ES2316064T3 - Procedimiento y sistema para el calibrado de un radio goniometro. - Google Patents

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Abstract

Método para proporcionar datos de calibrado a utilizar en un radiogoniómetro, cuyo método comprende: (a) proporcionar un movimiento relativo de un receptor de calibrado (32) con respecto a un transmisor de calibrado (31) a una distancia predeterminada entre si; (b) ajustar un valor predeterminado de como mínimo un tiempo de parada de una señal de frecuencia de comunicación utilizada para transmitir como mínimo una frecuencia de una lista de frecuencias predeterminadas; (c) disponer un intervalo de tiempo de duración de salto dentro de dicho tiempo de parada para transmitir la mencionada frecuencia; (d) generar ducha señal de frecuencia de comunicación que corresponde a la mencionada frecuencia; (e) transmitir dicha señal de frecuencia de comunicación por el transmisor de calibrado (31) hacia dicho receptor de calibrado (32) solamente durante dicho intervalo de tiempo de duración de salto; (f) disponer sincronización en tiempo (33) entre el transmisor de calibrado (31) y el receptor de calibrado (32) para dicha como mínimo un tiempo de parada utilizando señales de reloj de una fuente de sincronización; (g) escaneado de la lista de frecuencias predeterminadas utilizando el receptor de calibrado (32); (h) interceptar, mediante la utilización del receptor de calibrado (32), la señal de frecuencia de comunicación transmitida durante el tiempo de duración de salto dentro de dicho por lo menos un intervalo de tiempo de parada y (i) rechazar las demás señales de frecuencia recibidas por el receptor de calibrado (32) dentro de dicho por lo menos un intervalo de tiempo de parada que tiene duración diferente a dicho intervalo de tiempo de duración de salto.

Description

Procedimiento y sistema para el calibrado de un radiogoniómetro.
Sector de la invención
La presente invención se refiere a una técnica para la detección de direcciones, y más particularmente a un método y sistema para el calibrado de un detector de dirección de radio o radiogoniómetro.
Antecedentes de la invención
Los radiogoniómetros o detectores de dirección de radios (RDF) son bien conocidos en la técnica como herramientas para detectar la dirección de una fuente de radiación electromagnética. Un radiogoniómetro puede ser, por ejemplo, un sistema con base en el suelo, aerotransportado o en un sistema de embarcación que proporcionará la posibilidad de localizar o controlar diferentes fuentes de señales de radio, estacionarias o móviles, determinando la dirección de la línea que conduce a la fuente. Los RDF tienen muchas aplicaciones que pueden requerir la capacidad de determinar las coordenadas de las fuentes de radio dentro de una amplia gama de frecuencias de banda ancha. Por ejemplo, los RDF de banda ancha pueden escanear una gama de frecuencia desde unos pocos MHz hasta varios miles de MHz.
Un radiogoniómetro utiliza un conjunto de antenas (habitualmente dos o más) dispersadas a lo largo de la superficie de la plataforma de medición. Para sistemas basados en el suelo, las antenas son típicamente estacionarias y la información de dirección obtenida es utilizada para localizar la fuente de la señal. En aplicaciones aéreas o náuticas, las antenas son transportadas por una plataforma móvil, tal como un avión o un barco, para recibir una señal electromagnética y procesarla para obtener la línea de dirección o marcación desde esta plataforma a una fuente de radiación electromagnética. A este respecto, si la posición de la fuente de señal es fija y conocida, se puede utilizar el RDF para determinar la posición de la plataforma con respecto a la fuente de señal fija y, por lo tanto, la localización de la plataforma. De manera alternativa, si se conoce la posición de la plataforma el RDF puede ser utilizado para localizar la fuente de la señal. Por ejemplo, esta fuente se puede originar a partir de transmisores utilizados por tropas enemigas, fuentes de transmisión asociadas con armas y materiales o puede estar constituida por radiación procedente de cualquier tipo de dispositivo de comunicaciones.
La determinación de dirección utiliza comparaciones de amplitud y/o fase de las señales recibidas por las diferentes antenas desde la fuente de la radiación electromagnética. Dado que los modelos de antenas están afectados por la plataforma sobre las que están montadas se requiere un proceso de calibración para tener en cuenta los efectos no calculables.
Haciendo referencia a la figura 1, la calibración convencional de un radiogoniómetro aerotransportado puede comportar el vuelo de un avión de vigilancia (11) en un plano horizontal de manera circular de manera que el avión gira 360º en azimut. El sistema de calibrado incluye un transmisor de calibrado (12) dispuesto en una estación de calibrado en tierra en localización conocida en tierra y un receptor de calibrado (13) dispuesto en el avión (11). El transmisor de calibrado (12) es capaz de transmitir señales electromagnéticas en una gama de frecuencia predeterminada mientras el avión se desplaza de manera que se cubren todos los ángulos de azimut requeridos \varphi y ángulos de depresión \Theta. Por ejemplo, el ángulo de depresión puede ser próximo a 0º cuando el avión se encuentra lejos del transmisor de calibrado (12), mientras que se encontrará próximo a 90º cuando el avión vuela directamente sobre el transmisor de calibrado (12).
