RU2465614C1 - Method of receiving radio signals from radio sources - Google Patents
Method of receiving radio signals from radio sources Download PDFInfo
- Publication number
- RU2465614C1 RU2465614C1 RU2011124137/07A RU2011124137A RU2465614C1 RU 2465614 C1 RU2465614 C1 RU 2465614C1 RU 2011124137/07 A RU2011124137/07 A RU 2011124137/07A RU 2011124137 A RU2011124137 A RU 2011124137A RU 2465614 C1 RU2465614 C1 RU 2465614C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- index
- coordinates
- radio signals
- radio
- receiving
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к технике связи, а конкретнее - к способам приема радиосигналов от источников радиоизлучений (ИРИ), находящихся на объектах, в том числе подвижных, наземной пунктовой приемной системой, и может быть использовано преимущественно в радионавигационных системах для измерения пространственных координат и других характеристик ИРИ, функционально связанных с их координатами, в информационно-управляющих радиотехнических системах различного назначения и передаче информации. Способ может быть применен при испытаниях летательных аппаратов и их компонентов на полигонах для обеспечения работы измерительных систем, рационально размещенных на испытательной трассе, и формирования автоматизированного комплекса обработки принятых радиосигналов и разработки алгоритмического и программного обеспечения оценки характеристик испытываемых объектов.The invention relates to communication technology, and more particularly, to methods for receiving radio signals from sources of radio emissions (IRI) located at objects, including mobile ones, by a ground receiving station, and can be used primarily in radio navigation systems for measuring spatial coordinates and other characteristics of IRI functionally related to their coordinates in information and control radio systems for various purposes and information transfer. The method can be applied when testing aircraft and their components at training ranges to ensure the operation of measuring systems rationally placed on the test track, and the formation of an automated complex for processing received radio signals and the development of algorithmic and software for evaluating the characteristics of the tested objects.
Реализация способа позволит одновременно обслуживать несколько ИРИ, контролировать наземными средствами перемещение в пространстве ИРИ, упростить соответствующие системы, увеличить их технико-экономическую эффективность с учетом всех компонентов, влияющих на стоимость и технические показатели.The implementation of the method will allow servicing several IRIs simultaneously, controlling ground-based movement in the IRI space, simplifying the corresponding systems, increasing their technical and economic efficiency, taking into account all components that affect cost and technical indicators.
Известны способы приема радиосигналов, используемые в том числе в системах измерения координат ИРИ и основанные на применении угломерных, дальномерных, разностно- и суммарно-дальномерных и комбинированных методов определения местоположения объекта - носителя ИРИ с амплитудными, временными, частотными, фазовыми и импульсно-фазовыми методами измерения параметров радиосигнала [Патенты РФ №№2018855, 2115137, 2258242, 2309420, 2363117; Основы испытаний летательных аппаратов / Е.И.Кринецкий и др. Под ред. Е.И.Кринецкого. - М.: Машиностр., 1979, с.64-89; Радиотехнические системы / Ю.М.Казаринов и др. Под ред. Ю.М.Казаринова. - М.: ИЦ «Академия», 2008, гл.10; Быстров Р.П. и др. Пассивная радиолокация: методы обнаружения объектов. Под ред. Р.П.Быстрова и А.В.Соколова. - М.: Радиотехника, 2008, гл.6; Мельников Ю.П., Попов С.В. Радиотехническая разведка. Методы оценки эффективности местоопределения источников излучения. - М.: «Радиотехника», 2008, гл.5]. Известные способы имеют те или иные недостатки, например, необходимость механического перемещения антенной системы, необходимость априорной информации о местоположении ИРИ, невозможность однозначного определения координат ИРИ, ненадежность и др.Known methods for receiving radio signals, including those used in measuring coordinate systems of IRI and based on the use of goniometric, rangefinder, differential and total rangefinder and combined methods for determining the location of an object carrier IRI with amplitude, time, frequency, phase and pulse-phase methods measuring the parameters of the radio signal [Patents of the Russian Federation No. 2018855, 2115137, 2258242, 2309420, 2363117; Fundamentals of Aircraft Testing / E.I. Krinetskiy et al. Ed. E.I.Krinetskogo. - M .: Mashinostr., 1979, p. 64-89; Radio engineering systems / Yu.M. Kazarinov et al. Ed. Yu.M. Kazarinova. - M .: IC "Academy", 2008, Ch. 10; Bystrov R.P. et al. Passive radar: methods for detecting objects. Ed. R.P. Bystrova and A.V. Sokolova. - M .: Radio engineering, 2008, chap. 6; Melnikov Yu.P., Popov S.V. Radio intelligence. Methods for assessing the effectiveness of the determination of radiation sources. - M .: "Radio Engineering", 2008, Ch. 5]. Known methods have certain disadvantages, for example, the need for mechanical movement of the antenna system, the need for a priori information about the location of the IRI, the inability to uniquely determine the coordinates of the IRI, unreliability, etc.
