RU2497079C1

RU2497079C1 - Method for photonic location of aerial object

Info

Publication number: RU2497079C1
Application number: RU2012123503/28A
Authority: RU
Inventors: Олег Иванович Завалишин
Original assignee: Олег Иванович Завалишин
Priority date: 2012-06-07
Filing date: 2012-06-07
Publication date: 2013-10-27

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: method for photonic location of an aerial object is characterised by using a ultraviolet (UV) detector to detect photon radiation of the aerial object, processing the received signal in the UV detector and then in a computer, and determining spatial coordinates of said aerial object at the corresponding moment of a universal time system (UTS), wherein tying to a unified coordinate system and the UTS is carried out with a local control-correction station (LCCS) which, besides photon radiation of the aerial object, also receives from navigation satellites of active global navigation systems periodic radio messages containing codes of current values of the UTS at the moment of emission of the radio messages by the corresponding navigation satellites, as well as data for accurate calculation of dislocation coordinates of the LCCS and the UV detector included therein, which are processed by a group of satellite receivers and the LCCS computer, characterised by that detection of photon radiation of the aerial object, sources of which are regions of ionisation of gases near the nose and the nozzle of the moving aerial object, is carried out using a first and a second group of UV detectors, arranged respectively on first and second masts vertically synchronous and in-phase mechanically rotating about their axes in the azimuthal plane, spaced from each other by a base distance, wherein using each group of UV detectors, detection of photon radiation of the aerial object at each given moment in time is carried out from all directions of the 90-degree elevation plane through uniform distribution of optical axes of the UV detectors of each group by said 90 degrees with a narrow beam pattern of the UV detectors in the azimuthal plane, and through rotation of the mast at each 360-degree view - successively for all directions of the 180-degree elevation angle, radiation received by each group of UV detectors is converted in each UV detector to a digital code, and then recorded in computer memory separately for each mast in an orderly manner for each detection radiation while recording the obtained azimuthal angle and elevation angle, wherein the azimuthal angle at each mast is calculated at the middle of the sector of the continuously received radiation, formed as result of turning the mast, and the elevation angle at each mast is calculated at the middle of the sector of radiation continuously received by a corresponding set of adjacent UV detectors, the obtained azimuth and elevation angles for each radiation for each mast are simultaneously recorded in computer memory with corresponding UTS readings and range and altitude values calculated from the obtained angles, after which for the current view, the separately obtained readings for each mast for common angle features thereof, range and altitude are identified at specific coordinates of specific detected aerial objects, which are corrected at the next views based on features of the corrected angles, range and altitude of the aerial object, as well as an additional common feature of velocity, manoeuvre and direction of the aerial object.

EFFECT: providing passive location of aerial objects without on-board UV transmitters, by receiving and processing weak photon radiation from the nose and tail parts of the moving aerial objects using two spaced apart groups of UV detectors synchronously scanning space.

4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области обнаружения воздушных объектов (ВО), а также к областям автоматизированных систем управления и обработки, оптики, спутниковой навигации и вычислительной техники и может быть использовано для автоматизированного обнаружения и сопровождения ВО.The invention relates to the field of detection of airborne objects (AT), as well as to the fields of automated control and processing systems, optics, satellite navigation and computer technology and can be used for automated detection and tracking of HE.

Широко известен способ радиолокации ВО (Словарь радиолюбителя, М., «Энергия», 1966 г., стр.467), характеризующийся приемом от ВО волн, обработка которых позволяет обнаруживать и сопровождать ВО. Известный способ, несмотря на очень широкое использование, обладает рядом существенных недостатков, к которым, в первую очередь, относятся:The VO radiolocation method is widely known (Ham Radio Dictionary, M., "Energy", 1966, p. 467), characterized by the reception of VO waves from which the processing allows detection and tracking of VO. The known method, despite its very wide use, has a number of significant disadvantages, which, in the first place, include:

- относительно большая сложность и стоимость РЛС;- relatively high complexity and cost of the radar;

- уязвимость самого способа радиолокации для военного применения, т.к., излучая радиосигнал, РЛС раскрывает свое местонахождение;- the vulnerability of the radar method itself for military use, because, by radiating a radio signal, the radar reveals its location;

