають значення натурального параметра , що відповідають точкам перетину лінії розташ�ів , відповідні переміщення об'єкта на відстань Δe, і з умови мінімального неузгодженості між ними та повторно виміряним пеленгом αизм(t+Δt) визначають номер i* ЕРС, на якій знаходиться об'єкт. Визначають координати розташування об'єкта як координати точки перетину лінії положення, відповідної вимірюваною пеленгу (αизм(t) або αизм(t+Δt)) і i*-го ЕРС. 4 іл.

Інтегрована інерціально-супутникова система орієнтації та навігації для морських об'єктів

Винахід відноситься до галузі навігаційного приладобудування морських рухомих об'єктів. Досягнутий технічний результат винаходу - підвищення точності та завадостійкості системи. Зазначений результат досягається тим, що заявлена система містить бескарданний інерціальна вимірювальний модуль (БИИМ) з вимірювальним блоком на інерційних датчиків (мікромеханічних гіроскопах, акселерометрах низької точності) і магнитометрах, а також приймальну апаратуру супутникової навігаційної системи (ПА СНР) з фазовими вимірами і рознесеними на відповідній базі антенами при виробленні курсу об'єкта. При цьому вимірювальний блок БИИМ додатково включають волоконно-оптичний гіроскоп навігаційного класу точності з вимірювальної віссю, ортогональній площині палуби, причому БИИМ, крім параметрів орієнтації (курс і кути качки), здійснює додатково вироблення складових вектора лінійної швидкості і координат місця об'єкта. В обчислювальний модуль системи додатково надходять дані від суднового лага для формування спільно з даними від блоку магнітометрів відповідних різницевих вимірювань та їх обробки з метою реалізації автономного режимИИМ за складовими вектора лінійної швидкості, а також оцінку дрейфов мікромеханічних гіроскопів і волоконно-оптичних гіроскопів (ВОГ) та їх подання за зворотного зв'язку в БИИМ для коррекции.8 іл.

Спосіб однопунктного визначення місця розташування джерела короткохвильового випромінювання

Винахід відноситься до радіопеленгації і може бути використане в комплексах радіоконтролю для визначення місцезнаходження джерел випромінювання короткохвильового діапазону з ионосферним розповсюдженням радіохвиль. Досягнутий технічний результат - розширення функціональних можливостей. Зазначений результат досягається тим, що включає визначення висоти іоносферних шарів і критичних частот, прийом радіосигналів з допомогою просторово рознесених пеленгаторних антен приймачів, визначення пеленга і дальності до джерела випромінювання при цьому, попередньо для точок можливого положення джерела по дальності розраховують кількість і кути місця приходу променів, що задовольняють умовам відбиття від іоносферних шарів з урахуванням їх висоти, критичних частот і довжини хвилі випромінювання. Потім для кожного з променів, їх розрахункових кутів місця, можливих значень пеленга розраховують набіги фаз сигналів в антенах, після чого в прийнятих радиосигналах компенсують радіосигнали джерела з урахуванням розрахункових набігів фаз. Скомпенсированние сигнали квадратично детектують і усереднюють за сукупністю антен, а пеленг та відстань до джерела випромінювання визначають по мінімуму ре

Пристрій автоматизованого формування еталонної інформації для навігаційних систем

Винахід відноситься до обчислювальної техніки і може бути використано при формуванні еталонної інформації (зображень) для кореляційно-екстремальних навігаційних систем літальних апаратів (ЛА). Технічним результатом є підвищення ефективності планування та підготовки польотних завдань літальних апаратів. Пристрій автоматизованого формування еталонної інформації для навігаційних систем містить: блоки пам'яті, суматори, регістри, блоки порівняння групи, комутатори групи, блоки елементів І/АБО, дешифратори, лічильники, блоки затримки, генератор тактових імпульсів, тригер, логічний блок підготовки яскравості еталонів, що включає блок перетворення вихідних картографічних даних, аерофотознімків і космознімків, формувач одноканального або багатоканального поля інформативності, блок пошуку екстремумів поля інформативності, блок зіставлення екстремумів поля інформативності кожного з каналів, блок розрахунку еталонних зображень, блок буферної пам'яті і зв'язку між зазначеними елементами. 2 іл.

Спосіб визначення місця розташування джерела радіовипромінювання

Винахід відноситься до радіотехніки і може бути використане в багатопозиційних радіотехнічних системах з рухомими пунктами прийому, встановлюються, наприклад, на літальних апаратах. Спосіб включає періодичний прийом радіосигналів джерела одночасно не менше ніж у двох просторово рознесених рухомих пунктах прийому, синхронно з цим вимірювання власних координат і параметрів вектора швидкості руху, з подальшою передачею їх і прийнятих радіосигналів на центральний пункт і визначенням місця розташування джерела радіовипромінювання. На центральному пункті, в кожному з періодів прийому розраховують доплерівсько зрушення частот і взаємні запізнювання моментів приходу електромагнітних хвиль з місць можливого положення джерела в пункти прийому з урахуванням їх виміряних власних координат і параметрів вектора швидкості, вимірюють енергію прийнятих радіосигналів, для різних пар радіосигналів визначають середнє геометричне енергії, вимірюють значення модуля комплексних взаємних кореляційних функцій в точках розрахункових запізнювань і доплерівських зсувів частот, які віднімають середнього геометричного енергії, потім за сукупністю різних�пределяют місце розташування джерела радіовипромінювання. Досягнутий технічний результат - розширення області застосування при довільному числі пунктів прийому та інтервалів руху зі збільшенням точності визначення координат до потенційного межі. 7 іл.
Up!