RU2490661C1 - Method of determining coordinates of short-wave radio-frequency source - Google Patents

Method of determining coordinates of short-wave radio-frequency source Download PDF

Info

Publication number
RU2490661C1
RU2490661C1 RU2012108609/07A RU2012108609A RU2490661C1 RU 2490661 C1 RU2490661 C1 RU 2490661C1 RU 2012108609/07 A RU2012108609/07 A RU 2012108609/07A RU 2012108609 A RU2012108609 A RU 2012108609A RU 2490661 C1 RU2490661 C1 RU 2490661C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coordinates
bearing
radio
iri
ellipsoid
Prior art date
Application number
RU2012108609/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Скобелкин
Анатолий Семенович Дикарев
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2012108609/07A priority Critical patent/RU2490661C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2490661C1 publication Critical patent/RU2490661C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention can be used in determining coordinates of a radio-frequency source, particularly for determining coordinates of a short-wave (SW) radio-frequency source. A known method of determining coordinates of a SW radio-frequency source, which involves receiving radio signals using spaced apart bearing posts, frequency selection, determining bearing lines, weight processing and recording, includes operations where for each obtained bearing, a three-dimensional measurement vector is constructed as a vector of the normal to the surface which passes through the centre of the Earth, the bearing position and the generatrix of the bearing line when cross the surface of the Earth; for each measured bearing, a 3×3 measurement matrix is found through a dyadic product of the measurement vector and its transposed value; all the obtained measurement matrices are summed; an ellipsoid is constructed based on second-order control coefficients given elements of the resultant matrix; orientation of the ellipsoid in space is determined and coordinates of the radio-frequency source are determined as the points of intersection of the principal axis of the ellipsoid and the surface of the Earth.
EFFECT: faster determination of coordinates of a radio-frequency source during long-range radio monitoring.
5 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения координат источника радиоизлучений (ИРИ), в частности для определения координат ИРИ коротковолнового (КВ) диапазона в ходе радиомониторинга.The invention relates to radio engineering and can be used to determine the coordinates of the source of radio emissions (IRI), in particular to determine the coordinates of the IRI short-wave (HF) range during radio monitoring.

Современные системы связи широко используют КВ диапазон частот, обеспечивающий надежность связи, минимальную зависимость от условий окружающей среды и рельефа поверхности, возможность контакта с любой точкой Земли, высокую устойчивость к помехам [1]. КВ диапазон также активно используется в системах загоризонтной радиолокации [2] и пассивной локации [3]. Определение координат ИРИ КВ диапазона является важной задачей радиомониторинга [4 с.374], в частности при необходимости принятия решения о мерах реагирования [5, с.354, 416, 511] при обнаружении сигналов ИРИ (подавление путем использования активных помех, силового воздействия и других средств, семантический анализ, создание ложных целей и т.п.). Наибольшую сложность представляет определение координат подвижных ИРИ (авиация, морской флот, автотранспорт), работающих в режиме ограниченного времени. При радиомониторинге сигналов в дальней зоне (на предельно больших расстояниях) наиболее эффективным является триангуляционное местоопределение ИРИ, для реализации которого используется несколько постов пеленгации (ПП), размещенных на значительных расстояниях друг от друга.Modern communication systems make extensive use of the HF frequency range, which ensures reliable communications, minimal dependence on environmental conditions and surface topography, the possibility of contact with any point on the Earth, and high resistance to interference [1]. The HF band is also actively used in over-the-horizon radar systems [2] and passive location systems [3]. The determination of the coordinates of the IR of the HF band is an important task of radio monitoring [4 p. 374], in particular, if it is necessary to make decisions on response measures [5, p. 344, 416, 511] when detecting IRI signals (suppression by using active noise, force and other means, semantic analysis, creation of false goals, etc.). The greatest difficulty is the determination of the coordinates of mobile IRI (aviation, navy, motor vehicles) operating in a limited time mode. In the radio monitoring of signals in the far zone (at extremely large distances), the most effective is the triangulation location of the IRI, for the implementation of which several direction finding (PP) posts are used, located at significant distances from each other.

Быстродействие определения координат ИРИ является важным параметром при радиомониторинге, в особенности при принятии решения о мерах реагирования на вновь обнаруженный ИРИ.The speed of determining the coordinates of the IRI is an important parameter in radio monitoring, especially when deciding on measures to respond to a newly detected IRI.

Известен способ определения координат ИРИ КВ диапазона, описанный в [6, с.585-586]. Способ включает прием радиосигналов несколькими разнесенными в пространстве ПП, частотную селекцию, определение линий пеленгов, весовую обработку и регистрацию полученных данных, после чего вычисляют координаты всех попарных пересечений пеленгов на геосфере, для каждой засечки определяют ее вес с учетом погрешности измерения пеленгов, дальность от каждого ПП до ИРИ и угла схождения пеленгов в засечке. Координаты ИРИ оценивают усреднением координат засечек с учетом их веса.A known method for determining the coordinates of the IRI HF range described in [6, p. 585-586]. The method includes receiving radio signals by several separated in space PP, frequency selection, determination of bearing lines, weight processing and registration of the data obtained, after which the coordinates of all pairwise intersections of bearings in the geosphere are calculated, its weight is determined for each notch taking into account the measurement error of bearings, the distance from each PP to Iran and the angle of convergence of bearings in the serif. The IRI coordinates are estimated by averaging the coordinates of the serifs, taking into account their weight.

Но быстродействие процесса определения координат ИРИ при использовании известного способа низкое. Это объясняется тем, что для обеспечения точности пеленгования, необходимой для принятия решения о мерах реагирования на появление ИРИ, приходится производить многократное повторное измерение и отбор пеленгов с использованием сложной вычислительной процедуры вследствие влияния состояния ионосферы и изменения поляризации контролируемого сигнала. С увеличением расстояний от каждого ПП до ИРИ, их различия, базы пеленгования это влияние усиливается [7, с.221], появляются зоны молчания и неопределенности, в которых определение местоположения ИРИ проблематично.But the speed of the process of determining the coordinates of the IRI when using the known method is low. This is explained by the fact that in order to ensure the direction finding accuracy necessary for making a decision on measures to respond to the appearance of IRI, it is necessary to repeatedly measure and select bearings using a complex computational procedure due to the influence of the ionosphere state and a change in the polarization of the monitored signal. With an increase in the distances from each SP to IRI, their differences, and the direction-finding base, this influence increases [7, p. 211], zones of silence and uncertainty appear, in which determining the location of the IRI is problematic.

Для компенсации ошибок пеленгования, вызванных влиянием ионосферы, используют долговременное прогнозирование состояния ионосферы [8]. Но при пеленговании в дальней зоне и значительных расстояниях между ПП появляется многозначность в данных долгосрочного прогнозирования состояния ионосферы, а в случае непредсказуемого при радиомониторинге района нахождения ИРИ учет данных прогнозирования становится невозможным.To compensate for direction-finding errors caused by the influence of the ionosphere, long-term forecasting of the state of the ionosphere is used [8]. But when direction finding in the far zone and significant distances between the SPs, ambiguity appears in the data of long-term forecasting of the state of the ionosphere, and in the case of an unpredictable radio monitoring area of the Iranian location, accounting of forecasting data becomes impossible.