- относительно низкая эффективность способа радиолокации в условиях многочисленных современных способов противодействия (радиоактивным подавлением, распылением маскирующих веществ и элементов, покрытие ВО специальными веществами и материалами, делающими ВО невидимками и др.).- the relatively low efficiency of the radar method in the face of numerous modern methods of counteraction (radioactive suppression, spraying of masking substances and elements, coating HE with special substances and materials that make HE invisible, etc.).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ описанный в изобретении «Комплексированный универсальный всепогодный способ определения и посадки воздушного судна…» (патент №2441203 по МПК⁷ G01C 21/24 за 2010 г.), включающий определение местоположения в пространстве ВО с помощью ультрафиолетового приемника (УФП) фотонного излучения ВО, обработку принятого сигнала в УФП, а затем в вычислителе и определение координат нахождения этого ВО в пространстве в соответствующий момент системы единого времени (СЕВ), при этом привязку к единой системе координат и к СЕВ осуществляют с помощью локальной контрольно-корректирующей станции (ЛККС), принимающей кроме фотонного излучения ВО с помощью УФП еще от навигационных спутников (НС) действующих глобальных навигационных систем периодические радиопосылки, содержащие коды текущих значений СЕВ на момент излучения радиопосылок соответствующими НС, а также данные для точного расчета координат дислокации ЛККС и входящего в нее УФП, которые обрабатываются группой спутниковых приемников и вычислителем ЛККС.Closest to the technical nature of the claimed invention is the method described in the invention "Comprehensive universal all-weather method for determining and landing aircraft ..." (patent No. 2441203 for IPC ⁷ G01C 21/24 for 2010), including determining the location in the space using in ultraviolet receiver (UVP) of photon radiation VO, processing the received signal in the UVP, and then in the computer and determining the coordinates of the location of this VO in space at the corresponding moment of the system of uniform time (SEV), when The volume is linked to a single coordinate system and to the SEV using a local control and correction station (LCC), which receives, in addition to the photon radiation of the HE with the help of UVP, from the navigation satellites (NS) of the existing global navigation systems, periodic radio packets containing codes of the current values of the CEB at the time radiation of radio packets by the corresponding NS, as well as data for the exact calculation of the coordinates of the dislocation of the LCCS and the incoming UVP, which are processed by a group of satellite receivers and the LCC calculator.

Недостатком известного способа является относительно небольшая дальность обнаружения и сопровождения ВО (порядка 10 км), что диктовалось конкретной задачей работы вблизи посадочной полосы и посадкой ВО без использования специальных антенных средств с мачтами, необходимых для более далекой локации ВО. Но самое главное это то, что известный способ, ориентированный на прием относительно мощного ультрафиолетового излучения от бортового ультрафиолетового передатчика, не позволяет осуществлять пассивную локацию ВО без таких бортовых передатчиков (ВО и ракеты противника), а также при их выключении и неисправности.The disadvantage of this method is the relatively small detection and tracking range of HE (about 10 km), which was dictated by the specific task of working near the landing strip and landing HE without using special antenna means with masts necessary for a more distant location of HE. But the most important thing is that the known method, focused on the reception of relatively high-power ultraviolet radiation from an onboard ultraviolet transmitter, does not allow for the passive location of VOs without such airborne transmitters (VOs and enemy missiles), as well as when they turn off and malfunction.

В последние годы появились высокочувствительные УФП (такие приемные трубки имеются у заявителя настоящего изобретения), которые улавливают даже единичные фотоны на расстоянии 100 км от источника, что позволяет принимать на таких расстояниях относительно слабое ультрафиолетовое излучение от любых движущихся ВО, порождающих такое излучение от их носовой и хвостовой зон из-за ударной и температурной ионизации газа. Однако при столь высокой чувствительности УФП и при таких относительно больших расстояниях возникает задача селекции полезного сигнала в условиях многочисленных фотонных помех.In recent years, highly sensitive UVPs have appeared (such receiving tubes are available from the applicant of the present invention), which pick up even single photons at a distance of 100 km from the source, which makes it possible to receive relatively weak ultraviolet radiation from any moving HE that generate such radiation from their nose and tail zones due to shock and temperature ionization of the gas. However, with such a high sensitivity of the UVP and at such relatively large distances, the problem arises of selecting a useful signal under conditions of numerous photonic noise.