Haciendo referencia a la figura 2, se ha mostrado un diagrama a título de ejemplo de una señal electromagnética de calibrado convencional transmitida por el transmisor de calibrado. Para la gama de frecuencia predeterminada, la señal de calibrado es muestreada a lo largo del tiempo de manera que se transmite de manera cíclica un conjunto de frecuencias requeridas f_{1}, f_{2} ... , f_{n} al avión desde la estación de calibrado de tierra. Como resultado del proceso de calibrado, se forma un juego de tablas de calibrado estableciendo una relación entre la amplitud y/o diferencia de fase entre las señales recibidas por las antenas, frecuencias f_{1}, f_{2} ... , f_{n}, ángulos azimut \varphi_{1}, \varphi_{2} ... , \varphi_{m} y ángulos de depresión \Theta_{1}, \Theta_{2} ... , \Theta_{k}; de manera que n es el número de las frecuencias de medición, m y k son los números de los ángulos seleccionados de azimut y de depresión, respectivamente, a los que se lleven a cabo las mediciones. La calidad del calibrado queda determinada por el número n de las frecuencias e incrementos de ángulos (resolución) a los que se llevan a cabo las mediciones y la pureza del espectro ambiental.
En la técnica de calibrado convencional, cada una de las frecuencias es transmitida/recibida durante un periodo de tiempo relativamente largo, por ejemplo, 250-500 milisegundos, lo cual tiene como resultado un proceso de calibrado más bien lento. De manera típica, los datos que se pueden recoger durante cada círculo de captación del vehículo, no superan los datos correspondientes a unas 10 frecuencias. Otro inconveniente de las técnicas de calibrado convencionales consisten en el hecho de que el largo periodo de tiempo de transmisión incrementa también la probabilidad de exposición a la interferencia con las señales originadas desde transmisores externos. De manera convencional, si se advierte dicha interferencia el operador rechaza usualmente los datos recogidos y a continuación reanuda otra recogida de los datos con un desplazamiento de frecuencia que corresponde a la frecuencia que se ha interferido. No obstante, en la mayor parte de los casos, el operador no puede distinguir entre señales apropiadas y señales objeto de interferencia, y por lo tanto, no puede eliminar los datos de interferencia con respecto a datos contaminados a efectos de utilizarlos para la generación de una tabla de calibrado.
Además, en las técnicas convencionales, la sincronización entre el transmisor de tierra y el receptor de calibrado de abordo se basa en un proceso de detección. De manera más especifica, al principio, el receptor de calibrado de abordo es ajustado a las mediciones en la primera frecuencia f_{1} del conjunto f_{1}, f_{2} ... , f_{n} tan pronto como se ha llevado a cabo la interceptación satisfactoria de la primera señal de la frecuencia correspondiente. A continuación, el sistema se desplaza gradualmente a las siguientes entradas del conjunto de frecuencias. Por lo tanto, la sincronización convencional se basa en la detección de la primera frecuencia del conjunto en cada uno de los ciclos de retransmisión. En cualquier momento en que se interfiera está frecuencia con las señales electromagnéticas ambientales, puede provocar la perdida de la sincronización. Por lo tanto, a efectos de evitar la interferencia con las señales electromagnéticas ambientales, el vuelo de calibrado es llevado a cabo, preferentemente, solamente a unas determinadas horas del día o a unas determinadas distancias desde las fuentes de las señales electromagnéticas ambientales. Por estas razones, el proceso de calibrado convencional requiere una interacción intensa entre la estación de transmisión de tierra y los operadores a bordo del avión, lo que por su parte incrementa la interferencia y requiere un operador de tierra experto.
La publicación de la solicitud de patente US 2003/0 187 601 A1 da a conocer el calibrado de un sistema de radiogoniómetro utilizando una fuente de ruido, dividiendo la señal recibida en una serie de conjuntos de datos muestreados en el tiempo.
Características de la invención
Por lo tanto existe la necesidad en esta técnica y ello sería útil si se pudiera disponer de un nuevo sistema y método de calibrado para las técnicas de detección de dirección.
La presente invención elimina parcialmente las desventajas de la técnica de calibrado convencional y proporciona un nuevo esquema de implementación que posibilita mejorar el proceso de calibrado.
De acuerdo con una realización de la presente invención, se ajusta en un valor predeterminado una gama de tiempo de parada de las señales de frecuencia de comunicación utilizadas para transmitir/recibir cada una de las frecuencias. Preferentemente, este valor predeterminado es seleccionado de manera que sea lo más corto posible, por ejemplo 0.2-100 milisegundos. La limitación de la duración del tiempo de parada está asociada con una magnitud de la proporción de señal a ruido requerida por el receptor de calibrado de abordo. La disminución del tiempo de parada disminuye la probabilidad de interferencia con las señales electromagnéticas del medio ambiente.
Además, de acuerdo con otra realización de la invención, el receptor y el transmisor de calibrado son sincronizados en el tiempo utilizando una fuente de sincronización común. Un ejemplo de la fuente de sincronización incluye, sin que ello sirva de limitación, GPS (Global Positioning System). En otros términos, contrariamente a la técnica anterior, en la que la sincronización se basa en un proceso de detección y no se utiliza sincronización en el tiempo, la presente invención utiliza señales de reloj comunes para sincronizar señales de frecuencia de comunicación en los extremos correspondientes al transmisor de calibrado y al receptor.