Известен способ определения координат ИРИ (радиолокационных станций - РЛС), основанный на сопоставлении принимаемых сигналов неизвестной РЛС с известной картой местности [9]. Способ включает прием ПП радиосигналов ИРИ, частотную селекцию, определение линий пеленгов, регистрацию и сопоставление полученных данных с картой известной местности. Для большей достоверности воспроизводимой информации при приеме сигналов РЛС вводится коррекция на коэффициент 1/(1-cosβη), где βη - текущее значение азимута. Коррекция выравнивает задержки распространения сигналов, отраженных от целей и «местников», с задержкой распространения зондирующего сигнала РЛС и приближает изображение источника на индикаторе обзора ПП к изображению неизвестной РЛС, за счет чего повышается быстродействие местоопределения ИРИ.A known method for determining the coordinates of IRI (radar stations - radar), based on a comparison of the received signals of an unknown radar with a known map of the area [9]. The method includes receiving PP radio signals IRI, frequency selection, determination of bearing lines, recording and matching the received data with a map of a known area. For greater reliability of the reproduced information when receiving radar signals, a correction is introduced for the coefficient 1 / (1-cosβ η ), where β η is the current azimuth value. The correction evens out the propagation delays of signals reflected from targets and “locals” with the propagation delay of the radar probe signal and brings the source image on the PP viewing indicator closer to the image of an unknown radar, thereby increasing the speed of IRI location.

Способ позволяет не только определять координаты РЛС, но и следить за неизвестными целями пассивным методом.The method allows not only to determine the coordinates of the radar, but also to monitor unknown targets by the passive method.

Недостатком известного способа является зависимость быстродействия определения координат источника от режима работы РЛС. Кроме того, недостатком известного способа является также узкая функциональная направленность, не позволяющая его использовать при определении координат других видов ИРИ.The disadvantage of this method is the dependence of the speed of determining the coordinates of the source from the operating mode of the radar. In addition, the disadvantage of this method is also a narrow functional orientation, which does not allow it to be used in determining the coordinates of other types of IRI.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является способ определения координат ИРИ КВ диапазона, сущность которого описана в [10] (прототип). Способ включает прием сигналов в нескольких точках пространства, частотную селекцию, определение линий пеленгов, весовую обработку и регистрацию полученных данных. Линии пеленгов определяют в плоскости пеленгаторной антенны, а по результатам весовой обработки формируют вспомогательные плоскости, ортогональные плоскости пеленгаторной антенны и проходящие через каждую полученную линию пеленга. Определяют линии положения ИРИ как линии пересечения каждой вспомогательной плоскости с поверхностью Земли и вычисляют координаты ИРИ как точки пересечения линий положения ИРИ.The closest in technical essence to the claimed object is a method for determining the coordinates of the IRI HF range, the essence of which is described in [10] (prototype). The method includes receiving signals at several points in space, frequency selection, determination of bearing lines, weight processing and recording of received data. Bearing lines are determined in the direction-finding antenna plane, and according to the results of weight processing, auxiliary planes orthogonal to the direction-finding antenna plane and passing through each received bearing line are formed. The IRI position lines are determined as the intersection lines of each auxiliary plane with the Earth’s surface, and the IRI coordinates are calculated as the intersection points of the IRI position lines.

Способ позволяет существенно повысить быстродействие и точность определения координат ИРИ в ближней зоне радиомониторинга.The method can significantly improve the speed and accuracy of determining the coordinates of the IRI in the near zone of radio monitoring.

Однако при контроле сигналов в дальней зоне радиомониторинга быстродействие при определении координат известным способом недостаточно, в частности для принятия тех или иных мер реагирования. Это объясняется тем, что известный способ основывается на представлении части поверхности Земли в виде плоскости, на которой производят операции местоопределения ИРИ. Но в дальней зоне радиомониторинга сферичность поверхности приведет к искажению значений координат и, соответственно, к увеличению пространства ошибок [11, с.259, 260]. Оценка точки наиболее вероятных координат ИРИ с допустимой для принятия решения о мерах реагирования ошибкой требует сложной процедуры разрешения пространственного многогранника ошибок, многократного повторного пеленгования, снижающего быстродействие при местоопределении ИРИ, и в случаях подвижного ИРИ и ограниченного времени излучения неэффективна. Быстродействие процесса местоопределения ИРИ при использовании известного способа ограничивается также временем полета летательного аппарата, на котором размещен ПП.However, when monitoring signals in the far zone of radio monitoring, the speed in determining coordinates in a known manner is not enough, in particular for taking one or another response. This is due to the fact that the known method is based on the representation of a part of the Earth’s surface in the form of a plane on which the Iranian positioning operations are performed. But in the far zone of radio monitoring, the sphericity of the surface will lead to a distortion of the coordinate values and, accordingly, to an increase in the error space [11, p. 259, 260]. Estimating the point of the most probable coordinates of the IRI with an error that is acceptable for decision-making on response measures requires a complex procedure for resolving the spatial polyhedron of errors, repeated repeated direction finding, which slows down the performance of locating the IRI, and is ineffective in cases of moving IRI. The speed of the process of locating the IRI when using the known method is also limited by the flight time of the aircraft on which the PP is located.

Целью изобретения является повышение быстродействия и точности определения координат ИРИ в дальней зоне радиомониторинга.The aim of the invention is to increase the speed and accuracy of determining the coordinates of the IRI in the far zone of radio monitoring.

Поставленная цель достигается за счет того, что в известный способ определения координат ИРИ КВ диапазона, включающий прием радиосигналов несколькими разнесенными в пространстве ПП, частотную селекцию, определение линий пеленгов, весовую обработку и регистрацию, введены операции, при выполнении которых для каждого полученного пеленга строят трехмерный вектор измерения как вектор нормали к плоскости, проходящей через центр Земли, пеленгационную позицию и образующей линию пеленга при пересечении с поверхностью Земли, для каждого измеренного пеленга находят матрицу измерения размерностью 3×3 путем диадного [12, с.509] произведения вектора измерения на его транспонированное значение, суммируют все полученные матрицы измерений, строят эллипсоид по задаваемым элементами суммарной матрицы коэффициентам уравнения второго порядка, определяют ориентацию эллипсоида в пространстве и находят подлежащие регистрации координаты ИРИ как координаты точки пересечения главной оси эллипсоида с поверхностью Земли.This goal is achieved due to the fact that in the known method for determining the coordinates of the IRI HF range, including the reception of radio signals by several spaced apart in the space PP, frequency selection, determination of bearing lines, weight processing and registration, operations are introduced, during which a three-dimensional is constructed for each bearing received vector of measurement as the vector of the normal to the plane passing through the center of the Earth, the bearing position and forming the line of the bearing at the intersection with the surface of the Earth, for each of this bearing, find a 3 × 3 dimension matrix by the dyadic [12, p. 509] product of the measurement vector by its transposed value, summarize all the obtained measurement matrices, construct an ellipsoid from the coefficients of the second order equation specified by the elements of the total matrix, determine the orientation of the ellipsoid in space and find the coordinates of the IRI to be registered as the coordinates of the point of intersection of the main axis of the ellipsoid with the Earth's surface.