По критерию минимальной достаточности за прототип принят способ приема радиосигналов от источников радиоизлучений, находящихся на объектах, в том числе подвижных, и измерения информационных параметров, соответствующих радиосигналам и упомянутым объектам, наземной пунктовой приемной системой, фазовые центры приемных антенн каждого из приемных пунктов которой находятся в заданных точках в прямоугольной системе координат (ξ1,ξ2,ξ3) с началом координат в заданной точке О, находящейся на заданной высоте H над поверхностью земли, с плоскостью (O,ξ1,ξ2), параллельной плоскости, касательной к поверхности земли в точке пересечения оси Oξ3 с землей, при котором, принимая синхронизировано радиосигналы от источников радиосигналов, идентифицируя их при необходимости и регистрируя моменты времени приема радиосигналов, например, по временным положениям их передних фронтов, измеряют разности времен между моментами времен приемов радиосигналов на разных пунктах приемной системы [Патент РФ №2204145, 10.05.2003].According to the criterion of minimum sufficiency, the prototype adopted a method of receiving radio signals from radio sources located at objects, including mobile ones, and measuring information parameters corresponding to radio signals and the aforementioned objects, a ground receiving station, the phase centers of the receiving antennas of each of the receiving points located in predetermined points in a rectangular coordinate system (ξ 1, ξ 2, ξ 3) with the origin at a predetermined point O, located at a predetermined height H above the ground plane with Tew (O, ξ 1, ξ 2) parallel to the plane tangent to the surface at the axis intersection point Oξ 3 with the ground, at which, taking synchronized radio signals from the radio signal sources, identifying them as necessary and registering the reception timing of radio signals, for example, on the temporary positions of their leading edges, measure the time difference between the times of the reception of radio signals at different points of the receiving system [RF Patent No. 2204145, 05/10/2003].
Преимуществом заявляемого способа приема радиосигналов от ИРИ, находящихся на объектах, наземной пунктовой приемной системой по сравнению с известными и прототипом является возможность повышения технико-экономической эффективности радиотехнических комплексов измерения пространственных координат и других характеристик объектов, функционально связанных с координатами. Это достигается тем, что на шести пунктах приема регистрируют моменты времени приема радиосигналов, передаваемых ИРИ. При этом фазовые центры антенн располагают определенным образом. Пространственные координаты определяют посредством косвенного измерения с использованием простых выражений, зависящих от измеренных разностей между временами приемов радиосигналов на пунктах.The advantage of the proposed method of receiving radio signals from the IRI located at the facilities, ground receiving station in comparison with the known and prototype is the ability to improve the technical and economic efficiency of radio systems for measuring spatial coordinates and other characteristics of objects functionally related to the coordinates. This is achieved by the fact that at six points of reception, moments of time of reception of radio signals transmitted by the IRI are recorded. In this case, the phase centers of the antennas are positioned in a certain way. The spatial coordinates are determined by indirect measurement using simple expressions depending on the measured differences between the times of receiving radio signals at points.
Более высокая точность достигается в том числе за счет возможности выбора из совокупности предлагаемых в способе вариантов измерения координат ИРИ в каждой точке пространства наилучшего по точности. Это позволяет варьировать конфигурацию зоны действия радиотехнической системы и формировать ее в зависимости от поставленной задачи. Также способ исключает неоднозначность измерения координат и позволяет контролировать наземными средствами перемещение в пространстве источников радиоизлучений.Higher accuracy is achieved, among other things, due to the possibility of choosing from the set of options proposed in the method for measuring the coordinates of the IRI at each point in space the best in accuracy. This allows you to vary the configuration of the coverage area of the radio system and form it depending on the task. Also, the method eliminates the ambiguity of measuring coordinates and allows you to control ground-based movement in the space of radio sources.
Для достижения указанного технического результата в способе приема радиосигналов от источников радиоизлучений, находящихся на объектах, в том числе подвижных, и измерения информационных параметров, соответствующих радиосигналам и упомянутым объектам, наземной пунктовой приемной системой, фазовые центры приемных антенн каждого из приемных пунктов которой находятся в заданных точках в прямоугольной системе координат (ξ1,ξ2,ξ3) с началом координат в заданной точке О, находящейся на заданной высоте H над поверхностью земли, с плоскостью (O,ξ1,ξ2), параллельной плоскости, касательной к поверхности земли в точке пересечения оси Оξ3 с землей, при котором, принимая синхронизировано радиосигналы от источников радиосигналов, идентифицируя их при необходимости и регистрируя моменты времени приема радиосигналов, например, по временным положениям их передних фронтов, измеряют разности времен между моментами времен приемов радиосигналов на разных пунктах приемной системы, в соответствии с настоящим изобретением наземная пунктовая приемная система выполнена с шестью пунктами приема, упорядоченными заданным образом, в каждом из которых преимущественно ненаправленными приемными антеннами, фазовые центры которых расположены в вершинах эллипсоида с центром в точке О с заданными координатами вершин (r1;0;0), (-r1;0;0), (0;r2;0), (0;-r2;0), (0;0;r3), (0;0;-r3), где r1,r2,r3 - заданные значения полуосей упомянутого эллипсоида, соответствующих осям координат ξ1,ξ2,ξ3, при этом значение полуоси r3 задано меньшим упомянутой высоты H, принимают радиосигналы от источника радиоизлучения, передаваемые по одному в интервале передачи, с заданным временем интервала, не обязательно одинаковым от интервала к интервалу, выделяют принятые и неотраженные от поверхности земли радиосигналы, например экранируя радиосигналы, отраженные от земли, производят соответственно индексу j шесть групп измерений разностей Δti,j между моментами времен приемов радиосигналов на i-тых пунктах и моментами времен приемов радиосигналов на j-тых пунктах приемной