RU2319169C1 - Method for determining position of radio radiation emitter - Google Patents
Method for determining position of radio radiation emitter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2319169C1 RU2319169C1 RU2006129778/09A RU2006129778A RU2319169C1 RU 2319169 C1 RU2319169 C1 RU 2319169C1 RU 2006129778/09 A RU2006129778/09 A RU 2006129778/09A RU 2006129778 A RU2006129778 A RU 2006129778A RU 2319169 C1 RU2319169 C1 RU 2319169C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radio
- electromagnetic field
- coordinates
- source
- radiation emitter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
Данное изобретение относится к области радиотехники и предназначено для определения местоположения источника радиоизлучения (ИРИ).This invention relates to the field of radio engineering and is intended to determine the location of a source of radio emission (IRI).
Изобретение направлено на решение задачи расширения арсенала технических средств для определения местоположения источника радиоизлучения.The invention is aimed at solving the problem of expanding the arsenal of technical means for determining the location of a source of radio emission.
Анализ технической и патентной литературы показывает, что в настоящее время для определения местоположения ИРИ используются устройства, в основе которых лежит использование метода триангуляции. Сущность метода триангуляции состоит в том, что для определения местоположения ИРИ используют стационарные или подвижные пеленгаторы, при помощи которых измеряется азимут на источник излучения (пеленг) минимум с двух точек, разнесенных на поверхности Земли. На основании данных о пеленгах и координатах расположения пеленгаторов рассчитывают местоположение ИРИ. За местоположение ИРИ принимается пересечение двух и более пеленгов.An analysis of the technical and patent literature shows that at present, devices based on the use of the triangulation method are used to determine the location of Iran. The essence of the triangulation method is that to determine the location of the IRI, stationary or mobile direction finders are used, with which the azimuth to the radiation source (bearing) is measured from at least two points spaced on the Earth's surface. Based on the data on the bearings and the coordinates of the location of the direction finders, the location of the IRI is calculated. The location of the IRI is the intersection of two or more bearings.
В свою очередь различают два основных способа определения пеленга: амплитудный и фазовый [2].In turn, there are two main methods for determining the bearing: amplitude and phase [2].
Амплитудный способ основан на анализе амплитудного распределения электромагнитного поля, создаваемого пеленгуемым сигналом на входе остронаправленной приемной антенны. Известны три способа амплитудной пеленгации: пеленгование по максимуму, по минимуму и пеленгование на основе сравнения.The amplitude method is based on the analysis of the amplitude distribution of the electromagnetic field created by the direction-finding signal at the input of the directional receiving antenna. Three methods of amplitude direction finding are known: maximum direction finding, minimum direction finding and comparison direction finding.
Фазовый способ пеленгования основан на использовании зависимости разности фаз сигналов, принимаемых двумя одинаковыми антеннами, которые разнесены в пространстве на некоторое расстояние.The phase direction finding method is based on using the dependence of the phase difference of the signals received by two identical antennas, which are separated in space by a certain distance.
Системы определения местоположения, основанные на описанных выше принципах, имеют ряд существенных недостатков:Positioning systems based on the principles described above have a number of significant drawbacks:
- техническая сложность пеленгационных комплексов;- the technical complexity of direction finding systems;
- большой вес и габариты используемой аппаратуры;- heavy weight and dimensions of the equipment used;
- жесткая зависимость размеров антенн от рабочих частот;- a rigid dependence of the size of the antennas on the operating frequencies;
- узкий частотный диапазон;- narrow frequency range;
- необходимость иметь несколько антенн на различные частотные диапазоны;- the need to have several antennas for different frequency ranges;
- невозможность создать эффективные малогабаритные антенные системы для мобильных пеленгаторов в диапазонах радиоволн ниже десятков МГц;- the inability to create effective small-sized antenna systems for mobile direction finders in the radio wave bands below tens of MHz;
- высокие требования к точности изготовления антенных систем;- high requirements for precision manufacturing of antenna systems;
- необходимость проведения сложной настройки антенных систем и аппаратуры пеленгаторов;- the need for complex tuning of antenna systems and direction finders equipment;
- высокая стоимость пеленгационных комплексов.- the high cost of direction finding systems.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу является «Способ и устройство определения координат источника радиоизлучения», заявка на изобретение от 01.31.2005 №2005102257 [5]. Рассмотренный в прототипе способ определения координат источника радиоизлучения основан на измерении пеленгов на ИРИ перемещающимся по свободной траектории пеленгатором и вычислении координат ИРИ на основе множества отсчетов пеленгов с различных точек. Этот способ является разновидностью определения местоположения ИРИ методом триангуляции с помощью одного, перемещающегося в пространстве пеленгатора. Основным недостатком прототипа является необходимость использования в качестве измерителя мобильного пеленгатора, который характеризуется высокой стоимостью, технической сложностью, значительным весом и габаритами, в своем составе подобные пеленгаторы имеют громоздкие и дорогостоящие антенные системы.Closest to the technical nature of the claimed method is the "Method and device for determining the coordinates of the source of radio emission", application for invention of 01.31.2005 No. 2005102257 [5]. The method of determining the coordinates of a radio emission source considered in the prototype is based on measuring bearings from an IRI with a direction finder moving along a free path and calculating the coordinates of an IRI based on a plurality of samples of bearings from various points. This method is a type of determining the location of the IRI using the triangulation method using one moving in the direction finder space. The main disadvantage of the prototype is the need to use a mobile direction finder as a meter, which is characterized by high cost, technical complexity, significant weight and dimensions, such direction finders incorporate bulky and expensive antenna systems.