Введение новых операций позволяет существенно повысить быстродействие при определении координат ИРИ в ходе радиомониторинга в дальней зоне за счет исключения процедуры многоэтапной оценки пространственных ошибок и определения точки наиболее вероятных координат ИРИ, что дает возможность обеспечить своевременное принятие мер реагирования и достоверной регистрации ИРИ.The introduction of new operations can significantly increase the speed when determining the coordinates of the IRI during radio monitoring in the far zone by eliminating the multi-stage estimation of spatial errors and determining the point of the most probable coordinates of the IRI, which makes it possible to ensure timely response measures and reliable registration of IRI.

Сочетание отличительных признаков и свойства предлагаемого способа определения координат ИРИ КВ диапазона из патентных источников не известны, поэтому он соответствует критериям новизны и изобретательского уровня.The combination of distinctive features and properties of the proposed method for determining the coordinates of the IRI HF range from patent sources are not known, therefore it meets the criteria of novelty and inventive step.

На фиг.1 приведена функциональная схема комплекса средств определения координат ИРИ, реализующего предложенный способ;Figure 1 shows a functional diagram of a set of means for determining the coordinates of the IRI that implements the proposed method;

на фиг.2 - сферическая система координат при пеленговании ИРИ;figure 2 - spherical coordinate system when direction finding IRI;

на фиг.3 - схема построения вектора измерения;figure 3 - diagram of the construction of the measurement vector;

на фиг.4 - схема построения плоскости измерений;figure 4 - diagram of the construction of the measurement plane;

на фиг.5 - схема определения координат ИРИ.figure 5 - scheme for determining the coordinates of the IRI.

Комплекс средств определения координат ИРИ (фиг.1), реализующий предлагаемый способ, содержит N разнесенных в пространстве постов 1 пеленгации (ПП 1), каждый из которых включает в себя последовательно соединенные антенную систему 2 (АС 2), приемник 3 (ПР 3), модуль 4 вычисления пеленга (МВП 4), кодек 5 и модуль 6 спутниковой связи (МСС 5). Второй выход антенной системы 2 соединен с вторым входом модуля 7 вычисления пеленга, а выход кодека 5 подключен к второму входу приемника 3. Комплекс содержит также пост 8 обработки информации (ПОИ 8), включающий в себя последовательно соединенные модуль 9 управления (МУ 9), кодер 10 команд (КК 10), модуль 11 приема и передачи данных (МППД 11), декодер 12 сигналов постов пеленгации (ДСПП 12), цифровой сигнальный процессор 13 (ЦСП 13) и модуль 14 картографирования и индикации (МКИ 14). Второй выход модуля 9 управления соединен с вторым входом модуля 14 картографирования и индикации, а второй выход декодера 12 сигналов постов пеленгации через модуль 15 весовой обработки (МВО 15) подключен к второму входу цифрового сигнального процессора 13 и к третьему входу модуля 14 картографирования и индикации. Вход модуля 9 управления является входом поста 8 обработки информации.The complex of means for determining the coordinates of the IRI (Fig. 1), which implements the proposed method, contains N direction-finding posts 1 (SP 1) spaced in space, each of which includes antenna system 2 (AC 2) connected in series, receiver 3 (PR 3) , Bearing calculation module 4 (MVP 4), codec 5, and satellite communications module 6 (MSS 5). The second output of the antenna system 2 is connected to the second input of the bearing calculation module 7, and the output of the codec 5 is connected to the second input of the receiver 3. The complex also contains an information processing post 8 (POI 8), including a control module 9 (MU 9) connected in series, an encoder 10 teams (CC 10), a module 11 receiving and transmitting data (MPPD 11), a decoder 12 signals of direction finding posts (DSPP 12), a digital signal processor 13 (DSP 13) and module 14 mapping and display (MKI 14). The second output of the control module 9 is connected to the second input of the mapping and indication module 14, and the second output of the direction finding signal decoder 12 through the weight processing module 15 (MVO 15) is connected to the second input of the digital signal processor 13 and to the third input of the mapping and indication module 14. The input of the control unit 9 is the input of the information processing post 8.

Способ определения координат ИРИ КВ диапазона реализуется следующим образом.The method for determining the coordinates of the IR HF range is as follows.

При радиомониторинге сигналов в дальней зоне приходится определять координаты ИРИ при удалении в сотни и тысячи километров от ПП (13, с.223). В этих условиях известные способы определения координат ИРИ по результатам его многопозиционного пеленгования, основанные на применении взвешенного усреднения координат точек пересечения пеленгов (засечек), требуют выполнения N*(N-1)/2 решений сферических треугольников, где N - количество пеленгаторов, образующих при суммировании пространственный многогранник возможных координат. Разрешение пространственного многогранника не обеспечивает требуемое быстродействие и точность измерений при местоопределении ИРИ и не позволяет определить точку наиболее вероятных координат ИРИ, необходимую для оценки возможности принятия мер реагирования и их достаточности.When radio monitoring signals in the far zone, it is necessary to determine the coordinates of the IRI at a distance of hundreds and thousands of kilometers from the BCP (13, p. 223). Under these conditions, the well-known methods for determining the coordinates of Iran from the results of its multi-direction finding, based on the use of weighted averaging of the coordinates of the points of intersection of bearings (serifs), require the implementation of N * (N-1) / 2 solutions of spherical triangles, where N is the number of direction finders forming at summing up the spatial polyhedron of possible coordinates. The resolution of the spatial polyhedron does not provide the required speed and accuracy of measurements when determining the IRI and does not allow to determine the point of the most probable coordinates of the IRI, necessary to assess the possibility of taking response measures and their sufficiency.

При выполнении предлагаемого способа определения координат ИРИ КВ диапазона используется N ПП (стационарных или мобильных) с известными координатамиWhen performing the proposed method for determining the coordinates of the IRI KV range, N PP (stationary or mobile) with known coordinates is used

i}, i=1, …, N.{P i }, i = 1, ..., N.

С каждой позиции выполняется измерение пеленга на ИРИFrom each position, a bearing measurement is performed on the IRI

i}, i=1, …, Ni }, i = 1, ..., N

с погрешностями измерений (среднеквадратическими ошибками)with measurement errors (standard errors)

i}, i=1, …, N.i }, i = 1, ..., N.

В ходе обработки результатов измерений должна быть найдена оценка координат ИРИ:In the course of processing the measurement results, an estimate of the coordinates of the IRI should be found:

v ^ = a r g m i n v Ф ( v ) ( 1 )

Figure 00000001
v ^ = a r g m i n v F ( v ) ( one )
Figure 00000001

где Ф(v) - функционал обобщенной квадратичной невязки измерений:where Φ (v) is the functional of the generalized quadratic residual of measurements:

Ф ( v ) = i = 1 N ( Δ Θ i ( v ) σ i ) 2 , ( 2 )

Figure 00000002
F ( v ) = i = one N ( Δ Θ i ( v ) σ i ) 2 , ( 2 )
Figure 00000002

ΔΘi(v)=Θi-fi(v),ΔΘ i (v) = Θ i -f i (v),

fi(v)=azimuth(Пi,v) - пеленг с i-той позиции ПП на точку v.f i (v) = azimuth (П i , v) - bearing from the i-th position of the PP to the point v.