Además, de acuerdo con otra realización de la invención, se selecciona un cierto intervalo de tiempo (duración de "salto") dentro de la gama de tiempo de parada para transmitir cada una de las frecuencias deseadas. En otros términos, contrariamente a las técnicas anteriores en las que el intervalo de tiempo utilizado para transmitir cada una de las frecuencias deseadas coincidía con la gama de tiempo de parada, en la presente invención, solamente una parte de la gama de tiempo de parada se utiliza para la transmisión. La utilización del impulso de transmisión con una duración conocida predeterminada utilizada como codificación de las señales de frecuencia posibilita que el sistema pueda identificarlo y que ignore las otras señales que proporcionan interferencia ambiental. De acuerdo con otra realización adicional de la invención, el intervalo de duración del salto está situado en el medio de la gama de los tiempos de parada. Todas las demás señales que no cumplen con las exigencias son rechazadas.
La presente invención satisface también la necesidad antes mencionada al dar a conocer un sistema de calibrado para proporcionar datos de calibrado para su utilización con un radiogoniómetro. El sistema de calibrado comprende un trasmisor de calibrado, un receptor de calibrado (al cual se hará referencia como "plataforma objetivo") y una fuente de sincronización de reloj acoplada al transmisor y receptor de calibrado.
Se debe comprender que de manera general, el sistema de calibrado puede ser un sistema de calibrado aéreo, un sistema de calibrado en un satélite, un sistema de calibrado en una embarcación y/o un sistema de calibrado en tierra. De acuerdo con ello, cada uno de dichos transmisor y receptor de calibrado pueden estar dispuestos en estaciones de calibrado terrestres o no terrestres. Cada una de dichas estaciones de calibrado terrestres o no terrestres pueden ser móviles o estacionarias.
De acuerdo con una realización de la presente invención el transmisor de calibrado comprende una antena de transmisión, un módulo de sincronización del transmisor, un generador de señal de frecuencia acoplado a la antena de transmisión y una unidad de control acoplada al módulo de sincronización del transmisor y al generador de señal de frecuencia.
La antena de transmisión está configurada para radiar radiaciones electromagnéticas en una gama de frecuencias de una amplitud predeterminada en una dirección requerida. El módulo de sincronización del transmisor está configurado para proporcionar señales de reloj de sincronización del transmisor. El generador de señal de frecuencia está configurado para generar señales de frecuencia de comunicación que corresponden a una lista de frecuencias predeterminadas. La unidad controladora está configurada para recibir las señales de reloj de sincronización del transmisor y producir señales del controlador requeridas para la operación de puesta en marcha del generador de señal de frecuencia para generar secuencialmente señales de frecuencia a partir de la lista de frecuencias predeterminadas durante los intervalos de duración del salto situados dentro de las gamas de tiempos de parada de las señales de frecuencia de
comunicación.
El receptor de calibrado comprende un conjunto de antenas, un módulo de sincronización receptor y un sensor detector de dirección de abordo, asociado con el conjunto de antenas y acoplado al módulo de sincronización del receptor.
Se incluyen entre los ejemplos de sensores captadores de dirección, sin que ello sirva de limitación, el sistema COMINT, sistema ELINT y sistemas de captación de dirección de radar que utilizan técnicas de interferómetro.
El conjunto de antenas está configurado para recibir transmisiones electromagnéticas de radiofrecuencia desde el trasmisor de calibrado. El módulo de sincronización del receptor está configurado para proporcionar señales de reloj de sincronización iguales a las señales de reloj del módulo de sincronización del transmisor. El sensor captador de direcciones de abordo está configurado para escanear la misma lista de frecuencias predeterminadas que la estación de tierra, interceptando señales de frecuencia trasmitidas durante los intervalos de tiempo de duración del salto situados dentro de las gamas de tiempo de parada y rechazando todas las demás señales de frecuencia recibidas dentro de las gamas de tiempos de parada que tienen una duración distinta de los intervalos de tiempo de salto.
El método y sistema de calibrado de la presente invención presenta muchas ventajas sobre la técnica anteriormente mencionada, superando simultáneamente algunas de las desventajas asociadas normalmente con la misma.
Por ejemplo, la duración conocida de los impulsos de transmisión que corresponden a las frecuencias de calibrado transmitidas es utilizada para separar por filtrado las señales no deseables recibidas por un receptor de calibrado.
Además, las señales que tienen impulsos de duración cortos provocan una interferencia mínima con otros sistemas adyacentes. Por lo tanto, resulta más fácil obtener el permiso de trabajar con el sistema de calibrado.
De acuerdo con el esquema de calibrado de la presente invención, el número de frecuencias transmitidas y el número de ciclos de retransmisión (por vuelo) se pueden incrementar, por lo que se puede conseguir una mejor resolución en frecuencia y en ángulos. Por lo tanto, se puede obtener un conjunto completo de datos de calibrado en una trayectoria de vuelo/navegación.
De manera similar, debido a la elevada cantidad de número de señales de frecuencia recogidas, no hay necesidad de actualizar la lista de frecuencias. En particular, los datos de las mediciones obtenidas en las frecuencias de interferencia se podrían despreciar a causa de la redundancia del número de las frecuencias.
