RU2427853C1 - Phase direction finding method and phase direction finder for implementing said method - Google Patents
Phase direction finding method and phase direction finder for implementing said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2427853C1 RU2427853C1 RU2010110448/09A RU2010110448A RU2427853C1 RU 2427853 C1 RU2427853 C1 RU 2427853C1 RU 2010110448/09 A RU2010110448/09 A RU 2010110448/09A RU 2010110448 A RU2010110448 A RU 2010110448A RU 2427853 C1 RU2427853 C1 RU 2427853C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- output
- input
- voltage
- multiplier
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемые способ и устройство относятся к области радиоэлектроники и могут быть использованы для определения угловых координат источников излучения сложных сигналов.The proposed method and device relates to the field of electronics and can be used to determine the angular coordinates of the radiation sources of complex signals.
Известны фазовые способы пеленгации и фазовые пеленгаторы (патенты РФ №№2.003.131, 2.006.872, 2.010.258, 2.012.010, 2.134.429, 2.155.352, 2.175.770, 2.290.658, 2.311.656; патенты Германии №№2.127.087, 2.710.955; патенты Великобритании №№1.395.599, 1.598.325; Кинкулькин И.Е. и др. Фазовый метод определения координат. М.: Сов. радио, 1979; Космические радиотехнические комплексы. Под ред. С.И.Бычкова. - М.: Сов. радио, 1967, с.130-138, и другие).Known phase direction finding methods and phase direction finders (RF patents Nos. 2,003.131, 2.006.872, 2.010.258, 2.012.010, 2.134.429, 2.155.352, 2.175.770, 2.290.658, 2.311.656; German patents No. 2.127.087, 2.710.955; UK patents No. 1.395.599, 1.598.325; Kinkulkin I.E. et al. Phase method for determining coordinates. M: Sov. Radio, 1979; Space radio engineering complexes. Ed. S.I. Bychkova. - M .: Sov. Radio, 1967, p.130-138, and others).
Из известных способов и устройств наиболее близкими к предлагаемым являются «Фазовый способ пеленгации и фазовый пеленгатор для его осуществления» (патент РФ №2.290.658, G01S 3/46, 2005), которые и выбраны в качестве прототипов.Of the known methods and devices closest to the proposed are the "Phase direction finding method and phase direction finder for its implementation" (RF patent No. 2.290.658, G01S 3/46, 2005), which are selected as prototypes.
Известные технические решения инвариантны к нестабильности несущей частоты принимаемых сигналов, виду их модуляции (манипуляции) и ширине спектра, а точное и однозначное измерение угловой координаты α осуществляется на частоте Ω опорного генератора.Known technical solutions are invariant to instability of the carrier frequency of the received signals, the type of modulation (manipulation) and the width of the spectrum, and the exact and unambiguous measurement of the angular coordinate α is carried out at a frequency Ω of the reference oscillator.
Однако известные технические решения обеспечивают точное и однозначное измерение угловой координаты α (азимут) наземного источника излучения сигнала только в одной горизонтальной (азимутальной) плоскости и не позволят определить угол места β источника излучения сигнала, размещенного на борту летательного аппарата (самолет, вертолет, дирижабль, зонд и т.п.).However, the known technical solutions provide accurate and unambiguous measurement of the angular coordinate α (azimuth) of the ground-based signal source in only one horizontal (azimuthal) plane and will not allow determining the elevation angle β of the signal source located on board the aircraft (airplane, helicopter, airship, probe, etc.).
Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей способа и устройства путем точного и однозначного определения угла места источника излучения сигнала, размещенного на борту летательного аппарата.An object of the invention is to expand the functionality of the method and device by accurately and unambiguously determining the elevation angle of the signal radiation source located on board the aircraft.