Техническим результатом и целью заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей прототипа, т.е. - обеспечение пассивной локации ВО, не имеющих на их борту ультрафиолетовых передатчиков, путем приема и обработки слабых фотонных излучений от носовых и хвостовых частей движущихся ВО с помощью разнесенных друг от друга двух синхронно сканирующих пространство групп УФП.The technical result and the purpose of the claimed invention is to expand the functionality of the prototype, i.e. - providing passive locations of HEs that do not have ultraviolet transmitters on board by receiving and processing weak photonic radiation from the nasal and tail parts of moving HE using two UVP groups spaced apart from each other.

Указанные технический результат и цель достигаются тем, что способ фотонной локации воздушного объекта (ВО), характеризующийся обнаружением ультрафиолетовым приемником (УФП) фотонного излучения ВО, обработкой принятого сигнала в УФП, а затем в вычислителе и определением координат нахождения этого ВО в пространстве в соответствующий момент системы единого времени (СЕВ), при этом привязку к единой системе координат и к СЕВ осуществляют с помощью локальной контрольно-корректирующей станции (ЛККС), принимающей кроме фотонного излучения ВО с помощью УФП еще от навигационных спутников (НС) действующих глобальных навигационных систем периодические радиопосылки, содержащие коды текущих значений СЕВ на момент излучения радиопосылок соответствующими НС, а также данные для точного расчета координат дислокации ЛККС и входящего в нее УФП, которые обрабатываются группой спутниковых приемников и вычислителем ЛККС, а также тем, что обнаружение фотонного излучения ВО, источниками которого являются области ионизации газов возле носовой части и сопла движущегося ВО, осуществляют с помощью первой и второй групп УФП, размещенных соответственно на первой и второй вертикальных синхронно и синфазно механически вращающихся вокруг своих осей в азимутальной плоскости мачтах, разнесенных друг от друга на базовое расстояние, причем с помощью каждой из групп УФП обнаружение фотонного излучения ВО в каждый данный момент времени осуществляют со всех направлений 90 - градусной угломестной плоскости за счет равномерного распределения оптических осей УФП каждой группы на этих 90 градусах при узкой диаграмме направленности УФП в азимутальной плоскости, а за счет вращения мачт на каждом 360 - градусном обзоре - последовательно со всех направлений 180 - градусной угломестной плоскости, принимаемые каждой группой УФП излучения ВО при их наличии преобразуют в каждом УФП в цифровой код, а затем регистрируют в памяти вычислителя раздельно для каждой мачты упорядочение для каждого обнаруженного излучения с фиксацией полученных азимутального угла и угла места, причем азимутальный угол по каждой мачте вычисляют по середине сектора непрерывно принимаемого излучения, формируемого в результате поворота мачт, а угол места по каждой мачте вычисляют по середине сектора непрерывно принимаемого излучения соответствующей совокупностью смежных УФП, одновременно с полученными углами азимута и места по каждому излучению для каждой мачты в памяти вычислителя регистрируют соответствующие данные отсчета СЕВ и рассчитанные по полученным углам значения дальности и высоты, после чего для текущего обзора отождествляют раздельно полученные отсчеты по каждой мачте по их общим признакам углов, дальности и высоты в конкретные координаты конкретных обнаруженных ВО, которые уточняются на очередном и последующих обзорах по признакам уточненных углов, дальности и высоты ВО, а также - по появляющимся дополнительным общим признакам скорости, маневра и направления движения ВО.The indicated technical result and the goal are achieved by the fact that the method of photon location of an air object (AT), characterized by the detection by the ultraviolet receiver (UVP) of the photon radiation of the HE, processing the received signal in the UVP, and then in the computer and determining the coordinates of the location of this HE in space at the appropriate time single time system (SEV), while binding to a single coordinate system and to SEV is carried out using a local control and correction station (LCC), which receives, in addition to photon radiation, VO using UVP from the navigation satellites (NS) of the existing global navigation systems, periodic radio packets containing codes of the current CEV values at the time the radio packets were emitted by the corresponding NS, as well as data for the exact calculation of the coordinates of the dislocation of the LCCS and the incoming UVP, which are processed by a group of satellite receivers and a computer LCCS, as well as the fact that the detection of photon radiation of VO, the sources of which are the areas of ionization of gases near the bow and nozzle of a moving VO, is carried out with by the power of the first and second groups of UVPs, located respectively on the first and second vertical synchronously and in-phase mechanically rotating masts around their axes in the azimuthal plane, spaced apart from each other by the base distance, and using each of the UVP groups, the detection of VO photon radiation at any given moment time is carried out from all directions of the 90 - degree elevation plane due to the uniform distribution of the optical axes of the UVP of each group at these 90 degrees with a narrow radiation pattern of the UVP in of the imutal plane, and due to the rotation of the masts in each 360-degree survey — successively from all directions of the 180-degree elevation plane, the VO radiation received by each group of UV radiation, if any, is converted in each UVP into a digital code, and then recorded separately in the calculator’s memory for each mast ordering for each detected radiation with fixing the obtained azimuthal angle and elevation angle, and the azimuthal angle for each mast is calculated in the middle of the sector of continuously received radiation, forming of the mast as a result of rotation of the mast, and the elevation angle for each mast is calculated in the middle of the sector of continuously received radiation by the corresponding set of adjacent UVPs, simultaneously with the obtained azimuth angles and locations for each radiation for each mast, the corresponding CEB counting data and the calculated angles are recorded in the calculator’s memory values of range and height, after which for the current survey we identify separately obtained samples for each mast according to their common signs of angles, range and height in specific e coordinates of specific detected HEs, which are specified at the next and subsequent surveys based on the signs of the specified angles, range and height of the HE, as well as appearing additional general signs of speed, maneuver and direction of movement of the HE.

