RU2556699C1 - Method of finding direction of radio-frequency sources at one frequency - Google Patents

Method of finding direction of radio-frequency sources at one frequency

Info

Publication number
RU2556699C1
RU2556699C1 RU2014112872A RU2014112872A RU2556699C1 RU 2556699 C1 RU2556699 C1 RU 2556699C1 RU 2014112872 A RU2014112872 A RU 2014112872A RU 2014112872 A RU2014112872 A RU 2014112872A RU 2556699 C1 RU2556699 C1 RU 2556699C1
Authority
RU
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
radio
antenna
estimates
signals
elements
Prior art date
Application number
RU2014112872A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Роман Валентинович Емельянов
Андрей Анатольевич Строцев
Иван Александрович Сухенький
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС")
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
Grant date

Links

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: result is achieved by forming a certain topology of weakly directional antenna system elements; facilitating processing of signals from antenna system elements to obtain estimates of the angular position of radio-frequency sources based on interval analysis and use of display of regions in the complex space of values of exponential functions which cover the corresponding obtained estimates, generated in the space of discrete values of angular coordinates on the azimuth and elevation angle.
EFFECT: absence of limitations on the use of the method on the coverage sector of the angular position of radio-frequency sources and the set of obtained real measurements, simple process of obtaining interval estimates of the angular position of radio-frequency sources, high accuracy of interval estimates of the angular position of radio-frequency sources while maintaining high speed of processing signals when finding the direction of radio signals of multiple radio-frequency sources operating at one frequency using antenna systems which consist of weakly directional elements.
13 tbl

Description

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к радиопеленгации, и может быть использовано в быстродействующих системах определения направлений на источники радиоизлучения, работающие на одной частоте. The invention relates to radio engineering, in particular to a radio direction finding, and can be used in high-speed systems for determining directions of the radio emission sources operating at the same frequency.

Пеленгация нескольких источников радиоизлучения (ИРИ), работающих на одной частоте, имеет место в задачах управления радиочастотным спектром и обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств, в системах радиосвязи, а также в процессе мониторинга радиоэлектронной обстановки при многолучевом распространении радиоволн, воздействии преднамеренных и непреднамеренных помех, отражениях сигнала от различных объектов и слоев атмосферы. Direction finding several radio sources (IRI) operating on the same frequency, takes place in the radio frequency spectrum management tasks and to ensure electromagnetic compatibility of radio resources in radio communication systems, as well as in electronic situation monitoring multipath Propagation Effects of intentional and unintentional interference, reflections signal from various objects and layers of the atmosphere.

Известные способы пеленгации нескольких источников радиоизлучения на одной частоте опираются на статистические методы проверки гипотез (критерий отношения правдоподобий [1 - Радзиевский В.Т., Уфаев В.А. Алгоритмы обнаружения и пеленгования совокупности частотно неразделимых радиосигналов // Радиотехника, 2005, №9, с.56-69]), на метод максимума правдоподобия [2 - Дзвонковская А.Л., Дмитриенко А.Н., Кузьмин А.В. Known methods for radio direction finding multiple sources at a single frequency based on statistical hypothesis testing methods (likelihood ratio criterion [1 - Radzievskii VT, VA Ufaev detection and direction-finding algorithms plurality of radio frequency inseparable // Radiotekhnika 2005, №9, s.56-69]) for the maximum likelihood method [2 - Dzvonkovskaya AL, AN Dmitrienko, Kuzmin AV Эффективность измерения углов прихода сигнала радиопеленгатора на основе метода максимального правдоподобия // Радиотехника и электроника, 2001, т.46, №10, с.1242-1247], на сверхразрешающие методы [3 - Мюнье Ж., Делиль Ж.Ю. Efficiency measurement signal arrival angles finder based on the maximum likelihood method // Technology and Electronics, 2001, t.46, №10, s.1242-1247] Methods for superresolution [3 - J. Munier, Delil Zh.Yu. Пространственный анализ в пассивных локационных системах с помощью адаптивных методов // ТИИЭР, 1987, т.75, №11, с.21-37], [4 - Manikas A., Ratnarajah Т., Lee Jinsock Evaluation of Super-resolution Array-Techniques as Applied to Coherent Sources // International Journals of Electronic, Jan. Spatial analysis in passive sonar systems using adaptive techniques // Proc, 1987, t.75, №11, s.21-37], [4 - Manikas A., Ratnarajah T., Lee Jinsock Evaluation of Super-resolution Array- Techniques as Applied to Coherent Sources // International Journals of Electronic, Jan. 1997, Vol.82, No.1, pp.77-105] и др. Однако задача пеленгации ИРИ, как некорректная задача, не может быть решена надежно [5 - А.А. ., 1997, Vol.82, No.1, pp.77-105], etc. However DF IRI task as ill-posed problem can not be solved reliably [5 - AA Грешилов, А.Л. Greshilov, AL Лебедев, П.А. Lebedev, PA Плохута Многосигнальная пеленгация источников радиоизлучения на одной частоте как некорректная задача // Успехи современной радиоэлектроники, 2008, №3, с.30-46]: ни статистическими методами, достоверность результата которых определяется точностью полученных оценок параметров сигналов; Plohuta Mnogosignalnaya direction finding of radio sources at the same frequency as the ill-posed problem // Successes of modern radio electronics, 2008, №3, s.30-46]: no statistical methods, the accuracy of the result is determined by the accuracy of the received signal parameter estimates; ни методом наименьших квадратов (МНК) в силу нелинейности и плохой обусловленности решаемой системы уравнений; neither the method of least squares (OLS) due to non-linearity and poor conditionality of the system of equations to be solved; ни сверхразрешающими методами, которые дают приемлемые результаты лишь при высоких соотношениях сигнал/шум и не обеспечивают разрешение ИРИ, имеющих близкие по значениям пеленги. no superresolution methods that provide acceptable results only at high S / N ratio, and do not provide the resolution of Iran having similar values ​​of bearings.

