RU2296341C1 - Mode of definition of the coordinates of a radiation source - Google Patents

Mode of definition of the coordinates of a radiation source Download PDF

Info

Publication number
RU2296341C1
RU2296341C1 RU2005136630/09A RU2005136630A RU2296341C1 RU 2296341 C1 RU2296341 C1 RU 2296341C1 RU 2005136630/09 A RU2005136630/09 A RU 2005136630/09A RU 2005136630 A RU2005136630 A RU 2005136630A RU 2296341 C1 RU2296341 C1 RU 2296341C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coordinates
elementary
location
binding
direction finding
Prior art date
Application number
RU2005136630/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Васильевич Терентьев (RU)
Алексей Васильевич Терентьев
Александр Иванович Соломатин (RU)
Александр Иванович Соломатин
Павел Леонидович Смирнов (RU)
Павел Леонидович Смирнов
Олег Владимирович Царик (RU)
Олег Владимирович Царик
Александр Михайлович Шепилов (RU)
Александр Михайлович Шепилов
В чеслав Александрович Шишков (RU)
Вячеслав Александрович Шишков
Original Assignee
Алексей Васильевич Терентьев
Александр Иванович Соломатин
Павел Леонидович Смирнов
Олег Владимирович Царик
Александр Михайлович Шепилов
Вячеслав Александрович Шишков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Васильевич Терентьев, Александр Иванович Соломатин, Павел Леонидович Смирнов, Олег Владимирович Царик, Александр Михайлович Шепилов, Вячеслав Александрович Шишков filed Critical Алексей Васильевич Терентьев
Priority to RU2005136630/09A priority Critical patent/RU2296341C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2296341C1 publication Critical patent/RU2296341C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

FIELD: the invention refers to radio technique.
SUBSTANCE: it may be used in navigational, direction finding, location means for definition of location of a priori unknown radiation source. At preparatory stage the mode includes processes of definition of the number of elementary zones and the volumes of surveying and the coordinates of their centers, of calculation for central and R periphery direction finding stations with known coordinates the meanings of reference true bearings of the direction finding stations relatively to the coordinates of the location of the centers of each elementary zone or the volume of surveying. At the working stage the proposed mode includes processes of reception of the signal of the radiation source with the group out of R≥1 of interconnected periphery and central direction finding stations, of measurements of the true bearings of the direction finding stations at the outputs of antenna elements. At that the true bearings of the direction finding stations measured by periphery direction finding stations are transmitted to the central direction finding station, calculations for each elementary zone or each volume of surveying of difference
Figure 00000004
between reference and measured true bearings of the direction finding stations, extraction from received sums of the minimal and the coordinates of the location of the center of the elementary zone or the volume of surveying corresponding min
Figure 00000005
are taken for the coordinates of the detected radiation source, in quality of the true bearings of the direction finding stations meanings of differences of the phases of the signals of all possible pair combinations of the antenna elements in the frames of each direction finding station are used.
EFFECT: definition with high accuracy of the location of the radiation source.
31

Description

Заявляемый способ определения координат источника радиоизлучения относится к радиотехнике и может быть использован в навигационных, пеленгационных, локационных средствах для определения местоположения априорно неизвестного источника радиоизлучения (ИРИ).The inventive method for determining the coordinates of a source of radio emission relates to radio engineering and can be used in navigation, direction finding, location tools to determine the location of an a priori unknown source of radio emission (IRI).

Известен разностно-дальномерный способ определения координат источника радиоизлучения (см. Пат. RU №2000129837, опубл. 20.10.2002 г., Пат. RU №2204145, опубл. 05.10.2003 г.). Он заключается в приеме и измерении задержек Δτi, сигнала группой взаимосвязанных с известным местоположением пунктов приема, решении гиперболических уравнений на центральном приемном пункте, на основе которого определяют координаты источника радиоизлучения.The known differential-ranging method for determining the coordinates of the source of radio emission (see Pat. RU No. 2000129837, publ. 10/20/2002, Pat. RU No. 2204145, publ. 05/10/2003). It consists in the reception and measurement of delays Δτ i , a signal by a group of receiving points interconnected with a known location, solving hyperbolic equations at a central receiving point, on the basis of which the coordinates of the radio source are determined.

Недостатком аналогов является недопустимо большие ошибки местоопределения ИРИ в ситуациях, когда ИРИ излучает импульсы с высокой частотой следования. Так, в случае, когда период следования импульсов ИРИ меньше максимального времени задержки хотя бы на одном из боковых (периферийных) постов, возникает неоднозначность в измерении координат, устранить которую практически невозможно (см. Смирнов Ю.А. Радиотехническая разведка. - М.: Воениздат, 2001 г., с.323-324). Кроме того, данный способ местоопределения предъявляет высокие требования к системе единого времени и скорости обмена информацией, что также затрудняет реализацию данных технических решений.The disadvantage of analogs is unacceptably large errors in the location of the IRI in situations where the IRI emits pulses with a high repetition rate. So, in the case when the pulse repetition period of the IRI is less than the maximum delay time at least at one of the lateral (peripheral) posts, there is an ambiguity in the measurement of coordinates, which is almost impossible to eliminate (see Smirnov Yu.A. Radio-technical intelligence. - M .: Military Publishing House, 2001, p. 323-324). In addition, this method of positioning places high demands on the system of uniform time and speed of information exchange, which also complicates the implementation of these technical solutions.

Известен "Способ определения координат движущегося источника радиоизлучения с неизвестными параметрами" по Пат. RU №2001125859, опубл. 10.06.2003 г. В нем реализуется угломерный разностно-дальномерный способ местоопределения, который основан на приеме, выделении и обработке прямого излучения ИРИ, измерении угловых направлений и частоты принимаемого сигнала, приеме сигнала вторым приемным устройством, антенну которого перемещают относительно первой антенны с заданной скоростью, измерении частоты ИРИ, вычислении проекции заданной скорости относительно перемещения на направлении на источник радиоизлучения, вычислении по результатам измерений радиальной скорости перемещения источника излучения в каждый момент измерения, дальности, азимута и частоты.The well-known "Method for determining the coordinates of a moving source of radio emission with unknown parameters" according to Pat. RU No. 2001125859, publ. 06/10/2003, it implements a goniometric differential-ranging method of positioning, which is based on the reception, extraction and processing of direct radiation from the IRI, measuring the angular directions and frequency of the received signal, receiving the signal by the second receiving device, the antenna of which is moved relative to the first antenna at a given speed , measuring the frequency of IRI, calculating the projection of a given speed relative to moving in the direction to the source of radio emission, calculating the displacement radiation source at each moment of measurement, range, azimuth and frequency.

Способ-аналог позволяет определить местоположение подвижного ИРИ, однако ему также присущи недостатки, свойственные корреляционным методам оценивания: система не защищена от воздействия когерентных помех, обладает недостаточной точностью местоположения ИРИ особенно в сложной сигнально-помеховой обстановке (см. Логинов Н.А. Актуальные вопросы радиоконтроля в Российской Федерации. - М.: Радио и связь, 2000 г., с.128-145).The analogue method allows you to determine the location of a mobile IRI, however, it also has inherent disadvantages inherent in correlation estimation methods: the system is not protected from the effects of coherent interference, has insufficient accuracy of the IRI location, especially in complex signal-noise conditions (see Loginov N.A. Actual issues radio monitoring in the Russian Federation. - M .: Radio and communications, 2000, p.128-145).

Известен "Способ определения координат ИРИ", описанный в Пат. US №4728959, МПК G 01 S 5/04, опубл. 08.08.1986 г. Он включает прием сигналов источников радиоизлучений в заданной полосе частот ΔF группой из R≥1 взаимосвязанных периферийных и центрального пеленгаторных пунктов с известным местоположением, измерение первичных пространственно-информационных параметров, преобразование на пеленгаторных пунктах первичных пространственно-информационных параметров в пространственные параметры: азимутальный угол Θ и угол места β с помощью преобразования Гильберта, определение уровня достоверности к полученным результатам по методу ХИ-квадрат, передачу результатов измерений пространственных параметров с периферийных пеленгаторных пунктов на центральный пеленгаторный пункт, определение местоположения ИРИ решением системы нелинейных уравнений методом наименьших квадратов.The well-known "Method for determining the coordinates of the IRI" described in US Pat. US No. 4728959, IPC G 01 S 5/04, publ. 08/08/1986. It includes receiving signals from radio sources in a given frequency band ΔF by a group of R≥1 interconnected peripheral and central direction finding stations with a known location, measuring primary spatial information parameters, converting primary spatial information parameters to direction parameters on direction finding points : azimuthal angle Θ and elevation angle β using the Hilbert transform, determining the level of confidence in the results obtained using the CI-square method , transferring the results of measurements of spatial parameters from peripheral direction-finding points to the central direction-finding point, determining the location of the IRI by solving a system of non-linear equations by the least square method.

Способ-аналог позволяет повысить точность определения координат источников радиоизлучениий в сложной сигнально-помеховой обстановке, свойственной для городских условий.The analogue method allows to increase the accuracy of determining the coordinates of radio emission sources in a complex signal-noise environment, typical for urban conditions.

Однако данный аналог также обладает недостаточной точностью измерения координат источников радиоизлучений в силу того, что в нем реализована двухэтапная обработка результатов измерений.However, this analogue also has insufficient accuracy in measuring the coordinates of radio emission sources due to the fact that it implements two-stage processing of measurement results.

В книге (Кондратьев B.C. и др. Многопозиционные радиотехнические системы / B.C.Кондратьев, А.Ф.Котов, Л.Н.Марков; Под редакцией проф. В.В.Цветнова. - М.: Радио и связь, 1989 г. - 264 с.) показано, что ввиду принципиальной нелинейности обоих этапов обработки все методы оптимизации систем местоопределения с двухэтапной обработкой дают по точности худшие результаты, чем при оптимальной одноэтапной обработке (см. там же, стр.13).In the book (Kondratyev BC et al. Multiposition Radio Engineering Systems / BC Kondratyev, A.F. Kotov, L.N. Markov; Edited by Prof. V.V. Tsvetnova. - M.: Radio and Communications, 1989 - 264 c.) it has been shown that, due to the fundamental non-linearity of both stages of processing, all optimization methods for positioning systems with two-stage processing give worse results in accuracy than with optimal one-stage processing (see ibid., p. 13).

Наиболее близким по технической сущности к заявленному является "Способ и устройство определения координат источника радиоизлучения", описанный в Пат. RU №2263328, МПК 7 G 01 S 5/04, опубл. 27.10.2005 г. в бюл. №30. На подготовительном этапе способ включает вычисление количества N=S/S0 элементарных зон привязки, где S и S0 - соответственно площади зоны контроля и элементарной зоны привязки, определение координат местоположения центров элементарных зон привязки, присвоение каждой элементарной зоне привязки порядкового номера b0,n, b0=1, 2, ..., N, расчет для центрального и R периферийных пеленгаторных пунктов, антенная система каждого из которых включает М>2 антенных элементов, значений эталонных первичных пространственно-информационных параметров на выходах Аr,m-го антенного элемента, где r=1, 2, ..., R+1; m=1, 2, ..., М, относительно координат местоположения центров каждой элементарной зоны привязки, причем эталонные первичные пространственно-информационные параметры рассчитывают для средних частот fν=Δf(2ν-1)/2, где ν=1, 2, ..., Р; P=ΔF/Δf - число частотных поддиапазонов; Δf∈ΔF - ширина частотного поддиапазона, в процессе работы при обнаружении сигнала источника радиоизлучения на частоте fν включает измерение первичных пространственно-информационных параметров на выходах Аr,m-ных антенных элементов, причем измеренные первичные пространственно-информационные параметры на выходах антенных элементов периферийных пеленгаторных пунктов передают на центральный пеленгаторный пункт, вычисление для каждой b0,n-ой элементарной зоны привязки разности между эталонными и измеренными первичными пространственно-информационными параметрами, возведение их в квадрат и суммирование, выделение из N полученных сумм K0,n(fν) минимальной, принятие за координаты местоположения обнаруженного источника радиоизлучения координат местоположения центра элементарной зоны привязки, соответствующих минимальной сумме minK0,n(fν).Closest to the technical nature of the claimed is the "Method and device for determining the coordinates of the source of radio emission" described in Pat. RU No. 2263328, IPC 7 G 01 S 5/04, publ. 10/27/2005 in bull. No. 30. At the preparatory stage, the method includes calculating the number N = S / S 0 of elementary binding zones, where S and S 0 are the areas of the control zone and the elementary binding zone, determining the location coordinates of the centers of the elementary binding zones, assigning to each elementary binding zone a serial number b 0, n, b 0 = 1, 2, ..., N, the calculation for the central and peripheral R DF claims antenna system each of which includes M> 2 antenna elements, the reference values of the primary parameters spatially information on vyho s A r, m th antenna element, wherein r = 1, 2, ..., R + 1; m = 1, 2, ..., M, relative to the coordinates of the location of the centers of each elementary binding zone, and the reference primary spatial information parameters are calculated for the middle frequencies f ν = Δf (2ν-1) / 2, where ν = 1, 2 , ..., R; P = ΔF / Δf is the number of frequency subbands; Δf∈ΔF is the width of the frequency subband, during operation, upon detection of a signal from a radio source at a frequency f ν, it includes the measurement of primary spatial information parameters at the outputs A r, m- th antenna elements, and the measured primary spatial information parameters at the outputs of the peripheral antenna elements direction-finding points are transferred to the central direction-finding point, calculating for each b 0, the nth elementary zone of the binding of the difference between the reference and measured primary spatially -information parameters, squaring and summing them up, extracting from the N received sums K 0, n (f ν ) the minimum, taking the location coordinates of the center of the elementary binding zone corresponding to the minimum sum minK 0, n (f ν as the location coordinates of the detected radio emission source )

Способ-прототип позволяет повысить точность определения координат источника радиоизлучения в сложной сигнально-помеховой обстановке, свойственной для пересеченной местности и городских условий. Положительный эффект в прототипе достигается благодаря реализации одноэтапной обработки результатов измерений, а следовательно, более полного учета информации о поле сигнала в точках его приема.The prototype method allows to increase the accuracy of determining the coordinates of the source of radio emission in a complex signal-noise environment, characteristic of rough terrain and urban conditions. A positive effect in the prototype is achieved through the implementation of one-stage processing of measurement results, and therefore, a more complete account of information about the signal field at the points of its reception.