В трехмерной декартовой системе координат с началом в центре геосферы единичного радиусаIn a three-dimensional Cartesian coordinate system with the origin at the center of the geosphere of unit radius

v T v = 1 ( 3 )

Figure 00000003
v T v = one ( 3 )
Figure 00000003

где Т - символ транспонирования вектора [13, с.7], отклонение измеренного значения пеленга от истинного направления на точку V на геосфере может быть представлено в виде:where T is the symbol of transposition of the vector [13, p. 7], the deviation of the measured bearing value from the true direction to point V in the geosphere can be represented as:

Δ Θ i ( v ) η i T v s i n δ i , ( 4 )

Figure 00000004
Δ Θ i ( v ) η i T v s i n δ i , ( four )
Figure 00000004

где ηi - единичный вектор нормали к большому кругу i-го пеленга;where η i is the unit normal vector to the large circle of the i-th bearing;

δi - угловая дальность до ИРИ от i-ой позиции Пi (угловое разнесение точек при взгляде из центра геосферы).δ i - the angular distance to the IRI from the i-th position P i (angular separation of points when viewed from the center of the geosphere).

При подстановке выражения (4) в функционал невязки (2):When substituting expression (4) into the residual functional (2):

Ф ( v ) = i = 1 N ( Δ Θ i ( v ) σ i ) 2 = i = 1 N ( η i T v σ i s i n δ i ) 2 = i = 1 N ( v T η i ) ( η i T v ) ( σ i s i n δ i ) 2 = v T A v , ( 5 )

Figure 00000005
F ( v ) = i = one N ( Δ Θ i ( v ) σ i ) 2 = i = one N ( η i T v σ i s i n δ i ) 2 = i = one N ( v T η i ) ( η i T v ) ( σ i s i n δ i ) 2 = v T A v , ( 5 )
Figure 00000005

где A = i 1 N η i η i T ( σ i s i n δ i ) 2 ( 6 )

Figure 00000006
Where A = i - one N η i η i T ( σ i s i n δ i ) 2 ( 6 )
Figure 00000006

- информационная матрица местоопределения - симметричная 3×3 матрица ковариаций векторов измерения- information matrix of positioning - symmetric 3 × 3 matrix of covariance of measurement vectors

n i = η i v σ i s i n δ i , ( 7 )

Figure 00000007
n i = η i v σ i s i n δ i , ( 7 )
Figure 00000007

минимизация функционала (5) с ограничением (3) сводится методом множителей Лагранжа к задаче безусловной минимизации обобщенного функционала Ф'(v):minimization of functional (5) with constraint (3) is reduced by the method of Lagrange multipliers to the problem of unconditional minimization of the generalized functional Φ '(v):

Ф ' ( v ) = v T A v λ v T v , ( 8 )

Figure 00000008
F '' ( v ) = v T A v - λ v T v , ( 8 )
Figure 00000008

где λ - множитель Лагранжа [11, с.335],where λ is the Lagrange multiplier [11, p.335],

а после дифференцирования (8) и приравнивания производной к 0 - к задаче о собственных значениях матрицы А:and after differentiating (8) and equating the derivative to 0, to the problem of the eigenvalues of matrix A:

A v = λ v . ( 9 )

Figure 00000009
A v = λ v . ( 9 )
Figure 00000009

Таким образом, оценка координат (1) сводится к задаче о собственных значениях (9) для информационной матрицы (6), а алгоритм оценки координат - к следующей последовательности действий:Thus, the coordinate estimate (1) is reduced to the eigenvalue problem (9) for the information matrix (6), and the coordinate estimation algorithm is reduced to the following sequence of actions:

- для каждого полученного пеленга строят трехмерный вектор измерения ni как вектор нормали к плоскости, проходящей через центр Земли [14, с.87] и образующей линию пеленга при пересечении с геосферой;- for each received bearing, a three-dimensional vector of measurement n i is built as the normal vector to the plane passing through the center of the Earth [14, p. 87] and forming the bearing line at the intersection with the geosphere;

- для каждого измеренного пеленга находят матрицу Ai измерения размерностью 3×3 путем диадного [12, с.509] произведения вектора измерения на его транспонированное значение;- for each measured bearing find the matrix A i measurements of dimension 3 × 3 by dyadic [12, p. 509] product of the measurement vector by its transposed value;

- суммируют все полученные матрицы измерений Ai;- summarize all the obtained measurement matrix A i ;

- строят эллипсоид по задаваемым элементами суммарной матрицы коэффициентам уравнения второго порядка;- build an ellipsoid according to the coefficients of the second-order equation specified by the elements of the total matrix;

- определяют ориентацию эллипсоида в пространстве;- determine the orientation of the ellipsoid in space;

- находят подлежащие регистрации координаты ИРИ как координаты точки пересечения главной оси эллипсоида с поверхностью Земли.- find the coordinates of the IRI to be registered as the coordinates of the point of intersection of the main axis of the ellipsoid with the Earth's surface.

Весь цикл определения координат ИРИ предлагаемым способом может быть реализован с помощью комплекса средств пеленгования ИРИ, функциональная схема которого приведена на фиг.1.The whole cycle of determining the coordinates of the IRI of the proposed method can be implemented using a complex of means of direction finding IRI, a functional diagram of which is shown in figure 1.

Команда на радиомониторинг заданного района в дальней зоне с модуля 9 управления через кодер 10 команд, причем кодированная команда управления содержит адрес ПП (условный номер) и координаты района пеленгования, и модуль 11 приема и передачи данных подается на модуль 6 спутниковой связи каждого поста 1 пеленгации. Команда декодируется кодеком 5 и поступает на приемник 3, обеспечивающий выделение сигналов ИРИ в широкой полосе КВ диапазона частот.The command for radio monitoring a given area in the far zone from the control module 9 through the command encoder 10, the coded control command contains the PP address (conditional number) and the coordinates of the direction finding area, and the data reception and transmission module 11 is supplied to the satellite communication module 6 of each direction finding station 1 . The command is decoded by codec 5 and arrives at receiver 3, which provides the selection of IRI signals in a wide band of the HF frequency range.

Сигнал fc ИРИ поступает на антенную систему 2 каждого поста 1The signal f c IRI is fed to the antenna system 2 of each post 1

пеленгации и далее на информационный вход приемника 3. Прежде всего приемник 3 определяет электромагнитную доступность сигнала ИРИ для контроля. Вероятность правильного решения о наличии сигнала в полосе Δf определяется в соответствии с выражением [15, с.42]direction finding and further to the information input of the receiver 3. First of all, the receiver 3 determines the electromagnetic availability of the IRI signal for monitoring. The probability of a correct decision on the presence of a signal in the Δf band is determined in accordance with the expression [15, p.42]

Pправ=1-Fс+ш(h,ΔfTc),P right = 1-F s + w (h, ΔfT c ),

где Рправ - вероятность правильного решения о наличии сигнала;where P is right - the probability of a correct decision on the presence of a signal;

Fс+ш(h,ΔfTc)- интегральная функция условного распределения вероятностей процесса на входе решающего устройства приемника 3, соответствующая действию сигнала и шума на входе.F c + w (h, ΔfT c ) is the integral function of the conditional probability distribution of the process at the input of the decider of the receiver 3, corresponding to the action of the signal and noise at the input.