системы, при этом при каждом значении индекса j, изменяющегося от 1 до 6, индекс i принимает значения от 1 до 6, по совокупности измеренных указанных групп разностей времен Δti,j через имеющие размерность длины параметры di,j=сΔti,j, где с - скорость распространения радиосигнала, для каждой j-той из шести упомянутых групп трижды измеряют дальности Dj,k в соответствии с индексом k, принимающим значения 1, 2 и 3, от объекта до соответствующих j-тых пунктов приема в соответствии с выражением , где индекс k1=(k2-3k+4)/2 и индекс k2=(5k-k2)/2, безразмерный множитель , а безразмерные коэффициенты Аm,k соответственно равны A0,k=(9k2-45k+36)/2, A1,k=-(39k2-180k+126)/4, А2,k=(49k2-214k+134)/8, A3,k=-(6k2-25k+14)/4, A4,k=(k2-4k+2)/8, и через них измеряют преимущественно пространственные координаты объекта, при этом в каждом упомянутом интервале каждую из координат объекта измеряют шестикратно, в соответствии с выражением , где индекс i=j+3θn,j, а соответствующий номеру координаты индекс n и упомянутый индекс k принимают значения 1, 2 и 3, причем при n=1 индекс j принимает значения 1 и 4, а безразмерный множитель θn,j=(5-2j)/3, при n=2 индекс 7 принимает значения 2 и 5, а безразмерный множитель θn,j=(7-2j)/3, при n=3 индекс j принимает значения 3 и 6, а безразмерный множитель θn,j=(9-2j)/3, производят совокупность заданного числа М следующих подряд упомянутых интервалов с общей длительностью времени передачи совокупности, равной сумме времен входящих в нее М интервалов, производят преимущественно измерения статистических характеристик статистическими методами траекторных измерений для каждой координаты, шестикратно измеряемой в интервале передачи, по всей совокупности М интервалов, в том числе математических ожиданий координат и среднеквадратических отклонений математических ожиданий координат соответствующих траекторий, при этом каждую из координат в заданный момент времени из длительности времени передачи совокупности М интервалов измеряют преимущественно как одну из шести соответствующих ей математических ожиданий координат с минимальным среднеквадратическим отклонением математического ожидания координаты, из предыдущей совокупности исключают первый интервал и включают интервал, следующий за последним интервалом предыдущей совокупности, и в последующих совокупностях, полученных таким образом из М интервалов, повторяют все указанные действия в упомянутом порядке, а при необходимости по измеренным в заданные моменты времени значениям координат измеряют другие параметры движения объекта.In order to achieve the indicated technical result in the method of receiving radio signals from radio sources located at objects, including mobile ones, and measuring information parameters corresponding to radio signals and said objects, a ground receiving station, the phase centers of the receiving antennas of each of the receiving points are located at predetermined points in a rectangular coordinate system (ξ 1 , ξ 2 , ξ 3 ) with the origin at a given point O, located at a given height H above the surface of the earth, with a plane (O, ξ 1 , ξ 2 ), parallel to the plane tangent to the earth’s surface at the point of intersection of the Oξ 3 axis with the earth, at which, receiving radio signals from radio signal sources, they are identified if necessary and recording times of reception of radio signals, for example, by the temporary positions of their leading edges, measure the time difference between the times of the reception of radio signals at different points of the receiving system, in accordance with the present invention, the ground-based point receiving system is made with six points receptions ordered in a predetermined manner, in each of which mainly non-directional receiving antennas whose phase centers are located at the vertices of the ellipsoid centered at point O with the given coordinates of the vertices (r 1 ; 0; 0), (-r 1 ; 0; 0), (0; r 2 ; 0), (0; -r 2 ; 0), (0; 0; r 3 ), (0; 0; -r 3 ), where r 1 , r 2 , r 3 are the specified values the semiaxes of the said ellipsoid, corresponding to the coordinate axes ξ 1 , ξ 2 , ξ 3 , while the semiaxis r 3 is set smaller than the mentioned height H, receive radio signals from the radio source, transmitted one by one in the transmission interval, with the given At the interval time, not necessarily the same from interval to interval, the radio signals received and not reflected from the surface of the earth are distinguished, for example, by shielding the radio signals reflected from the earth, six groups of measurements of the differences Δt i, j between the times of reception of radio signals at the i-th points and times of reception of radio signals at the j-th points of the receiving system, and for each value of index j varying from 1 to 6, index i takes values from 1 to 6; group time differences Δt i, j through having a dimension of length parameters d i, j = sΔt i, j, where c - the speed of radio propagation for each j-one of the six groups mentioned three measured distance D j, k in accordance with the index k taking values 1, 2 and 3, from the object to the corresponding j-th reception points in accordance with the expression where the index k 1 = (k 2 -3k + 4) / 2 and the index k 2 = (5k-k 2 ) / 2, the dimensionless factor , and the dimensionless coefficients A m, k are respectively equal to A 0, k = (9k 2 -45k + 36) / 2, A 1, k = - (39k 2 -180k + 126) / 4, A 2, k = (49k 2 -214k + 134) / 8, A 3, k = - (6k 2 -25k + 14) / 4, A 4, k = (k 2 -4k + 2) / 8, and mainly spatial coordinates of the object are measured through them , while in each of the above-mentioned interval, each of the coordinates of the object is measured six times, in accordance with the expression , where the index i = j + 3θ n, j , and the index n corresponding to the coordinate number and the aforementioned index k take values 1, 2 and 3, and for n = 1 the index j takes values 1 and 4, and the dimensionless factor θ n, j = (5-2j) / 3, for n = 2, index 7 takes
В существующем уровне техники не выявлено источников информации, которые содержали бы сведения о способах того же назначения с указанной совокупностью отличительных признаков, что позволяет считать заявляемый способ новым и имеющим изобретательский уровень. Ниже изобретение описано более детально.In the current level of technology, no sources of information have been identified that would contain information about methods of the same purpose with the specified set of distinctive features, which allows us to consider the claimed method as new and having an inventive step. The invention is described in more detail below.