Поставленная задача решается тем, что фазовый способ пеленгации, основанный в соответствии с ближайшим аналогом на приеме сигналов, усилении и ограничении их по амплитуде, сравнении сигналов, прошедших два канала, по фазе, при этом сигнал одного из каналов предварительно сдвигают по фазе на 90°, устанавливают в азимутальной плоскости n приемных антенн по окружности радиусом d с возможностью их электронного вращения с угловой скоростью Ω вокруг приемной антенны, размещенной в центре окружности, коммутируют приемные антенны, размещенные по окружности, поочередно с частотой Ω, сигнал, принимаемый антенной, размещенной в центре окружности, преобразуют по частоте, выделяют напряжение промежуточной частоты, перемножают его с сигналами, поочередно принимаемыми n приемными антеннами, расположенными по окружности, выделяют фазомодулированное напряжение, перемножают его с напряжением гетеродина, выделяют низкочастотное напряжение с частотой Ω и сравнивают его по фазе с опорным напряжением, формируя точную, но неоднозначную шкалу пеленгации источника излучения сигнала, одновременно фазомодулированное напряжение подвергают автокорреляционной обработке, выделяют низкочастотное напряжение с частотой Ω, сравнивают его по фазе с опорным напряжением, формируя грубую, но однозначную шкалу пеленгации источника излучения сигнала, отличается от ближайшего аналога тем, что устанавливают в угломестной плоскости вторую приемную антенну на расстоянии d2 от первой приемной антенны, принимают на нее сигнал, усиливают и ограничивают его по амплитуде, перемножают с напряжением промежуточной частоты, выделяют гармоническое напряжение на частоте гетеродина, перемножают его с напряжением гетеродина, выделяют напряжение, пропорциональное разности фаз между сигналами, принимаемыми первой и второй приемными антеннами, формируя грубую, но однозначную шкалу пеленгации источника излучения сигнала в угломестной плоскости, указанное напряжение возводят в квадрат, одновременно исходное напряжение, пропорциональное разности фаз между сигналами, принимаемыми первой и второй антеннами, сдвигают по фазе на 90°, возводят его в квадрат, перемножают с исходным напряжением, пропорциональным разности фаз между сигналами, принимаемыми первой и второй антеннами, с использованием масштабирующего коэффициента, равного трем, и вычитают полученное произведение из исходного напряжения, пропорционального разности фаз между сигналами, принимаемыми первой и второй антеннами, формируя точную, но неоднозначную шкалу пеленгации источника излучения сигнала в угломестной плоскости.The problem is solved in that the phase direction finding method, based in accordance with the closest analogue on receiving signals, amplifying and limiting them in amplitude, comparing signals transmitted through two channels, in phase, while the signal of one of the channels is pre-shifted in phase by 90 ° , set in the azimuthal plane n of the receiving antennas around a circle of radius d with the possibility of their electronic rotation with an angular velocity Ω around a receiving antenna located in the center of the circle, receiving antennas are placed along circles, alternately with frequency Ω, the signal received by the antenna located in the center of the circle is converted in frequency, the intermediate frequency voltage is isolated, it is multiplied with signals alternately received by n receiving antennas located around the circle, the phase-modulated voltage is isolated, it is multiplied with the local oscillator voltage , select a low-frequency voltage with a frequency Ω and compare it in phase with the reference voltage, forming an accurate, but ambiguous direction finding scale of the signal source, simultaneously continuously phase-modulated voltage is subjected to autocorrelation processing emit low-frequency voltage with the frequency Ω, comparing its phase with the reference voltage to form a rough but unambiguous scale DF source signal radiation is different from the closest analog that is installed in the elevation plane of a second receiving antenna at a distance d 2 from the first reception antenna receiving a signal on it, amplify and limit the amplitude is multiplied with the intermediate frequency voltage harmonic isolated voltage at the local oscillator frequency, multiply it with the local oscillator voltage, isolate the voltage proportional to the phase difference between the signals received by the first and second receiving antennas, forming a rough but unambiguous direction finding scale for the signal source in the elevation plane, the voltage indicated is squared, at the same time the initial voltage proportional to the phase difference between the signals received by the first and second antennas, phase shifted by 90 °, squared, multiplied with the original voltage m proportional to the phase difference between the signals received by the first and second antennas using a scaling factor of three and subtract the resulting product from the initial voltage proportional to the phase difference between the signals received by the first and second antennas, forming an accurate but ambiguous source direction finding scale radiation signal in elevation plane.