В частности, известен способ пеленгации источника сигнала [6 - Патент РФ №2192651, МПК G01S 3/00, G01S 3/14. In particular, a method is known direction-finding signal source [6 - Patent №2192651, IPC G01S 3/00, G01S 3/14. Способ пеленгования источника сигнала, войсковая часть 11135. Тынянкин С.И., Апульцына И.В., Бурцев С.Ю. Method DF signal source, military unit 11135. Tynyankin SI Apultsyna IV, SY Burtcev Публ. Publ. - 10.11.2002 г.], включающий прием пеленгуемого сигнала элементами двух линейных эквидистантных антенных решеток, расположенных взаимно-перпендикулярно, вычисление пространственного спектра Фурье пеленгуемого сигнала, принятого элементами первой линейной эквидистантной антенной решетки и комплексно-сопряженного пространственного спектра Фурье пеленгуемого сигнала, принятого элементами второй линейной эквидистантной антенной решетки, преобразование масштабов обоих вычисленных пространственных спектров пеленгуемого сигнала по логари - 10.11.2002 g], comprising receiving bearing signal elements of two equidistant linear array antennas arranged mutually perpendicularly, calculating the spatial Fourier spectrum bearing signal received by elements of a linear array of equidistant and complex-conjugated spatial Fourier spectrum bearing signal received elements a second linear array of equidistant, scale transformation of the two spectra calculated spatial signal pelenguemogo of logarithms фмическому закону, корреляционный анализ и измерение относительного сдвига преобразованных пространственных спектров пеленгуемого сигнала и оценку угловых координат. fmicheskomu law, correlation analysis and the measurement of the relative displacement of the transformed spatial spectra bearing signal and estimate the angular coordinate.

Недостатком способа является большая вычислительная сложность (за счет вычисления пространственных спектров Фурье пеленгуемых сигналов, корреляционного анализа и измерения относительного сдвига преобразованных пространственных спектров пеленгуемых сигналов), невозможность получения интервальных оценок пеленгов, а также невозможность получения информации об угле наклона фронта волны радиосигнала. A disadvantage of the method is the high computational complexity (due to the calculation of spatial Fourier spectra pelenguemyh signals relative shift of the correlation analysis and measurement of the transformed spatial spectra pelenguemyh signals), the inability to obtain bearings interval estimates, and the impossibility of obtaining information about the angle of inclination of the front radio wave.

Известен способ пеленгации радиосигналов [7 - Патент РФ №2144200, МПК G01S 3/14. Discloses a method for direction finding of radio signals [7 - RF patent №2144200, IPC G01S 3/14. Способ пеленгации радиосигналов и многоканальный пеленгатор. A method of radio direction finding and multi-finder. Ашихмин А.В., Виноградов А.Д., Кондращенко В.Н., Рембовский AM. Ashihmin AV Vinogradov AD, Kondrashchenko VN Rembovsky AM. Публ. Publ. - 10.01.2000 г.], который включает прием радиосигналов антенной решеткой, состоящей из N антенных элементов, выполненных идентичными в количестве не менее трех и расположенных в плоскости пеленгования, измерение в каждом частотном поддиапазоне комплексных амплитуд пар сигналов, характеризующих фазы каждого радиосигнала, принимаемого в соответствующем частотном поддиапазоне одним из антенных элементов пары, выбранным в качестве сигнального, относительно фазы радиосигнала, принимаемом в том же частотном поддиапазоне другим из антенных элеме - 10.01.2000 g], which includes radio reception antenna array consisting of N antenna elements made identical in an amount of at least three direction finding, and located in the plane of measurement in each frequency subband of the complex amplitudes of pairs of signals indicative of a phase of each radio signal received a respective frequency subband of a pair of antenna elements are selected as a signal, the radio signal relative phase, the received in the same frequency subband from another antenna Elem нтов пары, выбранным в качестве опорного для всех используемых пар антенных элементов, формирование двухмерных угловых спектров каждого принимаемого в соответствующем частотном поддиапазоне радиосигнала по измеренным комплексным амплитудам пар сигналов для различных пар антенных элементов антенной решетки соответственно взаимному расположению этих антенных элементов в плоскости пеленгования, по которым судят об азимутах и углах места принятых радиосигналов. ntov pair selected as a reference for all used pairs of antenna elements, the formation of two-dimensional angular spectra of each received in a respective frequency subband of the radio signal from the measured complex amplitudes of pairs of signals for different pairs of antenna elements of the antenna array, respectively, the mutual arrangement of the antenna elements in the direction-finding plane in which judged on the azimuth and elevation angles of the radio signals received.

Недостатком способа является большая временная длительность получения пеленгов (за счет последовательной попарной обработки сигналов, формируемых антенными элементами), низкая точность пеленгования из-за несинхронного подключения (через коммутатор) пары антенных элементов ко входам двухканального приемника, а также невозможность получения интервальных оценок результатов пеленгации. A disadvantage of the method is the large time duration of receiving bearings (due to the sequential pairwise processing the signals generated by antenna elements), low bearing accuracy due to the asynchronous connection (through a switch) of the pair of antenna elements to the inputs of a two-channel receiver, as well as the impossibility of obtaining interval DF evaluation results.

Рассмотрение решения задач радиопеленгации с учетом их некорректности, например, в [5], [8 - Некорректные задачи цифровой обработки информации и сигналов: монография / А.А. Consideration of the solution-finding tasks based on their incorrect, for example, [5], [8 - Ill-posed problems of digital information and signal processing: Monograph / AA Грешилов. Greshilov. - 2-е изд., доп. - 2 nd ed., Ext. - М.: Университетская книга: Логос, 2009.- 360 с], [9 - Патент РФ №2382379, МПК (2006.01) G01S 5/04. - M .: University Book: Logos, 2009.- 360 c], [9 - Patent №2382379, IPC (2006.01) G01S 5/04. Способ многосигнальной пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте, ГОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Method mnogosignalnoy DF radio sources on the same frequency, the GOU VPO "MSTU. Bauman." Грешилов А.А., Плохута П.А. Greshilov AA Plohuta PA Публ. Publ. - 20.02.2010 г.], [10 - Патент РФ №2380719, МПК (2006.01) G01S 5/04. - 20.02.2010 g], [10 - RF patent №2380719, the IPC (2006.01) G01S 5/04. Способ пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте, ГОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". The method of direction finding of radio sources at a single frequency, the GOU VPO "MSTU. Bauman." Грешилов А.А. Greshilov AA Публ. Publ. - 27.01.2010 г.], позволило повысить достоверность получаемых результатов пеленгования, сократить количество необходимых при реализации сложных математических операций, а также получить интервальные оценки результатов пеленгации. - 27.01.2010], allowed to increase the reliability of the results of direction finding, reduce the amount necessary for the implementation of complex mathematical operations, as well as receive interval estimates DF results.

Так, в частности, известен способ пеленгации K ИРИ [10], принятый за прототип, который осуществляют следующим образом. Thus, in particular, a method is known K DF IRI [10], received as a prototype, which is carried out as follows.

1. Радиосигналы источников принимают посредством антенной системы (АС), состоящей из M слабонаправленных элементов (вибраторов), расположенных линейно на расстояниях друг от друга, кратных заданной величине d, как правило, не превышающей значения половины длины волны излучения ИРИ. 1. Radio signals sources are received by the antenna system (AS) consisting of M omnidirectional elements (vibrators) arranged linearly at spaced multiples of a predetermined value d, as a rule, not exceed half the wavelength of IRI.