На фиг.1, 2 и 3 представлены соответственно эскизы, поясняющие осуществление способа с указанием основных элементов реализации, в аспектах азимутальной и угломестной плоскостей.1, 2 and 3 are respectively sketches illustrating the implementation of the method, indicating the main elements of the implementation, in aspects of the azimuthal and elevation planes.

На фигурах показаны первая мачта 1 с первой группой УФП 2, вторая мачта 3 со второй группой УФП 4, точки 5 и 6 установки первой и второй мачт и база 7 их разнесения, ВО 8, ультрафиолетовое излучение 9, ЛККС 10 с вычислителем 11, а также дополнительные теоретические точки 12 и 13, образующие в азимутальной плоскости два подобных прямоугольных треугольника 5-12-6 и 5-8-13 (фиг.2), и 14 и 15, образующие в угломестной плоскости два подобных прямоугольных треугольника 5-14-6 и 5-8-15.The figures show the first mast 1 with the first group of UVP 2, the second mast 3 with the second group of UVP 4, points 5 and 6 of the installation of the first and second masts and the base of their diversity, VO 8, ultraviolet radiation 9, LKS 10 with calculator 11, and also additional theoretical points 12 and 13, forming in the azimuthal plane two similar rectangular triangles 5-12-6 and 5-8-13 (figure 2), and 14 and 15, forming in the elevated plane two similar rectangular triangles 5-14- 6 and 5-8-15.

На фиг.2 показаны азимутальные углы X1 и Х2 поворота первой группы УФП 2 и второй группы УФП 4 соответственно относительно линии базы 7 разнесения мачт 1 и 3, а на фиг.3 - углы места У1 и У2 соответственно между линиями, соединяющими ВО 8 с УФ П2 и ВО 8 с УФ П4, и проекциями этих линий на азимутальную плоскость.Figure 2 shows the azimuthal angles X1 and X2 of rotation of the first group of UVP 2 and the second group of UVP 4, respectively, relative to the line of the base 7 of the separation of the masts 1 and 3, and figure 3 - elevation angles U1 and U2, respectively, between the lines connecting BO 8 with UV P2 and BO 8 with UV P4, and projections of these lines on the azimuthal plane.