В рамках данной заявки решается задача разработки способа определения местоположения ИРИ, который позволит значительно снизить себестоимость устройства, его габариты, вес, зависимость получаемых результатов от технических характеристик устройства, при сохранении точности определения местоположения ИРИ. В основе способа лежит общая закономерность распределения электромагнитного поля ИРИ в пространстве, которая заключается в том, что величина напряженности электромагнитного поля от ИРИ в пространстве убывает обратно пропорционально квадрату расстояния от источника радиоизлучения.Within the framework of this application, the task of developing a method for determining the location of an IRI is solved, which will significantly reduce the cost of the device, its dimensions, weight, the dependence of the results on the technical characteristics of the device, while maintaining the accuracy of determining the location of the IRI. The method is based on the general regularity of the distribution of the electromagnetic field of the IRI in space, which consists in the fact that the magnitude of the intensity of the electromagnetic field from the IRI in space decreases inversely with the square of the distance from the source of radio emission.
Таким образом, измеряя напряженность поля в отдельных точках пространства, можно с определенной точностью восстановить закономерность распределения электромагнитного поля от исследуемого ИРИ на местности.Thus, by measuring the field strength at individual points in space, it is possible to restore with some accuracy the regularity of the distribution of the electromagnetic field from the investigated IRI on the ground.
Предлагаемый способ определения местоположения источника радиоизлучения состоит в следующем: принимают радиосигналы источника радиоизлучения на заданной частоте F, преобразуют радиосигнал из аналоговой в цифровую форму, измеряют напряженность электромагнитного поля, записывают результат в запоминающее устройство, измеряют географические координаты точки измерения, записывают результаты измерения координат в запоминающее устройство. В процессе перемещения устройства по свободной траектории в зоне радиодоступности ИРИ многократно измеряется совокупность указанных параметров. Из множества измеренных значений напряженности поля, создаваемого ИРИ, определяются географические координаты пары значений с одинаковой величиной напряженности поля (Фиг.1). На основании этих данных определяется градиент напряженности электромагнитного поля, вектор которого расположен на серединном перпендикуляре отрезка, соединяющего пары точек на местности с одинаковой величиной напряженности поля. За координаты местоположения ИРИ принимаются координаты пересечения множества серединных перпендикуляров, вычисленных из совокупности измеренных значений напряженности электромагнитного поля и географических координат точек измерения, полученных путем перемещения измерителя по свободной траектории в зоне радиодоступности ИРИ.The proposed method for determining the location of a radio emission source is as follows: receive the radio signals of the radio source at a given frequency F, convert the radio signal from analog to digital, measure the electromagnetic field strength, record the result in the storage device, measure the geographic coordinates of the measurement point, record the results of coordinate measurements in the memory device. In the process of moving the device along a free trajectory in the radio access area of the IRI, the totality of these parameters is repeatedly measured. From the set of measured values of the field strength created by the IRI, the geographical coordinates of the pair of values with the same field strength are determined (Figure 1). Based on these data, the gradient of the electromagnetic field strength is determined, the vector of which is located on the middle perpendicular of the segment connecting the pairs of points on the ground with the same field strength value. The coordinates of the intersection of the set of middle perpendiculars, calculated from the combination of the measured values of the electromagnetic field strength and the geographical coordinates of the measurement points, obtained by moving the meter along a free path in the radio access zone of the IRI, are taken as the coordinates of the IRI location.