Сущность способа заключается в следующем.The essence of the method is as follows.
Источники радиоизлучений, находящиеся на объектах, в том числе подвижных, посылают радиосигналы. Их принимает наземная приемная система, фазовые центры приемных антенн каждого из приемных пунктов которой находятся в заданных точках в прямоугольной системе координат (ξ1,ξ2,ξ3) с началом координат в заданной точке О, находящейся на заданной высоте H над поверхностью земли, с плоскостью (O,ξ1,ξ2), параллельной плоскости, касательной к поверхности земли в точке пересечения оси Oξ3 с землей. На приемных пунктах, принимая синхронизировано радиосигналы от источников радиоизлучения, идентифицируя их при необходимости и регистрируя моменты времени приема радиосигналов, например, по временным положениям их передних фронтов, измеряют разности времен между моментами времен приемов радиосигналов на разных пунктах приемной системы.Radio sources located at objects, including mobile ones, send radio signals. They are received by the ground-based receiving system, the phase centers of the receiving antennas of each of the receiving points of which are located at predetermined points in a rectangular coordinate system (ξ 1 , ξ 2 , ξ 3 ) with the origin at a given point O located at a given height H above the ground, with a plane (O, ξ 1 , ξ 2 ) parallel to the plane tangent to the surface of the earth at the intersection of the axis Oξ 3 with the ground. At receiving points, receiving synchronized radio signals from sources of radio emission, identifying them if necessary and recording the time points of receiving radio signals, for example, by the temporary positions of their leading edges, measure the time differences between the times of receiving radio signals at different points of the receiving system.
Технический результат, заключающийся в повышении технико-экономической эффективности радионавигационных систем измерения пространственных координат и других характеристик ИРИ, функционально связанных с его координатами, достигается за счет того, что наземная пунктовая приемная система выполнена с шестью пунктами приема, упорядоченными заданным образом. Радиосигналы от ИРИ принимают преимущественно ненаправленными приемными антеннами, фазовые центры которых расположены в вершинах эллипсоида с центром в точке О с заданными координатами вершин (r1;0;0), (-r1;0;0), (0;r2;0), (0;-r2;0), (0;0;r3), (0;0;-r3),где r1,r2,r3 - заданные значения полуосей упомянутого эллипсоида, соответствующих осям координат (ξ1,ξ2,ξ3), при этом значение полуоси r3 задано меньшим упомянутой высоты Н. ИРИ передает радиосигналы по одному в интервале передачи, с заданным временем интервала, не обязательно одинаковым от интервала к интервалу. На приемных пунктах выделяют принятые и неотраженные от поверхности земли радиосигналы, например, экранируя радиосигналы, отраженные от земли. По принятым радиосигналам производят соответственно индексу j шесть групп измерений разностей Δti,j между моментами времен приемов радиосигналов на i-тых пунктах и моментами времен приемов радиосигналов на j-тых пунктах приемной системы. При этом при каждом значении индекса j, изменяющегося от 1 до 6, индекс i принимает значения от 1 до 6. По совокупности измеренных указанных групп разностей времен Δti,j через имеющие размерность длины параметры di,j=cΔti,j, где с - скорость распространения радиосигнала, для каждой j-той из шести упомянутых групп трижды (в соответствии с индексом k, принимающим значения 1, 2 и 3) измеряют дальности Dj,k от объекта до соответствующих j-тых пунктов приема в соответствии с выражениемThe technical result, which consists in increasing the technical and economic efficiency of radio navigation systems for measuring spatial coordinates and other characteristics of the IRI, functionally related to its coordinates, is achieved due to the fact that the ground receiving station is made with six receiving points, ordered in a specified way. Radio signals from the IRI are received mainly by omnidirectional receiving antennas whose phase centers are located at the vertices of the ellipsoid centered at point O with the given coordinates of the vertices (r 1 ; 0; 0), (-r 1 ; 0; 0), (0; r 2 ; 0), (0; -r 2 ; 0), (0; 0; r 3 ), (0; 0; -r 3 ), where r 1 , r 2 , r 3 are the specified values of the semiaxes of the said ellipsoid corresponding to the axes coordinates (ξ 1 , ξ 2 , ξ 3 ), while the semiaxis r 3 is set lower than the mentioned height N. IRI transmits radio signals one at a time in the transmission interval, with a given interval time, not necessarily the same from interval to interval shaft. At receiving points, radio signals received and not reflected from the surface of the earth are isolated, for example, by