2. Получают комплексные амплитуды сигналов на выходах вибраторов y m , 2. A complex amplitudes of the signals on the outputs of vibrators y m, m m = = 1, one, M M ¯ ¯

Figure 00000001
(вектор амплитудно-фазового распределения (АФР) - (Vector amplitude-phase distribution (PRA) - y y = = ( ( y y 1 one y y 2 2 ... y y M M ) ) T T
Figure 00000002
). ). При этом математическая модель сигнала для m-го элемента вектора АФР имеет вид In this mathematical model signal for m-th element of the vector is given by a PRA

Figure 00000003

где u k - амплитуда сигнала k-го ИРИ; where u k - amplitude of the signal of k-th IRI;

φ m - фаза сигнала k-го ИРИ на m-м вибраторе, зависящая от азимутального и угломестного пеленгов k-го ИРИ θ k и β k соответственно; φ m - k-th phase IRI signal at m-th vibrator independent of azimuth and elevation bearings k-th IRI θ k and β k, respectively;

n m - шум, имеющий место на m-м вибраторе, включающий в себя шум мирового фона и аппаратуры (с нулевым математическим ожиданием и заданным средним квадратичным отклонением (СКО): σ m ); n m - noise, which occurs in m-th vibrator including a global background noise and instrumentation (with zero mean and a given standard deviation (SD): σ m);

j - мнимая единица. j - imaginary unit.

3. Формируют и решают систему линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) вида 3. Generate and solve a system of linear algebraic equations (Slough) of the form

Figure 00000004

запоминают полученный вектор storing the obtained vector C C = = ( ( C C 0 0 C C 1 one ... C C K K - 1 one ) ) T T

Figure 00000005
, .

где T - знак операции транспонирования. where T - the transposition operation.

4. Полагая элементы вектора 4. Assuming that the elements of the vector C C

Figure 00000006
коэффициентами полинома coefficients of the polynomial

Figure 00000007

находят и запоминают его корни - экспоненциальные функции, показатели которых содержат информацию об угловом положении ИРИ: find and remember his roots - the exponential function which contain information about the angular position of the Islamic Republic of Iran:

Figure 00000008

где λ - длина волны сигналов ИРИ. where λ - length of IRI wave signals.

5. По формуле 5. According to the formula

Figure 00000009

находят азимутальные пеленги источников радиоизлучения (если угломестные пеленги равны нулю) или (если угломестные пеленги не равны нулю) по формуле are azimuth bearings radio sources (if elevation bearings are zero), or (if the elevation bearings are not equal to zero) by the formula

Figure 00000010

находят величины произведений косинусов азимутальных и угломестных пеленгов, а затем по тригонометрическим формулам, приведенным, например, в [5] находят значения азимутальных и угломестных пеленгов, запоминают значения пеленгов: values ​​are products of cosines azimuth and elevation bearings and then in trigonometric formulas given, for example, in [5] are values ​​of azimuth and elevation bearings, bearing values ​​are stored:

Figure 00000011

где γ - угол между плоскостью линейной АС и плоскостью, проведенной через смещенный в азимутальной плоскости (дополнительный) вибратор и базовый вибратор линейной АС (фазовый центр); where γ - the angle between the plane of a linear AC and a plane passing through an offset in the azimuthal plane (additional) the vibrator and the vibrator base linear AC (phase center);

Figure 00000012
; ;

Figure 00000013
. .

6. Находят диагональные элементы ковариационной матрицы D C . 6. Find the diagonal elements of the covariance matrix D C. решения СЛАУ (2) - дисперсии элементов вектора коэффициентов полинома (3) при заданном СКО σ y элементов матрицы системы (2) SLAE solutions (2) - a dispersion element of the vector of the coefficients (3) at a predetermined standard deviation σ y elements of the system matrix (2)

Figure 00000014

на основе, например, упрощенной формулы [5], [8]: on the basis of, for example, the simplified formula [5] and [8]:

Figure 00000015

7. Находят дисперсии пеленгов по формуле, приведенной в [5], [10] для K=2: 7. Find the dispersion formula bearings given in [5], [10], for K = 2:

Figure 00000016

либо как скалярные функции случайных аргументов на основе дисперсий (8) и выражений (3)-(7). either a scalar random function arguments based dispersions (8) and expressions (3) - (7).

8. На основе дисперсий, полученных в п.7 строят соответствующие доверительные интервалы. 8. Based on the variances, build their confidence intervals are derived in claim 7.

9. Производят визуализацию результатов. 9. Produce a visualization of the results.

Указанный способ обладает следующими недостатками. Said method has the following disadvantages.

1. Ограниченность применения способа для определения точечных и интервальных оценок результатов пеленгации по рабочему сектору углового положения ИРИ и совокупности полученных реальных измерений: 1. The limited application of the method to determine the point and interval evaluation results on the working direction finding sector IRI angular position and the actual measurements received aggregate:

а. but. Применение выражений вида (5) обуславливает отсутствие единственности решения, поскольку математическая функция arccos{ϑ} единственному значению (отличному от ϑ=±1) ставит в соответствие два угла в интервале (0°, 360°). Applying the expressions of the form (5) causes the absence of uniqueness of the solution, as a mathematical function arccos {θ} unique value (different from θ = ± 1) associates with two angles in the range of (0 °, 360 °). Поэтому требуется, например, предложенное в [5], явное задание рабочего сектора пеленгации по каждому из углов - его ширина не должна превышать 180° (что при применении слабонаправленных элементов АС ведет к необходимости введения дополнительных операций в рассматриваемый способ пеленгации). Therefore it is required, for example, proposed in [5], the explicit reference DF sector operating on each of the corners - its width must not exceed 180 ° (that in applying the omnidirectional speaker elements leads to the need for additional operations in the subject method DF).

б. b. Ограниченность оценки азимутальных углов при использовании формул вида (7) диапазоном от -90° до 90°. The limited estimation of azimuth angles when using formulas of the form (7) range of from -90 ° to 90 °.

в. at. Непосредственное применение выражения (5) для оценки азимутального положения ИРИ возможно только в частных случаях получения его действительного значения, когда выполняется условие Direct application of the expression (5) to assess Iran's azimuth position is possible only in special cases, obtain its actual value when the condition | | ξ ξ k k | | = = 1 one

Figure 00000017
, т.е. , Ie при некоторых частных наборах реализации вектора АФР. for certain particular sets of implementing AFR vector. В противном случае Otherwise

Figure 00000018

и интерпретация полученных комплекснозначных оценок азимутальных пеленгов требует дополнительного обоснования. and interpretation of azimuth bearings require additional study received complex assessments.