El sistema de calibrado que utiliza el esquema de calibrado de la presente invención no requiere operadores expertos en la estación de calibrado, debido al hecho de que la actualización de la lista de frecuencias de acuerdo con las interferencias del medio ambiente (que en un sistema convencional sería realizado en líneas simultáneamente en la plataforma objetivo y en el extremo correspondiente al transmisor de calibrado) ya no es necesaria.
Al utilizar el método y sistema de la presente invención no es necesario llevar a cabo vuelos de calibrado a ciertas horas del día o en ciertas localizaciones para evitar interferencias.
La técnica de sincronización de tiempo utilizada por la presente invención aumenta la eficacia en el tiempo de las mediciones. Además, al contrario que en la técnica anterior, no depende de los procesos de detección.
Por lo tanto, de acuerdo con la invención, se da a conocer un método para proporcionar datos de calibrado para su utilización con un radiogoniómetro según la reivindicación 1, y un sistema de calibrado para proporcionar datos de calibrado para su utilización con un radiogoniómetro según la reivindicación 9.
Por lo tanto, se ha esquematizado de manera amplia las características más importantes de la invención, a efectos de que la descripción detallada de la misma que sigue a continuación pueda ser mejor comprendida. Otros detalles y ventajas adicionales de la invención quedarán establecidos de la descripción detallada, y en parte se apreciarán de la descripción o se pueden deducir por la práctica de la invención.
Breve descripción de los dibujos
A efectos de comprender la invención y apreciar la forma en la que la misma puede ser llevada a cabo, se describirá a continuación realizaciones preferentes a título de ejemplo no limitativo solamente, haciendo referencia a los dibujos adjuntos en los cuales:
La figura 1 muestra un esquema a título de ejemplo de un proceso de calibrado en vuelo;
La figura 2 es un diagrama de pulsos de la señal electromagnética utilizada en una técnica de calibrado convencional;
La figura 3 muestra un diagrama de bloques esquemático de un sistema de calibrado para proporcionar datos de calibrado, de acuerdo con una realización de la presente invención; y
La figura 4 muestra un esquema a título de ejemplo de la sincronización del sistema de calibrado de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
Los principios y funcionamiento del sistema y proceso de calibrado, según la presente invención, se podrán comprender mejor haciendo referencia a los dibujos y a la descripción que se acompañan, en la que se han utilizado iguales numerales de referencia en su totalidad para designar idénticos elementos, siempre que ello sea conveniente para la descripción. Se comprenderá que estos dibujos tienen carácter ilustrativo solamente y no están destinados a ser limitativos.
Haciendo referencia a la figura 3, se ha mostrado un diagrama de bloques esquemático de un sistema de calibrado (30) destinado a proporcionar datos de calibrado, de acuerdo con una realización de la presente invención. Se debe observar que los bloques de la figura 3 están destinados a constituir solamente entidades funcionales, de manera que las relaciones funcionales entre las entidades quedan mostradas, en vez de las conexiones y/o relaciones
físicas.
El sistema de calibrado (30) comprende un transmisor de calibrado (31), un receptor de calibrado (32) y una fuente de sincronización (33), común para el transmisor de calibrado (31) y el receptor de calibrado (32).
Se debe comprender que de manera general, el sistema de calibrado (30) puede ser un sistema aéreo de calibrado, un sistema de calibrado en un satélite, un sistema de calibrado en una embarcación y/o un sistema de calibrado en tierra. De acuerdo con ello, el transmisor de calibrado (31) y el receptor de calibrado (32) pueden estar dispuestos cada uno de ellos en estaciones de calibrado terrestres o no terrestres, las cuales por su parte, pueden ser móviles o estacionarias.
De acuerdo con un ejemplo, el transmisor de calibrado y el receptor de calibrado pueden estar dispuestos cada uno de ellos en la correspondiente estación de calibrado terrestre (no mostrada). Las estaciones de calibrado terrestre pueden ser estacionarias o montadas sobre una plataforma móvil, por ejemplo, un vehículo automóvil.
De acuerdo con otro ejemplo, el transmisor de calibrado y el receptor de calibrado pueden estar dispuestos en las estaciones de calibrado correspondientes no terrestres (no mostrado) montadas sobre plataformas móviles seleccionadas entre aviones, barcos y satélites.
La fuente de sincronización (33) está configurada para generar una señal de reloj requerida para la sincronización del tiempo del transmisor de calibrado (31) y del receptor de calibrado (32). Un ejemplo de la fuente de sincronización (33) adecuada para la finalidad de la presente invención incluye, sin que ello sirva de limitación, GPS (Global Positioning System).
El transmisor de calibrado (31) comprende una antena de transmisión (311), un generador de señal (312) acoplado a la antena de transmisión (311), un módulo de sincronización del transmisor (313) y una unidad de control (sistema) (314) acoplada a un módulo (313) de sincronización del transmisor y al generador de señal de frecuencia (312). La antena de transmisión (311) está configurada para radiar una radiación electromagnética en una gama de frecuencias de una amplitud determinada hacia el receptor de calibrado (32). El módulo (313) de sincronización del transmisor está acoplado a la fuente de sincronización (33). El generador (312) de señal de frecuencia está configurado para generar señales de frecuencia correspondientes a una lista de frecuencias predeterminada f_{1}, f_{2}, ... , f_{n}. La unidad controladora (314) está configurada para recibir la señal de reloj procedente del módulo (313) de sincronización del transmisor y producir señales de comprobador requeridas para poner en marcha el funcionamiento del generador de señal de frecuencia (312) para generar señales de frecuencia de forma secuencial desde la lista de frecuencias predeterminada. En caso requerido, el transmisor de calibrado (31) puede comprender además, un amplificador RF (315) acoplado a la antena de transmisión (311) y al generador (312) de señal de frecuencia y configurado para amplificar las señales de frecuencia producidas por el generador de señal (312) y enviar las señales de frecuencia amplificadas a la antena de transmisión (311).