Предложенный способ от прототипа отличается тем, что для измерения пространственно-информационных параметров радиосигнала на частоте F блоку обработки устройства необходимо иметь данные не о пеленге на ИРИ в точке измерения, а лишь о величине напряженности электромагнитного поля в различных точках в зоне радиодоступности ИРИ. Этим достигается инвариантность к техническим характеристикам радиоприемного устройства и антенны, частоте излучения, поляризации и виду модуляции исследуемого сигнала. Принятые в точке измерения высокочастотные сигналы преобразуются в электрические сигналы промежуточной частоты, после аналого-цифрового преобразования эти сигналы сохраняются в запоминающем устройстве и соотносятся с местоположением измерителя. Из полученных данных определяются векторы градиента напряженности поля из различных точек местности. Координаты пересечения векторов градиентов электромагнитного поля от ИРИ, исходящих из различных точек на местности, принимают за координаты местоположения исследуемого источника радиоизлучения.The proposed method differs from the prototype in that for measuring the spatial information parameters of the radio signal at frequency F, the device processing unit needs to have data not about the bearing on the IRI at the measuring point, but only on the magnitude of the electromagnetic field strength at various points in the radio access zone of the IRI. This achieves the invariance to the technical characteristics of the radio receiver and antenna, radiation frequency, polarization and type of modulation of the signal under study. The high-frequency signals received at the measuring point are converted into electrical signals of an intermediate frequency, after analog-to-digital conversion, these signals are stored in a storage device and correlated with the location of the meter. From the data obtained, vectors of the gradient of the field strength from various points of the terrain are determined. The coordinates of the intersection of the vectors of the electromagnetic field gradients from the IRI, coming from various points on the terrain, are taken as the coordinates of the location of the studied source of radio emission.
Устройство определения местоположения источника радиоизлучения (Фиг.2) состоит из: приемника с аналого-цифровым преобразователем и антенной (1), устройства навигации (2), блока обработки (3), устройства управления и отображения результатов (4), от прототипа, отличающееся тем, что вместо пеленгатора содержит в своем составе: приемник с аналого-цифровым преобразователем и антенной, блок обработки и устройство управления и отображения результатов. Выход аналого-цифрового преобразователя приемника (1) соединен с входом блока обработки (3), на второй вход блока обработки поступает информация с навигационного устройства (2). Устройство управления и отображения результатов (4) своими информационными входами и выходами соединено с приемником, блоком обработки и навигационным устройством.The device for determining the location of the source of radio emission (Figure 2) consists of: a receiver with an analog-to-digital converter and antenna (1), a navigation device (2), a processing unit (3), a control and display unit for results (4), which differs from the prototype the fact that instead of the direction finder contains: a receiver with an analog-to-digital converter and antenna, a processing unit and a control and display device. The output of the analog-to-digital converter of the receiver (1) is connected to the input of the processing unit (3), information from the navigation device (2) is received at the second input of the processing unit. The device for controlling and displaying the results (4) is connected with the information inputs and outputs to the receiver, the processing unit, and the navigation device.
Точность определения местоположения ИРИ не зависит от линейности амплитудно-частотной характеристики приемного тракта. В качестве приемной антенны может быть применена любая антенна, в том числе активная малогабаритная, обеспечивающая прием радиосигнала в данной точке на требуемой частоте.The accuracy of determining the location of the IRI does not depend on the linearity of the amplitude-frequency characteristics of the receiving path. As the receiving antenna, any antenna can be used, including an active small one, which provides the reception of a radio signal at a given point at the desired frequency.
Предлагаемый способ и устройство для его реализации, по сравнению с прототипом, при снижении стоимости, габаритов, веса, устройства обеспечивает определение местоположения ИРИ с такой же точностью. Таким образом, имеется возможность создавать на базе предложенного изобретения малогабаритные недорогие устройства для определения местоположения ИРИ.The proposed method and device for its implementation, in comparison with the prototype, while reducing the cost, dimensions, weight, device provides the location of the IRI with the same accuracy. Thus, it is possible to create on the basis of the proposed invention small-sized inexpensive devices for determining the location of Iran.
Кроме того, указанный способ инвариантен к техническим характеристикам радиоприемного устройства и антенны, частоте излучения, поляризации и виду модуляции принимаемого сигнала. Тем самым функциональные возможности измерителя расширены.In addition, this method is invariant to the technical characteristics of the radio receiving device and antenna, radiation frequency, polarization and type of modulation of the received signal. Thus, the functionality of the meter is expanded.
БиблиографияBibliography
1. Белоцерковский Г.Б. Основы радиолокации и радиолокационный устройства. М.: Советское радио, 1975.1. Belotserkovsky G. B. Basics of radar and radar devices. M .: Soviet radio, 1975.