Однако способ-прототип обладает существенным недостатком, состоящем в отсутствии возможности измерения пространственных координат {X, Y, Z) ИРИ, находящихся над поверхностью земли (ИРИ на борту самолета, вертолета, воздушного шара, крыше высотного здания и т.д.).However, the prototype method has a significant drawback consisting in the lack of the ability to measure the spatial coordinates {X, Y, Z) of IRI located above the ground (IRI on board an airplane, helicopter, balloon, roof of a high-rise building, etc.).

Целью заявляемого технического решения является разработка способа определения координат источника радиоизлучения, размещенного в пространстве над заданной зоной контроля. Кроме того, заявляемое техническое решение расширяет арсенал средств данного назначения.The aim of the proposed technical solution is to develop a method for determining the coordinates of a radio source located in space above a given control zone. In addition, the claimed technical solution expands the arsenal of funds for this purpose.

В заявляемом способе поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения координат ИРИ в заданной зоне контроля и полосе частот ΔF группой из R≥1 взаимосвязанных периферийных и центрального пеленгаторных пунктов с известным местоположением, включающем на подготовительном этапе вычисление количества N=S/S0 элементарных зон привязки, где S и S0 - соответственно площади зоны контроля и элементарной зоны привязки, определение координат местоположения центров элементарных зон привязки, присвоение каждой элементарной зоне привязки порядкового номера b0,n, b0=1, 2, ..., N, расчет для центрального и R периферийных пеленгаторных пунктов, антенная система каждого из которых включает М>2 антенных элементов, значений эталонных первичных пространственно-информационных параметров на выходах Аr,m-го антенного элемента, где r=1, 2, ..., R+1; m=1, 2, ..., М, относительно координат местоположения центров каждой элементарной зоны привязки, причем эталонные первичные пространственно-информационные параметры рассчитывают для средних частот fν=Δf(2ν-1)/2, где ν=1, 2, ..., P; P=ΔF/Δf - число частотных поддиапазонов; Δf∈ΔF - ширина частотного поддиапазона, в процессе работы при обнаружении сигнала источника радиоизлучения на частоте fν включает измерение первичных пространственно-информационных параметров на выходах Аr,m-ных антенных элементов, причем измеренные первичные пространственно-информационные параметры на выходах антенных элементов периферийных пеленгаторных пунктов передают на центральный пеленгаторный пункт, вычисление для каждой b0,n-ой элементарной зоны привязки разности между эталонными и измеренными первичными пространственно-информационными параметрами, возведение их в квадрат и суммирование, выделение из N полученных сумм K0,n(fν) минимальной, принятие за координаты местоположения обнаруженного источника радиоизлучения координат местоположения центра элементарной зоны привязки, соответствующей минимальной сумме minK0,n(fν), на подготовительном этапе пространство над зоной контроля равномерно разбивают на Н слоев. Каждому слою присваивают порядковый номер h, h=1, 2, ..., H. Каждый слой делят на элементарные объемы привязки. Присваивают каждому элементарному объему привязки порядковый номер bh,n; bh=1, 2, ..., N. Определяют координаты местоположения центров {X, Y, X}h,n элементарных объемов привязки bh,n. Рассчитывают дополнительные эталонные значения первичных пространственно-информационных параметров на выходах каждого Ar,m-го антенного элемента, где r=1, 2, ..., R+1; m=1, 2, ..., М, относительно координат местоположения центров каждого элементарного объема привязки bh,n. В процессе работы для каждого элементарного объема привязки bh,n вычисляют разность между эталонными и измеренными первичными пространственно-информационными параметрами, возводят их в квадрат и суммируют. За координаты местоположения обнаруженного источника радиоизлучения принимают координаты местоположения центра элементарной зоны или объема привязки, соответствующего минимальной сумме Kh',n(fν), где h'=0, 1, 2, ..., H.In the claimed method, the goal is achieved by the fact that in the known method for determining the coordinates of the IRI in a given control zone and frequency band ΔF by a group of R≥1 interconnected peripheral and central direction-finding points with a known location, including at the preparatory stage the calculation of the number N = S / S 0 binding elementary zones, where S 0 and S -, respectively, the control zone and area binding unit area coordinate determining elementary anchor zones centers location, assigning each elementary zone rivyazki sequence number b 0, n, b 0 = 1, 2, ..., N, the calculation for the central and peripheral R DF claims antenna system each of which includes M> 2 antenna elements, the reference values of the primary parameters spatially information on the outputs of the r, mth antenna element, where r = 1, 2, ..., R + 1; m = 1, 2, ..., M, relative to the coordinates of the location of the centers of each elementary binding zone, and the reference primary spatial information parameters are calculated for the middle frequencies f ν = Δf (2ν-1) / 2, where ν = 1, 2 , ..., P; P = ΔF / Δf is the number of frequency subbands; Δf∈ΔF is the width of the frequency subband, during operation, upon detection of a signal from a radio source at a frequency f ν, it includes the measurement of primary spatial information parameters at the outputs A r, m- th antenna elements, and the measured primary spatial information parameters at the outputs of the peripheral antenna elements direction-finding points are transferred to the central direction-finding point, calculating for each b 0, the nth elementary zone of the binding of the difference between the reference and measured primary spatially -information parameters, squaring and summing them up, extracting from the N received sums K 0, n (f ν ) the minimum, taking the location coordinates of the center of the elementary binding zone corresponding to the minimum sum minK 0, n (f ν as the location coordinates of the detected radio emission source ), at the preparatory stage, the space above the control zone is evenly divided into H layers. Each layer is assigned a serial number h, h = 1, 2, ..., H. Each layer is divided into elementary binding volumes. Assign to each elementary volume of the binding serial number b h, n ; b h = 1, 2, ..., N. The coordinates of the location of the centers {X, Y, X} h, n of the elementary volumes of the binding b h, n are determined. Calculate additional reference values of the primary spatial information parameters at the outputs of each A r, m- th antenna element, where r = 1, 2, ..., R + 1; m = 1, 2, ..., M, relative to the coordinates of the location of the centers of each elementary binding volume b h, n . In the process, for each elementary binding volume b h, n, the difference between the reference and measured primary spatial information parameters is calculated, squared and summed. The location coordinates of the center of the elementary zone or the binding volume corresponding to the minimum sum K h ', n (f ν ), where h' = 0, 1, 2, ..., H, are taken as the location coordinates of the detected source of radio emission.

Благодаря новой совокупности признаков в заявляемом способе достигается более полный учет информации о пространственных параметрах сигнала в R+1 точках его приема. Это обусловило положительный эффект в виде возможности определения местоположения ИРИ, расположенного в пространстве над зоной контроля. Указанные возможности реализуются при одноэтапном определении координат, что предполагает более высокую точность местоопределения ИРИ в районах с пресеченной местностью, горах, условиях городской застройки и низких отношениях сигнал/шум. При этом заявляемое техническое решение расширяет арсенал средств данного назначения.Thanks to the new set of features in the claimed method, a more complete account of information about the spatial parameters of the signal at R + 1 points of its reception is achieved. This led to a positive effect in the form of the ability to determine the location of the IRI, located in the space above the control zone. The indicated capabilities are realized in a one-stage determination of coordinates, which implies a higher accuracy of the IRI location in areas with harsh terrain, mountains, urban conditions and low signal-to-noise ratios. In this case, the claimed technical solution expands the arsenal of funds for this purpose.

Проведенный анализ уровня техники позволяет установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявляемого способа определения координат источника радиоизлучения, отсутствуют и, следовательно, заявляемый объект обладает свойством новизны.The analysis of the prior art allows us to establish that analogues that are characterized by a combination of features that are identical to all the features of the proposed method for determining the coordinates of the radio emission source are absent and, therefore, the claimed object has the novelty property.

Исследование известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого способа, показало, что он не следует явным образом из уровня техники, из которого не выявлена также известность влияния преобразований, предусматриваемых существенными признаками заявляемого изобретения, на достижение указанного результата, что позволяет считать заявляемый объект, соответствующим уровню патентоспособности "изобретательский уровень".The study of known solutions in this and related fields of technology in order to identify signs that match the distinctive features of the prototype of the features of the proposed method showed that it does not follow explicitly from the prior art, from which the influence of transformations provided for by the essential features of the claimed invention is also not known, to achieve the specified result, which allows us to consider the claimed object corresponding to the level of patentability "inventive step".

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показаны:The claimed method is illustrated by drawings, which show:

на фиг.1 порядок выполнения операций:figure 1 the order of operations:

а, б) формирование элементарных зон привязки и присвоение им порядкового номера;a, b) the formation of elementary binding zones and the assignment of a serial number to them;

в) определение координат центра элементарных зон привязки;c) determination of the coordinates of the center of the elementary binding zones;

г) разбиение заданной полосы частот на поддиапазоны;d) dividing a given frequency band into subbands;

д) равномерное разбиение пространства над зоной контроля на Н слоев;e) uniform partition of the space above the control zone into H layers;

е) разбиение слоев на элементарные объемы привязки и присвоение им порядкового номера;f) dividing the layers into elementary binding volumes and assigning them a serial number;

ж) определение координат центра элементарных объемов привязки;g) determination of the coordinates of the center of the elementary volumes of the binding;

на фиг.2 - сектор обработки сигналов в горизонтальной и вертикальной плоскостях (θmin, θmax, βmin, βmax) для r-го пеленгаторного пункта;figure 2 - sector signal processing in the horizontal and vertical planes (θ min , θ max , β min , β max ) for the r-th direction finding point;

на фиг.3 - порядок формирования В эталонных массивов первичных пространственно-информационных параметров;figure 3 - the order of formation In the reference arrays of primary spatial information parameters;

на фиг.4 - порядок формирования массива измеренных пространственно-информационных параметров;figure 4 - the order of formation of the array of measured spatial information parameters;

на фиг.5 - очередность вычисления суммы K0,1(fν) для первой элементарной зоны привязки n=1, h=0 и частотного поддиапазона V;figure 5 - the sequence of calculation of the sum K 0,1 (f ν ) for the first elementary binding zone n = 1, h = 0 and frequency subband V;

на фиг.6 - эпюры напряжений, поясняющие порядок формирования первичных пространственно-информационных параметров;Fig.6 is a plot of stresses explaining the formation of the primary spatial information parameters;

на фиг.7 - обобщенная структурная схема устройства определения координат источника радиоизлучения, реализующего предлагаемый способ;figure 7 is a generalized structural diagram of a device for determining the coordinates of a radio emission source that implements the proposed method;

на фиг.8 - структурная схема периферийного пеленгаторного пункта;on Fig is a structural diagram of a peripheral direction-finding point;

на фиг.9 - структурная схема центрального пеленгаторного пункта;figure 9 is a structural diagram of a Central direction-finding point;

на фиг.10 - алгоритм вычисления эталонного набора первичных пространственно-информационных параметров;figure 10 - algorithm for calculating a reference set of primary spatial information parameters;

на фиг.11 - структурная схема блока принятия решения.figure 11 is a structural diagram of a decision block.

Реализация заявляемого способа поясняется следующим образом. На подготовительном этапе выполняются следующие операции. Заданную зону контроля, в рамках которой определяется местоопределения ИРИ (см. фиг.1а), делят на элементарные зоны привязки (см. фиг.1б). Размеры элементарной зоны привязки так же, как и в прототипе, соответствуют предварительно заданной точности местоопределения {ΔХ, ΔY}. На следующем этапе находят географические координаты центров элементарных зон привязки {X, Y}n и присваивают каждой из них порядковый номер b0,n (см. фиг.1б, в) из набора n=1, 2, ..., N. Далее осуществляют разбиение пространства над зоной контроля на Н слоев. Толщина слоя ΔZ соответствует предварительно заданной точности местоопределения ИРИ в пространстве над зоной контроля, например 100 м. Каждому сформированному пространственному слою присваивается порядковый номер h, h=1, 2, ..., Н. Значение Н определяется заданной максимальной высотой оцениваемого пространства над зоной контроля и точностью оценивания координат ИРИ в вертикальной плоскости ΔZ (см. фиг.1д).The implementation of the proposed method is illustrated as follows. At the preparatory stage, the following operations are performed. The predetermined control zone, within which the location of the IRI is determined (see Fig. 1a), is divided into elementary binding zones (see Fig. 1b). The dimensions of the elementary binding zone, as in the prototype, correspond to the predefined accuracy of location {ΔХ, ΔY}. At the next stage, find the geographical coordinates of the centers of the elementary binding zones {X, Y} n and assign each of them a serial number b 0, n (see fig. 1b, c) from the set n = 1, 2, ..., N. Next, the space is divided over the control zone into H layers. The layer thickness ΔZ corresponds to a predetermined accuracy of determining the IRI in the space above the control zone, for example, 100 m. Each generated spatial layer is assigned a serial number h, h = 1, 2, ..., N. The value of H is determined by the specified maximum height of the estimated space above the zone control and accuracy of estimating the coordinates of the IRI in the vertical plane ΔZ (see fig.1d).

На очередном этапе подготовительных работ каждый слой h разбивается на элементарные объемы привязки bh,n (см. фиг.1е). Размеры элементарных объемов привязки должны соответствовать предварительно заданной точности местоопределения (ΔX, ΔY, ΔZ), например 100 м·100 м·100 м. Данную операцию целесообразно выполнить таким образом, чтобы границы горизонтальных проекций элементарных объемом привязки совпали с границами элементарных зон привязки (см. фиг.1е). В этом случае в каждом пространственном слое h сформируется N элементарных объемов привязки, которым по аналогии с фиг.1б присваивается порядковый номер из набора n=1, 2, ..., N (см. фиг.1e).At the next stage of preparatory work, each layer h is divided into elementary binding volumes b h, n (see Fig. 1e). The dimensions of the elementary volumes of the binding should correspond to the predefined location accuracy (ΔX, ΔY, ΔZ), for example, 100 m · 100 m · 100 m. This operation should be performed so that the boundaries of the horizontal projections of the elementary volume of the binding coincide with the boundaries of the elementary zones of the binding (see Fig. 1e). In this case, in each spatial layer h, N elementary binding volumes are formed, which, by analogy with Fig. 1b, are assigned a serial number from the set n = 1, 2, ..., N (see Fig. 1e).