2. Алгоритмические и вычислительные сложности получения интервальных оценок, связанные: 2. algorithmic and computational complexity of obtaining interval estimates related to:

- со сложностями оценки дисперсий азимутальных пеленгов ИРИ при их большом числе (основанные на выражениях вида (9), просто вычислимы только при возможности получения аналитических выражений для частных производных - the complexities of evaluating variances azimuth bearings Iran when a large number (based on the expressions of the form (9), a computable only with the possibility of obtaining analytical expressions for the partial derivatives θ θ k k C C i i

Figure 00000019
, . k k = = 1, one, K K ¯ ¯
Figure 00000020
, . i i = = 0, 0 K K - 1 one ¯ ¯
Figure 00000021
, что ограничено числом ИРИ, а для численного определения That the limited number of Iran, and for the numerical determination θ θ k k C C i i
Figure 00000022
, . k k = = 1, one, K K ¯ ¯
Figure 00000023
, . i i = = 0, 0 K K - 1 one ¯ ¯
Figure 00000024
требуется многократное нахождение корней полинома (3)); It requires repeated finding the roots of the polynomial (3));

- с получением дисперсий оценок азимутальных и угломестных пеленгов как дисперсий существенно нелинейных скалярных функций от комплекснозначных сигналов ξ k , - to obtain dispersions estimates azimuth and elevation bearings both dispersions essentially nonlinear complex valued scalar functions from signals ξ k, k k = = 1, one, K K ¯ ¯

Figure 00000025
, являющихся в свою очередь функциями случайных величин - оценок решений СЛАУ вида (2). Which are in turn functions of random variables - making assessments SLAE form (2).

3. Получаемые интервальные оценки пространственного углового положения ИРИ, основанные только на дисперсиях, не учитывают факта зависимости случайных величин оценок пространственного углового положения ИРИ (оценки азимутального и угломестного положения ИРИ). 3. The resulting interval estimates of the spatial angular position of Iran, based only on the variances do not consider the fact of dependence of random variables estimates of the spatial angular position of the IRI (assessment azimuth and elevation position of the IRI). При формировании интервальной оценки в виде доверительной области (с заданной доверительной вероятностью) это приводит к тому, что она будет представлять собой прямоугольник, стороны которого определяются границами доверительных интервалов оценок азимутального и угломестного положения ИРИ полученных раздельно: прямоугольник, как форма доверительной области системы двух случайных величин, получается в том случае, когда они являются независимыми. In the formation of an interval estimation of the confidence region (a predetermined confidence coefficient), this leads to the fact that it will be a rectangle whose sides are defined by the boundaries of the confidence intervals estimates azimuth and elevation IRI position obtained separately: rectangle as the shape of the confidence region system of two random the values ​​obtained in the case when they are independent. Однако, поскольку каждая из случайных величин (оценки азимутального и угломестного положения ИРИ), входящих в рассматриваемую систему, является по сути функцией одного и того же векторного случайного аргумента (составленного из шумов, имеющих место на вибраторах), то в общем случае они являются зависимыми. However, since each of the random variables (evaluation azimuth and elevation position IRI) included in the system under consideration is in fact a function of the same vector random argument (composed of noise occurring on a shaker), in general, they are dependent . В этом случае форма доверительной области представляет собой фигуру, вписанную в прямоугольник. In this case, the shape of the confidence region is a shape inscribed in a rectangle. Следовательно, интервальные оценки не адекватны реальным условиям. Consequently, the interval estimation is not adequate to real conditions. В практическом плане это приводит к увеличению области неопределенности местоопределения ИРИ. In practical terms, this leads to increased uncertainty region positioning IRI. Так, например, если форма сечения пространственной фигуры, образованной точкой положения пеленгатора и областью неопределенности оценки азимутального и угломестного положения ИРИ, плоскостью его возможного положения (поверхность Земли) - эллипс, полуоси ( a , b) которого расположены параллельно сторонам описывающего его прямоугольника, то площадь поиска ИРИ будет необоснованно увеличена на For example, if the sectional shape of the space pattern formed by the spot position finder and an area of uncertainty estimation azimuth and elevation IRI position the plane of its possible position (ground) - ellipse semiaxes (a, b) which are arranged parallel to the sides describing its rectangle, then IRI search area is unnecessarily increased by ( ( ( ( 2 2 a a ) ) ( ( 2 2 b b ) ) π π a a b b - 1 one ) ) 100 100 % % = = 27,3 27.3 % %

Figure 00000026
. .

Предлагаемый способ свободен от указанных недостатков и при этом сохраняет достоинство способа-прототипа - высокую вычислительную эффективность. The proposed method is free from these drawbacks and retains the advantage of this prototype method - high computational efficiency.

Достигаемый технический результат при пеленгации радиосигналов нескольких источников радиоизлучения, работающих на одной частоте, с использованием антенных систем (АС), состоящих из слабонаправленных элементов (вибраторов): The achieved technical result when multiple radio direction finding radio sources operating at the same frequency, using the antenna system (AS) consisting of omnidirectional elements (vibrators):

- отсутствие ограничений на применение способа по рабочему сектору углового положения ИРИ и совокупности полученных реальных измерений; - the lack of restrictions on the use of the method according to the working sector IRI angular position and the actual measurements received aggregate;

- упрощение процесса получения интервальных оценок углового положения ИРИ; - simplification of the process of obtaining interval estimates of the angular position of the IRI;

- повышение адекватности интервальных оценок углового положения ИРИ за счет учета зависимости случайных величин оценок пространственного углового положения ИРИ, - improving adequacy interval of the angular position of IRI estimates by taking into account dependence of random variables estimates of the spatial angular position of IRI,

при сохранении повышенного быстродействия (скорости) обработки сигналов. while retaining high performance (speed) signal processing.

Указанный технический результат достигают за счет: Said technical result is achieved by:

1) определенной топологии слабонаправленных элементов АС; 1) specific topology omnidirectional speaker elements;

2) организации процессов обработки сигналов с элементов АС для получения оценок углового положения ИРИ на основе интервального анализа и использования отображения областей в комплексных пространствах значений экспоненциальных функций, накрывающих соответствующие им полученные оценки, в пространство дискретных значений угловых координат по азимуту и углу места. 2) the organization of signal processing processes with the speaker elements for IRI angular position estimates based on interval analysis and use of display areas in the spaces of complex values ​​of exponential functions corresponding covering these estimates, a space of discrete values ​​of the angle coordinates azimuth and elevation.