Фазовый пеленгатор, содержащий в соответствии с ближайшим аналогом последовательно включенные первую приемную антенну, первый приемник, смеситель, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, усилитель промежуточной частоты, первый перемножитель, первый полосовой фильтр, линию задержки, второй фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом первого полосового фильтра, первый фазовращатель на 90°, первый фазовый детектор, второй вход которого соединен с вторым выходом опорного генератора, и индикатор, последовательно включенные опорный генератор, генератор импульсов, электронный коммутатор, n входов которого соединены с выходами n приемных антенн, размещенных по окружности радиусом d с возможностью электронного вращения вокруг первой приемной антенны, размещенной в центре окружности, и второй приемник, выход которого соединен с вторым входом первого перемножителя, последовательно подключенные к выходу первого полосового фильтра второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, второй полосовой фильтр и третий фазовый детектор, второй вход которого соединен с третьим выходом опорного генератора, а выход подключен к второму входу индикатора, отличается от ближайшего аналога тем, что он снабжен второй приемной антенной, третьим приемником, третьим перемножителем, третьим полосовым фильтром, четвертым фазовым детектором, двумя квадраторами, вторым фазовращателем на 90°, масштабирующим перемножителем и вычитателем, причем к выходу второй приемной антенны последовательно подключены третий приемник, третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, третий полосовой фильтр, четвертый фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, первый квадратор и вычитатель, выход которого соединен с третьим входом индикатора, четвертый вход которого соединен с выходом четвертого фазового детектора, к выходу четвертого фазового детектора последовательно подключены второй фазовращатель на 90°, второй квадратор и масштабирующий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом четвертого фазового детектора, а выход подключен к второму входу вычитателя, вторая приемная антенна установлена в азимутальной плоскости на расстоянии d2 от первой приемной антенны.Phase direction finder containing, in accordance with the closest analogue, a first receiving antenna connected in series, a first receiver, a mixer, the second input of which is connected to the local oscillator output, an intermediate frequency amplifier, a first multiplier, a first bandpass filter, a delay line, a second phase detector, the second input of which is connected with the output of the first bandpass filter, the first phase shifter 90 °, the first phase detector, the second input of which is connected to the second output of the reference generator, and an indicator, sequentially in a reference generator, a pulse generator, an electronic switch, n inputs of which are connected to the outputs of n receiving antennas arranged around a circle of radius d with the possibility of electronic rotation around the first receiving antenna located at the center of the circle, and a second receiver, the output of which is connected to the second input of the first multipliers, connected in series to the output of the first bandpass filter, a second multiplier, the second input of which is connected to the output of the local oscillator, a second bandpass filter and a third phase detector p, the second input of which is connected to the third output of the reference generator, and the output is connected to the second input of the indicator, differs from the closest analogue in that it is equipped with a second receiving antenna, a third receiver, a third multiplier, a third bandpass filter, a fourth phase detector, two quadrators, a second 90 ° phase shifter, a scaling multiplier and a subtractor, and a third receiver, a third multiplier, the second input of which is connected to the output of intermediate frequency amplifier, third bandpass filter, fourth phase detector, the second input of which is connected to the output of the local oscillator, the first quadrator and subtractor, the output of which is connected to the third input of the indicator, the fourth input of which is connected to the output of the fourth phase detector, are connected to the output of the fourth phase detector in series a second 90 ° phase shifter, a second quadrator and a scaling multiplier, the second input of which is connected to the output of the fourth phase detector, and the output is connected to the second the subtractor, the second receiving antenna is installed in the azimuthal plane at a distance d 2 from the first receiving antenna.