Посты 1 пеленгации, не обеспечивающие требуемого значения Рправ из дальнейшего процесса мониторинга данного ИРИ могут быть исключены.Direction 1 posts that do not provide the required value of P rights from the further monitoring process of this IRI can be excluded.

Выделенный и продетектированный сигнал ИРИ с выхода приемника 3 поступает на модуль 4 вычисления пеленга одновременно с сигналом ориентации антенной системы 2. Полученное значение пеленга подается на кодек 5 и далее по информационной шине на модуль 6 спутниковой связи с командным постом 8. В модуле 6 сигнал пеленга переносится на частоту fПn.The extracted and detected IRI signal from the output of the receiver 3 is sent to the bearing calculation module 4 simultaneously with the orientation signal of the antenna system 2. The received bearing value is fed to the codec 5 and then via the information bus to the satellite communication module 6 with the command post 8. In module 6, the bearing signal is transferred to the frequency f Pn .

Радиосигналы, содержащие кодированные значения пеленгов ИРИ, поступают на модуль 11 командного поста 8, демодулируется (снимается частота fПn) и подаются на декодер 12 сигналов ПП и далее - на модуль 15 весовой обработки.The radio signals containing the encoded values of the bearings of the IRI are fed to the module 11 of the command post 8, demodulated (the frequency f Pn is removed ) and fed to the decoder 12 of the PP signals and then to the weight processing module 15.

Среднеквадратическая ошибка определения дальности при двух симметричных относительно биссектрисы угла ψ схождения пеленгов определяется выражением [16, с.175]:The root-mean-square error of determining the range for two angles of convergence of the bearings symmetrical with respect to the bisector is determined by the expression [16, p.175]:

σ D D σ 2 s i n ( ψ / 2 )

Figure 00000010
, σ D D σ 2 s i n ( ψ / 2 )
Figure 00000010
,

где σ - среднеквадратическая погрешность измерения пеленга;where σ is the standard error of the bearing measurement;

D - дальность от ПП до ИРИ.D is the range from PP to IRI.

При разных D величина возможной ошибки может увеличиваться.For different D, the value of a possible error can increase.

Модуль 15 обеспечивает путем попарной обработки отбор (аналогично [10]) пеленгов для определения координат ИРИ, обеспечивающих минимальную среднеквадратическую ошибку. Значения этих пеленгов подаются на цифровой сигнальный процессор 13 для последующей обработки, в ходе которой определяются: векторы измерений ni, матрицы измерений Ai, информационная матрица A, строится информационный эллипсоид местоопределения, находятся вектор главной оси эллипсоида и координаты ИРИ.Module 15 provides, by pairwise processing, the selection (similar to [10]) of bearings to determine the coordinates of the IRI, providing a minimum standard error. The values of these bearings are fed to a digital signal processor 13 for subsequent processing, during which the following are determined: measurement vectors n i , measurement matrices A i , information matrix A, an informational location ellipsoid is constructed, the main axis vector of the ellipsoid and the IRI coordinates are found.

С использованием представления вектора измерения ni в выбранной системе координатUsing the representation of the measurement vector n i in the selected coordinate system

n i = ( n i x n i y n i z )

Figure 00000011
n i = ( n i x n i y n i z )
Figure 00000011

матрица Ai измерений принимает вид:matrix A i measurements takes the form:

A i = n i n i T = ( n i x n i y n i z ) ( n i x n i y n i z ) = ( n i x 2 n i x n i y n i x n i z n i x n i y n i y 2 n i y n i z n i x n i z n i y n i z n i z 2 )

Figure 00000012
, A i = n i n i T = ( n i x n i y n i z ) ( n i x n i y n i z ) = ( n i x 2 n i x n i y n i x n i z n i x n i y n i y 2 n i y n i z n i x n i z n i y n i z n i z 2 )
Figure 00000012
,

а информационная матрица А местоопределения представляется в видеand the positioning information matrix A is represented as

A = ( a x x a x y a x z a x y a y y a y z a x z a y z a z z ) = i = 1 N A i = i = 1 N n i n i T = ( i = 1 N n i x 2 i = 1 N n i x n i y i = 1 N n i x n i z i = 1 N n i x n i y i = 1 N n i y 2 i = 1 N n i y n i z i = 1 N n i x n i z i = 1 N n i y n i z i = 1 N n i z 2 )

Figure 00000013
. A = ( a x x a x y a x z a x y a y y a y z a x z a y z a z z ) = i = one N A i = i = one N n i n i T = ( i = one N n i x 2 i = one N n i x n i y i = one N n i x n i z i = one N n i x n i y i = one N n i y 2 i = one N n i y n i z i = one N n i x n i z i = one N n i y n i z i = one N n i z 2 )
Figure 00000013
.

Построение информационного эллипсоида местоопределения осуществляется с помощью цифрового сигнального процессора 13 следующим образом. Уравнение эллипсоида в векторном виде:The construction of the information ellipsoid location is carried out using a digital signal processor 13 as follows. Ellipsoid equation in vector form:

vTAv=1, где v = ( x y z )

Figure 00000014
,v T Av = 1, where v = ( x y z )
Figure 00000014
,

или в координатном виде:or in coordinate form:

a x x x 2 + a y y y 2 + a z z z 2 + 2 a x y x y + 2 a x z x z + 2 a x z y z = 1 ( 1 0 )

Figure 00000015
a x x x 2 + a y y y 2 + a z z z 2 + 2 a x y x y + 2 a x z x z + 2 a x z y z = one ( one 0 )
Figure 00000015

Поворотом [17, с.91] системы координат (СК) при помощи матрицы преобразования координатBy turning [17, p. 91] the coordinate system (SC) using the coordinate transformation matrix

V = ( v 1 v 2 v 3 ) T , ( 1 1 )

Figure 00000016
V = ( v one v 2 v 3 ) T , ( one one )
Figure 00000016

( x ' y ' z ' ) = V ( x y z ) = ( v 1 v 2 v 3 ) T ( x y z ) = ( v 1 x v 1 y v 1 z v 2 x v 2 y v 2 z v 3 x v 3 y v 3 z ) ( x y z )

Figure 00000017
( x '' y '' z '' ) = V ( x y z ) = ( v one v 2 v 3 ) T ( x y z ) = ( v one x v one y v one z v 2 x v 2 y v 2 z v 3 x v 3 y v 3 z ) ( x y z )
Figure 00000017

где v1, v2, v3 - базис новой СК,where v 1 , v 2 , v 3 - the basis of the new SK,

уравнение эллипсоида может быть приведено к каноническому виду:the ellipsoid equation can be reduced to the canonical form:

x ' 2 a 2 + y ' 2 b 2 + z ' 2 c 2 = 1 , ( 1 2 )

Figure 00000018
x '' 2 a 2 + y '' 2 b 2 + z '' 2 c 2 = one , ( one 2 )
Figure 00000018

где а≥b≥с>0 - полуоси эллипсоида.where a ≥b≥с> 0 is the semiaxis of the ellipsoid.