shielding radio signals reflected from the earth. According to the received radio signals, respectively, the index j produces six groups of measurements of the differences Δt i, j between the times of reception of radio signals at the i-th points and the times of reception of radio signals at the j-th points of the receiving system. Moreover, for each value of the index j varying from 1 to 6, the index i takes values from 1 to 6. According to the totality of the measured indicated groups of time differences Δt i, j through parameters d i, j = cΔt i, j having length dimension, where c is the propagation speed of the radio signal, for each j-th of the six mentioned groups three times (in accordance with the index k, taking values 1, 2 and 3) measure the distance D j, k from the object to the corresponding j-th reception points in accordance with the expression
. Здесь индекс k1=(k2-3k+4)/2 и индекс k2=(5k-k2)/2, безразмерный множитель , а безразмерные коэффициенты Am,k соответственно равны А0,k=(9k2-45k+36)/2, A1,k=-(39k2-180k+126)/4, A2,k=(49k2-214k+134)/8, A3,k=-(6k2-25k+14)/4, A4,k=(k2-4k+2)/8. Затем измеряют преимущественно пространственные координаты объекта в соответствии с выражением где индекс i=j+3θn,j, а соответствующий номеру координаты индекс n и упомянутый индекс k принимают значения 1, 2 и 3, причем при n=1 индекс j принимает значения 1 и 4, а безразмерный множитель θn,j=(5-2j)/3, при n=2 индекс j принимает значения 2 и 5, а безразмерный множитель θn,j=(7-2j)/3, при n=3 индекс j принимает значения 3 и 6, а безразмерный множитель θn,j=(9-2j)/3. При этом в каждом упомянутом интервале каждую из координат объекта измеряют шестикратно. Производят совокупность заданного числа М следующих подряд упомянутых интервалов с общей длительностью времени передачи совокупности, равной сумме времен входящих в нее М интервалов. При этом производят преимущественно измерения статистических характеристик статистическими методами траекторных измерений для каждой координаты, шестикратно измеряемой в интервале передачи, по всей совокупности М интервалов, в том числе математических ожиданий координат и среднеквадратических отклонений математических ожиданий координат соответствующих траекторий [Б.Ф.Жданюк. Основы статистической обработки траекторных измерений - М.: Сов. радио, 1978 - 384 с.]. Каждую из координат измеряют в заданный момент времени (из длительности времени передачи совокупности М интервалов) преимущественно как одну из шести соответствующих ей математических ожиданий координат с минимальным среднеквадратическим отклонением математического ожидания координаты. Этим обеспечивают более высокую точность измерений координат объекта, производимых в каждой точке пространства. Затем из предыдущей совокупности исключают первый интервал и включают интервал, следующий за последним интервалом предыдущей совокупности, и в последующих совокупностях, полученных таким образом из М интервалов, повторяют все указанные действия в упомянутом порядке. При необходимости по измеренным в заданные моменты времени значениям координат измеряют другие параметры движения объекта. . Here the index k 1 = (k 2 -3k + 4) / 2 and the index k 2 = (5k-k 2 ) / 2, the dimensionless factor , and the dimensionless coefficients A m, k are respectively equal to A 0, k = (9k 2 -45k + 36) / 2, A 1, k = - (39k 2 -180k + 126) / 4, A 2, k = (49k 2 -214k + 134) / 8, A 3, k = - (6k 2 -25k + 14) / 4, A 4, k = (k 2 -4k + 2) / 8. Then mainly measure the spatial coordinates of the object in accordance with the expression where the index i = j + 3θ n, j , and the index n corresponding to the coordinate number and the mentioned index k take values 1, 2 and 3, and for n = 1 the index j takes values 1 and 4, and the dimensionless factor θ n, j = (5-2j) / 3, for n = 2 the index j takes
Способ позволяет варьировать конфигурацию зоны действия радионавигационной системы и формировать ее в зависимости от поставленной задачи. Можно получать зоны с погрешностью в зоне, не превышающей заданной погрешности измерения координат на границе зоны. Способ обладает достаточным быстродействием измерения координат и параметров ИРИ при сохранении заданной точности и может быть реализован с помощью современной элементной базы и микропроцессорной техники.The method allows you to vary the configuration of the coverage area of the radio navigation system and form it depending on the task. It is possible to obtain zones with an error in the zone not exceeding a given error in the measurement of coordinates at the boundary of the zone. The method has sufficient speed measuring coordinates and parameters of the IRI while maintaining a given accuracy and can be implemented using modern element base and microprocessor technology.