Способ фотонной локации воздушного объекта (ВО) 8, характеризующийся обнаружением ультрафиолетовыми приемниками (УФП) 2 и 4 фотонного излучения 9 этого ВО, обработкой принятого сигнала в УФП 2 и 4, а затем в вычислителе 11 ЛККС 10 и определением координат нахождения этого ВО в пространстве в соответствующий момент системы единого времени (СЕВ), при этом привязку к единой системе координат и к СЕВ осуществляют с помощью ЛККС 10, принимающей кроме фотонного излучения 9 от ВО 8 с помощью УФП 2 и 4 еще от навигационных спутников (НС) действующих глобальных навигационных систем (НС на фиг. не показаны, т.к. это выходит за рамки настоящей заявки) периодические радиопосылки, содержащие коды текущих значений СЕВ на момент излучения радиопосылок соответствующими НС, а также данные для точного расчета координат дислокации ЛККС 10 и входящих в нее УФП 2 и 4, которые обрабатываются группой спутниковых приемников и вычислителем ЛККС, и тем, что обнаружение фотонного излучения 9 от ВО 8, источниками которого являются области ионизации газов возле носовой части и сопла движущегося ВО 8, осуществляют с помощью первой и второй групп УФП 2 и 4, размещенных соответственно на первой 1 и второй 3 вертикальных синхронно и синфазно механически вращающихся вокруг своих осей 5 и 6 в азимутальной плоскости мачтах, разнесенных друг от друга на базовое расстояние 7, причем с помощью каждой из групп УФП 2 и 4 обнаружение фотонного излучения 9 от ВО 8 в каждый данный момент времени осуществляют со всех направлений 90 - градусной угломестной плоскости за счет равномерного распределения оптических осей УФП каждой группы 2 и 4 на этих 90 градусах при узкой диаграмме направленности УФП в азимутальной плоскости, а за счет вращения мачт 1 и 3 на каждом 360 - градусном обзоре - последовательно со всех направлений 180 - градусной угломестной плоскости, принимаемые каждой группой УФП 2 и 4 фотонные излучения 9 от ВО 8 при их наличии преобразуют в каждом УФП в цифровой код, а затем регистрируют в памяти вычислителя 11 раздельно для каждой мачты 1 и 3 упорядоченно для каждого обнаруженного излучения 9 с фиксацией полученных азимутального угла X1 (Х2) и угла У1 (У2) места, причем азимутальный угол по каждой мачте вычисляют по середине сектора непрерывно принимаемого излучения 9, формируемого в результате поворота мачт 1 и 3, а угол места по каждой мачте вычисляют по середине сектора непрерывно принимаемого излучения соответствующей совокупностью смежных УФП 2 и 4, одновременно с полученными углами азимута X1 (Х2) и места У1 (У2) по каждому излучению 9 для каждой мачты 1 и 3 в памяти вычислителя 11 регистрируют соответствующие данные отсчета СЕВ и рассчитанные по полученным углам значения дальности и высоты, после чего для текущего обзора отождествляют раздельно полученные отсчеты по каждой мачте 1 и 3 по их общим признакам углов, дальности и высоты в конкретные координаты конкретных обнаруженных ВО, которые уточняются на очередном и последующих обзорах по признакам уточненных углов, дальности и высоты ВО, а также - по появляющимся дополнительным общим признакам скорости, маневра и направления движения ВО.The method of photonic location of an air object (AT) 8, characterized by the detection by ultraviolet receivers (UVP) of 2 and 4 photon radiation 9 of this HE, processing the received signal in UVP 2 and 4, and then in the calculator 11 LKSK 10 and determining the coordinates of the location of this HE in space at the corresponding moment of the single time system (SEV), while binding to a single coordinate system and to SEV is carried out using LCCS 10, which, in addition to photon radiation 9, is received from BO 8 using UVPs 2 and 4 from global navigation satellites (NS) x navigation systems (NS in Fig. not shown, because this is beyond the scope of this application) periodic radio packages containing codes of the current CEB values at the time of the radiation of the radio packages by the relevant NS, as well as data for the exact calculation of the coordinates of the dislocation of the LCKS 10 and included in UFP 2 and 4, which are processed by a group of satellite receivers and an LKS computer, and the fact that the detection of photon radiation 9 from VO 8, the sources of which are the ionization regions of gases near the bow and nozzle of the moving VO 8, is carried out using by the first and second groups of UVP 2 and 4, placed respectively on the first 1 and second 3 vertical synchronously and in-phase mechanically rotating around their axes 5 and 6 in the azimuthal plane of the masts spaced from each other by a base distance of 7, with each of the groups UVP 2 and 4 detection of photon radiation 9 from BO 8 at any given time is carried out from all directions of the 90-degree elevation plane due to the uniform distribution of the optical axes of the UVP of each group 2 and 4 at these 90 degrees with a narrow diagram n the directivity of the UVP in the azimuthal plane, and due to the rotation of the masts 1 and 3 in each 360-degree view — successively from all directions of the 180-degree elevation plane, photon radiation 9 received from each group of UVP 2 and 4 from BO 8, if any, is converted in each UVP in a digital code, and then recorded in the memory of the calculator 11 separately for each mast 1 and 3 in order for each detected radiation 9 with fixing the obtained azimuth angle X1 (X2) and angle U1 (U2) of the place, and the azimuthal angle for each mast is calculated by from in the middle of the sector of continuously received radiation 9, formed as a result of rotation of the masts 1 and 3, and the elevation angle for each mast is calculated in the middle of the sector of continuously received radiation by the corresponding set of adjacent UVPs 2 and 4, simultaneously with the obtained azimuth angles X1 (X2) and location U1 ( U2) for each radiation 9 for each mast 1 and 3 in the memory of the calculator 11, the corresponding CEB counting data and the distance and altitude values calculated from the obtained angles are recorded, after which, for the current review, they are identified separately obtained separate readings for each mast 1 and 3 according to their common signs of angles, range and height to the specific coordinates of the specific HEs found, which are refined at the next and subsequent reviews according to the signs of the specified angles, range and height of HE, and also by additional additional general signs of speed , maneuver and directions of movement.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Допустим вращение первой 1 и второй 3 мачте размещенными на них соответственно первой 2 и второй 4 групп УФП (фиг.1, 2) осуществляется в азимутальной плоскости (параллельно земной поверхности) синхронно и синфазно (с одинаковой скоростью, в одну сторону, например, один оборот/сек, по часовой стрелке и с одинаковым начальным отсчетом азимутальных углов X1 и Х2 - от прямой линии, совпадающей с линией базы 7) и пусть на каждой мачте 1 и 3 установлено по 18 (n=18) узкоугольных 5-градусных УФП, покрывающих вместе 90 градусов угломестной плоскости (ортогональной азимутальной плоскости) за счет последовательного смещения диаграммы направленности (или оптической оси) каждого смежного УФП относительног ближайшего на 5 градусов. Пусть также все УФП в азимутальной плоскости имеют также 5-градусную диаграмму направленности.Suppose the rotation of the first 1 and second 3 mast placed on them, respectively, the first 2 and second 4 groups of UVP (Fig. 1, 2) is carried out in the azimuthal plane (parallel to the earth's surface) synchronously and in phase (at the same speed, in one direction, for example, one revolution / sec, clockwise and with the same initial count of azimuthal angles X1 and X2 - from a straight line coinciding with the base line 7) and let 18 (5 = 5) narrow-angle UVPs be installed on each mast 1 and 3, covering together 90 degrees of elevation plane (orthogonal azimuthal plane) due to the sequential shift of the radiation pattern (or optical axis) of each adjacent UVP relative to the nearest 5 degrees. Let also all UVPs in the azimuthal plane also have a 5-degree radiation pattern.