При этом оси новой СК совпадают с осями эллипсоида, а векторы v1, v2, v3 нового базиса являются собственными векторами матрицы A, то есть удовлетворяют уравнению (9). Для нахождения вектора главной оси v1, соответствующего оси ОХ' новой СК, находится меньшее из собственных значений матрицы A, которые являются корнями характеристического уравнения det(A-λI)=0, где det(·) - детерминант единичной матрицы [17, с.96], I - единичная матрица:In this case, the axes of the new SC coincide with the axes of the ellipsoid, and the vectors v 1 , v 2 , v 3 of the new basis are eigenvectors of the matrix A, that is, they satisfy equation (9). To find the vector of the principal axis v 1 corresponding to the axis OX 'of the new SC, we find the smaller of the eigenvalues of the matrix A, which are the roots of the characteristic equation det (A-λI) = 0, where det (·) is the determinant of the identity matrix [17, p .96], I is the identity matrix:

I = ( 1 0 0 0 1 0 0 0 1 )

Figure 00000019
. I = ( one 0 0 0 one 0 0 0 one )
Figure 00000019
.

Уравнение для определения λ:The equation for determining λ:

d e t ( A λ I ) = d e t ( a x x λ a x y a x z a x y a y y λ a y z a x z a y z a z z λ ) = ( a x x λ ) ( a y y λ ) ( a z z λ ) + ( 1 3 ) + 2 a x y a y z a x z a y z 2 ( a x x λ ) a x z 2 ( a y y λ ) a x y 2 ( a z z λ ) = 0

Figure 00000020
d e t ( A - λ I ) = d e t ( a x x - λ a x y a x z a x y a y y - λ a y z a x z a y z a z z - λ ) = ( a x x - λ ) ( a y y - λ ) ( a z z - λ ) + ( one 3 ) + 2 a x y a y z a x z - a y z 2 ( a x x - λ ) - a x z 2 ( a y y - λ ) - a x y 2 ( a z z - λ ) = 0
Figure 00000020

после раскрытия скобок и группировки слагаемых сводится к кубическому относительно λ уравнениюafter opening the brackets and grouping the terms, it reduces to the equation cubic with respect to λ

λ 3 + ρ λ 2 + q λ + r = 0 ( 1 4 )

Figure 00000021
λ 3 + ρ λ 2 + q λ + r = 0 ( one four )
Figure 00000021

где ρ=-a xx-a yy-a zz;where ρ = - a xx - a yy - a zz ;

q = a x x a y y + a x x a z z + a y y a z z a x y 2 a x z 2 a y z 2

Figure 00000022
; q = a x x a y y + a x x a z z + a y y a z z - a x y 2 - a x z 2 - a y z 2
Figure 00000022
;

r = a x x a y z 2 + a y y a x z 2 + a z z a x y 2 a x x a y y a z z 2 a x y a x z a y z

Figure 00000023
r = a x x a y z 2 + a y y a x z 2 + a z z a x y 2 - a x x a y y a z z - 2 a x y a x z a y z
Figure 00000023

Решение уравнения (14) дает корни λ1, λ2, λ3, соответствующие полуосям эллипсоида (12):The solution of equation (14) gives the roots λ 1 , λ 2 , λ 3 corresponding to the semiaxes of the ellipsoid (12):

λ 1 = 1 a 2

Figure 00000024
, λ 2 = 1 b 2
Figure 00000025
, λ 3 = 1 c 2
Figure 00000026
. λ one = one a 2
Figure 00000024
, λ 2 = one b 2
Figure 00000025
, λ 3 = one c 2
Figure 00000026
.

Результат подстановки λ1 в уравнение (9) дает координаты направляющего вектора v1 главной оси эллипсоида:The result of the substitution of λ 1 in equation (9) gives the coordinates of the guide vector v 1 of the main axis of the ellipsoid:

v 1 = ( v 1 x v 1 y v 1 z ) = ( a x y a y z ( a y y λ 1 ) a x z ( a x x λ 1 ) a y z a x y a x z ( a x x λ 1 ) ( a x x λ 1 ) a x y 2 ) ( 1 5 )

Figure 00000027
v one = ( v one x v one y v one z ) = ( a x y a y z - ( a y y - λ one ) a x z ( a x x - λ one ) a y z - a x y a x z ( a x x - λ one ) ( a x x - λ one ) - a x y 2 ) ( one 5 )
Figure 00000027

Отсюда координаты ИРИ:Hence the coordinates of the IRI:

долгота α = a r c t g ( v 1 z v 1 x )

Figure 00000028
, широта β = ( v 1 z v 1 x 2 + v 1 y 2 + v 1 z 2 )
Figure 00000029
.longitude α = a r c t g ( v one z v one x )
Figure 00000028
latitude β = ( v one z v one x 2 + v one y 2 + v one z 2 )
Figure 00000029
.

Выходной сигнал цифрового сигнального процессора 13 подается на модуль 14 картографирования и индикации, одновременно регистрирующий команду и использованные при определении координат пеленги (ПП). Результатом является точка наиболее вероятных координат ИРИ, а повышение быстродействия и точности дает возможность своевременно принимать меры действенного реагирования при обнаружении ИРИ в ходе радиомониторинга.The output signal of the digital signal processor 13 is supplied to the module 14 mapping and display, simultaneously registering the command and used to determine the coordinates of the bearings (PP). The result is a point of the most probable coordinates of the IRI, and an increase in speed and accuracy makes it possible to take timely measures of an effective response when an IRI is detected during radio monitoring.

Графически преобразования в ходе использования предлагаемого способа иллюстрируются фиг.2-5. Фиг.2 приводит СК [14, с.87], адаптированную к предложенному циклу измерений. Фиг.3 показывает графически построение вектора измерения n, фиг.4 - построение плоскости измерений ПИ, фиг.5 - определение координат ИРИ. На фиг.2-5 приняты следующие обозначения: СП - северный полюс; Э - экватор; НМ -начальный меридиан; е - вектор; α - долгота; β - широта; М - меридиан, проходящий через точку е, (П); П - позиция пеленгатора; ЛП - линия пеленга; Θ - значение пеленга; ИЭ - информационный эллипсоид.Graphically, the transformations during the use of the proposed method are illustrated in FIGS. 2-5. Figure 2 leads SC [14, p.87], adapted to the proposed measurement cycle. Figure 3 shows graphically the construction of the measurement vector n, figure 4 - the construction of the measurement plane PI, figure 5 - determination of the coordinates of the IRI. Figure 2-5 adopted the following notation: SP - North Pole; E is the equator; NM is the initial meridian; e is a vector; α is the longitude; β is the latitude; M is the meridian passing through the point e, (P); P - position of the direction finder; LP - bearing line; Θ - bearing value; IE is an informational ellipsoid.

Управление постами 1 пеленгации может быть организовано аналогично, например, комплексу средств по патенту RU №2391619 [18] с использованием аппаратных средств, приведенных, например, в книге [19, с.17, 183].Management of direction finding posts 1 can be organized similarly, for example, to a set of tools according to patent RU No. 2391619 [18] using the hardware described, for example, in the book [19, p.17, 183].