Для заявляемого способа на фигурах 1…4 ограничимся примером определения зон, обозначенных светлым тоном, внутри которых и на их границах среднеквадратические ошибки измерения значений координаты ξ3 в плоскости (O′,ξ1,ξ2), расположенной на высоте движения объекта OO′, равной 1000 метров (ξ3=1000 м), не превышают заданного значения 10 метров. Заданы высота H=20 метров, значения r1=300 м, r2=700 м, r3=15 м. Прямоугольником обозначен размер и ориентация взлетно-посадочной полосы условного аэродрома, значками обозначены расположения фазовых центров антенн передающих пунктов. На фиг.1 представлена указанная зона при упомянутом индексе k=1 композиции группы измерений с индексом j, равным 3, и группы с индексом j, равным 6, на фиг.2 - соответственно при индексе k=2 композиции группы измерений с индексом j, равным 3, и группы с индексом j, равным 6, на фиг.3 - соответственно при индексе k=3 композиции группы измерений с индексом j, равным 3, и группы с индексом j, равным 6. На фиг.4 представлена указанная зона для общей композиции, объединяющей указанные композиции, соответствующие фиг.1, 2 и 3, в которой координату ξ3 определяют в заданный момент времени преимущественно как одну из шести соответствующих ей математических ожиданий координат с минимальным среднеквадратическим отклонением математического ожидания координаты.For the proposed method in figures 1 ... 4, we restrict ourselves to an example of determining zones indicated by a light tone, inside of which and at their borders, the standard errors of measuring the values of the coordinate ξ 3 in the plane (O ′, ξ 1 , ξ 2 ) located at the height of the object OO ′ equal to 1000 meters (ξ 3 = 1000 m), do not exceed the set value of 10 meters. The height H = 20 meters, the values r 1 = 300 m, r 2 = 700 m, r 3 = 15 m are set. The rectangle indicates the size and orientation of the runway of the conditional airfield, the icons indicate the location of the phase centers of the transmitting station antennas. In Fig. 1, this zone is represented at said index k = 1 of a composition of a measurement group with index j equal to 3, and a group with an index j equal to 6, in Fig. 2, respectively, at an index k = 2 of a composition of a measurement group with index j, equal to 3, and groups with index j equal to 6, in Fig. 3, respectively, with index k = 3 of the composition of the measurement group with index j equal to 3, and groups with index j equal to 6. Figure 4 shows the specified zone for total composition uniting the compositions corresponding to Figures 1, 2 and 3, wherein the coordinate ξ 3 define a Target th time primarily as one of the six corresponding mathematical expectations it coordinates with the minimum standard deviation of the expectation of the coordinates.
Перечислим основные достоинства способа:We list the main advantages of the method:
- обеспечивает однозначное измерение пространственных координат объекта с заданной точностью,- provides an unambiguous measurement of the spatial coordinates of the object with a given accuracy,
- может быть реализован с использованием существующей элементной базы и микропроцессорной техники,- can be implemented using existing components and microprocessor technology,
- обеспечивает эффективное использование радиочастотного спектра,- provides efficient use of the radio frequency spectrum,
- позволяет одновременно обслуживать несколько объектов,- allows you to simultaneously serve several objects,
- позволяет варьировать конфигурацию указанной зоны действия радионавигационной системы и формировать ее в зависимости от поставленной задачи и особенностей рельефа окружающей местности.- allows you to vary the configuration of the specified coverage area of the radio navigation system and form it depending on the task and the features of the relief of the surrounding area.
Результативность и эффективность использования заявляемого способа приема радиосигналов от источника радиоизлучения, находящегося на объекте, в том числе подвижном, и его приема наземной шестипунктовой приемной системой состоит в том, что он может быть применен на практике для развития и совершенствования радионавигационных систем измерения координат ИРИ, а также в других приложениях. Способ позволяет измерять их однозначно простыми по сравнению с известными методами.The effectiveness and efficiency of using the proposed method for receiving radio signals from a radio source located at the facility, including mobile, and its reception by a six-point ground receiving system consists in the fact that it can be applied in practice for the development and improvement of radio navigation systems for measuring the coordinates of IRI, and also in other applications. The method allows to measure them unambiguously simple in comparison with known methods.
Таким образом, отличительные признаки заявляемого способа обеспечивают появление новых свойств, не достигаемых в прототипе и аналогах. Проведенный анализ позволил установить: аналоги с совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного способа условию «новизны».Thus, the distinctive features of the proposed method provide the appearance of new properties not achieved in the prototype and analogues. The analysis made it possible to establish: analogues with a set of features identical to all the features of the claimed technical solution are absent, which indicates the conformity of the claimed method to the “novelty” condition.
Результаты поиска известных решений, в том числе имеющих отношение к радиопеленгации, радионавигации, радиоуправлению и связи, с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного способа, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения действий на достижение указанного результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».The search results for known solutions, including those related to direction finding, radio navigation, radio control and communication, in order to identify signs that match the distinctive features of the prototype of the claimed method, showed that they do not follow explicitly from the prior art. Also, the popularity of the influence of the actions provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of the specified result was not revealed. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".