De acuerdo con una realización de la invención, el receptor de calibrado (32) (plataforma objetivo) comprende un sensor del detector de dirección de abordo (DFS) (321), un módulo (322) de sincronización del receptor y un conjunto de antenas (323) acoplado con el DFS (321).
Son ejemplos del sensor de detección de dirección (321), sin que sean limitativos, los sistemas COMINT (interceptación de comunicación) y ELINT (inteligencia electrónica) producido, por ejemplo, por el solicitante de la presente solicitud y sistemas de detección de dirección de radar que utilizan técnica de interferómetro.
El módulo de sincronización del receptor (322) está configurado para proporcionar señales de reloj de sincronización iguales a las señales de reloj de sincronización utilizadas en el transmisor de calibrado (31). Las antenas (323) están dispersadas sobre la superficie de la plataforma objetivo de medición y configuradas para recibir transmisión electromagnética de radiofrecuencia procedente del transmisor de calibrado (31) y proporcionarla a la DFS (321) en forma de señales de comunicación que representan una secuencia de señales de frecuencia.
En su funcionamiento, en el extremo que corresponde al transmisor de calibrado, la unidad controladora (314) introduce en el generador (312) de señal de frecuencia una lista de frecuencias predeterminadas f_{1}, f_{2}, ... f_{n} seleccionada para el proceso de calibrado. Además, la unidad controladora (314) genera la señal de control y proporciona esta señal al generador (312) de señal de frecuencia para su puesta en marcha a efectos de producir las señales de frecuencia secuencialmente a partir de la lista de frecuencias predeterminada. La señal del controlador es indicativa de la gama de tiempos de parada que se desean, un intervalo de tiempo de duración de "salto" (es decir, un cierto intervalo de tiempo durante el cual se transmite cada frecuencia) y un retardo de tiempo que define una posición del intervalo de duración de salto dentro de la gama de tiempo de parada tal como se describirá a continuación de manera más
detallada.
Haciendo referencia a las figuras 3 y 4 conjuntamente, la gama de tiempo de parada de los impulsos de las señales de comunicación utilizadas para la transmisión/recepción de cada frecuencia es ajustada a un valor predeterminado (ver diagrama A). Preferentemente, este valor predeterminado es seleccionado lo más corto posible, por ejemplo, 0,2-100 milisegundos. La disminución del tiempo de parada reduce la probabilidad de interferencia con las señales electromagnéticas del medio ambiente. La limitación de la duración del tiempo de parada se asocia, entre otros, con la magnitud de la proporción de señal a ruido requerida por el receptor de calibrado de abordo.
De acuerdo con el ejemplo, las magnitudes de las gamas de tiempo de parada de las señales de frecuencia de comunicación utilizadas para la transmisión/recepción de las frecuencias f_{1}, f_{2}, ... f_{n} son todas iguales. De acuerdo con otro ejemplo, las magnitudes de las gamas de tiempo de parada de algunas o todas las señales de frecuencia de comunicación correspondientes a diferentes secuencias pueden ser distintas.
De acuerdo con una realización de la presente invención, el funcionamiento del transmisor de calibrado (31) y del receptor de calibrado (32) están sincronizados en el tiempo utilizando el GPS. Se debe apreciar por un técnico en la materia que contrariamente a la técnica anterior, en la que la sincronización se basa en un proceso de detección y no se utiliza tiempo de sincronización, la presente invención utiliza una señal de reloj común para sincronizar las gamas de tiempo de parada en los extremos del transmisor y receptor de calibrado.
Por ejemplo, cuando las gamas de tiempo de parada se ajustan a 5 milisegundos y el periodo de sincronización de las señales de reloj (generado por el GPS) se ajusta a 1 PPS, el número de frecuencias que pueden ser manejadas por el sistema de calibrado en un segundo es igual a 200. En otras palabras, se pueden recoger en una trayectoria de calibrado de vuelo/navegación datos de calibrado correspondientes a 200 frecuencias.
Se debe apreciar que si se requieren más de 200 frecuencias para completar el proceso de calibrado, el periodo de sincronización se puede prolongar desde uno a dos segundos (o más), para conseguir de esa manera la capacidad de recogida de datos procedentes de 400 frecuencias (o más) en una trayectoria de calibrado.
En particular, el régimen de sincronización de dos segundos puede ser implementado filtrando todas las señales impares 1 PPS. En este caso, la resincronización tiene lugar en el transmisor de calibrado (31) y el receptor de calibrado (32) solamente para señales PPS pares.