2. Цветков В.В., Демин В.П., Куприянов А.И. Радиоэлектронная борьба: Радиоразведка и радиопротиводействие. Москва: Издательство МАИ, 1998.2. Tsvetkov VV, Demin VP, Kupriyanov A.I. Electronic warfare: Radio intelligence and radio countermeasures. Moscow: MAI Publishing House, 1998.
3. Ерохин Г.А., Чернышев О.В. и др. Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн. Москва, Горячая линия - Телеком.3. Erokhin G.A., Chernyshev O.V. et al. Antenna-feeder devices and radio wave propagation. Moscow, Hot line - Telecom.
4. Справочник по радиоконтролю международного союза электросвязи. МСЭ-R Женева, 2002 г.4. Handbook on radio monitoring of the international telecommunication union. ITU-R Geneva, 2002
5. Терентьев А.В и др. «Способ и устройство определения координат источника радиоизлучения», заявка на изобретение от 01.31.2005 №2005102257.5. Terentyev A.V. et al. “Method and device for determining the coordinates of a source of radio emission”, application for invention of 01.31.2005 No. 2005102257.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006129778/09A RU2319169C1 (en) | 2006-08-17 | 2006-08-17 | Method for determining position of radio radiation emitter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006129778/09A RU2319169C1 (en) | 2006-08-17 | 2006-08-17 | Method for determining position of radio radiation emitter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2319169C1 true RU2319169C1 (en) | 2008-03-10 |
Family
ID=39281049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006129778/09A RU2319169C1 (en) | 2006-08-17 | 2006-08-17 | Method for determining position of radio radiation emitter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2319169C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465613C1 (en) * | 2011-07-28 | 2012-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Method and apparatus for determining location of radio source |
RU2583450C1 (en) * | 2015-04-14 | 2016-05-10 | Игорь Александрович Маренков | Method of locating ground source of radio-frequency of satellite communication system |
-
2006
- 2006-08-17 RU RU2006129778/09A patent/RU2319169C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465613C1 (en) * | 2011-07-28 | 2012-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Method and apparatus for determining location of radio source |
RU2583450C1 (en) * | 2015-04-14 | 2016-05-10 | Игорь Александрович Маренков | Method of locating ground source of radio-frequency of satellite communication system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101765785B (en) | A digital beam-forming apparatus and technique for a multi-beam global positioning system (GPS) receiver | |
US20200025855A1 (en) | Method and apparatus for providing a passive transmitter based synthetic aperture radar | |
RU2696095C1 (en) | Method for two-dimensional monopulse direction finding of radio emission sources | |
SE512219C2 (en) | Method and system for obtaining direction for an elliptically polarized electromagnetic wave propagation | |
RU2529355C2 (en) | Method of determining spatial distribution of ionospheric inhomogeneities | |
RU2319169C1 (en) | Method for determining position of radio radiation emitter | |
RU2305851C2 (en) | Method for determining coordinates of radio emission source | |
Fu et al. | A low SNR and fast passive location algorithm based on virtual time reversal | |
US6583755B2 (en) | Method and apparatus for locating a terrestrial transmitter from a satellite | |
KR100686919B1 (en) | A passive technique for the remote detection of buried objects | |
Kristiyana et al. | The Radio Frequency Source Position Finder Based on The Triangle-Centroid-Algorithm | |
RU2620130C1 (en) | Method of amplitude two-dimensional direction-finding bearing | |
Myakinkov et al. | Space-time processing in three-dimensional forward scattering radar | |
Wu et al. | Nonuniformly Spaced Array with the Direct Data Domain Method for 2D Angle‐of‐Arrival Measurement in Electronic Support Measures Application from 6 to 18 GHz | |
RU2308735C1 (en) | Method for determining position of radio radiation sources in short-distance zone | |
Shcherbyna et al. | Accuracy characteristics of radio monitoring antennas | |
RU2557250C1 (en) | Method for stealth radar detection of mobile objects | |
RU2672092C1 (en) | Method of measuring the angular position of terrestrial fixed radio-contrast objects | |
Palmer | A signal processing scheme for a multichannel passive radar system | |
RU2668566C2 (en) | One-position multiplicative difference-relative method for determining of radio frequencies sources location coordinates | |
RU2347239C1 (en) | Method of formation of radar-tracking image of objects | |
RU2471200C1 (en) | Method for passive detection and spatial localisation of mobile objects | |
RU2429501C1 (en) | Detection and direction finding method of air objects | |
RU2546331C2 (en) | Method of searching for small-sized mobile objects | |
Lin et al. | Human tracking using a two-element antenna array |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110818 |