Тогда за счет вращения мачт 1 и 3 при попадании непрерывного излучения 9 от ВО 8 в 5-градусный сектор восприятия какими-то УФП (вначале одной группы 2 или 4, а затем другой, в зависимости оттого, с какой стороны от базы 7 находится ВО 8, кроме сучаев, когда ВО 8 находится на линии базы 7, т.е. на одном азимуте) воспринимающие УФП преобразуют параллельно аналоговый сигнал излучения 9 в цифровую форму с помощью аналогово-цифрового преобразователя (АЦП), формируя на выходе каждого воспринимающего УФП пачку смежных цифровых отсчетов (обычно 5-10 отсчетов в зависимости от диаграммы направленности УФП и скорости вращения мачт 1 и 3), которые затем регистрируют в памяти вычислителя 11 раздельно для каждой мачты 1 и 3 с фиксацией азимутального угла X1 (Х2) и одновременно угла места У1 (У2), т.к. в рассматриваемом примере при использовании 18 УФП, рассредоточенных в угломестной плоскости, воспринимающие излучение 9 УФП однозначно указывают на угол места У1 (У2). Азимутальный угол X1 (Х2) по каждой мачте 1 и 3 с помощью вычислителя 11 вычисляют по середине сектора непрерывно принимаемого излучения 9 - по середине пачки смежных цифровых отсчетов, а угол места У1 (У2) по середине сектора воспринимающей излучение 9 совокупности смежных УФП 2 (4). Одновременно с полученными углами азимута и места по каждой мачте 1 (3) раздельно по каждому излучению данного ВО 8 (для других ВО аналогично) при их регистрации регистрируют отсчеты СЕВ.Then, due to the rotation of the masts 1 and 3 when continuous radiation 9 from VO 8 gets into the 5-degree sector of perception, some UVPs (first of one group 2 or 4, and then another, depending on which side of the base 7 is VO 8, except for knots when VO 8 is on the base 7 line, i.e., at one azimuth) the receiving UVPs parallel convert the analog radiation signal 9 into digital form using an analog-to-digital converter (ADC), forming a packet at the output of each receiving UVP adjacent digital samples (usually 5-10 samples in a depending on the directivity pattern of the UVP and the rotation speed of the masts 1 and 3), which are then recorded in the memory of the calculator 11 separately for each mast 1 and 3 with fixing the azimuthal angle X1 (X2) and simultaneously the elevation angle U1 (U2), because in the considered example, when using 18 UVPs dispersed in the elevation plane, the radiation receiving 9 UVPs unambiguously indicate the elevation angle U1 (U2). The azimuthal angle X1 (X2) for each mast 1 and 3 using a calculator 11 is calculated in the middle of the sector of continuously received radiation 9 - in the middle of the bundle of adjacent digital samples, and the elevation angle U1 (U2) in the middle of the sector receiving radiation 9 of a set of adjacent UVP 2 ( four). Simultaneously with the obtained azimuth and elevation angles for each mast 1 (3) separately for each radiation of a given VO 8 (similarly for other VOs), CEV counts are recorded during their registration.