Claims (1)
где индекс k1=(k2-3k+4)/2 и индекс k2=(5k-k2)/2, безразмерный множитель , а безразмерные коэффициенты Am,k соответственно равны A0,k=(9k2-45k+36)/2, A1,k=-(39k2-180k+126)/4, А2,k=(49k2-214k+134)/8, A3,k=-(6k2-25k+14)/4, A4,k=(k2-4k+2)/8, и через них измеряют преимущественно пространственные координаты объекта, при этом в каждом упомянутом интервале каждую из координат объекта измеряют шестикратно, в соответствии с выражением
где индекс i=j+3θn,j, а соответствующий номеру координаты индекс n и упомянутый индекс k принимают значения 1, 2 и 3, причем при n=1 индекс j принимает значения 1 и 4, а безразмерный множитель θn,j=(5-2j)/3, при n=2 индекс j принимает значения 2 и 5, а безразмерный множитель θn,j=(7-2j)/3, при n=3 индекс j принимает значения 3 и 6, а безразмерный множитель θn,j=(9-2j)/3, производят совокупность заданного числа М следующих подряд упомянутых интервалов с общей длительностью времени передачи совокупности, равной сумме времен входящих в нее М интервалов, производят преимущественно измерения статистических характеристик статистическими методами траекторных измерений для каждой координаты, шестикратно измеряемой в интервале передачи, по всей совокупности М интервалов, в том числе математических ожиданий координат и среднеквадратических отклонений математических ожиданий координат соответствующих траекторий, при этом каждую из координат в заданный момент времени из длительности времени передачи совокупности М интервалов измеряют преимущественно как одну из шести соответствующих ей математических ожиданий координат с минимальным среднеквадратическим отклонением математического ожидания координаты, из предыдущей совокупности исключают первый интервал и включают интервал, следующий за последним интервалом предыдущей совокупности, и в последующих совокупностях, полученных таким образом из М интервалов, повторяют все указанные действия в упомянутом порядке, а при необходимости по измеренным в заданные моменты времени значениям координат измеряют другие параметры движения объекта. A method of receiving radio signals from radio sources located at objects, including mobile ones, and measuring information parameters corresponding to the radio signals and the said objects, a ground receiving station, phase centers of the receiving antennas of each of the receiving stations which are located at predetermined points in a rectangular coordinate system ( ξ 1 , ξ 2 , ξ 3 ) with the origin at a given point O located at a given height H above the ground, with a plane (O, ξ 1 , ξ 2 ) parallel to the plane tangent to the surface The surface of the earth at the point of intersection of the Oξ 3 axis with the ground, at which, by synchronously receiving radio signals from radio signal sources, identifying them if necessary and recording the time moments of receiving radio signals, for example, by the temporal positions of their leading edges, measure the time differences between the times of receiving radio signals at different points of the receiving system, characterized in that the ground-based point receiving system is made with six points of reception ordered in a predetermined manner, in each of which Twain omnidirectional receiving antennas, phase centers are located at the vertices of an ellipsoid centered at the point G with the given coordinates of vertices (r 1; 0; 0), (-r 1 ; 0; 0), (0; r 2 ; 0), (0; -r 2 ; 0), (0; 0; r 3 ), (0; 0; -r 3 ) , where r 1 , r 2 , r 3 are the specified values of the semiaxes of the said ellipsoid, corresponding to the coordinate axes ξ 1 , ξ 2 , ξ 3 , while the value of the semiaxis r 3 is set smaller than the mentioned height H, receive radio signals from the radio source transmitted one by one in the transmission interval, with a specified interval time, not necessarily the same from interval to interval, receive and not reflected from the earth's surface radio signals, for example, by shielding radio signals reflected from the earth, produce The index j contains six groups of measurements of the differences Δt i, j between the times of reception of radio signals at i-points and the times of reception of radio signals at j-points of the receiving system, with each index j varying from 1 to 6, index i takes values from 1 to 6, according to the totality of the measured indicated groups of time differences Δt i, j through parameters d i, j = cΔt i, j having length dimension, where c is the propagation speed of the radio signal, for each j-th of the six mentioned groups three times measured distance D j, k in accordance with an index k, receive are the values 1, 2 and 3, from the object to the corresponding j-receiving points x in accordance with the expression
where the index k 1 = (k 2 -3k + 4) / 2 and the index k 2 = (5k-k 2 ) / 2, the dimensionless factor , and the dimensionless coefficients A m, k are respectively equal to A 0, k = (9k 2 -45k + 36) / 2, A 1, k = - (39k 2 -180k + 126) / 4, A 2, k = (49k 2 -214k + 134) / 8, A 3, k = - (6k 2 -25k + 14) / 4, A 4, k = (k 2 -4k + 2) / 8, and mainly spatial coordinates of the object are measured through them , while in each of the above-mentioned interval, each of the coordinates of the object is measured six times, in accordance with the expression
where the index i = j + 3θ n, j , and the index n corresponding to the coordinate number and the mentioned index k take values 1, 2 and 3, and for n = 1 the index j takes values 1 and 4, and the dimensionless factor θ n, j = (5-2j) / 3, for n = 2 the index j takes values 2 and 5, and the dimensionless factor θ n, j = (7-2j) / 3, for n = 3 the index j takes values 3 and 6, and the dimensionless the factor θ n, j = (9-2j) / 3, produce a predetermined set of M number of consecutive intervals of said general set of transmission time duration equal to the sum of the times of its constituent M intervals, produce's advantage measurement of statistical characteristics by statistical methods of trajectory measurements for each coordinate six times measured in the transmission interval over the entire set of M intervals, including the mathematical expectation of coordinates and standard deviations of the mathematical expectation of the coordinates of the corresponding trajectories, each coordinate at a given point in time from the transmission time of the set of M intervals is measured mainly as one of the six mathematical expectants corresponding to it coordinates with the minimum standard deviation of the expectation of coordinates, from the previous set exclude the first interval and include the interval following the last interval of the previous set, and in subsequent sets obtained in this way from M intervals, repeat all of these steps in the above order, and if necessary other parameters of the object’s motion are measured from the coordinate values measured at given times;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011124137/07A RU2465614C1 (en) | 2011-06-15 | 2011-06-15 | Method of receiving radio signals from radio sources |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011124137/07A RU2465614C1 (en) | 2011-06-15 | 2011-06-15 | Method of receiving radio signals from radio sources |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2465614C1 true RU2465614C1 (en) | 2012-10-27 |