Цифровой сигнальный процессор 13 может быть выполнен, например, на базе процессоров Texas Instruments TMS 320 С 6416/6713 и ПЛИС [20].The digital signal processor 13 can be performed, for example, on the basis of processors Texas Instruments TMS 320 C 6416/6713 and FPGA [20].

Таким образом, предлагаемый способ позволяет существенно повысить быстродействие определения координат ИРИ в дальней зоне радиомониторинга. Компьютерное моделирование показало эффективность и достаточность технических решений. В ходе экспериментальных исследований была показана возможность повышения быстродействия определения координат ИРИ в дальней зоне радиомониторинга в 3-6 раз, при этом точность местоопределения может быть повышена на 15-25%.Thus, the proposed method can significantly increase the speed of determining the coordinates of the IRI in the far zone of radio monitoring. Computer modeling has shown the effectiveness and sufficiency of technical solutions. In the course of experimental studies, the possibility of increasing the speed of determining the coordinates of the IRI in the far zone of radio monitoring by 3-6 times was shown, while the accuracy of positioning can be increased by 15-25%.

Источники информацииInformation sources

1. Головин В.В., Простое С.П. Системы и устройства коротковолновой радиосвязи. - М.: Горячая линия - Телеком, 2006.1. Golovin V.V., Simple S.P. Systems and devices for short-wave radio communications. - M .: Hot line - Telecom, 2006.

2. Основы загоризонтной радиолокации. А. Алебастров и др. Под. ред. А.А. Колосова. - М.: Радиосвязь, 1984.2. Basics of over-the-horizon radar. A. Alabastrov and others. Under. ed. A.A. Kolosova. - M .: Radio communication, 1984.

3. Караваев В.В., Сазонов В.В. Статическая теория пассивной локации. - М.: Радио и связь, 1987.3. Karavaev VV, Sazonov VV Static theory of passive location. - M.: Radio and Communications, 1987.

4. Рембовский A.M., Ашихмин А.В., Козьмин В.А. Радиомониторинг - задачи, методы, средства. - М.: Горячая линия - Телеком, 2010.4. Rembovsky A.M., Ashikhmin A.V., Kozmin V.A. Radio monitoring - tasks, methods, tools. - M .: Hot line - Telecom, 2010.

5. Куприянов А.И., Шустов Л.Н. Радиоэлектронная борьба. Основы теории. - М.: Вузовская книга, 2011.5. Kupriyanov A.I., Shustov L.N. Electronic warfare. Fundamentals of the theory. - M.: University Book, 2011.

6. Кукес И.С., Старик М.Е. Основы радиопеленгации. - М.: «Сов. радио», 1964.6. Kukes I.S., Old man M.E. Basics of direction finding. - M .: “Owls. radio ", 1964.

7. Вартанесян В.А., Гойхман Э.Ш., Рогаткин М.И. Радиопеленгация. Военное издательство МО СССР, Москва, 1966.7. Vartanesyan V.A., Goikhman E.Sh., Rogatkin M.I. Direction finding. Military publishing house of the Ministry of Defense of the USSR, Moscow, 1966.

8. Агафонников Ю.М., Лянной Б.Е., Лобачевская B.C. Влияние ионосферы при флуктуации азимутальных углов прихода радиоволн. Сборник статей «Исследование распространения коротких радиоволн». Изд. «Наука», Москва, 1973.8. Agafonnikov Yu.M., Lyannoy B.E., Lobachevskaya B.C. The effect of the ionosphere upon fluctuations in the azimuthal angles of arrival of radio waves. Collection of articles "Study of the propagation of short radio waves." Ed. “Science”, Moscow, 1973.

9. Пассивный метод определения местоположения РЛС. Патент США №4176377, МКИ G01S 5/02, 1979.9. Passive radar positioning method. US patent No. 4176377, MKI G01S 5/02, 1979.

10. Способ определения координат источника радиоизлучений при амплитудно-фазовой пеленгации с борта летательного аппарата. Патент RU №2432580 C1, МПК G01S 1/08, приоритет 03.08.2010.10. A method for determining the coordinates of a source of radio emissions during amplitude-phase direction finding from an aircraft. Patent RU No. 2432580 C1, IPC G01S 1/08, priority 03.08.2010.

11. Сосулин Ю.Г. Теоретические основы радиолокации и радионавигации. - М.: Радио и связь, 1992.11. Sosulin Yu.G. Theoretical foundations of radar and radio navigation. - M .: Radio and communications, 1992.

12. Корн Г., Корн Т.. Справочник по математике для научных работников и инженеров. - М.: «Наука». Главная редакция физико-математической литературы, 1984.12. Korn G., Korn T. .. Handbook of mathematics for scientists and engineers. - M .: "Science". The main edition of physical and mathematical literature, 1984.

13. Кондратьев B.C., Котов А.Ф., Марков Л.Н. Многопозиционные радиотехнические системы. - М.: Радио и связь, 1986.13. Kondratiev B.C., Kotov A.F., Markov L.N. Multiposition radio engineering systems. - M.: Radio and Communications, 1986.

14. Куштин И.Ф.. Геодезия. - М.: «Издательство ПРИОР», 2001.14. Kushtin I.F. Surveying. - M .: "Publishing House PRIOR", 2001.

15. Куприянов А.И., Петренко П.Б., Сычев М.П. Теоретические основы радиоэлектронной разведки. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010.15. Kupriyanov A.I., Petrenko P.B., Sychev M.P. Theoretical foundations of electronic intelligence. - M.: Publishing House of MSTU. N.E. Bauman, 2010.

16. Мельников Ю.П., Попов С.В. Радиотехническая разведка. Методы оценки эффективности местоопределения источников излучения. - М.: Радиотехника, 2008.16. Melnikov Yu.P., Popov S.V. Radio intelligence. Methods for assessing the effectiveness of the determination of radiation sources. - M.: Radio Engineering, 2008.

17. Александров П.С. Курс аналитической геометрии и линейной алгебры. - М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1979.17. Alexandrov P.S. Course of analytic geometry and linear algebra. - M .: Nauka, Main Edition of Physics and Mathematics, 1979.

18. Комплекс средств автоматизации системы управления боевыми средствами. Патент RU №2391619, МПК F41H 11/02, опубликован 10.06.2010.18. A set of automation tools for the combat weapon control system. Patent RU No. 2391619, IPC F41H 11/02, published June 10, 2010.

19. Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь. - М.: Связь, 1979.19. Spilker J. Digital satellite communications. - M.: Communication, 1979.

20. Потехин Д.С., Тарасов И.Е. Разработка систем цифровой обработки сигналов на базе ПЛИС. - М.: Горячая линия - Телеком, 2007.20. Potekhin D.S., Tarasov I.E. Development of FPGA-based digital signal processing systems. - M .: Hot line - Telecom, 2007.