В каждом элементарном объеме привязки bh,n определяются координаты местоположения центра {X, Y, Z}h,n.In each elementary binding volume b h, n , the coordinates of the center location {X, Y, Z} h, n are determined.

Весь заданный диапазон частот шириной ΔF делят на поддиапазоны, размеры которых Δf определяются шириной пропускания приемных трактов измерителей (пеленгаторных пунктов) или значениями стандартной сетки частот, например, для УВЧ-диапазона она составляет 25 кГц (см. фиг.1г). Поддиапазоны, количество которых Р=ΔF/Δf, также нумеруют V=1,2, ..., Р.The entire specified frequency range with a width ΔF is divided into subbands, the dimensions of which Δf are determined by the transmittance bandwidth of the meters (direction finding points) or the values of the standard frequency grid, for example, for the UHF band it is 25 kHz (see Fig. 1d). Subbands, the number of which is P = ΔF / Δf, are also numbered V = 1,2, ..., P.

На следующем этапе рассчитывают эталонные значения первичных пространственно-информационных параметров для средних частот всех поддиапазонов fν=Δf(2V-1)/2. В качестве первичных пространственно-информационных параметров используют значения разностей фаз сигналов Δφm,l(fV) для всех возможных парных комбинаций антенных элементов в рамках антенной решетки каждого пеленгаторного (Термины "периферийный и центральный пеленгаторные пункты" в заявляемом способе условны, в их функции не входит определение пеленга θ и угла места β) пункта.At the next stage, reference values of the primary spatial information parameters are calculated for the average frequencies of all subbands f ν = Δf (2V-1) / 2. As the primary spatial information parameters, the phase difference values of the signals Δφ m, l (f V ) are used for all possible pair combinations of antenna elements within the antenna array of each direction finding (The terms "peripheral and central direction finding points" in the present method are arbitrary, in their function the definition of bearing θ and elevation angle β) of the item is not included.

Выбор Δφm,l(fV) в качестве первичного пространственно-информационного параметра основан на следующем. Одним из наиболее перспективных направлений реализации измерителей пространственных параметров сигналов ИРИ является использование интерферометрических пеленгаторов (см. Логинов Н.А. Актуальные вопросы радиоконтроля в Российской Федерации. - М.: Радио и связь, 2000, с.138-139). Интерферометры существуют двух типов: фазовые и корреляционные (см. там же, с.138). В материалах Пат. US №4728959 "Радиопеленгационная система", МПК G 01 S 5/04 опубл. 8.08.1986 г. отмечается, что в сильно пересеченной местности и городских условиях в меньшей степени подлежат искажению фазовые параметры сигнала. Кроме того, в книге Torrieri D.J. Principles of military communications system. Dedham. Massachusetts. Artech House, inc., 1981. - 298 p. отмечается, что: "потенциальные возможности оценки угла прихода сигнала путем сравнения фазы выше, чем у корреляционного интерферометра, если оцениваемый сигнал узкополосен и имеет малую нестабильность несущей частоты".The choice of Δφ m, l (f V ) as the primary spatial information parameter is based on the following. One of the most promising directions for the implementation of measuring the spatial parameters of IRI signals is the use of interferometric direction finders (see Loginov N.A. Actual issues of radio monitoring in the Russian Federation. - M.: Radio and Communication, 2000, p.138-139). Interferometers exist of two types: phase and correlation (see ibid., P.138). In the materials Pat. US No. 4728959 "Radio direction finding system", IPC G 01 S 5/04 publ. 08/08/1986, it is noted that in severely rugged terrain and urban conditions, the phase parameters of the signal are less subject to distortion. Also in the book Torrieri DJ Principles of military communications system. Dedham. Massachusetts. Artech House, inc., 1981. - 298 p. It is noted that: "the potential for estimating the angle of arrival of a signal by comparing the phase is higher than that of a correlation interferometer if the evaluated signal is narrow-band and has low carrier frequency instability."

Порядок расчета эталонных первичных пространственно-информационных параметров следующий. Вводят координаты всех пеленгаторных пунктов и топологию их антенных систем (АС). В заявленном способе на всех пеленгаторных пунктах используют одинаковые антенные решетки размерности М, М>2. В общем случае размерность и форма решеток пеленгаторных пунктов может быть различной. Данные по топологии АС включают значения взаимных расстояний между антенными элементами решетки и ее ориентацию относительно направления на север. При использовании антенной решетки с круговой эквидистантной структурой за направление ее ориентации принимают вектор, проходящий через второй антенный элемент в направлении первого антенного элемента. Для каждого пеленгаторного пункта определяют сектор обработки сигналов по азимуту (θmin, θmax) и углу места (βmin, βmax), необходимое разрешение (точность) вычисления угловых параметров Δθ и Δβ. Значения θmin, θmax, βmin, βmax и Δθ, Δβ находят исходя из места размещения пеленгаторного пункта относительно зоны контроля и требуемой точности местоопределения (ΔX, ΔY, ΔZ). Например, для r-ого пеленгаторного пункта на фиг.2 показан сектор обработки сигналов (сектор r) в горизонтальной и вертикальной плоскостях и значения θmin, θmax, βmin, βmax. Последние выбираются исходя из того, чтобы вся зона контроля попала в сектор обработки сигналов. Аналогично определяется необходимая точность вычисления угловых параметров Δθ и Δβ. Погрешность определения параметров θ и β не должна приводить к ошибкам местоопределения, превышающим площадь элементарной зоны или объема привязки. В процессе расчета эталонных первичных пространственно-информационных параметров эталонный источник размещают поочередно в центре каждой элементарной зоны или объема привязки с известными координатами {X, Y}0,n или {X, Y, Z}h,n.The procedure for calculating the reference primary spatial information parameters is as follows. Enter the coordinates of all direction-finding points and the topology of their antenna systems (AS). In the inventive method, at all direction finding stations use the same antenna arrays of dimension M, M> 2. In the general case, the dimension and shape of the grids of direction finding stations can be different. Data on the topology of the speakers include the values of the mutual distances between the antenna elements of the array and its orientation relative to the north direction. When using an antenna array with a circular equidistant structure, the vector passing through the second antenna element in the direction of the first antenna element is taken as the direction of its orientation. For each direction-finding point, the signal processing sector is determined by azimuth (θ min , θ max ) and elevation angle (β min , β max ), the required resolution (accuracy) for calculating the angular parameters Δθ and Δβ. The values of θ min , θ max , β min , β max and Δθ, Δβ are found based on the location of the direction finding point relative to the control zone and the required accuracy of location (ΔX, ΔY, ΔZ). For example, for the r-th direction finding point in figure 2 shows the signal processing sector (sector r) in the horizontal and vertical planes and the values θ min , θ max , β min , β max . The latter are selected on the basis that the entire control zone falls into the signal processing sector. Similarly, the required accuracy of calculating the angular parameters Δθ and Δβ is determined. The error in determining the parameters θ and β should not lead to location errors exceeding the area of the elementary zone or the volume of the binding. In the process of calculating the reference primary spatial information parameters, the reference source is placed alternately in the center of each elementary zone or binding volume with known coordinates {X, Y} 0, n or {X, Y, Z} h, n .

Вычисляют угловые параметры θr,h',n и βr,h',n сигнала для каждого r-го пеленгаторного пункта с учетом размещения источника в В=(H+1)·N точках зоны контроля и его удаление Dr,h',n.The angular parameters θ r, h ', n and β r, h', n of the signal are calculated for each r-th direction finding point, taking into account the location of the source at B = (H + 1) · N points of the control zone and its removal D r, h ', n .

Далее для каждого углового параметра θr,h',n и β r,h',n эталонного источника в точке bh',n вычисляют значения разностей фаз Δφm,l,r,h',n,эт(fν) для всех возможных комбинаций пар антенных элементов решетки всех пеленгаторных пунктов и всех частотных поддиапазоновNext, for each angular parameter θ r, h ', n and β r, h', n of the reference source at the point b h ', n, the values of the phase differences Δφ m, l, r, h', n, et (f ν ) are calculated for all possible combinations of pairs of antenna elements of the array of all direction finding points and all frequency subbands

Figure 00000006
Figure 00000006

где

Figure 00000007
- расстояние между m-м антенным элементом и эталонным источником, расположенным в центре bh',n-ой элементарной зоны или объема привязки; m, l ∈ (1...М), m≠l, Xh',n, Yh',n, Zh',n и Xm, Ym, Zm - координаты эталонного источника и m-го антенного элемента соответственно.Where
Figure 00000007
- the distance between the m-th antenna element and the reference source located in the center b h ', n- th elementary zone or the volume of the binding; m, l ∈ (1 ... M), m ≠ l, X h ', n , Y h', n , Z h ', n and X m , Y m , Z m are the coordinates of the reference source and the mth antenna element, respectively.

Полученные в результате расчетов (моделирования) эталонные первичные пространственно-информационные параметры

Figure 00000008
оформляют в виде B=N(H+1) эталонных массивов данных, вариант представления информации в которых показан на фиг.3. Здесь в рамках первого массива приведена очередность следования эталонной информации для первой элементарной зоны привязки b0,1эт по всем R+1 пеленгаторным пунктам и Р поддиапазонам частот. Порядок формирования остальных B-1 эталонных массивов данных аналогичен. Расчет и хранение эталонных массивов осуществляется на центральном пеленгаторном пункте.The resulting primary spatial information parameters obtained as a result of calculations (modeling)
Figure 00000008
make out in the form of B = N (H + 1) reference data arrays, a variant of the presentation of information in which is shown in figure 3. Here, within the framework of the first array, the sequence of reference information for the first elementary binding zone b 0.1 et for all R + 1 direction finding points and P frequency subbands is given. The order of formation of the remaining B-1 reference data arrays is similar. Calculation and storage of reference arrays is carried out at a central direction finding point.

При обнаружении одного или нескольких сигналов в заданной полосе частот ΔF формируют R+1 массивов первичных пространственно-информационных параметров (см. фиг.4), структура представления информации в которой аналогична вышерассмотренной на фиг.3. Для этого на периферийных пеленгаторных пунктах параметры

Figure 00000009
измеренные для всех сочетаний пар антенных элементов Am,l всех Р частотных поддиапазонов, последовательно передают на центральный пеленгаторный пункт. На последнем также измеряют параметры
Figure 00000010
и совместно с данными, поступившими с периферийных пеленгаторных пунктов, оформляют в R+1 массивов первичных пространственно-информационных параметров.When one or more signals are detected in a given frequency band ΔF, R + 1 arrays of primary spatial information parameters are formed (see Fig. 4), the information presentation structure in which is similar to that described in Fig. 3. For this, at peripheral direction finding stations, the parameters
Figure 00000009
measured for all combinations of pairs of antenna elements A m, l of all P frequency subbands, sequentially transmit to the Central direction-finding point. The latter also measures the parameters
Figure 00000010
and together with the data received from the peripheral direction-finding points, draw up in R + 1 arrays of primary spatial information parameters.

Таким образом, в предлагаемом способе (как и в прототипе) первый этап обработки сигналов на пеленгаторных пунктах исключен, а вся необходимая информация, заключенная в первичных пространственно-информационных параметрах, передается на центральный пеленгаторный пункт. В рамках заявленного способа достоверность информации о поле сигнала достигается:Thus, in the proposed method (as in the prototype), the first stage of signal processing at direction finding stations is excluded, and all the necessary information contained in the primary spatial information parameters is transmitted to the central direction finding station. In the framework of the claimed method, the reliability of information about the signal field is achieved:

габаритными характеристиками (разносом между антенными элементами) антенной решетки пеленгаторного пункта;overall characteristics (spacing between antenna elements) of the antenna array of the direction finding station;

размерностью (количеством антенных элементов М) антенной решетки пеленгаторного пункта;dimension (number of antenna elements M) of the antenna array of the direction-finding point;

характеристиками антенных элементов и их взаимной ориентацией. characteristics of antenna elements and their relative orientation.

Осуществление этих требований рассматривается ниже в рамках устройства, реализующего способ определения координат источника радиоизлучения.The implementation of these requirements is discussed below in the framework of a device that implements a method for determining the coordinates of a radio source.

На следующем этапе предлагаемого способа для каждой bh',n-й элементарной зоны или объема привязки (см. фиг.5) и каждого частотного поддиапазона, в которых обнаружены сигналы, последовательно вычисляют разность между эталонными и измеренными первичными пространственно-информационными параметрами, которые возводят в квадрат и суммируют в соответствии с выражениемIn the next step of the proposed method, for each b h ', nth elementary zone or reference volume (see Fig. 5) and each frequency subband in which the signals are detected, the difference between the reference and measured primary spatial information parameters, which squared and summed in accordance with the expression

Figure 00000011
Figure 00000011

На фиг.5 иллюстрируется порядок вычисления суммы K0,1(fV) для первой элементарной зоны привязки b0,1 частного поддиапазона V.Figure 5 illustrates the procedure for calculating the sum K 0,1 (f V ) for the first elementary binding zone b 0,1 of the private subband V.

Предположим что в поддиапазоне V отмечена работа ИРИ. Первоначально обновляют R+1 массивов данных первичных пространственно-информационных параметров для данной частоты. Далее в соответствии с рассмотренным правилом для всех элементарных зон и объемов привязки находят суммы Kh',n(fV). Определяют минимальную сумму minKh',n(fV) из совокупности В. Координаты местоположения центра элементарной зоны или объема привязки, соответствующей minKh',n(fV), принимают за координаты местоположения обнаруженного на частоте fV источника радиоизлучения.Suppose that in the subband V, the work of the IRI is marked. Initially, R + 1 data arrays of primary spatial information parameters are updated for a given frequency. Further, in accordance with the considered rule, for all elementary zones and binding volumes, the sums K h ', n (f V ) are found. The minimum sum minK h ′, n (f V ) is determined from the set B. The coordinates of the location of the center of the elementary zone or the binding volume corresponding to minK h ′, n (f V ) are taken as the coordinates of the location of the radio emission source detected at frequency f V.