Для достижения указанного технического результа предлагается способ пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте, при котором принимают многолучевой сигнал посредством многоэлементной антенной системы, синхронно преобразовывают ансамбль принятых сигналов, зависящих от времени и номера элемента антенной системы, в цифровые сигналы, преобразовывают цифровые сигналы в сигнал амплитудно-фазового распределения, описывающий распределение амплитуд и фаз на элементах антенной системы, формируют из амплитуд комплексных сигналов To achieve the above the results provided a method of radio direction finding sources at the same frequency at which the multipath receiving signal by a multi-element antenna system synchronously convert ensemble received signals that depend on the time and number of the element of the antenna system, into digital signals, converts digital signals to a signal amplitude phase distribution describing the distribution of amplitudes and phases at the antenna elements of the system are formed of complex signal amplitudes амплитудно-фазового распределения системы линейных алгебраических уравнений, первая строка которой представляет собой в левой части уравнения сумму произведений коэффициентов полинома экспоненциальных функций и амплитуд сигналов с линейно расположенных антенных элементов, взятых последовательно, начиная с амплитуды, соответствующей антенному элементу, выбранного в качестве фазового центра, число элементов суммирования равно количеству источников радиоизлучения, а правая часть представляет невыбранное еще значение амплитуды сиг amplitude-phase distribution system of linear algebraic equations, the first line of which represents the left-hand side of equation sum of products of the coefficients of the polynomial of exponential functions and signal amplitudes linearly arranged antenna elements taken sequentially starting from the amplitude of the corresponding antenna element, selected as the phase center, summing the number of elements equal to the number of radio sources, and the right side represents a non-selected even amplitude value sig нала со следующего последовательно расположенного антенного элемента, при этом, каждое последующее уравнение в системе сформированных линейных алгебраических уравнений является сдвигом коэффициентов уравнения (амплитуд сигналов) определяют решения этой системы уравнений(коэффициентов полинома) и определяют корни полинома - экспоненциальных функций, аргументами каждой из которых являются азимутальные и угломестные пеленги только одного из источников радиоизлучения. Nala next successively located antenna element, with each subsequent equation system formed of linear algebraic equations is a shift of the coefficients (signal amplitude) is determined to solve this system of equations (polynomial coefficients) and determine the roots of the polynomial - exponential functions, arguments, each of which are azimuth and elevation bearings is only one of the radio sources.

Согласно изобретению, до приема сигналов из элементов антенной системы формируют L линейных антенных подсистем (L≥2), расположенных под разными углами относительно друг друга, каждая из которых содержит M l , According to the invention, to receive signals from the antenna elements form a system of linear antenna subsystems L (L≥2), arranged at different angles relative to each other, each of which comprises M l, l l = = 1, one, L L ¯ ¯

Figure 00000027
, элементов, выполняют вышеперечисленные операции с сигналами для каждой из антенных подсистем, получая оценки значений экспоненциальных функций для каждого k-го источника радиоизлучения , Elements that perform the above mentioned operations with the signals for each of the antenna subsystems to obtain estimation values ​​of exponential functions for each k-th radio source k k = = 1, one, K K ¯ ¯
Figure 00000028
(K - количество источников радиоизлучения), получают интервальную оценку углового положения каждого k-го источника радиоизлучения как двумерную область в пространстве азимутальных углов и углов места, являющуюся пересечением L областей, полученных для каждой l-й (K - number of radio sources), prepared interval estimation of the angular position of each k-th radio source such as a two-dimensional domain in space and azimuthal angles of elevation angles, L is the intersection of the areas obtained for each l-d ( ( l l = = 1, one, L L ¯ ¯ ) )
Figure 00000029
антенной подсистемы, при этом каждая из этих Z, областей формируется как отображение областей в комплексных пространствах значений экспоненциальных функций, накрывающих соответствующие им оценки, в пространство дискретных значений угловых координат по азимуту и углу места, при необходимости выделяют точечные оценки углового положения источников радиоизлучения как середины соответствующих интервальных оценок. antenna subsystems, each of the Z, the areas formed as the display regions in complex spaces of values ​​of exponential functions of covering the corresponding estimates to the space of discrete values ​​of the angle coordinates azimuth and elevation, if necessary, isolated point estimates the angular position of radio as a means of sources corresponding interval estimates.

Сочетание отличительных признаков и свойств предлагаемого изобретения из литературы не известны, поэтому оно соответствует критериям новизны и изобретательского уровня The combination of features and characteristics of the invention are not known from the literature, so it meets the criteria of novelty and inventive step

В практическом плане способ осуществляют следующим образом. In practical terms, the method is performed as follows.

Радиосигналы источников принимают посредством антенной системы (АС), состоящей из L линейных подсистем AC - групп вибраторов (L≥2), каждая из которых содержит M l , Sources of RF signals are received by the antenna system (AS) consisting of L linear subsystems AC - groups vibrators (L≥2), each of which comprises M l, l l = = 1, one, L L ¯ ¯

Figure 00000030
, элементов, расположенных на расстоянии кратном d между соседними элементами «своей» подсистемы. , Elements spaced multiples d between adjacent elements "own" subsystem. При этом некоторые элементы могут одновременно принадлежать нескольким группам. However, some elements can simultaneously belong to several groups. В качестве фазового центра, например, выбирается общий элемент, относительно него и направления, определяемого первой подсистемой АС, остальные подсистемы расположены под углами γ 2 , …, γ L в плоскости определения азимутальных направлений As the phase center, for example, selected common element relative thereto and a direction defined by the first subsystem AC, the other subsystem are arranged at angles γ 2, ..., γ L in the plane of determining azimuthal directions θ θ = = ( ( θ θ 1 one θ θ 2 2 ... θ θ K K ) ) T T
Figure 00000031
. . Для определенности пусть таким элементом будет первый элемент каждой антенной подсистемы. For definiteness, let an element will be the first element of each antenna subsystem. - 1 - one

Получают комплексные амплитуды сигналов на выходах вибраторов y m , Prepared complex amplitudes of the signals on the outputs of vibrators y m, m m = = 1, one, M M ¯ ¯

Figure 00000032
(вектор АФР - (Vector PRA - y y = = ( ( y y 1 one y y 2 2 ... y y M M ) ) T T
Figure 00000033
). ). При этом, математическая модель сигнала для m-го элемента вектора АФР имеет вид, аналогичный (1). In this case, the mathematical model for signal m-th element of the vector PRA is similar in form (1). - 2 - 2

В соответствии с топологией АС из In accordance with the topology of the AU y y = = ( ( y y 1 one y y 2 2 ... y y M M ) ) T T

Figure 00000034
формируют L векторов L shape vectors z z 1 one = = ( ( z z 11 eleven z z 12 12 ... z z 1 one M M 1 one ) ) T T
Figure 00000035
, …, ..., z z l l 1 one = = ( ( z z l l 1 one z z l l 2 2 ... z z l l M M 1 one ) ) T T
Figure 00000036
…, ..., z z L L = = ( ( z z L L 1 one z z L L 2 2 ... z z L L M M L L ) ) T T
Figure 00000037
, при этом в связи с выбранным элементом - фазовым центром: z 11 =z 21 =…=z L1 =y 1 . , Wherein in connection with the selected item - phase center: z 11 = z 21 = ... = z L1 = y 1. - 3 - 3

Формируют и решают L СЛАУ вида Form and solve linear systems of the form L

Figure 00000038
, .