Структурная схема фазового пеленгатора, реализующего предлагаемый фазовый способ пеленгации, представлена на фиг.1. Взаимное расположение приемных антенн 1, 21, 2i·(i=1, 2, …, n) и источника радиоизлучений ИРИ показано на фиг.2.The structural diagram of the phase direction finder that implements the proposed phase direction finding method, is presented in figure 1. The relative position of the
Фазовый пеленгатор содержит последовательно включенные первую приемную антенну 1, первый приемник 3, смеситель 12, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 11, усилитель 13 промежуточной частоты, первый перемножитель 14, первый полосовой фильтр 15, линию задержки 16, второй фазовый детектор 17, второй вход которого соединен с выходом первого полосового фильтра 15, первый фазовращатель 8 на 90°, первый фазовый детектор 9, второй вход которого соединен с вторым выходом опорного генератора 5, и индикатор 10. К первому выходу опорного генератора 5 последовательно подключен генератор 6 импульсов, электронный коммутатор 7, n входов которого соединены с выходами n приемных антенн 2.i·(i=1,2, …, n), размещенных по окружности радиусом d с возможностью их электронного вращения со скоростью Ω вокруг первой приемной антенны 1, размещенной в центре окружности, и второй приемник 4, выход которого соединен с вторым входом первого перемножителя 14. К выходу первого полосового фильтра 15 последовательно подключены второй перемножитель 18, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 11, второй полосовой фильтр 19 и третий фазовый детектор 20, второй вход которого соединен с третьим выходом опорного генератора 5, а выход подключен к второму входу индикатора 10.The phase direction finder comprises in series a first receiving antenna 1, a
К выходу второй приемной антенны 21 последовательно подключены третий приемник 22, третий перемножитель 23, второй вход которого соединен с выходом усилителя 13 промежуточной частоты, третий полосовой фильтр 24, четвертый фазовый детектор 25, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 11, первый квадратор 26 и вычитатель 30, выход которого подключен к третьему входу индикатора 10, четвертый вход которого соединен с выходом четвертого фазового детектора 25. К выходу четвертого фазового детектора 25 последовательно подключен второй фазовращатель 27 на 90°, второй квадратор 28 и масштабирующий перемножитель 29, второй вход которого соединен с выходом четвертого фазового детектора 25, а выход подключен к второму входу вычитателя 30.The
Предлагаемый способ реализуют следующим образом.The proposed method is implemented as follows.
Принимаемые сложные сигналы, например, с фазовой манипуляцией (ФМн):Received complex signals, for example, with phase shift keying (PSK):
U1(t)=Vc·cos[(ωc±Δω)·t+φk(t)+φ1],U 1 (t) = Vc · cos [(ωc ± Δω) · t + φk (t) + φ 1 ],
U2(t)=Vc·cos[(ωc±Δω)·t+φk(t)+φ1+2π(d/λ)·cos(Ω·t-α)],U 2 (t) = Vc · cos [(ωc ± Δω) · t + φk (t) + φ 1 + 2π (d / λ) · cos (Ω · t-α)],
U3(t)=Vc·cos[(ωc±Δω)·t+φk(t)+φ2], 0≤t≤Tc,U 3 (t) = Vc · cos [(ωc ± Δω) · t + φk (t) + φ 2 ], 0≤t≤Tc,
где Vc, ωc, φ1, φ2, Tc - амплитуда, несущая частота, начальные фазы и длительность сигналов;where Vc, ωc, φ 1 , φ 2 , Tc - amplitude, carrier frequency, initial phases and signal duration;
±Δω - нестабильность несущей частоты сигналов, обусловленная различными дестабилизирующими факторами, в том числе и эффектом Доплера;± Δω - instability of the carrier frequency of the signals due to various destabilizing factors, including the Doppler effect;
φk(t)={0, π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом, причем φk(t)=const при k·τэ<t<(k+1)·τэ и может изменяться скачком при t=k·τэ, т.е. на границах между элементарными посылками (k=1, 2, …, N-1);φk (t) = {0, π} is the manipulated component of the phase, which displays the law of phase manipulation in accordance with the modulating code, and φk (t) = const for k · τэ <t <(k + 1) · τэ and can change abruptly at t = k · τэ, i.e. at the borders between elementary premises (k = 1, 2, ..., N-1);
τэ, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Тс·(Тс=N·τэ);τe, N - duration and number of chips that make up a signal of duration Tc · (Tc = N · τe);
d - радиус окружности, на которой размещены приемные антенны 2.i·(i=1, 2, …, n) (измерительная база);d is the radius of the circle on which the receiving antennas are located 2.i · (i = 1, 2, ..., n) (measuring base);
Ω - скорость электронного вращения приемных антенн 2.i-(i=1, 2, …, n) вокруг приемной антенны 1;Ω is the speed of electronic rotation of the receiving antennas 2.i- (i = 1, 2, ..., n) around the receiving antenna 1;
α - пеленг (азимут) на источник излучения сигнала;α - bearing (azimuth) to the signal source;
с выходов приемных антенн 1, 2.i·(i=1, 2, …, n) и 21 непосредственно и через электронный коммутатор 7 поступают на входы приемников 3, 4 и 22, а затем на первые входы смесителя 12, перемножителей 14 и 23 соответственно. На второй вход смесителя 12 с выхода гетеродина 11 поступает напряжение:from the outputs of the receiving antennas 1, 2.i · (i = 1, 2, ..., n) and 21 directly and through the
Uг(t)=Vг·cos(ωг·t+φг].Uг (t) = Vг · cos (ωг · t + φ г ].