Таким образом, вся необходимая информация о поле сигнала из нескольких точек приема поступает на центральный пеленгаторный пункт и за один этап обработки преобразуется в искомые пространственные координаты ИРИ {X, Y, Z}h',n. При этом достигается высокая точность измерения пространственных параметров сигналов за счет наиболее полного учета информации о поле сигнала в условиях его многолучевости и при низких отношениях сигнал/шум, свойственные способу-прототипу.Thus, all the necessary information about the signal field from several points of reception arrives at the central direction-finding point and is converted into the desired spatial coordinates of the IRI {X, Y, Z} h ', n in one processing step. This achieves high accuracy of measuring the spatial parameters of the signals due to the most complete account of information about the field of the signal in the conditions of its multipath and at low signal-to-noise ratios, characteristic of the prototype method.

Рассмотрим порядок измерения первичных пространственно-информационных параметров Δφm,l(fV). Синхронно принятые антенными элементами Аm и Аl высокочастотные сигналы (см. фиг.6а) в поддиапазоне ΔfV преобразуют в электрические сигналы промежуточной частоты (см. фиг.6б). Значение промежуточной частоты определяется характеристиками аналого-цифрового преобразователя. На следующих эпюрах фиг.6 показан порядок преобразования сигналов, принятых лишь антенным элементом Аm. Над сигналами, принятыми антенным элементом Аl, осуществляют аналогичные преобразования.Consider the measurement order of the primary spatial information parameters Δφ m, l (f V ). High-frequency signals synchronously received by the antenna elements A m and A l (see FIG. 6 a) in the subband Δf V are converted into electrical signals of an intermediate frequency (see FIG. 6 b). The value of the intermediate frequency is determined by the characteristics of the analog-to-digital converter. The following diagrams of Fig.6 shows the order of conversion of signals received only by the antenna element And m . The signals received by the antenna element A l carry out similar transformations.

Сигналы промежуточной частоты дискретезируют и квантуют (см. фиг.6в). Интервал дискретизации выбирают в соответствии с теоремой отсчетов (см. Введение в цифровую фильтрацию. Под ред. Р.Богнера и А.Константинидиса. - М.: Мир, 1976, с.26-27). Большинство алгоритмов цифровой обработки сигналов рассчитаны на работу с комплексными числами. Для перехода от действительных к комплексным сигналам применяют квадратурные преобразования сигналов. В свете этого из цифровых сигналов (фиг.6в) обоих каналов формируют четыре последовательности отсчетов (на. фиг.6 две из них для антенного элемента Аm представлены эпюрами "д", "ж"). В самом общем виде принимаемый сигнал (см. фиг.6а) U(t) представляется в виде:The intermediate frequency signals are sampled and quantized (see FIG. 6c). The sampling interval is chosen in accordance with the sampling theorem (see Introduction to Digital Filtering. Edited by R. Bogner and A. Konstantinidis. - M .: Mir, 1976, p. 26-27). Most digital signal processing algorithms are designed to work with complex numbers. To transition from real to complex signals, quadrature signal transformations are used. In light of this, four sequences of samples are formed from the digital signals (FIG. 6 c) of both channels (in FIG. 6, two of them for the antenna element A m are represented by diagrams “d”, “g”). In the most general form, the received signal (see figa) U (t) is represented in the form:

Figure 00000012
Figure 00000012

где U(t) - огибающая амплитуды сигнала; φ(t) - фаза сигнала; ω0 - частота, относительно которой представлены огибающая амплитуды и фаза сигнала.where U (t) is the envelope of the signal amplitude; φ (t) is the phase of the signal; ω 0 is the frequency with respect to which the envelope of the amplitude and phase of the signal are presented.

Более удобная форма представления сигнала u(t) базируется на квадратурных составляющих:A more convenient form of representation of the signal u (t) is based on quadrature components:

Figure 00000013
Figure 00000013

где Vc(t)=U(t)cosφ(t) и Vs(t)=U(t)sinφ(t) - квадратурные составляющие сигнала. Составляющие Vc(t) и Vs(t) соответствуют действительной и мнимой частям комплексной огибающей U(t) сигнала u(t). Для этого полученные цифровые отсчеты (фиг.6в) перемножаются на цифровые отсчеты (фиг.6д, ж) двух гармонических сигналов (фиг.6г, е) одной и той же частоты, сдвинутых друг относительно друга на π/2. Умножение исходного сигнала u(t) на сигнал V(t)=Acosφ(ω0t) приводит к формированию сигнала Uc(t) вида:where V c (t) = U (t) cosφ (t) and V s (t) = U (t) sinφ (t) are the quadrature components of the signal. The components V c (t) and V s (t) correspond to the real and imaginary parts of the complex envelope U (t) of the signal u (t). For this, the obtained digital samples (Fig.6c) are multiplied by digital samples (Fig.6d, g) of two harmonic signals (Fig.6d, f) of the same frequency, shifted relative to each other by π / 2. Multiplying the original signal u (t) by the signal V (t) = Acosφ (ω 0 t) leads to the formation of a signal U c (t) of the form:

Figure 00000014
Figure 00000014

Если частота 2ω0 несколько превышает максимальную скорость изменения фазы φ(t)/2, то с помощью фильтра нижних частот можно выделить первое слагаемое в формуле (3)If the frequency 2ω 0 slightly exceeds the maximum rate of phase change φ (t) / 2, then using the low-pass filter, we can select the first term in formula (3)

Figure 00000015
Figure 00000015

Выделенный с помощью фильтра нижних частот сигнал Ucl(t) с точностью до постоянного множителя совпадает с квадратурной составляющей Vc(t) (см. фиг.6з). Особенность приведенного на фиг.6 варианта разложения сигнала на квадратуры состоит в том, что фазы исходного сигнала (фиг.6б) и первого (синусоидального) гармонического сигнала совпали. В результате получен частный случай - все значения квадратурной составляющей Vc(t) положительны (см. фиг.6з).The signal U cl (t) extracted using a low-pass filter, up to a constant factor, coincides with the quadrature component V c (t) (see fig.6z). A feature of the variant of signal decomposition into quadratures shown in Fig. 6 is that the phases of the initial signal (Fig. 6b) and the first (sinusoidal) harmonic signal coincide. As a result, a special case is obtained — all values of the quadrature component V c (t) are positive (see FIG. 6z).

Аналогичным образом формируют вторую квадратурную составляющую путем умножения сигнала U(t) (см. фиг.6в) на сигналIn a similar manner, a second quadrature component is formed by multiplying the signal U (t) (see FIG. 6c) by the signal

V(t)=Asin(ω0t)V (t) = Asin (ω 0 t)

Figure 00000016
Figure 00000016

Figure 00000017
Figure 00000017

Результат выполнения операции (5) представлен на фиг.6и.The result of the operation (5) is shown in Fig.6i.

Возможна и другая очередность выполнения названых операций. Аналоговый сигнал u(t) фиг.6а делят на два идентичных сигнала, после чего каждый из них умножают на соответствующий аналоговый гармонический сигнал той же частоты. Эти гармонические сигналы сдвинуты по фазе друг относительно друга на угол π/2 (см. фиг.6г, е). После разложения аналогового сигнала на квадратуры каждую из них оцифровывают.Another order of performing these operations is also possible. The analog signal u (t) of FIG. 6a is divided into two identical signals, after which each of them is multiplied by a corresponding analog harmonic signal of the same frequency. These harmonic signals are phase shifted relative to each other by an angle π / 2 (see fig.6g, e). After decomposition of the analog signal into quadratures, each of them is digitized.

В результате выполнения операций (4) и (5) формируют четыре последовательности отсчетов (по 2 на каждый антенный элемент Аm и Al). В каждой последовательности запоминают и в дальнейшем используют для обработки заданное число Т отсчетов квадратурных составляющих. Их количество определяется импульсной характеристикой используемых цифровых фильтров. Для реализации указанной операции могут применяться фильтры с конечной импульсной характеристикой. Преимущество их применения в пеленгаторе состоит в том, что получение отсчетов с выхода фильтра требуется получать с частотой в 1000 раз меньшей, чем частота дискретизации сигнала. Для этого отсчеты каждой квадратурной составляющей (см. фиг 6з, и) сигнала перемножаются на отсчеты временного окна (фиг.6к). В качестве последнего могут быть использованы функции Хэминга, или Блекмана, или Кайзера, или треугольная или др. (см. Гольденберг Л.М. и др. Цифровая обработка сигналов: Справочник / Л.М.Гольденберг, Б.Д.Матюшкин, М.Н.Поляк. - М.: Радио и связь, 1985. - 312 с.).As a result of operations (4) and (5), four sequences of samples are formed (2 for each antenna element A m and A l ). In each sequence, a predetermined number T of samples of quadrature components is used for processing. Their number is determined by the impulse response of the digital filters used. To implement this operation, filters with a finite impulse response can be used. The advantage of their use in the direction finder is that obtaining samples from the output of the filter requires receiving at a frequency 1000 times less than the sampling frequency of the signal. For this, the samples of each quadrature component (see Fig. 6z, and) of the signal are multiplied by the samples of the time window (Fig. 6k). As the latter, Hamming, or Blackman, or Kaiser, or triangular or other functions can be used (see Goldenberg L.M. et al. Digital signal processing: Reference / L.M. Goldenberg, B.D. Matyushkin, M .N. Polyak. - M.: Radio and Communications, 1985.- 312 p.).

В предлагаемом способе (по аналогии с прототипом) в качестве временного окна используется функцияIn the proposed method (by analogy with the prototype) as a temporary window uses the function

Figure 00000018
Figure 00000018

где I0[·] - модифицированная функция Бесселя первого рода и нулевого порядка;where I 0 [·] is the modified Bessel function of the first kind and zero order;

G - число отсчетов временного окна;G is the number of samples of the time window;

α - параметр, определяющий соотношение энергии в центральном и боковых лепестках АЧХ фильтра;α is a parameter that determines the ratio of energy in the Central and side lobes of the frequency response of the filter;

g - номер отсчета временного окна;g is the reference number of the time window;

ωc=π(FПП-FПЗ)/FД;ω c = π (F PP -F PZ ) / F D ;

FПП - граница полосы пропускания фильтра, отсчитанная от центра фильтра;F PP - the border of the filter passband, counted from the center of the filter;

FПЗ - начало полосы задержания фильтра, отсчитанная от центра фильтра;F PZ - the beginning of the filter delay band, counted from the center of the filter;

FД - частота дискретизации.F D - sampling rate.

В результате выполнения операции умножения получают четыре скорректированные последовательности квадратурных составляющих (фиг.6л, м).As a result of the multiplication operation, four corrected sequences of quadrature components are obtained (Fig. 6l, m).

Из скорректированных последовательностей формируют две комплексные последовательности отсчетов сигналов. Для этого попарно объединяют соответствующие отсчеты скорректированных последовательностей (фиг.6л, м) квадратурных составляющих сигналов антенных элементов. После выполнения данной операции обе комплексные последовательности отсчетов преобразуют с помощью дискретного преобразования ФурьеFrom the corrected sequences, two complex sequences of signal samples are formed. For this, the corresponding samples of the corrected sequences (Fig. 6l, m) of the quadrature components of the signals of the antenna elements are combined in pairs. After performing this operation, both complex sequences of samples are transformed using a discrete Fourier transform

Figure 00000019
Figure 00000019

В результате получают две преобразованные последовательности (см. фиг.6н), характеризующие спектры совокупностей сигналов, принимаемых в антенных элементах Аm и Al. Каждая из названных последовательностей несет информацию о фазе сигналов, принимаемых соответствующим антенным элементом.As a result, two transformed sequences are obtained (see FIG. 6h), characterizing the spectra of the sets of signals received in the antenna elements A m and A l . Each of these sequences carries information about the phase of the signals received by the corresponding antenna element.

Далее попарно перемножают частотные отсчеты сигнала преобразованной последовательности (фиг.6н) одного антенного элемента Аm на соответствующие комплексно сопряженные отсчеты сигнала преобразованной последовательности на той же частоте другого антенного элемента Al (см. фиг.6р)Next, the frequency samples of the converted sequence signal (FIG. 6n) of one antenna element A m are multiplied in pairs by the corresponding complex conjugate samples of the converted sequence signal at the same frequency of the other antenna element A l (see FIG. 6p)

Figure 00000020
Figure 00000020

где m, l=1, 2, ..., М; m≠l - номера антенных элементов.where m, l = 1, 2, ..., M; m ≠ l - numbers of antenna elements.

На завершающем этапе для каждой пары антенных элементов расчитывают разность фаз сигналов Δφm,l(fV) для частот поддиапазона V по формуле (см. фиг.6с)At the final stage, for each pair of antenna elements, the phase difference of the signals Δφ m, l (f V ) is calculated for the frequencies of the subband V according to the formula (see Fig. 6c)

Figure 00000021
Figure 00000021

Значение разностей фаз сигналов Δφm,l(fV)r для всех возможных парных комбинаций антенных элементов в рамках каждого пеленгаторного пункта r используют в качестве первичных пространственно-информационных параметров.The value of the phase difference of the signals Δφ m, l (f V ) r for all possible pair combinations of antenna elements within each direction finding point r is used as the primary spatial information parameters.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, структурно представленное на фиг.7. Оно содержит R идентичных периферийных пеленгаторных пунктов (ППП) и один центральный пеленгаторный пункт (ЦПП), структурные схемы которых представлены на фиг.8, 9 соответственно. Пеленгаторные пункты связаны между собой каналами связи, с помощью которых реализуется система управления типа "Звезда". С этой целью используется радиосвязь типа RADIOETHERNET на частотах 2,4 ГГц.A device that implements the proposed method, structurally presented in Fig.7. It contains R identical peripheral direction-finding points (SPP) and one central direction-finding point (CPP), the structural diagrams of which are presented in Figs. 8, 9, respectively. Direction finding stations are interconnected by communication channels, with the help of which a control system of the "Star" type is implemented. For this purpose, radio communication of the RADIOETHERNET type at frequencies of 2.4 GHz is used.