Claims (1)

Способ определения координат источника радиоизлучений коротковолнового диапазона, включающий прием радиосигналов несколькими разнесенными в пространстве постами пеленгации, частотную селекцию, определение линий пеленгов, весовую обработку и регистрацию, отличающийся тем, что для каждого полученного пеленга строят трехмерный вектор измерения как вектор нормали к плоскости, проходящей через центр Земли, пеленгационную позицию и образующей линию пеленга при пересечении с поверхностью Земли, для каждого измеренного пеленга находят матрицу измерения размерностью 3×3 путем диадного произведения вектора измерения на его транспонированное значение, суммируют все полученные матрицы измерений, строят эллипсоид по задаваемым элементами суммарной матрицы коэффициентам уравнения второго порядка, определяют ориентацию эллипсоида в пространстве и находят подлежащие регистрации координаты источника радиоизлучений как координаты точки пересечения главной оси эллипсоида с поверхностью Земли. A method for determining the coordinates of a shortwave radio emission source, including receiving radio signals by several direction-finding posts in space, frequency selection, determining bearing lines, weight processing and registration, characterized in that for each received bearing a three-dimensional measurement vector is constructed as a normal vector to the plane passing through the center of the Earth, the bearing position and forming the bearing line at the intersection with the Earth’s surface, find for each measured bearing measure 3 × 3 dimension by dyadic product of the measurement vector by its transposed value, summarize all the obtained measurement matrices, construct an ellipsoid using the coefficients of the second-order equation specified by the elements of the total matrix, determine the ellipsoid's orientation in space and find the coordinates of the radiation source to be registered as the coordinates of the intersection point the main axis of the ellipsoid with the surface of the earth.
RU2012108609/07A 2012-03-06 2012-03-06 Method of determining coordinates of short-wave radio-frequency source RU2490661C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012108609/07A RU2490661C1 (en) 2012-03-06 2012-03-06 Method of determining coordinates of short-wave radio-frequency source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012108609/07A RU2490661C1 (en) 2012-03-06 2012-03-06 Method of determining coordinates of short-wave radio-frequency source

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2490661C1 true RU2490661C1 (en) 2013-08-20

Family

ID=49162957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012108609/07A RU2490661C1 (en) 2012-03-06 2012-03-06 Method of determining coordinates of short-wave radio-frequency source

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2490661C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2638177C1 (en) * 2016-06-29 2017-12-12 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") Method for determining source of radio emissions coordinate from aircraft

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5719584A (en) * 1996-09-03 1998-02-17 Harris Corporation System and method for determining the geolocation of a transmitter
US6505122B1 (en) * 2001-06-25 2003-01-07 Qualcomm, Incorporated Method and apparatus for providing accurate position estimates in instances of severe dilution of precision
WO2004011955A2 (en) * 2002-07-31 2004-02-05 Interdigital Technology Corporation Method and system for positioning mobile units based on angle measurements
EP1601989A1 (en) * 2003-02-17 2005-12-07 Global Business Software Development Technologies, Inc. System and method for locating a mobile phone
RU2285934C2 (en) * 2004-06-15 2006-10-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") Method for one-positional detection of position of decametric transmitters
RU2292560C1 (en) * 2005-07-11 2007-01-27 Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр радиолектронной борьбы и оценки эффективности снижения заметности" МО РФ (ФГУ "ФГНИИЦ РЭБ ОЭСЗ" Минообороны России) Mode of determination of the position of the source of radio emission
RU2307372C1 (en) * 2006-04-26 2007-09-27 Закрытое акционерное общество "ИРКОС" Method for location of radio transmitter of mobile radio monitoring station
RU2432580C1 (en) * 2010-08-03 2011-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Method to determine coordinates of radio-wave radiation source in process of amplitude-phase direction finding on board of aircraft

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5719584A (en) * 1996-09-03 1998-02-17 Harris Corporation System and method for determining the geolocation of a transmitter
US6505122B1 (en) * 2001-06-25 2003-01-07 Qualcomm, Incorporated Method and apparatus for providing accurate position estimates in instances of severe dilution of precision
WO2004011955A2 (en) * 2002-07-31 2004-02-05 Interdigital Technology Corporation Method and system for positioning mobile units based on angle measurements
EP1601989A1 (en) * 2003-02-17 2005-12-07 Global Business Software Development Technologies, Inc. System and method for locating a mobile phone
RU2285934C2 (en) * 2004-06-15 2006-10-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") Method for one-positional detection of position of decametric transmitters
RU2292560C1 (en) * 2005-07-11 2007-01-27 Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр радиолектронной борьбы и оценки эффективности снижения заметности" МО РФ (ФГУ "ФГНИИЦ РЭБ ОЭСЗ" Минообороны России) Mode of determination of the position of the source of radio emission
RU2307372C1 (en) * 2006-04-26 2007-09-27 Закрытое акционерное общество "ИРКОС" Method for location of radio transmitter of mobile radio monitoring station
RU2432580C1 (en) * 2010-08-03 2011-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Method to determine coordinates of radio-wave radiation source in process of amplitude-phase direction finding on board of aircraft

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2638177C1 (en) * 2016-06-29 2017-12-12 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") Method for determining source of radio emissions coordinate from aircraft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Goh et al. A weighted measurement fusion Kalman filter implementation for UAV navigation
Giorgi et al. Carrier phase GNSS attitude determination with the multivariate constrained LAMBDA method
RU2551355C1 (en) Method of coordinates determination of radio emission source
US20060250305A1 (en) Method and system for determining the position of an object
RU2610150C1 (en) Method of determining ground radio-frequency source coordinates when performing on-board radio-direction finding
He et al. Bias compensation for AOA-geolocation of known altitude target using single satellite
Grabbe et al. Geo-location using direction finding angles
RU2638177C1 (en) Method for determining source of radio emissions coordinate from aircraft
US7388538B1 (en) System and method for obtaining attitude from known sources of energy and angle measurements
Li et al. A novel single satellite passive location method based on one-dimensional cosine angle and Doppler rate of changing
Yang et al. A Lagrangian multiplier method for TDOA and FDOA positioning of multiple disjoint sources with distance and velocity correlation constraints
Nguyen et al. Optimal geometry analysis for elliptic target localization by multistatic radar with independent bistatic channels
RU2490661C1 (en) Method of determining coordinates of short-wave radio-frequency source
RU137394U1 (en) DEVICE FOR PROCESSING INFORMATION OF NETWORK DISTANCED IN THE SPACE OF PELENGATION POST
Bulychev et al. Analysis of modification of the energy method of passive ranging
Mallick et al. Comparison of filtering algorithms for ground target tracking using space-based GMTI radar
Lu et al. Analysis and application of geometric dilution of precision based on altitude-assisted INS/SAR integrated navigation
Ersan et al. Map matching with kalman filter and location estimation
Venus et al. Graph-based simultaneous localization and bias tracking
Warner et al. Radar transmitter geolocation via novel observation technique and particle swarm optimization
Aleshechkin Algorithm of GNSS-based attitude determination
Finelli et al. Fusion of multipath data from a remote sensor for object extraction
RU2787952C1 (en) Method for determining radio signal arrival direction
Jian et al. Algorithm for passive localization with single observer based on ambiguous phase differences measured by rotating interferometer
Ma et al. A vessel positioning algorithm based on satellite automatic identification system

Legal Events

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

Effective date: 20140307