На выходе смесителя 12 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 13 выделяется напряжение промежуточной (разностной) частоты:At the output of the
Uпр(t)=Vпр·cos[(ωпр±Δω)·t+φk(t)+φпр], 0≤t≤Tc,Upr (t) = Vpr · cos [(ωpr ± Δω) · t + φk (t) + φpr], 0≤t≤Tc,
где Vпp=1/2Vс·Vг;where Vpp = 1/2 Vc · Vr;
ωпр=ωс-ωг - промежуточная частота;ωpr = ωc-ωg - intermediate frequency;
φпр=φс-φг,φpr = φc-φg,
которое подается на вторые входы перемножителей 14 и 23. На выходе перемножителя 14 образуется фазомодулированное (ФМ) колебание на частоте ωг гетеродина 11:which is fed to the second inputs of the
U3(t)=V3·cos[ωг·t+φг+2π(d/λ)·cos(Ω·t-α)], 0≤t≤Tc,U 3 (t) = V 3 · cos [ωг · t + φг + 2π (d / λ) · cos (Ω · t-α)], 0≤t≤Tc,
где V3=1/2Vc·Vпp,wherein V 3 = 1/2 Vc · Vpp,
которое выделяется полосовым фильтром 15 и поступает на первые входы фазового детектора 17, линии задержки 16 и перемножителя 18. На второй вход последнего подается напряжение Uг(t) гетеродина 11. На выходе перемножителя 18 образуется гармоническое напряжение:which is allocated by a band-
U4(t)=V4·cos[2π(d/λ)·cos(Ω·t-α)], 0≤t≤Тс,U 4 (t) = V 4 · cos [2π (d / λ) · cos (Ω · t-α)], 0≤t≤Ts,
где V4=1/2V3·Vг; 4 where V = 1/2 · V 3, Vg;
которое выделяется полосовым фильтром 19 и поступает на первый вход фазового детектора 20. На второй вход фазового детектора 20 с третьего выхода опорного генератора 5 подается опорное напряжениеwhich is allocated by the band-
U0(t)=V0·cosΩ·t.U 0 (t) = V 0 cosΩ t.
На выходе фазового детектора 20 образуется напряжение:The output of the
Uн1(λ)=Vн1·cosλ,Un 1 (λ) = Vn 1 cosλ,
где Vн1=1/2V4·V0,where Vr = 1 1/2 · V V 4 0,
которое фиксируется индикатором 10.which is fixed by
Так формируется шкала пеленгации источника излучения сигнала в азимутальной плоскости, которая является точной, но неоднозначной шкалой.This forms the direction finding scale of the signal source in the azimuthal plane, which is an accurate but ambiguous scale.
Одновременно фазоманипулированное колебание U3(t) подвергается автокорреляционной обработке с помощью автокоррелятора, состоящего из линии задержки 16 и фазового детектора 17.At the same time, the phase-manipulated oscillation U 3 (t) is subjected to autocorrelation processing using an autocorrelator consisting of a
В фазоманипулированном напряжении U3(t) величина mφ=2π·d/λ, называемая индексом фазовой модуляции, характеризует максимальное значение отклонения фазы от нулевого значения, происходящего при электронном вращении приемных антенн 2.i·(i=1, 2, …, n) вокруг приемной антенны 1.In the phase-manipulated voltage U 3 (t), the quantity m φ = 2π · d / λ, called the phase modulation index, characterizes the maximum value of the phase deviation from the zero value that occurs when the receiving antennas are electronically rotated 2.i · (i = 1, 2, ... , n) around the receiving antenna 1.