запоминают полученные векторы коэффициентов полиномов C l =(C l0 C l1 C l2 … C l,K-1 ) T , storing the polynomials derived vectors coefficients C l = (C l0 C l1 C l2 ... C l, K- 1) T, l l = = 1, one, L L ¯ ¯

Figure 00000039
. . - 4 - four

Находят корни полиномов Find the roots of polynomials

Figure 00000040

- оценки - evaluation η η ^ ^ l l k k

Figure 00000041
экспоненциальных функций η lk , exponential functions η lk, k k = = 1, one, K K ¯ ¯
Figure 00000042
, . l l = = 1, one, L L ¯ ¯
Figure 00000043
, содержащие информацию об угловом положении ИРИ, запоминают их. Containing information about the angular position of IRI, memorize them. - 5 - five

На основе интервального анализа с заданной точностью (и скоростью) на основе выражений On the basis of the interval analysis with a given accuracy (and speed) based on expressions

Figure 00000044

где (θ kk ) l - множество значений азимутальных углов и углов места, характеризующих положение k-го ИРИ, полученных на основе оценок where (θ k, β k) l - a plurality of values of the azimuthal angle and elevation angles characterizing the position of the k-th IRI, received based on estimates η η ^ ^ l l k k

Figure 00000041
l-й антенной подсистемы, определяют и запоминают интервальные оценки (θ kk ) инт . l-th antenna subsystem determined and stored interval estimates (θ k, β k) Int. При необходимости выделяют точечные оценки как середины соответствующих интервалов. If necessary, point estimates was isolated as a means of respective slots. - 6 - 6

7. Производят визуализацию результатов. 7. Produce visualization results. - 7 - 7

В качестве многоэлементной АС рассматриваем линейную систему, состоящую из нескольких слабонаправленных элементов (вибраторов). As multi AU consider a linear system consisting of several omnidirectional elements (vibrators). В качестве фазового центра (точки, относительно которой происходит измерение фаз сигналов, приходящих на элементы антенной системы) выбираем один из вибраторов. As the phase center (point relative to which the measurement signals phase arriving at the antenna elements of the system) choose one of the vibrators.

Необходимо определение азимутального и угломестного положения ИРИ, присутствующих в эфире: Necessary to determine the azimuth and elevation position of Iran, present in the air:

В качестве практически оправданного допущения для предлагаемого способа (как и в способе-прототипе) сигналы, оценки параметров которых подлежат определению, рассматривают как детерминированные, подверженные аддитивной помехе. As practically justifiable assumptions for the present process (as in the prototype method) signals which are estimates of parameters to be determined are considered as deterministic subject additive interference.

Поскольку на результаты измерений неизбежно накладывается помеха, а также имеют место ошибки измерений, обусловленные используемой аппаратурой, необходимо получить интервальные оценки искомых параметров. Since the measurement results inevitably superimposed interference and measurement errors occur due to the used apparatus must obtain the interval estimates the unknown parameters. Кроме того, интервальная оценка пространственного углового положения ИРИ должна учитывать зависимость случайных величин оценок пеленгов по азимуту и углу места. In addition, the interval estimate of the spatial angular position of the Islamic Republic of Iran must take into account the dependence of random variables bearings estimates of azimuth and elevation.

Полагаем, что излучение на одной частоте осуществляет K ИРИ. We believe that the radiation on one frequency carries K IRI. Требуется по сигналу комплексного амплитудно-фазового распределения Required by the integrated signal amplitude-phase distribution y y = = ( ( y y 1 one y y 2 2 ... y y M M ) ) T T

Figure 00000045
определить параметры ИРИ: define IRI parameters: θ θ = = ( ( θ θ 1 one θ θ 2 2 ... θ θ K K ) ) T T
Figure 00000046
, . β β = = ( ( β β 1 one β β 2 2 ... β β K K ) ) T T
Figure 00000047
и and u u = = ( ( u u 1 one u u 2 2 ... u u K K ) ) T T
Figure 00000048
. . В зависимости от пеленгационной обстановки и возможностей АС формируют L линейных антенных подсистем - групп вибраторов (L≥2), каждая из которых содержит M l , Depending on the situation and the direction-finding capabilities AC L form linear antenna subsystems - groups vibrators (L≥2), each of which comprises M l, l l = = 1, one, L L ¯ ¯
Figure 00000049
элементов, расположенных на расстоянии кратном d между соседними элементами «своей» подсистемы. elements spaced multiples d between adjacent elements "own" subsystem. При этом некоторые элементы могут одновременно принадлежать нескольким группам. However, some elements can simultaneously belong to several groups. В качестве фазового центра, например, выбирается общий элемент, относительно него и направления, определяемого первой подсистемой АС, остальные подсистемы расположены под углами γ 2 , …, γ L в плоскости определения азимутальных направлений As the phase center, for example, selected common element relative thereto and a direction defined by the first subsystem AC, the other subsystem are arranged at angles γ 2, ..., γ L in the plane of determining azimuthal directions θ θ = = ( ( θ θ 1 one θ θ 2 2 ... θ θ K K ) ) T T
Figure 00000050
. .

Таким образом, из элементов вектора Thus, the elements of the vector y y = = ( ( y y 1 one y y 2 2 ... y y M M ) ) T T

Figure 00000051
формируют L векторов L shape vectors z z 1 one = = ( ( z z 11 eleven z z 12 12 ... z z 1 one M M 1 one ) ) T T
Figure 00000052
, …, ..., z z l l 1 one = = ( ( z z l l 1 one z z l l 2 2 ... z z l l M M 1 one ) ) T T
Figure 00000053
…, ..., z z L L = = ( ( z z L L 1 one z z L L 2 2 ... z z L L M M L L ) ) T T
Figure 00000054
, . Σ l l = = 1 one L L M M l l = = M M
Figure 00000055
. . Тогда выражения (2)-(5) принимают вид: Then the expressions (2) - (5) take the form:

Figure 00000056

Figure 00000057

Figure 00000058

а СКО σ m , and RMS σ m, m m = = 1, one, M M ¯ ¯

Figure 00000059
, представляются в виде σ lml , Are represented as σ lml, l l = = 1, one, L L ¯ ¯
Figure 00000060
, . m m l l = = 1, one, M M l l ¯ ¯
Figure 00000061
. .