В процессе работы предлагаемого устройства ЦПП осуществляется поиск и обнаружение сигналов ИРИ в заданной полосе частот ΔF. При обнаружении сигнала на частоте fν ЦПП формирует команду управления всеми ППП на их перестройку на данную частоту, которую передают на частотах f1, f3, ..., fi. В простейшем случае она может представлять из себя код частоты fν. ППП перестраиваются на частоту fν и измеряют первичные пространственно-информационные параметры Δφm,l,изм(fν)r, несущие всю необходимую информацию о поле сигнала в точках его приема. Результаты измерений со всех ППП в полном объеме передаются на ЦПП на частотах f2, f4, ..., fj+1. Здесь по рассмотренному выше алгоритму в один этап определяется местоположение ИРИ.In the process of the proposed device, the CPP searches for and detects IRI signals in a given frequency band ΔF. When a signal is detected at a frequency f ν, the CPC generates a command to control all the IFs to tune them to a given frequency, which is transmitted at frequencies f 1 , f 3 , ..., f i . In the simplest case, it can be a frequency code f ν . SPPs are tuned to the frequency f ν and measure the primary spatial information parameters Δφ m, l, ism (f ν ) r , which carry all the necessary information about the signal field at the points of its reception. The measurement results from all the IFPs are fully transmitted to the CPT at frequencies f 2 , f 4 , ..., f j + 1 . Here, according to the above algorithm, the location of the IRI is determined in one step.

Рассмотрим состав и порядок работы ЦПП (см. фиг.9). Он содержит антенную решетку (АР) 1, антенный коммутатор 2, двухканальный приемник 3, аналого-цифровой преобразователь 4, блок преобразования Фурье 5, блок вычисления первичных пространственно-информационных параметров 6, N+1 запоминающих устройств (ЗУ) 7, R+1 трактов анализа 8, генератор синхронизации 9, R+1 установочных входов 10, R дуплекных радиостанций 13, R радиомодемов 14, первый сумматор 15, R+2-e запоминающее устройство 16, блок принятия решения 17, R+2-ю группу установочных входов 18 и группу информационных выходов 19.Consider the composition and operation of the CPP (see Fig.9). It contains an antenna array (AR) 1, an antenna switch 2, a two-channel receiver 3, an analog-to-digital converter 4, a Fourier transform unit 5, a unit for calculating the primary spatial information parameters 6, N + 1 storage devices (memory) 7, R + 1 analysis paths 8, synchronization generator 9, R + 1 installation inputs 10, R duplex radio stations 13, R radio modems 14, first adder 15, R + 2-e memory device 16, decision block 17, R + 2 group of installation inputs 18 and the group of information outputs 19.

Каждый тракт анализа 8 содержит блок вычитания 20, умножитель 21, второй сумматор 22, R+3-e и R+4-е запоминающие устройства 25 и 23 соответственно и блок формирования эталонного набора первичных пространственно-информационных параметров 24. Перед началом работы ЦПП и устройства в целом осуществляется описание пространственных характеристик антенных решеток 1 (26) всех используемых пеленгаторных пунктов. С этой целью определяется местоположение каждого пеленгаторного пункта, например, с помощью устройства топопривязки GPS (см. GPS навигаторы 12, 12XL. Руководство пользователя. JJ-CONNECT т.(095)208-81-36. E-mail: admin@jj-connect.ru http://www.jjconnect.ru). Измеряются взаимные расстояния между антенными элементами решетки 1 (26), определяется склонение антенной решетки относительно направления на север. Результаты измерений со всех ППП передаются на ЦПП и по соответствующим шинам 10/2, ..., 10/R+1 поступают на входы блоков формирования эталонного набора первичных пространственно-информационных параметров 24 соответствующего тракта анализа 8. Характеристики антенной решетки 1 ЦПП вводятся через шину 10/1 первого тракта анализа. По установочной шине 18 в блок 17 вводят координаты центров элементарных зон и объемов привязки. В блоках 24 трактов анализа по рассмотренному выше алгоритму вычисляются эталонные наборы первичных пространственно-информативных параметров, которые в дальнейшем хранятся в запоминающих устройствах 25. Пусть в результате сканирования двухканального приемника 3 (см. фиг.9) в заданной полосе частот ΔF на частоте fν обнаружен сигнал. Код частоты fν с выхода управления блока 3 поступает на первые входы радиомодемов 14/1-14/R. Здесь осуществляется его преобразование и согласование с входными характеристиками дуплексных приемопередатчиков 13/1-13/R. Сформированные сигналы управления с выходов соответствующих радиомодемов 14 поступают на вторые входы радиостанций 13 и излучаются по радионаправлениям на частотах f1, f3, ..., fi.Each analysis path 8 contains a subtraction unit 20, a multiplier 21, a second adder 22, R + 3-e and R + 4-th storage devices 25 and 23, respectively, and a unit for generating a reference set of primary spatial information parameters 24. Before starting the CPC and the device as a whole describes the spatial characteristics of the antenna arrays 1 (26) of all used direction finding points. For this purpose, the location of each direction finding point is determined, for example, using a GPS topographic reference device (see GPS navigators 12, 12XL. User manual. JJ-CONNECT t. (095) 208-81-36. E-mail: admin @ jj- connect.ru http://www.jjconnect.ru). The mutual distances between the antenna elements of the array 1 (26) are measured, the declination of the antenna array relative to the north direction is determined. The measurement results from all the RFPs are transmitted to the DSP and, via the corresponding buses 10/2, ..., 10 / R + 1, are fed to the inputs of the blocks for the formation of the reference set of primary spatial information parameters 24 of the corresponding analysis path 8. The characteristics of the antenna array 1 of the DSP are entered bus 10/1 of the first analysis path. On the installation bus 18 in the block 17 enter the coordinates of the centers of elementary zones and volumes of binding. In blocks 24 of analysis paths, according to the above algorithm, reference sets of primary spatially informative parameters are calculated, which are subsequently stored in memory devices 25. Suppose that as a result of scanning a two-channel receiver 3 (see Fig. 9) in a given frequency band ΔF at a frequency f ν signal detected. The frequency code f ν from the control output of unit 3 is supplied to the first inputs of the radio modems 14 / 1-14 / R. Here it is converted and matched with the input characteristics of the 13 / 1-13 / R duplex transceivers. The generated control signals from the outputs of the respective radio modems 14 are fed to the second inputs of the radio stations 13 and are radiated in radio directions at frequencies f 1 , f 3 , ..., f i .

Рассмотрим порядок измерения первичных пространственно-информативных параметров на ЦПП. Принимаемые антенной решеткой 1 сигналы на частоте fν поступают на соответствующие входы антенного коммутатора 2. Антенный коммутатор 2 обеспечивает синхронное подключение в едином промежутке времени любых пар антенных элементов к опорному и сигнальному выходам. В результате последовательно во времени на оба сигнальных входа приемника 3 поступают сигналы со всех возможных пар АЭ решетки 1. При этом все АЭ периодически выступают в качестве сигнальных, так и в качестве опорных (при условии использования полнодоступного антенного коммутатора 2). Этим достигается максимальный набор статистики о пространственных параметрах электромагнитного поля.Let us consider the procedure for measuring primary spatially informative parameters at a centralized testing facility. The signals received by the antenna array 1 at a frequency f ν are supplied to the corresponding inputs of the antenna switch 2. The antenna switch 2 provides a synchronous connection in a single time interval of any pairs of antenna elements to the reference and signal outputs. As a result, the signals from all possible pairs of AEs of grating 1 are sequentially received in time at both signal inputs of receiver 3. Moreover, all AEs periodically act as signal and reference ones (provided that a fully accessible antenna switch 2 is used). This achieves the maximum set of statistics on the spatial parameters of the electromagnetic field.

Сигналы (см. фиг.6а), поступившие на вход приемника 3, усиливают, фильтруют и переносят на промежуточную частоту (см. фиг.6б), например, 10,7 МГц. С опорного и сигнального выходов промежуточной частоты приемника 3 сигналы поступают на соответствующие входы аналого-цифрового преобразователя 4, где синхронно преобразуются в цифровую форму (см. Фиг.6в). Полученные цифровые отсчеты сигналов антенных элементов Аm, и Аl в блоке 4 перемножаются на цифровые отсчеты (см. Фиг.6д, ж) двух гармонических сигналов одной и той же частоты (см. Фиг.6г, е), сдвинутые друг относительно друга на угол π/2. На фиг.6з представлены результаты выполнения этой операции (выражения 4 и 5).The signals (see figa) received at the input of the receiver 3, amplify, filter and transfer to an intermediate frequency (see fig.6b), for example, 10.7 MHz. From the reference and signal outputs of the intermediate frequency of the receiver 3, the signals are fed to the corresponding inputs of the analog-to-digital converter 4, where they are synchronously converted to digital form (see Fig. 6c). The obtained digital samples of the signals of the antenna elements A m and A l in block 4 are multiplied by digital samples (see Fig.6d, g) of two harmonic signals of the same frequency (see Fig.6d, e), shifted relative to each other at an angle π / 2. On figs presents the results of this operation (expressions 4 and 5).

В результате в блоке 4 формируются четыре последовательности отсчетов (квадратурные составляющие сигналов от двух антенных элементов Аm и Аl). Для реализации необходимой импульсной характеристики цифровых фильтров в АЦП 4 выполняют операцию перемножения отсчетов каждой квадратурной составляющей сигнала (фиг.6з, и) на соответствующие отсчеты временного окна (см. фиг.6к). Результаты выполнения в блоке 4 этой операции приведены на фиг.6л, м.As a result, in block 4 four sequences of samples are formed (quadrature components of the signals from two antenna elements A m and A l ). To implement the necessary impulse response of digital filters in the ADC 4, the operation of multiplying the samples of each quadrature component of the signal (Fig.6z, and) on the corresponding samples of the time window (see Fig.6k). The results in block 4 of this operation are shown in Fig.6l, m.

На завершающем этапе в блоке 4 формируют две комплексные последовательности отсчетов путем попарного объединения соответствующих отсчетов скорректированных последовательностей, которые поступают на соответствующие входы блока преобразования Фурье 5.At the final stage, in block 4, two complex sequences of samples are formed by pairwise combining the corresponding samples of the corrected sequences, which are supplied to the corresponding inputs of the Fourier transform unit 5.

В результате выполнения в блоке 5 операции (7) получают две преобразованные последовательности (см. фиг.6н). Последние характеризуют спектры сигналов, принимаемых в антенных элементах Аm и Аl, а следовательно, и их фазовые характеристики. Однако этого недостаточно для измерения разности фаз сигналов в парах антенных элементов Аm и Аl. Последнее предполагает вычисление функции взаимной корреляции сигналов (выражение 8) и на ее основе определение Δφm,l(fν)r в соответствии с выражением 9. Эти операции и выполняются блоком 6, на выходах которого формируются значения первичных пространственно-информационных параметров Δφm,l,изм(fν) для всех возможных сочетаний пар антенных элементов m, l=1, 2, ..., М, m≠l. Значения параметров Δφm,l,изм(fν), измеренные на ЦПП, записываются в первое запоминающее устройство 7/1.As a result of performing operation (7) in block 5, two transformed sequences are obtained (see Fig. 6n). The latter characterize the spectra of signals received in the antenna elements A m and A l , and therefore their phase characteristics. However, this is not enough to measure the phase difference of the signals in pairs of antenna elements A m and A l . The latter involves the calculation of the cross-correlation function of signals (expression 8) and on its basis the determination of Δφ m, l (f ν ) r in accordance with expression 9. These operations are performed by block 6, at the outputs of which the values of the primary spatial information parameters Δφ m are generated , l, ism (f ν ) for all possible combinations of pairs of antenna elements m, l = 1, 2, ..., M, m ≠ l. The values of the parameters Δφ m, l, ism (f ν ), measured on the DPC, are recorded in the first storage device 7/1.

Результаты измерения первичных пространственно-информационных параметров на частоте fν ППП передаются на ЦПП по соответствующим радионаправлениям. Их прием на ЦПП осуществляется с помощью дуплексных радиостанций 13/1-13/R и соответствующих им радиомодемов 14/1-14/R. Принятые значения Δφm,l,изм(fν)r записываются в соответствующие запоминающие устройства 7/2-7/R+1. Выполнение этой операции соответствует формированию массива измеренных первичных пространственно-информационных параметров, приведенных на фиг.4. После завершения данной операции с поступлением очередного синхроимпульса блока 9 измеренные параметры Δφm,l,изм(fν)r поступают на информационные входы соответствующих трактов анализа 8.The measurement results of the primary spatial information parameters at the frequency f ν of the SPT are transmitted to the CPP in the corresponding radio directions. Their reception at the central control center is carried out using duplex radios 13 / 1-13 / R and their corresponding radio modems 14 / 1-14 / R. The accepted values Δφ m, l, ism (f ν ) r are recorded in the corresponding memory devices 7 / 2-7 / R + 1. The implementation of this operation corresponds to the formation of an array of measured primary spatial information parameters shown in figure 4. After completing this operation with the arrival of the next clock pulse of block 9, the measured parameters Δφ m, l, ism (f ν ) r are fed to the information inputs of the corresponding analysis paths 8.