Приемные антенны 2.i·(i=1, 2, …, n) поочередно с частотой Ω коммутируются с помощью электронного коммутатора 7, управляемого n-фазным генератором 6 импульсов. Управляющие импульсы формируются генератором 6 импульсов из гармонического напряжения, вырабатываемого опорным генератором 5:Receiving antennas 2.i · (i = 1, 2, ..., n) are alternately switched with a frequency Ω using an
U0(t)=V0·cosΩ·t.U 0 (t) = V 0 cosΩ t.
Однако при d/λ>1/2 наступает неоднозначность отсчета угла α. Устранение указанной неоднозначности путем уменьшения отношения d/λ обычно себя не оправдывает, так как при этом теряется основное достоинство широкобазового пеленгатора. Кроме того, в диапазонах метровых и особенно дециметровых волн брать малые значения d/λ часто не удается из-за конструктивных соображений.However, when d / λ> 1/2 ambiguity comes reference angle α. The elimination of this ambiguity by reducing the d / λ ratio usually does not justify itself, since the main advantage of the wide-base direction finder is lost. In addition, in the ranges of meter and especially decimeter waves, it is often not possible to take small d / λ values due to design considerations.
В связи с изложенным соображением возникает задача уменьшения индекса фазовой модуляции без уменьшения относительного размера измерительной базы d/λ. Это достигается автокорреляционной обработкой фазомодулированного напряжения U3(t) с помощью линии задержки 16 и фазового детектора 17. Причем время задержки τ линии задержки 16 выбирается таким, чтобы уменьшить индекс фазовой модуляции до величины:In connection with the stated reason, the problem arises of decreasing the phase modulation index without decreasing the relative size of the measuring base d / λ. This is achieved by autocorrelation processing of the phase-modulated voltage U 3 (t) using the
mφ1=2π·d1/λ,mφ 1 = 2π · d 1 / λ,
где d1<d,where d 1 <d,
при которой справедливо неравенство:in which the inequality is true:
d1/λ<1/2,d 1 / λ <1/2,
обеспечивающее однозначную пеленгацию источника излучения сигнала в азимутальной плоскости. На выходе фазового детектора 17 образуется гармоничное напряжение:providing unambiguous direction finding of the signal source in the azimuthal plane. The output of the
U5(t)=V5·cos(Ω·t-α)], 0≤t≤Tc,U 5 (t) = V 5 · cos (Ω · t-α)], 0≤t≤Tc,
где V5=1/2V3 2,wherein V 5 = 1/2 V 2 March,
которое через фазовращатель 8 на 90° поступает на первый вход фазового детектора 9, на второй вход которого с третьего выхода опорного генератора 5 подается опорное напряжение U0(t). На выходе фазового детектора 9 образуется напряжение:which through the
Uн2(α)=Vн2·sinα,Un 2 (α) = V 2 2 sinα,
где Vн2=1/2V5·V0, 2 where Vr = 1/2 · V 5 V 0,
которое фиксируется индикатором 10.which is fixed by
Так формируется грубая, но однозначная шкала пеленгации источника излучения сигнала в азимутальной плоскости.This forms a rough but unambiguous scale of direction finding of the signal source in the azimuthal plane.
На второй вход перемножителя 23 с выхода усилителя 13 промежуточной частоты подается напряжения Uпp(t). На выходе перемножителя 23 образуется гармоническое напряжение на частоте ωг гетеродина 11:The second input of the
U6(t)=V6·cos(ωг·t+φг+Δφ), 0≤t≤Tc,U 6 (t) = V 6 · cos (ωг · t + φг + Δφ), 0≤t≤Tc,
где V6=1/2Vc·Vпp; 6 where V = 1/2 Vc · Vpp;
Δφ=φ2-φ1=2π·d2/λ·cosβ,Δφ = φ 2 -φ 1 = 2π · d 2 / λ · cosβ,
d2 - расстояние между приемными антеннами 1 и 21 (измерительная база);d 2 - the distance between the receiving antennas 1 and 21 (measuring base);
λ - длина волны;λ is the wavelength;
β - угол места источника радиоизлучений ИРИ;β is the elevation angle of the IRI radiation source;
которое выделяется полосовым фильтром 24 и поступает на первый вход фазового детектора 25, на второй вход которого подается напряжение Uг(t) гетеродина 11. На выходе фазового детектора 25 образуется напряжениеwhich is allocated by the band-
Uн3(β)=Vн3·cosΔφ, 0≤t≤Тс,Un 3 (β) = Vn 3 · cosΔφ, 0≤t≤Ts,
где V3=1/2V6·Vг;wherein V 3 = 1/2 V 6 · Vr;
Δφ=2π·d2/λ·cosβ,Δφ = 2π · d 2 / λ · cosβ,
которое фиксируется индикатором. 10.which is fixed by the indicator. 10.