Family
ID=47147585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011124137/07A RU2465614C1 (en) | 2011-06-15 | 2011-06-15 | Method of receiving radio signals from radio sources |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2465614C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2742925C1 (en) * | 2020-10-22 | 2021-02-11 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method for determination of relative ranges from a radio source |
RU2743573C1 (en) * | 2020-08-17 | 2021-02-20 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method for determining relative distances to facility |
RU2743665C1 (en) * | 2020-08-17 | 2021-02-24 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method for determining relative range from radio signal source |
RU2746264C1 (en) * | 2020-10-22 | 2021-04-12 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method for determining relative distances to object |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2018855C1 (en) * | 1991-04-22 | 1994-08-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт радиоаппаратуры | Aircraft radio navigation system |
RU2115137C1 (en) * | 1994-05-11 | 1998-07-10 | Николай Егорович Армизонов | Range-finding method of location and components of vector of velocity of objects by radio signals of spacecraft of satellite radio navigation systems |
RU2003118800A (en) * | 2003-06-23 | 2005-02-20 | Военно-космическа академи им. А.Ф. Можайского (RU) | DIFFERENCE-LONG-DIMENSIONAL METHOD OF MOVING THE SOURCE OF RADIO-RADIATION AND IMPLEMENTING ITS DEVICE |
RU2263328C1 (en) * | 2004-05-24 | 2005-10-27 | Военный университет связи | Method and device for determining coordinates of radio emission source |
-
2011
- 2011-06-15 RU RU2011124137/07A patent/RU2465614C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2018855C1 (en) * | 1991-04-22 | 1994-08-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт радиоаппаратуры | Aircraft radio navigation system |
RU2115137C1 (en) * | 1994-05-11 | 1998-07-10 | Николай Егорович Армизонов | Range-finding method of location and components of vector of velocity of objects by radio signals of spacecraft of satellite radio navigation systems |
RU2003118800A (en) * | 2003-06-23 | 2005-02-20 | Военно-космическа академи им. А.Ф. Можайского (RU) | DIFFERENCE-LONG-DIMENSIONAL METHOD OF MOVING THE SOURCE OF RADIO-RADIATION AND IMPLEMENTING ITS DEVICE |
RU2263328C1 (en) * | 2004-05-24 | 2005-10-27 | Военный университет связи | Method and device for determining coordinates of radio emission source |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2743573C1 (en) * | 2020-08-17 | 2021-02-20 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method for determining relative distances to facility |
RU2743665C1 (en) * | 2020-08-17 | 2021-02-24 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method for determining relative range from radio signal source |
RU2742925C1 (en) * | 2020-10-22 | 2021-02-11 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method for determination of relative ranges from a radio source |
RU2746264C1 (en) * | 2020-10-22 | 2021-04-12 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Method for determining relative distances to object |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8588808B2 (en) | Method and system for estimation of mobile station velocity in a cellular system based on geographical data | |
RU2503969C1 (en) | Triangulation-hyperbolic method to determine coordinates of radio air objects in space | |
RU2624461C1 (en) | Method of determining coordinates of object | |
RU2465614C1 (en) | Method of receiving radio signals from radio sources | |
RU2453996C1 (en) | System to receive radio signals at objects | |
RU2453997C1 (en) | System to receive radio signals from sources of radio radiations | |
RU2453995C1 (en) | Method to receive radio signals from sources of radio radiations | |
CN110888108B (en) | Positioning method based on RFID and phase calibration | |
RU2496270C1 (en) | Radio system | |
RU2435304C1 (en) | Receiving and transmitting method of radio signals of ground radio beacons | |
RU2453999C1 (en) | Method of receiving radio signals on objects | |
RU2468513C1 (en) | Method of receiving radio signals at objects | |
RU2578750C1 (en) | Method of transmitting radio signals | |
RU2468380C1 (en) | System for receiving radio signals from radio sources | |
RU2465728C1 (en) | System for receiving radio signals at facility | |
RU2432682C1 (en) | Method of transmitting radio signals using radio-frequency sources | |
Hidayat et al. | Regression analysis for estimated distance in fingerprinting-based WLAN outdoor localization system | |
RU2432680C1 (en) | Method of transmitting and receiving radio signals from ground-based radio beacons | |
RU2436242C1 (en) | Method of transmitting radio signals using radio-frequency sources | |
RU2432713C1 (en) | Method of transmitting radio signals using radio-frequency sources | |
RU2432679C1 (en) | Method of transmitting and receiving radio signals from ground-based radio beacons | |
RU2432678C1 (en) | Method of transmitting and receiving radio signals from ground-based radio beacons | |
RU2436232C1 (en) | Method of transmitting and receiving radio signals from ground-based radio beacons | |
CN109856597A (en) | A kind of New System over the horizon shortwave positioning system and localization method | |
RU2436231C1 (en) | Method of transmitting and receiving radio signals from ground-based radio beacons |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20121228 |