Основное предназначение трактов анализа 8 состоит в том, чтобы оценить степень отличия измеренных параметров Δφm,l,изм(fν)r (см. фиг.4) от эталонных значений Δφm,l,эт(fν)r (см. фиг.3), рассчитанных для всех элементарных зон и объемов привязки В. Данная операция осуществляется в соответствии с алгоритмом, приведенным на фиг.5, следующим образом. Эталонные значения первичных пространственно-информационных параметров, хранящиеся в запоминающем устройстве 25, поступают на вход уменьшаемого блока вычитания 20. На вход вычитаемого блока 20 поступают измеренные значения Δφm,l,изм(fν)r. Операция вычитания осуществляется в строгом соответствии с порядком формирования пар АЭ. Например, из Δφm,l,изм(fν)3 поочередно вычитаются только значения Δφm,l,изм(fV)3 для всех элементарных зон и объемов привязки bh',n.The main purpose of the analysis paths 8 is to assess the degree of difference between the measured parameters Δφ m, l, ism (f ν ) r (see Fig. 4) from the reference values Δφ m, l, et (f ν ) r (see figure 3), calculated for all elementary zones and volumes of binding B. This operation is carried out in accordance with the algorithm shown in figure 5, as follows. The reference values of the primary spatial information parameters stored in the storage device 25 are fed to the input of the reduced unit of subtraction 20. The measured values Δφ m, l, ism (f ν ) r are received at the input of the subtracted unit 20. The subtraction operation is carried out in strict accordance with the procedure for generating AE pairs. For example, from Δφ m, l, ism (f ν ) 3, only the values Δφ m, l, ism (f V ) 3 are subtracted for all elementary zones and the binding volumes b h ', n .

На следующем этапе полученные разности возводятся в квадрат в блоке умножения 21. Данная операция необходима для того, чтобы все результаты операции вычитания имели положительное значение. В противном случае могла возникнуть бы ситуация, когда сумма положительных и отрицательных разностей Δφm,l,изм(fν)r-Δφm,l,эт(fν)r компенсировали друг друга. Для возведения в квадрат каждый результат вычитания умножается на себя в блоке 21. Полученные квадраты разностей складываются во втором сумматоре 22 и записываются в запоминающее устройство 23. Аналогичные операции выполняются во всех трактах анализа 8. Синхронизация элементов трактов 8 осуществляется с помощью импульсов генератора синхроимпульсов 9.In the next step, the differences obtained are squared in the multiplication block 21. This operation is necessary so that all the results of the subtraction operation have a positive value. Otherwise, a situation could arise when the sum of the positive and negative differences Δφ m, l, ism (f ν ) r -Δφ m, l, et (f ν ) r compensated each other. For squaring, each subtraction result is multiplied by itself in block 21. The resulting difference squares are added in the second adder 22 and written to the storage device 23. Similar operations are performed in all analysis paths 8. The elements of paths 8 are synchronized using pulses of the clock generator 9.

Результаты вычислений в трактах анализа 8 поступают на соответствующие группы информационных входов первого сумматора 15. Здесь на каждой группе информационных входов присутствуют данные об суммарном отличии измеренных и эталонных параметров на частоте fν для каждой элементарной зоны и объема привязки bh,n соответствующего пеленгаторного пункта r. Задача сумматора 15 состоит в том, чтобы просуммировать полученные отличия в параметрах всех пеленгаторных пунктов по каждой элементарной зоне и объеме привязки bh',n.The calculation results in the analysis paths 8 are sent to the corresponding groups of information inputs of the first adder 15. Here, on each group of information inputs there is data on the total difference between the measured and reference parameters at a frequency f ν for each elementary zone and the binding volume b h, n of the corresponding direction finding point r . The task of the adder 15 is to summarize the differences in the parameters of all direction finding points for each elementary zone and the binding volume b h ', n .

Результаты суммирования в блоке 15 поступают на информационные входы запоминающего устройства 16, где хранятся до поступления следующей управляющей команды двухканального приемника 3. Блок 17 на первом этапе осуществляет сравнение всех хранящихся в запоминающем устройстве 16 сумм и выбирает среди них минимальную. Номера ячеек памяти в блоке 16 находятся в однозначном соответствии с номерами элементарных зон и объемов привязки, что позволяет блоку 17 принять решение о наиболее вероятном местоположении ИРИ в зоне контроля. На втором этапе в блоке 17 осуществляется переход от номера элементарной зоны и объема привязки к их координатам {X, Y, Z}h',n. Эта операция реализуется благодаря использованию априорной информации о координатах центров элементарных зон и объемов привязки, поступившей на информационные входы 18 блока 17 на подготовительном этапе. На выходе 19 формируются данные о координатах ИРИ.The summation results in block 15 are fed to the information inputs of the memory 16, where they are stored until the next control command of the two-channel receiver 3. The block 17 at the first stage compares all the sums stored in the memory 16 and selects the minimum among them. The numbers of memory cells in block 16 are in unambiguous correspondence with the numbers of elementary zones and binding volumes, which allows block 17 to decide on the most probable location of the IRI in the control zone. At the second stage, in block 17, a transition is made from the elementary zone number and the binding volume to their coordinates {X, Y, Z} h ', n . This operation is realized through the use of a priori information about the coordinates of the centers of elementary zones and the volumes of binding received at the information inputs 18 of block 17 at the preparatory stage. Output 19 generates data on the coordinates of the Islamic Republic of Iran.

Работа периферийного пеленгаторного пункта осуществляется следующим образом. Пусть на вход 37 ППП (первый вход дуплексного приемопередатчика 35) поступила команда управления от ЦПП настроиться на частоту fν. Принятая в блоке 35, она поступает на второй вход радиомодема 34. Здесь она преобразуется (демодулируется) в кодовую последовательность частоты fν с согласованным уровнем, которая поступает на управляющий вход двухканального приемника 28. По этой команде оба канала блока 28 настраиваются на частоту fν и осуществляется прием сигналов с последующим измерением ППП их первичных пространственно-информационных параметров. Порядок измерения параметров Δφm,l,изм(fν)r полностью совпадает с выполнением этой операции на ЦПП. Состав блоков и последовательность их работы описаны выше при описании работы ЦПП. Измеренные значения Δφm,l,изм(fν)r записываются в запоминающее устройство 32, которое выполняет функцию буферной памяти. После завершения операции измерения первичных пространственно-информационных параметров значения Δφm,l,изм(fν)r через радиомодем 34 (где осуществляется модуляция видеосигнала) и дуплексный приемопередатчик 35 передаются на ЦПП. Синхронизация работы блоков ППП осуществляется с помощью импульсов генератора синхроимпульсов 33.The work of the peripheral direction finding point is as follows. Let the input 37 of the SPT (the first input of the duplex transceiver 35) received a control command from the CPU to tune to the frequency f ν . Accepted in block 35, it arrives at the second input of the radio modem 34. Here it is converted (demodulated) into a code sequence of frequency f ν with a matched level, which is fed to the control input of two-channel receiver 28. By this command, both channels of block 28 are tuned to the frequency f ν and the signals are received, followed by the measurement of the IFR of their primary spatial information parameters. The order of measurement of the parameters Δφ m, l, ism (f ν ) r completely coincides with the performance of this operation on the CPP. The composition of the blocks and the sequence of their work are described above in the description of the operation of the CPP. The measured values Δφ m, l, ism (f ν ) r are recorded in the storage device 32, which performs the function of a buffer memory. After the operation of measuring the primary spatial information parameters is completed, the values Δφ m, l, ism (f ν ) r through the radio modem 34 (where the video signal is modulated) and the duplex transceiver 35 are transmitted to the DSP. The synchronization of the operation of the SPT blocks is carried out using pulses of the clock generator 33.

В устройстве, реализующем предложенный способ, используются известные элементы и блоки, описанные в научно-технической литературе. Они также используются и в устройстве, реализующем способ-прототип (см. Пат. RU №2263328, опубл. 27.10.2005 г., бюлл. №30, с.20-23). Отличие рассматриваемого устройства состоит в том, что емкость памяти запоминающих устройств, размерность сумматоров, блоков вычитания и умножителей возрастает в (H+1) раз. Кроме того, имеют место отличия в реализации блоков формирования эталонного набора первичных пространственно-информационных параметров 24.The device that implements the proposed method uses known elements and blocks described in the scientific and technical literature. They are also used in a device that implements the prototype method (see Pat. RU No. 2263328, publ. 10/27/2005, bull. No. 30, p.20-23). The difference between the device in question is that the memory capacity of the storage devices, the dimension of the adders, subtraction blocks and multipliers increases by (H + 1) times. In addition, there are differences in the implementation of blocks for the formation of a reference set of primary spatial information parameters 24.

Варианты реализации антенных элементов и антенной решетки 1 (26) широко рассмотрены в литературе (см. Саидов А.С. и др. Проектирование фазовых автоматических радиопеленгаторов. - М.: Радио и связь, 1997; Torrieri D.J. Principles of military communications system. Dedham, Massachusetts Artech House, inc., 1981. - 298 рр.). В качестве антенных элементов целесообразно использовать один из типов антенн: симметричные или несимметричные вибраторы, дискоконусные АЭ, биконические АЭ и др. Выбор АЭ определяется заданным частотным диапазоном (коэффициентом перекрытия), конструктивными особенностями антенной решетки. В общем случае размещение АЭ в горизонтальной плоскости может быть произвольным. Количество используемых антенных элементов М и расстояния между ними определяются заданной точностью пеленгования {ΔХ, ΔY, ΔZ}, диапазоном рабочих частот ΔF и эффектом взаимного влияния АЭ друг на друга. Последнее определяет минимальное расстояние между АЭ решетки 1 (26) dmin.Implementation options for antenna elements and antenna array 1 (26) are widely considered in the literature (see A. Saidov et al. Design of phase automatic direction finders. - M.: Radio and Communications, 1997; Torrieri DJ Principles of military communications system. Dedham , Massachusetts Artech House, inc., 1981. - 298 pp.). It is advisable to use one of the antenna types as antenna elements: symmetric or asymmetric vibrators, disk-cone AEs, biconical AEs, etc. The choice of AE is determined by a given frequency range (overlap coefficient), structural features of the antenna array. In general, the placement of AEs in the horizontal plane can be arbitrary. The number of antenna elements M used and the distances between them are determined by the specified direction finding accuracy {ΔX, ΔY, ΔZ}, the operating frequency range ΔF, and the effect of the mutual influence of AE on each other. The latter determines the minimum distance between the AE of the lattice 1 (26) d min .

Для обеспечения наиболее высокой и равной со всех направлений точности пеленгования целесообразно исполнение АР 1 (26) с кольцевым размещением АЭ.To ensure the highest and equal direction finding accuracy from all directions, it is advisable to perform AR 1 (26) with AE ring placement.

Важным аспектом выполнения АР 1(26) является реализация коэффициента перекрытия Kпер частотного диапазона. В случаях, когда Kпер задается равной 10 и более, необходимо использовать многокольцевую структуру АР.An important aspect of the implementation of AR 1 (26) is the implementation of the overlap coefficient K lane of the frequency range. In cases where K per is set equal to 10 or more, it is necessary to use the multi-ring structure of AR.

Анализ зависимости количества АЭ М и Kпер (по уровню взаимного влияния АЭ в нижней части рабочего диапазона частот и неоднозначности получаемых оценок в его верхней части), выполненный в Pat. RU 2263327, опубл. 27.10.2005 г., бюл. №30. МПК 7 G 01 S 3/14 показал, что для устранения названных негативных явлений и их влияния на точность пеленгования при Kпер=10 необходимо использовать не менее 8 АЭ совместно с полнодоступным антенным коммутатором и 16 АЭ - при использовании неполнодоступного коммутатора.An analysis of the dependence of the number of AE M and K per (according to the level of mutual influence of AE in the lower part of the working frequency range and the ambiguity of the estimates obtained in its upper part), performed in Pat. RU 2263327, publ. 10/27/2005, bull. No. 30. IPC 7 G 01 S 3/14 showed that in order to eliminate the aforementioned negative phenomena and their influence on the direction finding accuracy at K per = 10, it is necessary to use at least 8 AEs together with a fully accessible antenna switch and 16 AEs when using a partially accessible switch.

Антенный коммутатор 2 (27) обеспечивает синхронное подключение в едином промежутке времени любых пар АЭ к опорному и сигнальному выходам. Реализация АК 2 (27) широко известна (см. Вениаминов В.Н. и др. Микросхемы и их применение. - М.: Радио и связь, 1989, - 240 с.; Вайсблат А.В. Коммутационные устройства СВЧ на полупроводниковых диодах. - М.: Радио и связь, 1987. - 120 с.). Двухканальный приемник 3 (28) может быть реализован с помощью двух полупрофессиональных приемников IC-R8500 фирмы ICOM (см. Cammunication Receiver IC-R8500. Instruction Manual). При этом первый и второй гетеродины одного из приемников используются одновременно в качестве первого и второго гетеродинов второго приемника. Кроме того, в качестве приемника 3 (28) могут попарно использоваться и другие приемники фирмы ICOM: IC-R7000, IC-RCR1000.Antenna switch 2 (27) provides synchronous connection in a single time interval of any AE pairs to the reference and signal outputs. The implementation of AK 2 (27) is widely known (see Veniaminov V.N. et al. Microcircuits and their application. - M .: Radio and communications, 1989, 240 s .; Vaysblat A.V. Microwave Switching Devices on Semiconductor Diodes . - M.: Radio and Communications, 1987. - 120 p.). Two-channel receiver 3 (28) can be implemented using two ICOM semi-professional receivers IC-R8500 (see Cammunication Receiver IC-R8500. Instruction Manual). In this case, the first and second local oscillators of one of the receivers are used simultaneously as the first and second local oscillators of the second receiver. In addition, other ICOM receivers can be used in pairs as receiver 3 (28): IC-R7000, IC-RCR1000.