В соответствии с прототипом решение (10), (11) позволяет найти в общем случае комплекснозначные оценки In accordance with the prior art solution (10) and (11) yields are generally complex-evaluation η η ^ ^ l l k k

Figure 00000041
значений экспоненциальных функций η lk , values of exponential functions η lk, k k = = 1, one, K K ¯ ¯
Figure 00000062
, . l l = = 1, one, L L ¯ ¯
Figure 00000063
. . В отличие от прототипа, определение интервальных оценок искомых параметров k-го ИРИ осуществляется не на основе формирования точечной оценки по тригонометрическим выражениям, аргументами которых является только пара значений Unlike the prototype, the definition interval estimates the unknown parameters k-th IRI carried out not on the basis of formation evaluation point on trigonometric expressions, whose argument is the only pair of values η η ^ ^ l l k k
Figure 00000041
из L с последующим определением (с большими вычислительными затратами) ковариационной матрицы и формированием интервальных оценок, а путем интервального анализа результатов для всех L антенных подсистем на основе оценок of L with subsequent determination (large computational cost) of the covariance matrix and the formation interval estimates and through interval analysis results for all L antenna subsystems based on estimates η η ^ ^ l l k k
Figure 00000041
, . k k = = 1, one, K K ¯ ¯
Figure 00000064
, . l l = = 1, one, L L ¯ ¯
Figure 00000065
. . Отметим, что интервальные оценки формируются на основе данных, в которых впервые в порядке обработки сигналов от элементов АС, представлена информация об угловом положении каждого ИРИ по отдельности (т.е. каждый набор оценок Note that the interval estimates are generated based on data in which a first AC signal from the cell processing procedure provides information on the angular position of each IRI separately (i.e., each set of estimates η η ^ ^ l l k k
Figure 00000041
, . l l = = 1, one, L L ¯ ¯
Figure 00000066
для фиксированного k содержит информацию об угловом положении только k-го ИРИ). for fixed k contains information about the angular position only the k-th IRI). Поэтому формирование интервальных оценок угловых положений ИРИ упрощается. Therefore, the formation interval estimates Iran angular positions is simplified. Кроме того, в процесс их получения не вносятся погрешности и отсутствуют ограничения, связанные с применением вспомогательных операций над сигналами. Furthermore, in the process for their preparation are not introduced errors and no limitations associated with the use of additional operations on the signals.

Согласно предлагаемому способу (θ kk ) инт ((θ kk ) инт - обозначение интервальной оценки углового положения k-го ИРИ) формируют на основе сравнения оценок According to the proposed method (θ k, β k) int ((θ k, β k) Int - designation of an interval estimation of the angular position k-th IRI) is formed on the basis of a comparison count η η ^ ^ l l k k

Figure 00000041
со значениями η lk , полученными по выражению (12). with values η lk, obtained by the expression (12). Рассмотрим следующий вариант построения схемы сравнения, основанный на введении системы событий и применении аппарата алгебры событий. Consider the following variant of construction of the comparison circuit, based on the introduction of the system events and application apparatus algebra of events.

Пусть Ω lkkk ) - событие, заключающееся в одновременном выполнении для некоторой точки (θ kk ) пространства угловых координат θ, β следующих условий: Let Ω lk (θ k, β k ) - event consisting in the simultaneous execution for a point (θ k, β k) space of angular coordinates θ, β following conditions:

Figure 00000067
, .

где Where ε ε l l k k Re Re

Figure 00000068
, . ε ε l l k k Im Im
Figure 00000069
( ( l l = = 1, one, L L ¯ ¯ , . k k = = 1, one, K K ¯ ¯ ) )
Figure 00000070
- параметры, характеризующие размеры ε - окрестностей оценок - parameters that characterize the dimensions of e - neighborhoods ratings η η ^ ^ l l k k
Figure 00000041
в области действительных и мнимых их частей и следовательно, интервальных оценок пеленгов в пространстве угловых координат θ, β. in the real and imaginary parts, and consequently, the interval count bearings in space angular coordinates θ, β.

Значения meaning ε ε l l k k Re Re

Figure 00000071
, . ε ε l l k k Im Im
Figure 00000072
определяются на этапе настройки реализации предлагаемого способа и в общем случае зависят от топологии АС и отношения сигнал/шум. determined during the setup phase of the proposed method and generally depend on the topology of the AU and the signal / noise ratio. В качестве вариантов обоснования их значений можно использовать методы статистического моделирования или конфлюэнтного анализа для получения СКО As justification for this their values ​​can be used or statistical modeling techniques to obtain confluent analysis MSE Re Re [ [ η η ^ ^ l l k k ] ]
Figure 00000073
и and Im Im [ [ η η ^ ^ l l k k ] ]
Figure 00000074
на основе значений σ lml , based on the values σ lml, l l = = 1, one, L L ¯ ¯
Figure 00000075
, . m m l l = = 1, one, M M l l ¯ ¯
Figure 00000076
. . Кроме того обоснование выбора их значений можно выполнить на основе построения доверительных областей с заданными доверительными вероятностями в соответствии с подходами многомерного статистического анализа, изложенными в [11 - Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами. Further substantiation of the selection of the values ​​can be done by constructing confidence regions with predetermined confidence probabilities in accordance with the approaches of multivariate statistical analysis, set forth in [11 - Himmelblau D. Analysis of statistical methods processes. - М.: Мир, 1973. - С.208], [12 - Чанышева А.Ф. - M .: Mir, 1973. - P.208], [12 - Chanisheva AF Нахождение интервальной оценки комплексного уравнения регрессии // Экономическое прогнозирование: модели и методы: материалы Международной научно-практической конференции. Finding the interval estimation of complex regression equation // Economic Forecasting: models and methods: Materials of the International scientific-practical conference. 5-6 апреля 2009 г.: в 2 ч., под ред. April 5-6, 2009 .: 2 hr., ed. Давниса В.В. Davnis VV Воронеж.: Изд-во ВГУ, 2009]. Voronezh .: Publishing house of the Voronezh State University, 2009].