По полученным углам в вычислителе 11 при известном расстоянии базы 7 и известном значении углов XI и Х2 рассчитывают значения дальности до ВО 8 от точки 5 и точки 6, а также его высоту. Для прямоугольного треугольника 5-12-6 через косинус X1 и синус X1 получают стороны 5-12 и 6-12, а затем через пропорции подобных прямоугольных треугольников 5-12-6 и 5-8-13 при известном значении угла Х2 определяются любые стороны треугольника 5-8-13, в т.ч. сторона 5-8, представляющая собой проекцию наклонной дальности на азимутальную плоскость. Аналогично, зная углы У1 и У2 и величину базы 7, в угломестной плоскости определяют величину отрезка 8-15, т.е. высоту ВО 8 и величину 5-8, т.е. наклонную дальность до ВО 8 от точки 5. После этого для текущего обзора (одного полного оборота мачт 1 и 3) отождествляют раздельно полученные отсчеты по каждой мачте по их общим признакам углов, дальности и высоты в конкретные координаты конкретных обнаруженных ВО 8, которые уточняются на очередном и последующих обзорах по признакам уточненных углов, дальности и высоты, а также - по дополнительным признакам скорости, маневра и направления движения.From the angles obtained in the calculator 11 with a known distance of the base 7 and a known value of the angles XI and X2, the values of the range to VO 8 from point 5 and point 6, as well as its height, are calculated. For a right-angled triangle 5-12-6, sides 5-12 and 6-12 are obtained through cosine X1 and sine X1, and then any sides are determined through the proportions of similar right-angled triangles 5-12-6 and 5-8-13 with a known value of angle X2 triangle 5-8-13, incl. side 5-8, which is a projection of the inclined range on the azimuthal plane. Similarly, knowing the angles U1 and U2 and the size of the base 7, in the elevation plane determine the value of the segment 8-15, i.e. height 8 and a value of 5-8, i.e. the inclined range to BO 8 from point 5. After this, for the current survey (one full turn of masts 1 and 3), separately obtained readings for each mast are identified by their common signs of angles, range and height to the specific coordinates of the specific BO 8 detected, which are specified on the next and subsequent reviews on the grounds of refined angles, range and altitude, as well as on additional signs of speed, maneuver and direction of movement.

С целью уменьшения количества УФП в группах 2 и 4 применяют на каждой мачте m широкоугольных УФП 2 и 4, покрывающих вместе 90 градусов по углу места, например, два УФП (m=2) с диаграммой направленности каждой 45 градусов. Кроме того на каждой мачте 1 и 3 применяют d узкоугольных УФП, например, один 5-градусный УФП (d=1), который активизируют на конкретном азимуте при обнаружении излучения 9 конкретным широкоугольным УФП, причем активизируют в соответствующем 45-градусном секторе для уточнения угла места путем механического или электронного сканирования узкоугольного УФП. Выигрыш по стоимости изделия (вместо n=18 применяют всего три УФП) осуществляется за счет удлинения времени обработки из-за необходимости уточнять значения угла места.In order to reduce the number of UVPs in groups 2 and 4, m wide-angle UVPs 2 and 4 are used on each mast, covering together 90 degrees in elevation, for example, two UVPs (m = 2) with a radiation pattern of each 45 degrees. In addition, d narrow-angle UVPs are used on each mast 1 and 3, for example, one 5-degree UVP (d = 1), which is activated at a particular azimuth when radiation 9 is detected by a specific wide-angle UVP, and is activated in the corresponding 45-degree sector to refine the angle places by mechanical or electronic scanning of narrow-angle UVP. The gain in cost of the product (only three UVPs are used instead of n = 18) is achieved by lengthening the processing time due to the need to clarify elevation values.