Двухканальные аналого-цифровой преобразователь 4 и блок преобразования Фурье 5 (30), а также блок вычисления первичных пространственно-информационных параметров 6 (31) и запоминающее устройство 7/1 (32) реализуются с помощью стандартных плат: субмодуля цифрового приема ADMMDDC2WB и ADP60PCIv3.2 на процессоре Sharc ADSP-21062. Руководство пользователя (см. e-mail: insys@arc.ru www - сервер: www.insys.ru). Субмодуль ADMMDDC2WB реализует функции блока 4 (29) и содержит микросхемы DIGITAL DOWN CONVERTER (DDC) AD 6620 фирмы Analog Devices для извлечения части полосы частот из широкой входной полосы сигнала промежуточной частоты 10,7 МГц приемника 3 (28) IC-R8500, преобразования этой полосы в полосу модулирующих частот и вывод ее в квадратуре (выражения 4 и 5). Данная операция осуществляется путем умножения оцифрованного сигнала на квадратурное опорное колебание внутреннего генератора DDC.A two-channel analog-to-digital converter 4 and a Fourier transform unit 5 (30), as well as a unit for calculating primary spatial information parameters 6 (31) and a storage device 7/1 (32) are implemented using standard boards: the digital reception submodule ADMMDDC2WB and ADP60PCIv3. 2 on the Sharc ADSP-21062 processor. User manual (see e-mail: insys@arc.ru www - server: www.insys.ru). The ADMMDDC2WB submodule implements the functions of block 4 (29) and contains DIGITAL DOWN CONVERTER (DDC) AD 6620 microchips from Analog Devices for extracting part of the frequency band from the wide input band of the 10.7 MHz intermediate frequency signal of receiver 3 (28) IC-R8500, converting this bands into the band of modulating frequencies and its output in quadrature (expressions 4 and 5). This operation is carried out by multiplying the digitized signal by the quadrature reference oscillation of the internal DDC generator.

Субмодуль цифрового приема ADMDDC2WB используется в несущих платах типа ADP6015A, ADP60PCI, ADP62PCI. Базовый модуль на базе платы ADP62PCIv3.2 на процессе Sharc ADSP-21062 реализует функцию дискретного преобразования Фурье (выражение 7, блок 5 (30)), операцию умножения на комплексно-сопряженную пару отсчетов каналов (выражение 8, блок 6 (31)), нахождение разности фаз сигналов Δφm,l,изм(fν)r (выражение 9, блок 6 (31), а также запоминание измеренных значений разности фаз (функция блока 7/1 (32)).The digital reception submodule ADMDDC2WB is used in carrier cards of the ADP6015A, ADP60PCI, ADP62PCI type. The base module based on the ADP62PCIv3.2 board on the Sharc ADSP-21062 process implements the discrete Fourier transform function (expression 7, block 5 (30)), the operation of multiplication by a complex conjugate pair of channel samples (expression 8, block 6 (31)), finding the phase difference of the signals Δφ m, l, ism (f ν ) r (expression 9, block 6 (31), as well as storing the measured values of the phase difference (function of block 7/1 (32)).

Построение генераторов синхроимпульсов 9 (33) известно и широко освещено в литературе (Радиоприемные устройства: Учебное пособие по радиотехнике. Спец. ВУЗов / Ю.Т.Давыдов и др. - М.: Высшая школа, 1989, - 342 с.; Функциональные узлы адаптивных компенсаторов помех: Часть II. В.В.Никитченко. - Л.: ВАС, - 1990. - 176 с.).The construction of clock generators 9 (33) is known and widely covered in the literature (Radio receivers: A manual for radio engineering. Special. Universities / Yu.T. Davydov et al. - M.: Higher school, 1989, - 342 p .; Functional units adaptive interference compensators: Part II. V.V. Nikitchenko. - L .: YOU, - 1990. - 176 p.).

Дуплексные радиостанции 13/1-13/R и 35 реализуются с помощью радиостанции IC-F310S фирмы ICOM (см. Instruction Manual. VHF Transceiver IC-F310S. Icom Ins. 1-1-32 Kamimmami, Hirano-ku, Osaka 547-0003 Japan). Блоки 13/1-13/R и 35 могут быть также реализованы с помощью других дуплексных радиостанций фирмы ICOM: IC-F320S, IC-F410S, IC-F420S.Duplex radios 13 / 1-13 / R and 35 are sold using ICOM radio IC-F310S (see Instruction Manual. VHF Transceiver IC-F310S. Icom Ins. 1-1-32 Kamimmami, Hirano-ku, Osaka 547-0003 Japan). Blocks 13 / 1-13 / R and 35 can also be implemented using other ICOM duplex radios: IC-F320S, IC-F410S, IC-F420S.

Радиомодемы 14/1-14/R и 34 могут быть реализованы на базе изделия Kantronics КРС-3 Plus (см. Users Guide: Introduction, Getting Started, Modes of Operation, Command Reference, and Hardware Specifications. Orders/Inguiries (785) 842-7745, Fax (785) 842-2031 e-mail sales@kantronics, com, website: www.Kantronics.com.).Radio modems 14 / 1-14 / R and 34 can be implemented on the basis of the Kantronics KRS-3 Plus product (see Users Guide: Introduction, Getting Started, Modes of Operation, Command Reference, and Hardware Specifications. Orders / Inguiries (785) 842 -7745, Fax (785) 842-2031 e-mail sales @ kantronics, com, website: www.Kantronics.com.).

Первый и второй сумматоры 15 и 22, блок вычитания 20 реализуются по известным схемам (см. Рэд. Э. Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике: Схемы, блоки, 50-омная техника: Пер. с нем. - М.: Мир, 1990. -256 с.).The first and second adders 15 and 22, the subtraction unit 20 are implemented according to well-known schemes (see. Red. Reference manual on high-frequency circuitry: Circuits, blocks, 50 ohm technology: Translated from German - M .: Mir, 1990. -256 p.).

Запоминающие устройства 7/2-7/R+1 и 16 представляют из себя буферные запоминающие устройства, реализация которых известна (см. Большие интегральные схемы запоминающих устройств: Справочник / А.Ю.Горденов и др. - М.: Радио и связь, 1990. - 288 с.; Лебедев О.Н. Микросхемы памяти и их применение. - М.: Радио и связь, 1990. - 160 с.). Умножитель 21 реализует операцию - возведение в квадрат, а его выполнение освещено в книге Рэд Э. Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике: Схемы, блоки, 50-омная техника: Пер. с нем. - М.: Мир, 1990, - 256 с.).Storage devices 7 / 2-7 / R + 1 and 16 are buffer storage devices, the implementation of which is known (see Large Integrated Circuits of Storage Devices: Reference Book / A.Yu. Gordenov et al. - M.: Radio and Communications, 1990. - 288 p .; O. Lebedev, Memory microcircuits and their application. - M.: Radio and communications, 1990. - 160 p.). The multiplier 21 implements the operation - squaring, and its implementation is covered in the book of Red E. Reference manual on high-frequency circuitry: Circuits, blocks, 50 ohm technology: TRANS. with him. - M .: Mir, 1990, - 256 p.).

Блок формирования эталонного набора первичных пространственно-информативных параметров 24 предназначен для создания таблиц эталонных значений разностей фаз Δφm,l,r,h',n,эт(fV) для соответствующего r-то пеленгаторного пункта, различных пар антенных элементов m, l=1, 2, ..., М; m≠l, различных поддиапазонов частот V и всех элементарных зон и объемов привязки bh',n в соответствии с фиг.3. На подготовительном этапе по соответствующей группе установочных входов 10/г задаются следующие исходные данные для каждого блока 24, а следовательно, и для каждого пеленгаторного пункта:The unit for the formation of a reference set of primary spatially informative parameters 24 is intended for creating tables of reference values of phase differences Δφ m, l, r, h ', n, et (f V ) for the corresponding r-direction finding station, various pairs of antenna elements m, l = 1, 2, ..., M; m ≠ l, different subbands of frequencies V and all elementary zones and reference volumes b h ', n in accordance with FIG. At the preparatory stage, for the corresponding group of installation inputs 10 / g, the following initial data are set for each block 24, and therefore for each direction finding point:

сектор обработки по азимуту {Θmin, Θmax};azimuth processing sector {Θ min , Θ max };

сектор обработки по углу места {βmin, βmax};processing sector by elevation {β min , β max };

точность нахождения углового параметра ΔΘ;accuracy of finding the angular parameter ΔΘ;

точность нахождения углового параметра Δβ;the accuracy of finding the angular parameter Δβ;

удаление эталонных источников Rh',n;removal of reference sources R h ', n ;

топология размещения антенных элементов;topology of placement of antenna elements;

координаты местоположения ППП и ЦПП {X,Y}r,the coordinates of the location of the RFP and the CPP {X, Y} r ,

диапазон частот ΔF;frequency range ΔF;

ширина под диапазона частот Δf.width under the frequency range Δf.

Величины {Θmin, Θmax}r И {βmin, βmax}r задаются для каждого пеленгаторного пункта пользователем системы определения координат ИРИ. Их значения зависят от местоположения ПП относительно зоны контроля. Точность нахождения угловых параметров ΔΘ и Δβ для каждого ПП зависит от заданной точности местоопределения ИРИ {ΔX, ΔY, ΔZ}, размещения ПП относительно зоны контроля и ограничивается инструментальной точностью. Последняя, в свою очередь, определяется типом (размерами и геометрией) используемой АР 1 (26) и характеристиками АЭ, частотным диапазоном ΔF, условиями распространения радиоволн, видом модуляции сигнала и т.д. Задача соответствующего блока 24 r-го тракта анализа 8/r состоит в том, чтобы для данного ПП, каждого частотного поддиапазона ΔfV, каждой элементарной зоны и объема привязки bh',n и заданной топологии АР 1 (26), координат ее местоположения {X,Y}r с дискретой по азимуту ΔΘr и углу места Δβr рассчитать идеальные (эталонные) значения разностей фаз Δφэт(fV)r для всех пар антенных элементов с учетом того, что эталонный источник последовательно размещается в центрах всех элементарных зон и объемов привязки.The values {Θ min , Θ max } r AND {β min , β max } r are set for each direction-finding point by the user of the IRI coordinate determination system. Their values depend on the location of the PP relative to the control zone. The accuracy of finding the angular parameters ΔΘ and Δβ for each PP depends on the given accuracy of determining the IRI {ΔX, ΔY, ΔZ}, the location of the PP relative to the control zone and is limited by instrumental accuracy. The latter, in turn, is determined by the type (size and geometry) of the used AR 1 (26) and AE characteristics, frequency range ΔF, propagation conditions of the radio waves, type of signal modulation, etc. The task of the corresponding block 24 of the rth analysis path 8 / r is that for a given PP, each frequency subband Δf V , each elementary zone and the binding volume b h ', n and a given topology AP 1 (26), its location coordinates {X, Y} r with azimuth discrete ΔΘ r and elevation angle Δβ r calculate ideal (reference) values of phase differences Δφ et (f V ) r for all pairs of antenna elements, taking into account the fact that the reference source is sequentially located at the centers of all elementary zones and volumes of binding.

Блок 24 тракта анализа 8 может быть выполнен в виде автомата на базе микропроцессора (см. Шевкоплес Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения: Справочник. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1990, - 512 с.) и работающего в соответствии с алгоритмом, приведенным на фиг.10. В качестве последнего может быть использован высокопроизводительный 16-разрядный микропроцессор К1810ВМ86 (см. Вениаминов В.Н. и др. Микросхемы и их применение: Справочное пособие - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1989. - 240 с.).Block 24 of the analysis path 8 can be made in the form of an automaton based on a microprocessor (see Shevkoples B.V. Microprocessor structures. Engineering solutions: Handbook. - 2nd ed. Revised and enlarged. - M .: Radio and communications, 1990 , - 512 s.) And working in accordance with the algorithm shown in Fig. 10. As the latter, a high-performance 16-bit microprocessor K1810BM86 can be used (see Veniaminov V.N. et al. Chips and their application: Reference manual - 3rd ed., Revised and additional - M .: Radio and communications, 1989 .-- 240 p.).

Блок принятия решения 17 выполняет две основных функции:The decision block 17 performs two main functions:

определяет номер ячейки ЗУ 16 с минимальной суммой Kh',n(fV), соответсвующей номеру элементарной зоны или объема привязки bh',n, в которой наиболее вероятно нахождение ИРИ;determines the cell number of the memory 16 with the minimum sum K h ', n (f V ) corresponding to the number of the elementary zone or the binding volume b h', n , in which the most likely occurrence of IRI;

находит координаты центра данной элементарной зоны или объема привязки {X, Y, Z}h',n и выдает их в качестве координат ИРИ.finds the coordinates of the center of this elementary zone or the binding volume {X, Y, Z} h ', n and issues them as the coordinates of the IRI.