De acuerdo con una realización de la invención, la unidad controladora (314) ajusta ciertos intervalos de tiempo (es decir, intervalos de tiempo de duración de "salto") durante el cual se transmiten cada una de las frecuencias deseadas. Los intervalos de duración del salto se seleccionan dentro de gamas de tiempo de parada (ver diagrama B). Por ejemplo, cuando las gamas de tiempo de parada son iguales para todas las señales de frecuencia y ajustables en 5 milisegundos, los intervalos de tiempo de duración del salto se pueden ajustar a 3 milisegundos para todas las señales de
frecuencia.
Se observará por un técnico en la materia que contrariamente a las técnicas anteriores, en las que el intervalo de tiempo utilizado para transmitir cada frecuencia deseada coincide con la gama de tiempo de parada, en la presente invención se utiliza solamente una parte de la gama de tiempo de parada para la transmisión. La utilización de un impulso de transmisión con una duración conocida predeterminada posibilita que el sistema identifique e ignore las otras señales que proporcionan interferencias del medio ambiente.
De acuerdo con otra realización de la presente invención, la unidad controladora (314) ajusta valores de retardo de tiempo que definen una posición del intervalo de duración del salto dentro de la correspondiente gama de tiempo de parada. Preferentemente, si bien no es forzoso para cada intervalo de tiempo de duración de salto para transmitir la frecuencia correspondiente que esté situado en la parte media de la gama de tiempo de parada correspondiente (tal como se ha mostrado en el diagrama B). A efectos de que el intervalo de duración de salto se encuentra en una parte media de la gama de tiempo de parada cuando la señal llega al receptor, el tiempo requerido para el desplazamiento de las señales de comunicación entre el transmisor de calibrado (31) y el receptor de calibrado (32) debe ser tenido en cuenta en el proceso de sincronización. En este caso, para la señal de frecuencia de transmisión, el valor del retardo de tiempo para posicionar el intervalo de duración de salto dentro de las zonas de tiempo de parada se pueden calcular de acuerdo con la siguiente ecuación:
t_{D} = (t_{DW} - t_{h})/2-S/c,
en la que t_{D} es el retraso de tiempo; t_{DW} es la correspondiente gama de tiempo de parada; t_{h} es el intervalo de tiempo de duración del salto; Sis es la distancia entre la transmisión de calibrado (31) y el receptor de calibrado (32); y c es la velocidad de la luz.
Por ejemplo, cuando las gamas de tiempo de parada se ajustan a 5 milisegundos y los intervalos de duración de salto se ajustan a 3 milisegundos, se puede calcular el valor del retardo de tiempo para todos los intervalos de duración de salto en 1 milisegundo menos el tiempo de propagación de la señal entre el transmisor de calibrado (31) y el receptor de calibrado (32).
En su funcionamiento, para cada señal de reloj de sincronización, la unidad controladora (314) genera una señal de control (indicativa de las gamas de tiempo de paradas deseadas, los intervalos de tiempo de duración de salto y los retardos de tiempo) y los envía al generador de señal (312). El generador de señal (312) que ha sido puesto en marcha por la señal del controlador, barre la tabla de la lista de frecuencias una vez al ritmo de tiempo de parada y a continuación transmite cada frecuencia en el intervalo de tiempo de duración de salto requerido cuya posición dentro de la
\hbox{gama de tiempo de parada es determinada por el retardo
del tiempo  requerido, tal como se ha descrito en lo
anterior.}
En su funcionamiento, el transmisor de calibrado (31) transmite de manera continua las señales de frecuencia de comunicación correspondientes a la lista de frecuencias predeterminada, preparada tal como se ha descrito en lo anterior. Un movimiento relativo de forma circular (según las agujas del reloj o contrariamente a las mismas) del receptor de calibrado (32) es dispuesto con respecto al transmisor de calibrado (31) a una distancia predeterminada uno con respecto a otro, pero dentro de la gama operativa del receptor de calibrado (32). Las señales de comunicación interceptadas por el receptor de calibrado (32) deben tener una magnitud que cumpla con la condición requerida de señal a ruido.
Se debe comprender que el movimiento relativo del receptor de calibrado (32) con respecto al transmisor de calibrado (31) comprende el caso en el que, por ejemplo, el receptor de calibrado (32) se desplaza con respecto al suelo, mientras que el transmisor de calibrado (31) no tiene movimiento. De acuerdo con otro ejemplo, el receptor de calidad (31) puede encontrarse sin movimiento, mientras que el transmisor de calibrado (32) se desplaza con respecto al suelo. De acuerdo con otro ejemplo, el receptor de calibrado (21) y el transmisor de calibrado (32) pueden encontrarse en movimiento relativo,
\hbox{tal como se ha
descrito en lo anterior, cuando  ambos se desplazan con respecto al
suelo.}
En el extremo que corresponde al receptor de calibrado, la lista de frecuencias predeterminadas es introducida en el DFS (321). A continuación, para cada señal de reloj del módulo de sincronización del receptor, el DFS (321) empieza el escaneado secuencialmente de la lista de frecuencias predeterminadas. Por ejemplo, se puede utilizar una temporización de 1 pps de señal que se puede conseguir por la fuente común de GPS (Global Position System) como señal de reloj. El DFS (321) es ajustado para interceptar cada una de las señales de frecuencia desde la lista de frecuencia predeterminada a lo largo del tiempo de parada (ver diagrama C).