Для максимального выигрыша времени приема и обработки излучения 9 (за счет существенного удорожания изделия) обе группы УФП 2 и 4 размещают на двух полусферах, обеспечивая прием излучений со всех направлений сразу.For maximum gain in the time of reception and processing of radiation 9 (due to a significant increase in the cost of the product), both groups of UVPs 2 and 4 are placed on two hemispheres, ensuring the reception of radiation from all directions at once.

Claims

1. The method of photonic location of an air object (AT), characterized by the detection by the ultraviolet receiver (UVP) of the photon radiation of the HE, processing the received signal in the UVP, and then in the calculator and determining the coordinates of the location of this HE in space at the corresponding moment of the common time system (CEB), in this case, the binding to a single coordinate system and to SEV is carried out using a local control and correction station (LCC), which receives, in addition to photon radiation, VO with the help of UVP from navigation satellites (NS) x global navigation systems, periodic radio packets containing codes of the current CEB values at the time of radio packet emission by the relevant NS, as well as data for the exact calculation of the dislocation coordinates of the LCCS and the incoming UVP, which are processed by a group of satellite receivers and a LCC calculator, characterized in that the detection of photon radiation VO, the sources of which are gas ionization regions near the bow and nozzle of a moving VO, are carried out using the first and second groups of UVPs placed correspondingly masts at the first and second vertical synchronously and in-phase mechanically rotating masts around their axes in the azimuthal plane are spaced apart from each other by the base distance, and using each of the UVP groups, VO photon radiation is detected at any given time from all directions of the 90-degree elevation plane due to the uniform distribution of the optical axes of the UVP of each group at these 90 ° with a narrow radiation pattern of the UVP in the azimuthal plane, and due to the rotation of the masts at each 360 degrees General review - sequentially from all directions of the 180-degree elevation plane, received by each group of UV radiation of VO, if any, is converted in each UVP into a digital code, and then recorded in the memory of the calculator separately for each mast, ordered for each detected radiation with fixing received azimuthal angle and elevation angle, and the azimuthal angle for each mast is calculated in the middle of the sector of continuously received radiation generated by the rotation of the masts, and the elevation angle for each mast you using the corresponding set of adjacent UVPs in the middle of the sector of continuously received radiation, simultaneously with the obtained azimuth and elevation angles for each radiation for each mast, the corresponding CEB counting data and the distance and altitude values calculated from the obtained angles are recorded, after which they are separately identified for the current survey the obtained readings for each mast according to their common signs of angles, range and height to the specific coordinates of the specific detected HE, which are specified on the next and subsequent reviews on the grounds of refined angles, range and height of the HE, as well as on emerging additional general signs of speed, maneuver and direction of movement of the HE.

2. The method according to claim 1, characterized in that the detection of VO photon radiation at an elevation angle is carried out using n narrowly oriented UVPs in the elevation plane, each of which is installed on each mast with a corresponding angular displacement of 90 ° / n, while Each detection of a photon radiation source simultaneously determines the azimuth and elevation angles, due to which the masts rotate at the highest possible speed for mechanical rotation systems at about one revolution per second.

3. The method according to claim 1, characterized in that the detection of photon radiation in the azimuth and elevation angles is carried out by electronically scanning the space using UVPs distributed with corresponding angular displacements at elevation and azimuth angles and located on the surfaces of two hemispheres associated with the first and second masts.

4. The method according to claim 1, characterized in that the detection of photon radiation VO is carried out using placed on each mast m UVP with a wide-angle directivity, which together overlap 90 ° elevation plane and d UVP with a narrow-angle directivity overlapping by electronic or mechanical scanning 90 ° in elevation, and narrow-angle UVPs are activated after detecting photon radiation at a particular azimuthal angle to clarify the corresponding elevation angle.