Структурная схема блока принятия решения 17 приведена на фиг.11. Он содержит блок поиска минимума 38, счетчик импульсов 39, запоминающие устройства 40 и 41 и блок элементов "И"42. Работа блока принятия решения осуществляется следующим образом. На счетный вход счетчика 39 и синхровход блока поиска минимума поступают импульсы с выхода генератора 9. На информационных входах блока поиска минимума поочередно поступают коды чисел Kh'n(fv), n=1, 2, ..., N, h'=0, 1, 2, ..., Н. Данная операция синхронизирована поступлением синхроимпульсов блока 9 на соответствующие входы блоков 16 и 38. Если в результате выполнения операции сравнения в блоке 38 в момент времени t1 принимается решение о том, что текущее содержимое очередной ячейки Kh',n(fV) меньше предыдущих, на выходе блока 38 формируется импульс управления, поступающий на управляющие входы ЗУ 40 и 41. В блоке 40 записаны значения координат центров элементарных зон и объемов привязки. При этом номера ячеек памяти блока 40 соответствуют номерам элементарных зон и объемов привязки. На адресные входы блока 40 в момент времени t1 поступает код числа с выхода счетчика 39, содержимое которого и определяет номер элементарной зоны (объема) привязки (номер ячейки памяти блока 16 с минимальной суммой Kh',n(fV). В результате содержимое с координатами центра данной элементарной зоны или объема {X, Y, Z}h',n по управляющему сигналу блока 38 переписывается в буферное запоминающее устройство 41. Процесс сравнения в блоке 38 продолжается далее до полного перебора всех сумм, хранящихся в блоке 16, для избежания принятия решения по локальному минимуму. По очередному минимальному значению, обнаруженному блоком 38, переписываются координаты {X, Y, Z}h',n соответствующей элементарной зоны или объема привязки. Емкость счетчика 39 соответствует количеству элементарных зон и объемов привязки В. После заполнения счетчика 39 на его выходе формируется сигнал обнаружения, который обнуляет счетчик и одновременно поступает на управляющие входы блока элементов "И" 42. В результате координаты центра элементарной зоны привязки с выхода блока 41, соответствующие минимальной сумме, поступают на выход блока 17. Реализация блока поиска минимума известна. Он может быть реализован по пирамидальной схеме с использованием быстродействующих компараторов (см. Шевкоплес Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения: Справочник. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Радио и связь. 1990. - 512 с.). Счетчик импульсов 39 емкостью В может быть реализован с помощью последовательного подключения необходимого количества микросхем 155ИЕ1 (см. Справочник по интегральным микросхемам / Б.В.Тарабрин, С.В.Якубовский, Н.А.Барканов и др.; под ред. Б.В.Тарабрина. -2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1980. - 816 с.). Запоминающие устройства 40 и 41 могут быть реализованы на стандартной элементной базе 565 и 541 серий соответственно (см. Большие интегральные схемы запоминающих устройств: Справочник / А.Ю.Гордонов и др.: Под ред. А.Ю.Гордонова. - М.: Радио и связь, 1990. - 288 с.). Блок 42 может быть реализован набором элементарной логики (микросхемах 155 серии) (см. Справочник по интегральным микросхемам / Б.В.Тарабрин, С.В.Якубовский, Н.А.Барканов и др.; под ред. Б.В.Тарабрина, - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1980. - 816 с.).The block diagram of the decision block 17 is shown in Fig.11. It contains a minimum search unit 38, a pulse counter 39, storage devices 40 and 41, and an AND block 42. The work of the decision block is as follows. The counting input of the counter 39 and the sync input of the minimum search block receive pulses from the output of the generator 9. At the information inputs of the minimum search block, the codes of numbers K h'n (f v ), n = 1, 2, ..., N, h ' = 0, 1, 2, ..., N. This operation is synchronized by the arrival of the clock pulses of block 9 to the corresponding inputs of blocks 16 and 38. If, as a result of the comparison operation in block 38, at time t 1, it is decided that the current content the next cell K h ', n (f V ) is smaller than the previous ones, a control pulse is generated at the output of block 38, p flowing to the control inputs of memories 40 and 41. In block 40, the coordinates of the centers of elementary zones and the binding volumes are recorded. In this case, the number of memory cells of block 40 correspond to the numbers of elementary zones and volumes of binding. The address inputs of block 40 at time t 1 receive a code number from the output of counter 39, the contents of which determine the number of the elementary zone (volume) of the binding (memory cell number of block 16 with a minimum sum of K h ', n (f V ). As a result the contents with the coordinates of the center of this elementary zone or volume {X, Y, Z} h ', n according to the control signal of block 38 is copied to the buffer memory 41. The comparison process in block 38 continues further until all the sums stored in block 16 are completely enumerated, to avoid making a decision on the local min Mumu. By the next minimum value detection unit 38 are to be enumerated coordinates {X, Y, Z} h ', n corresponding to the elementary zone or binding capacity. The capacity of the counter 39 corresponds to the number of elementary zones and bind volume V. After filling the counter 39 on its output a detection signal is generated, which resets the counter and simultaneously enters the control inputs of the block of elements "And" 42. As a result, the coordinates of the center of the elementary binding zone from the output of block 41, corresponding to the minimum amount, go to the output of the block ok 17. The implementation of the minimum search block is known. It can be implemented according to the pyramid scheme using high-speed comparators (see. Shevkoples B.V. Microprocessor structures. Engineering solutions: Handbook. - 2nd ed. Revised and enlarged. - M .: Radio and communications. 1990. - 512 from.). The pulse counter 39 with capacity B can be implemented by connecting the required number of microcircuits 155IE1 in series (see the Handbook of Integrated Circuits / B.V. Tarabrin, S.V. Yakubovsky, N.A. Barkanov et al .; edited by B. V. Tarabrina. -2 nd ed., Revised and enlarged .-- M .: Energy, 1980. - 816 p.). Storage devices 40 and 41 can be implemented on a standard elemental base of 565 and 541 series, respectively (see Large Integrated Circuits of Storage Devices: Reference Book / A.Yu. Gordonov et al .: Edited by A.Yu. Gordonov. - M .: Radio and communications, 1990 .-- 288 p.). Block 42 can be implemented by a set of elementary logic (chips of the 155 series) (see the Handbook of integrated circuits / B.V. Tarabrin, S.V. Yakubovsky, N.A. Barkanov and others; edited by B.V. Tarabrin , - 2nd ed., Revised and enlarged .-- M .: Energy, 1980. - 816 p.).

Claims (1)

Способ определения координат источника радиоизлучения в заданных зоне контроля и полосе частот ΔF группой из R≥1 взаимосвязанных периферийных и центрального пеленгаторных пунктов с известным их местоположением, включающий на подготовительном этапе вычисление количества N=S/S0 элементарных зон привязки, где S и S0 - соответственно площади зоны контроля и элементарной зоны привязки, определение координат местоположения центров элементарных зон привязки, присвоение каждой элементарной зоне привязки порядкового номера b0,n, b0=1, 2,..., N, расчет для центрального и R периферийных пеленгаторных пунктов, антенная система каждого из которых включает М>2 антенных элементов, значений эталонных первичных пространственно-информационных параметров на выходах Ar,m-го антенного элемента, где r=1, 2, ..., R+1; m=1, 2, ..., М, относительно координат местоположения центров каждой элементарной зоны привязки, причем эталонные первичные пространственно-информационные параметры рассчитывают для средних частот fν=Δf(2ν-1)/2, где ν=1, 2, ..., Р; P=ΔF/Δf - число частотных поддиапазонов; Δf∈ΔF - ширина частотного поддиапазона, в процессе работы при обнаружении сигнала источника радиоизлучения на частоте fν включающий измерение первичных пространственно-информационных параметров на выходах Аr,m-х антенных элементов, причем измеренные первичные пространственно-информационные параметры на выходах антенных элементов периферийных пеленгаторных пунктов передают на центральный пеленгаторный пункт, вычисление для каждой b0,n-й элементарной зоны привязки разности между эталонными и измеренными первичными пространственно-информационными параметрами, возведение их в квадрат и суммирование, выделение из N полученных сумм K0,n(fν) минимальной, принятие за координаты местоположения обнаруженного источника радиоизлучения координат местоположения центра элементарной зоны привязки, соответствующей минимальной сумме minK0,n(fν), отличающийся тем, что на подготовительном этапе пространство над зоной контроля равномерно разбивают на Н слоев, каждому слою присваивают порядковый номер h, h=1, 2, ..., Н, каждый слой делят на элементарные объемы привязки, присваивают каждому элементарному объему привязки порядковый номер bh,n, bh=1, 2, ..., N; определяют координаты местоположения центров {X, Y, Z}h,n элементарных объемов привязки bh,n, рассчитывают дополнительные эталонные значения первичных пространственно-информационных параметров на выходах Аr,m-го антенного элемента, где r=1, 2, ..., R+1; m=1, 2, ..., М, относительно координат местоположения центров каждого элементарного объема привязки bh,n, а в процессе работы для каждого элементарного объема привязки bh,n вычисляют разность между эталонными и измеренными первичными пространственно-информационными параметрами, возводят их в квадрат и суммируют, а за координаты местоположения обнаруженного источника радиоизлучения принимают координаты центра местоположения элементарной зоны или объема привязки, соответствующего минимальной сумме Kh',n(fν), где h'=0, 1, 2, ..., Н.A method for determining the coordinates of a radio emission source in a given monitoring zone and frequency band ΔF by a group of R≥1 interconnected peripheral and central direction-finding stations with their known location, including at the preparatory stage the calculation of the number N = S / S 0 of elementary binding zones, where S and S 0 - control zone area respectively and elemental bindings area, determining the coordinates of the elementary zones centers anchor locations, each elementary zone assignment binding sequence number b 0, n, b 0 = 1, 2, ..., N, The calculations for central and peripheral R DF claims antenna system each of which includes M> 2 antenna elements, the reference values of the primary-space information parameters on the outputs A r, m th antenna element, wherein r = 1, 2, ..., R +1 m = 1, 2, ..., M, relative to the coordinates of the location of the centers of each elementary binding zone, and the reference primary spatial information parameters are calculated for the middle frequencies f ν = Δf (2ν-1) / 2, where ν = 1, 2 , ..., R; P = ΔF / Δf is the number of frequency subbands; Δf∈ΔF is the width of the frequency subband, during operation, upon detection of a signal from a radio source at a frequency f ν, it includes the measurement of primary spatial information parameters at the outputs A r, m- x antenna elements, and the measured primary spatial information parameters at the outputs of the peripheral antenna elements DF points is transmitted to a central direction-finding point calculation for each b 0, n -th elementary difference binding zone between the reference and measured spatial primary nformatsionnymi parameters, the construction of a square and summation, isolation from N received sums K 0, n (f ν) minimum, the adoption of the location coordinates of the detected coordinates of the source radio unit binding the center position corresponding to the minimum sum minK 0, n (f ν) , characterized in that at the preparatory stage, the space over the control zone is evenly divided into H layers, each layer is assigned a serial number h, h = 1, 2, ..., H, each layer is divided into elementary binding volumes, assigned each in elementary volume binding sequence number b h, n, b h = 1, 2, ..., N; determine the coordinates of the location of the centers {X, Y, Z} h, n of the elementary volumes of the binding b h, n , calculate additional reference values of the primary spatial information parameters at the outputs of the r, m- th antenna element, where r = 1, 2,. .., R + 1; m = 1, 2, ..., M, relative to the coordinates of the location of the centers of each elementary binding volume b h, n , and in the process, for each elementary binding volume b h, n, the difference between the reference and measured primary spatial information parameters is calculated, they are squared and summed, and the coordinates of the center of location of the elementary zone or the binding volume corresponding to the minimum sum K h ', n (f ν ), where h' = 0, 1, 2, ... are taken as the coordinates of the location of the detected source of radio emission N.
RU2005136630/09A 2005-11-24 2005-11-24 Mode of definition of the coordinates of a radiation source RU2296341C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005136630/09A RU2296341C1 (en) 2005-11-24 2005-11-24 Mode of definition of the coordinates of a radiation source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005136630/09A RU2296341C1 (en) 2005-11-24 2005-11-24 Mode of definition of the coordinates of a radiation source

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2296341C1 true RU2296341C1 (en) 2007-03-27

Family

ID=37999258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005136630/09A RU2296341C1 (en) 2005-11-24 2005-11-24 Mode of definition of the coordinates of a radiation source

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2296341C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2476900C1 (en) * 2011-10-27 2013-02-27 Научно-Исследовательский Испытательный Центр Систем Связи Федерального Государственного Учреждения "27 Центральный Научно-Исследовательский Институт Минобороны России" Method of determining coordinates of radio-frequency sources
RU2692117C1 (en) * 2018-01-23 2019-06-21 Открытое акционерное общество "Авангард" Helicopter radio-electronic complex for monitoring agricultural lands
RU2752249C2 (en) * 2020-12-08 2021-07-23 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Вектор" (АО "НИИ "Вектор") Multichannel direction finder of rf radio signals
RU2757197C1 (en) * 2020-09-14 2021-10-12 Алексей Викторович Бондаренко Method for determining the coordinates of a radio emitting object in the working area of a multipositional passive radio engineering complex and apparatus for implementation thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2476900C1 (en) * 2011-10-27 2013-02-27 Научно-Исследовательский Испытательный Центр Систем Связи Федерального Государственного Учреждения "27 Центральный Научно-Исследовательский Институт Минобороны России" Method of determining coordinates of radio-frequency sources
RU2692117C1 (en) * 2018-01-23 2019-06-21 Открытое акционерное общество "Авангард" Helicopter radio-electronic complex for monitoring agricultural lands
RU2757197C1 (en) * 2020-09-14 2021-10-12 Алексей Викторович Бондаренко Method for determining the coordinates of a radio emitting object in the working area of a multipositional passive radio engineering complex and apparatus for implementation thereof
RU2752249C2 (en) * 2020-12-08 2021-07-23 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Вектор" (АО "НИИ "Вектор") Multichannel direction finder of rf radio signals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2283505C1 (en) Method and device for determining coordinates of a radio radiation source
RU2263328C1 (en) Method and device for determining coordinates of radio emission source
RU2419106C1 (en) Method and device for determining coordinates of radio-frequency radiation source
RU2510044C1 (en) Method and apparatus for determining coordinates of radio-frequency radiation sources
CN102308228B (en) Method for locating multiple rays of a source with or without AOA by multi-channel estimation of the TDOA and FDOA
TWI438465B (en) Method system and mobile unit for locating a geogprahical position using broadcast frequency modulation signals
US6243587B1 (en) Method and system for determining position of a mobile transmitter
RU2465613C1 (en) Method and apparatus for determining location of radio source
WO2016058552A1 (en) Method for locating and positioning using broadcast fm signals and phase difference computation technique
RU2383897C1 (en) Radio signal df method and direction finder to this end
CN105190347A (en) Systems and methods providing transmit diversity to combat multipath effects in position estimation
RU2296341C1 (en) Mode of definition of the coordinates of a radiation source
RU2477551C1 (en) Method for multichannel adaptive reception of radio signals and apparatus for realising said method
RU2341811C1 (en) Method of finding direction of radio signals and direction finder to this end
CA2363720C (en) Sensor system
RU2659810C1 (en) Method and apparatus for determining coordinates of radio emission sources
RU2505832C2 (en) Method for radio signal direction finding and direction finder for realising said method
RU2536609C1 (en) Method and device for determining coordinates of radio-frequency source
RU2419805C1 (en) Method of radio signal direction finding and direction finder to this end
RU2263327C1 (en) Method for radio signals position-finding and direction-finder for realization of said method
RU2514197C1 (en) Method and device for determination of airborne vehicle angular attitude
RU2553270C1 (en) Method and apparatus for determining angular orientation of aircraft
RU2427000C1 (en) Method and device to locate radio radiation sources
RU2700767C1 (en) Method and device for determining coordinates of radio emission sources
CN113412432A (en) Positioning device, positioning system, mobile terminal, and positioning method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081125