De acuerdo con una realización de la invención, el DFS (321) está configurado para interceptar una señal solamente dentro de una duración definida, tal como un intervalo del tiempo de duración de salto predeterminado; siendo rechazadas todas las demás señales (que no cumplen esta exigencia). Por ejemplo, tal como se ha descrito en lo anterior, cuando se ajustan las gamas de tiempo de parada a 5 milisegundos y los intervalos de duración de salto se ajustan a 3 milisegundos, el transmisor de calibrado (31) transmite señales de comunicación para cada frecuencia de 3 milisegundos cada 5 milisegundos. De acuerdo con este ejemplo, el DFS (321) tiene en cuenta solamente señales de 3 milisegundos interceptadas dentro de gamas de tiempo de parada de 5 milisegundos.
De acuerdo con la realización de la invención, el DFS (321) está configurado para aceptar solamente las señales de frecuencia que no tienen solamente intervalos de duración de saltos predeterminados, sino que están situadas en la parte media de la gama de tiempo de parada. De acuerdo con esta realización, todas las demás señales que no cumplen con esta exigencia son rechazadas.
Durante el funcionamiento, para cada tiempo de parada que incluye una señal interceptada válida, el DFS (321) produce un Descriptor de Señal (SD). Los ejemplos de datos del Descriptor de Señal pueden incluir, sin que sirva de limitación, los siguientes parámetros:
- Conjunto de señal "Rxx" que contiene la información sobre fase y amplitudes de las señales interceptadas para cada antena desde el conjunto de antenas (323) del receptor de calibrado (32);
- Parámetros de detección de la señal, tales como duración de la señal, calidad de la fase, etc.;
- Dirección de llegada de la señal (DOA), en el caso de que exista;
- Datos de navegación indicados por un sistema de navegación de la plataforma objetivo en el momento de la interceptación de la señal de frecuencia, tales como: Latitud, Longitud, Altitud, Ángulo de Cabeceo, Ángulo de Balanceo y dirección.
- Tiempo de interceptación de la señal de frecuencia indicada.
El DFS (321) puede enviar el SD a un ordenador principal (no mostrado) para el control en línea, analizando y construyendo tablas de calibrado. En caso requerido, los datos pueden ser almacenados en un dispositivo de memoria (no mostrado) para posterior análisis fuera de línea y para generar las tablas de calibrado.
Por lo tanto, los técnicos en la materia a los que corresponde la presente invención, podrán apreciar que si bien la presente invención ha sido descrita en términos de realizaciones preferentes, el concepto sobre el que se basa puede ser utilizado fácilmente como base para el diseño de otras estructuras, sistemas y procesos para llevar a cabo los diferentes objetivos de la presente invención.
Se debe comprender que si bien el módulo de sincronización (313) del transmisor y el módulo (322) de sincronización del receptor descritos en lo anterior, han sido descritos como receptores de la señal de reloj de sincronización del GPS, también se puede implementar en el extremo del transmisor de calibrado (31) cualquier otra fuente de sincronización precisa, por ejemplo relojes atómicos y asimismo en el extremo correspondiente del receptor de calibrado (32) (plataforma objetivo con objetivos de sincronización).
Asimismo, se tiene que comprender que la fraseología y terminología utilizadas en esta descripción están destinadas al objetivo de descripción de la misma y no se deben considerar como limitadoras.
Por lo tanto, es importante que el objetivo de la invención no sea considerado o limitado por las realizaciones ilustrativas y los ejemplos que se han indicado. Son posibles otras variaciones dentro del ámbito de la presente invención que queda definida en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (17)

1. Método para proporcionar datos de calibrado a utilizar en un radiogoniómetro, cuyo método comprende:
(a) proporcionar un movimiento relativo de un receptor de calibrado (32) con respecto a un transmisor de calibrado (31) a una distancia predeterminada entre si;
(b) ajustar un valor predeterminado de como mínimo un tiempo de parada de una señal de frecuencia de comunicación utilizada para transmitir como mínimo una frecuencia de una lista de frecuencias predeterminadas;
(c) disponer un intervalo de tiempo de duración de salto dentro de dicho tiempo de parada para transmitir la mencionada frecuencia;
(d) generar ducha señal de frecuencia de comunicación que corresponde a la mencionada frecuencia;
(e) transmitir dicha señal de frecuencia de comunicación por el transmisor de calibrado (31) hacia dicho receptor de calibrado (32) solamente durante dicho intervalo de tiempo de duración de salto;
(f) disponer sincronización en tiempo (33) entre el transmisor de calibrado (31) y el receptor de calibrado (32) para dicha como mínimo un tiempo de parada utilizando señales de reloj de una fuente de sincronización;
(g) escaneado de la lista de frecuencias predeterminadas utilizando el receptor de calibrado (32);
(h) interceptar, mediante la utilización del receptor de calibrado (32), la señal de frecuencia de comunicación transmitida durante el tiempo de duración de salto dentro de dicho por lo menos un intervalo de tiempo de parada
y
(i) rechazar las demás señales de frecuencia recibidas por el receptor de calibrado (32) dentro de dicho por lo menos un intervalo de tiempo de parada que tiene duración diferente a dicho intervalo de tiempo de duración de
salto.
2. Método según la reivindicación 1, en el que el valor de dicho como mínimo un periodo de tiempo de paro es seleccionado de manera que sea suficientemente corto para que la magnitud de la proporción de señal a ruido se encuentre en el límite de la magnitud requerida por el receptor de calibrado.