Так формируется грубая, но однозначная шкала пеленгации источника излучения сигнала в угломестной плоскости.This forms a rough but unambiguous scale of direction finding of the signal source in the elevation plane.
Одновременно напряжение Uн3(β) с выхода фазового детектора 25 поступает на входы первого квадратора 26 и второго фазовращателя 27 на 90°. На выходе квадратора 26, который представляет собой перемножитель, на два входа которого подается одно и то же напряжение Uн3(β), формируется следующее напряжение:At the same time, the voltage Un 3 (β) from the output of the
U7(β)=V7·cos2Δφ,U 7 (β) = V 7 cos 2 Δφ,
где V7=1/2Vн3 2, 7 where V = 1/2 VH March 2,
которое поступает на первый вход вычитателя 30.which is fed to the first input of the
На выходе второго фазовращателя 27 на 90° образуется напряжение:The output of the
U8(β)=-Vн3·sinΔφ,U 8 (β) = - Vн 3 · sinΔφ,
которое поступает на два входа второго квадратора 28. На выходе последнего формируется напряжение:which is fed to the two inputs of the
U9(β)=V9·sin2Δφ,U 9 (β) = V 9 sin 2 Δφ,
где V9=1/2Vн3 2. 9 where V = 1/2 VH 2 March.
Это напряжение поступает на первый вход масштабирующего перемножителя 29, на второй вход которого подается напряжение Uн3(β) с выхода фазового детектора 25. Масштабирующий коэффициент Км масштабирующего перемножителя 29 выбран равным 3 (Км=3). На выходе масштабирующего перемножителя 29 формируется напряжение:This voltage is supplied to the first input of the scaling
U10(β)=3V10·cosΔφ·sin2Δφ,U 10 (β) = 3V 10 cosΔφ sin 2 Δφ,
где V10=1/2Vн3·V9,where V 10 = 1/2 · V 3 Vh 9
которое поступает на второй вход вычитателя 30. На выходе последнего формируется напряжение:which goes to the second input of the
U11(β)=V11·cos3Δβ,U 11 (β) = V 11 cos3Δβ,
где V11=V7-3V10,where V 11 = V 7 -3V 10 ,
Δφ=2π·d2/λ·cosβ, 3Δφ=2π·3d2/λ·cosβ,Δφ = 2π · d 2 / λ · cosβ, 3Δφ = 2π · 3d 2 / λ · cosβ,
которое фиксируется индикатором 10. Это напряжение пропорционально утроенному значению разности фаз между сигналами, принимаемыми двумя приемными антеннами 1 и 21, и соответствует измерительной базе 3d2.which is fixed by
Так формируется точная, но неоднозначная шкала пеленгации источника излучения сигнала в угломестной плоскости. Причем между измерительными базами устанавливают следующее неравенство:Thus, an accurate, but ambiguous, direction-finding scale for the signal source in the elevation plane is formed. Moreover, between the measuring bases establish the following inequality:
. .
Таким образом, предлагаемые способ и устройство по сравнению с прототипами и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивают точное и однозначное определение угла места источника излучения сигнала, размещенного на борту летательного аппарата (самолет, вертолет, дирижабль, зонд и т.п.). При этом используются две измерительные базы: малая d2 - грубая, но однозначная, и большая 3d2 - точная, но неоднозначная, между которыми устанавливают следующее неравенство:Thus, the proposed method and device in comparison with prototypes and other technical solutions of a similar purpose provide an accurate and unambiguous determination of the elevation angle of the radiation source of a signal placed on board an aircraft (aircraft, helicopter, airship, probe, etc.). In this case, two measuring bases are used: small d 2 - rough, but unequivocal, and large 3d 2 - accurate, but ambiguous, between which the following inequality is established:
. .
Причем точную, но неоднозначную измерительную базу 3d2 формируют косвенным методом. Тем самым функциональные возможности способа и устройства расширены.Moreover, an accurate but ambiguous measuring base of 3d 2 is formed by an indirect method. Thus, the functionality of the method and device is expanded.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010110448/09A RU2427853C1 (en) | 2010-03-10 | 2010-03-10 | Phase direction finding method and phase direction finder for implementing said method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010110448/09A RU2427853C1 (en) | 2010-03-10 | 2010-03-10 | Phase direction finding method and phase direction finder for implementing said method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2427853C1 true RU2427853C1 (en) | 2011-08-27 |
Family
ID=44756869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010110448/09A RU2427853C1 (en) | 2010-03-10 | 2010-03-10 | Phase direction finding method and phase direction finder for implementing said method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2427853C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2518428C2 (en) * | 2012-06-26 | 2014-06-10 | Закрытое акционерное общество "Комплексный технический сервис" | Direction finding phase method and phase direction finder for implementing said method |
RU2519593C2 (en) * | 2012-08-15 | 2014-06-20 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Phase direction finder |
RU2603971C1 (en) * | 2015-07-07 | 2016-12-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) | Method of measuring angles in phase multi-scale angular systems and device therefor |
-
2010
- 2010-03-10 RU RU2010110448/09A patent/RU2427853C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2518428C2 (en) * | 2012-06-26 | 2014-06-10 | Закрытое акционерное общество "Комплексный технический сервис" | Direction finding phase method and phase direction finder for implementing said method |
RU2519593C2 (en) * | 2012-08-15 | 2014-06-20 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Phase direction finder |
RU2603971C1 (en) * | 2015-07-07 | 2016-12-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) | Method of measuring angles in phase multi-scale angular systems and device therefor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2837738A (en) | Passive range measuring device | |
RU2518428C2 (en) | Direction finding phase method and phase direction finder for implementing said method | |
US7667637B2 (en) | System and method for radar detection of an object | |
CN103713286B (en) | There is the high-resolution radio altimeter of positioning function and the method for measuring position | |
RU2365931C2 (en) | Phase direction finding technique, phase direction-finder therefor | |
RU2427853C1 (en) | Phase direction finding method and phase direction finder for implementing said method | |
RU2290658C1 (en) | Phase mode of direction finding and phase direction finder for its execution | |
RU2435171C1 (en) | Phase direction finding method and phase direction finder for implementing said method | |
US3257638A (en) | Doppler navigation system | |
RU2134429C1 (en) | Phase direction finding method | |
RU2450283C1 (en) | Direction finding phase method and phase direction finder for implementing said method | |
US3975736A (en) | Radio theodolite angle measuring apparatus | |
RU2449311C1 (en) | Method for remote measurement of wind speed and direction | |
US3268895A (en) | Radio range finders | |
RU2426143C1 (en) | Method of phase direction finding and phase direction finder to this end | |
RU2155352C1 (en) | Phase method for direction finding and phase direction finder | |
RU2637048C1 (en) | Asteroid motion parameters determining system | |
RU2603971C1 (en) | Method of measuring angles in phase multi-scale angular systems and device therefor | |
RU2595565C1 (en) | Method of autocorrelation receiving noise-like signals | |
RU2465733C1 (en) | Radio monitoring station | |
RU2321177C1 (en) | Radio-technical surveillance station | |
RU2013135514A (en) | Phase method of direction finding and phase direction finder for its implementation | |
RU2750335C1 (en) | Method for amolitude-phase direction finding by rotating antenna system | |
RU2723437C1 (en) | Method for detection and high-accuracy determination of parameters of sea ice fields and radar system for its implementation | |
RU2175770C1 (en) | Phase method of direction finding and phase direction finder for its realization |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120311 |