3. Método según la reivindicación 1, en el que el valor de dicho por lo menos un intervalo de tiempo de parada está comprendido entre 0,2 milisegundos y 100 milisegundos.
4. Método según la reivindicación 1, en el que dicho intervalo de tiempo de duración de salto está situado en medio de la gama de tiempo de parada.
5. Método según la reivindicación 1, en el que dicha operación de disponer el intervalo de tiempo de duración de salto dentro del intervalo de tiempo de parada comprende:
definir una localización predeterminada de dichos intervalos de duración de salto dentro del intervalo de tiempo de parada;
calcular un retraso de tiempo requerido para localizar dicho intervalo de duración de salto en dicha localización predeterminada.
6. Método según la reivindicación 5, en el que se calcula un valor de dicho retraso de tiempo de acuerdo con la ecuación t_{D} = (t_{DW} - t_{h})/2 - S/c en la que t_{D} es el retraso de tiempo; t_{DW} es el intervalo de tiempo de parada; t_{h} es el intervalo de duración de salto; S es la distancia entre el transmisor de calibrado y receptor de calibrado; y c es la velocidad de la luz.
7. Método según la reivindicación 1, que comprende además producir un Descriptor de Señal basado en la señal de frecuencia interceptada en la etapa (h).
8. Método según la reivindicación 4, que comprende además el rechazo de todas los demás señales de frecuencia recibidas dentro de dicha como mínimo un intervalo de tiempo de parada que tiene una localización distinta de dicho intervalo de tiempo de duración de salto.
9. Sistema de calibrado (30) para proporcionar datos de calibrado para su utilización con un radiogoniómetro, cuyo sistema de calibrado utiliza un transmisor de calibrado (31) que comprende una antena de transmisión (311), un generador (312) de señal de frecuencia que puede funcionar para transmitir señales de frecuencia de comunicación correspondientes a una lista de frecuencias predeterminadas y un receptor de calibrado (32) en posición remota que comprende un conjunto de antenas receptoras (323) para recibir transmisiones de frecuencia de radio desde el transmisor de calibrado, comprendiendo el sistema de calibrado:
(i) un módulo (313) de sincronización del transmisor y un módulo (322) de sincronización del receptor, configurados para proporcionar, respectivamente, señales de reloj de sincronización de transmisor y de sincronización de receptor.
(ii) una unidad de control (314) acoplada al módulo (313) de sincronización del transmisor y al generador (312) de señal de frecuencia y configurada para recibir dichas señales de reloj de sincronización de transmisor y para producir señales de controlador requeridas para poner en marcha el funcionamiento del generador (312) de señal de frecuencia para generar las señales de frecuencia de comunicación secuencialmente desde dicha lista de frecuencias predeterminadas solamente durante intervalos de duración de salto localizados dentro de los intervalos de tiempo de parada de dichas señales de frecuencia de comunicación.
(iii) un sensor (321) detector de dirección de abordo asociado con dicho conjunto de antenas receptoras (323) y acoplado al módulo (322) de sincronización del receptor, estando configurado el sensor (321) detector de dirección para escanear la lista de frecuencias predeterminadas, interceptando señales de frecuencia y transmitidas durante los intervalos de tiempo de duración de salto localizados dentro de los tiempos de paro y rechazando todas las demás señales de frecuencia recibidas dentro de los periodos de tiempo de paro que tienen duración distinta que dichos intervalos de tiempo de duración de salto; y
(iv) una fuente (33) de sincronización de reloj acoplada al módulo (313) de sincronización del transmisor y al módulo (322) de sincronización del receptor y estando configurada para sincronizar señales de reloj proporcionadas por el módulo (313) de sincronización del transmisor y el módulo (322) de sincronización del receptor.
10. Sistema de calibrado según la reivindicación 9, en el que dicha fuente de sincronización (33) es un GPS o reloj atómico.
11. Sistema de calibrado según la reivindicación 9 o 10, en el que dichos intervalos de tiempo de duración de salto están localizados en la mitad de los periodos de tiempo de paro.
12. Sistema de calibrado según la reivindicación 11, en el que el sensor (321) del detector de dirección está configurado además para rechazar todas las otras señales de frecuencia recibidas dentro de los periodos de tiempo de paro que tienen una localización distinta que dichos intervalos de tiempo de duración de salto.
13. Sistema de calibrado según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en el que el sensor (321) del detector de dirección es seleccionado entre el sistema COMINT, sistema ELINT y sistemas de detección de dirección por radares utilizando una técnica de interferómetro.
14. Sistema de calibrado según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el que dicho transmisor de calibración (31) está dispuesto en una estación de calibrado terrestre.
15. Sistema de calibrado según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el que dicho transmisor de calibrado (31) está dispuesto en estaciones de calibrado no terrestres montadas sobre la plataforma móvil seleccionada entre un avión, embarcación y satélites.
16. Sistema de calibrado según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el que dicho receptor de calibrado (32) está dispuesto en una estación de calibrado terrestre.
17. Sistema de calibrado según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el que dicho receptor de calibrado (32) está dispuesto en una estación de calibrado no terrestre montada sobre una plataforma móvil seleccionada entre un avión, embarcación y satélites.
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