Тогда событие, заключающееся в одновременном появлении всех событий Ω lkkk ), Then the event is the simultaneous occurrence of events Ω lk (θ k, β k ), k k = = 1, one, K K ¯ ¯

Figure 00000077
, . l l = = 1, one, L L ¯ ¯
Figure 00000078
представимо в виде: can be represented as:

Figure 00000079

При этом каждому событию Ω lkkk ) соответствует точка в пространстве угловых координат θ, β, принадлежащая интервальной оценке Wherein each event Ω lk (θ k, β k ) corresponds to a point in space, the angular coordinates θ, β, belonging to the interval evaluation

Figure 00000080

где (θ kk ) l - множество значений азимутальных углов и углов места, характеризующих положение k-го ИРИ, полученных на основе оценок where (θ k, β k) l - a plurality of values of the azimuthal angle and elevation angles characterizing the position of the k-th IRI, received based on estimates η η ^ ^ l l k k

Figure 00000041
l-й антенной подсистемы, а из (13), (14) следует: l-th antenna subsystems, and (13), (14):

Figure 00000081

Практическую реализацию приближенного поиска (θ kk ) инт можно представить в виде процедуры формирования сети точек (θ kk ) в пространстве угловых координат θ, β, проверки их принадлежности допустимому множеству по выражениям: The practical realization of approximate search (θ k, β k) for i can be represented in the form of dots forming a network procedure (θ k, β k) in the space of the angular coordinates θ, β, checking their belonging to the set of allowable expressions:

Figure 00000082

с последующим определением (θ kk ) инт как оболочки множества допустимых точек. followed by determination of (θ k, β k) Int like hull of allowable points.

Таким образом, интервальная оценка (θ kk ) инт углового положения k-го ИРИ есть двумерная область в пространстве азимутальных углов и углов места, являющаяся пересечением L областей, полученных для каждой l-й Thus, the interval estimate (θ k, β k) Int angular position k-th of IRI is a two-dimensional domain in space and azimuthal angles of elevation angles, L is the intersection of the areas obtained for each l-d ( ( l l = = 1, one, L L ¯ ¯ ) )

Figure 00000083
антенной подсистемы. antenna subsystem. При этом каждая из этих L областей формируется как отображение областей в комплексных пространствах значений η lk , накрывающих соответствующие им оценки Thus each of these areas is formed as a L display areas in the spaces of complex values η lk, covering the corresponding evaluation η η ^ ^ l l k k
Figure 00000041
, в пространство дискретных значений угловых координат θ, β. In the angular space of discrete values ​​θ, β coordinates.

Способ и порядок построения сети рассматриваемых точек в пространстве угловых координат θ, β определяется требуемой точностью и скоростью решения задачи пеленгации. The method and order of building the network points considered in the space of the angular coordinates θ, β determined by the required accuracy and speed DF problem solutions. Отметим, что она, в общем случае, не зависит от числа ИРИ и, таким образом, увеличение числа ИРИ не влияет существенно на вычислительные затраты реализации интервального анализа. Note that it is generally not dependent on the number of IRI and thus increase the number of IRI does not significantly affect the computational cost of implementing interval analysis.

Критерий определения количества сигналов, принимаемых АС, относительно способа-прототипа модифицируется следующим образом: их количество равно обобщенному (по одному из возможных правил) числу «больших» собственных чисел матриц A criterion for determining the number of received AC signals, relative to the prototype method is modified as follows: the number is generalized (one of the possible rules) among the "large" eigenvalues ​​of matrices A A C C l l T T A A C C l l

Figure 00000084
, .

Figure 00000085
. .

Таким образом, предлагаемый способ, так же как и прототип, обладает повышенным быстродействием за счет отсутствия математических операций, требующих больших вычислительных затрат, таких как, например, преобразование Фурье. Thus, the proposed method, as well as the prototype has a high speed due to the lack of mathematical operations requiring high computational cost, such as, for example, Fourier transform. Кроме того, он имеет следующие преимущества: In addition, it has the following advantages:

- отсутствуют ограничения по рабочему сектору углового положения ИРИ и совокупности полученных реальных измерений; - no limit to the working sector IRI angular position and the actual measurements received aggregate;

- упрощен процесс получения интервальных оценок углового положения ИРИ, в частности, формирование интервальных оценок углового положения ИРИ реализуется без необходимости, в общем случае, многократного нахождения корней полинома высокой степени, и решения задачи получения дисперсий оценок азимутальных и угломестных пеленгов как дисперсий существенно нелинейных скалярных функций от комплекснозначных сигналов, являющихся в свою очередь функциями случайных величин - оценок решений СЛАУ; - simplified process for obtaining interval estimates angular IRI position, in particular, the formation of interval IRI angular position estimates is realized without the need, in general, multiple finding high degree polynomial roots and solutions the problem of obtaining dispersions estimates of azimuth and elevation bearings both dispersions essentially nonlinear scalar functions from the complex signals, which are in turn functions of random variables - Slough making assessments;

- повышена адекватность интервальных оценок углового положения ИРИ за счет учета зависимости случайных величин оценок пеленгов по азимуту и углу места. - the adequacy of the increased interval of the angular position of IRI estimates by taking into account dependence of random variables bearings estimates of azimuth and elevation.

Таким образом, предлагаемый способ имеет следующие отличительные признаки в последовательности его реализации от способа-прототипа, которые сведены в таблице 1. Thus, the proposed method has the following features in its implementation of the sequence of the prototype method, which are summarized in Table 1.

Таблица 1 Table 1
Последовательность реализации способа-прототипа The sequence of the method of the prototype Последовательность реализации предлагаемого способа The sequence of the proposed method
0. Предварительный этап: при пеленгации ИРИ, расположенных в секторе по азимуту большем от 0° до 180°, а также при отличии угломестного положения ИРИ от 0° - выделение в составе линейной АС отдельного элемента - вибратора, смещенного относительно линии расположения остальных. 0. Preliminary stage: the DF IRI located in an azimuth sector greater from 0 ° to 180 °, and also at the position opposed approach elevation IRI from 0 ° - selection consisting of a single element of the linear AC - vibrator displaced relative line location other. 0. Предварительный этап: формируют из M слабонаправленных элементов (вибраторов) L (L≥2) линейных антенных подсистем с минимум одним общим элементом. 0. Preliminary stage: M form of omnidirectional elements (vibrators) L (L≥2) linear antenna subsystems with at least one common element.
1. Принимают радиосигналы источников излучения посредством АС, состоящей из М слабонаправленных элементов (вибраторов), расположенных линейно на расстояниях друг от друга, кратных заданной величине d, как правило, не превышающей значения половины длины волны излучения ИРИ. 1. Take radiation sources through AC signals, consisting of the M omnidirectional elements (vibrators) arranged linearly at spaced multiples of a predetermined value d, as a rule, not exceed half the wavelength of IRI. 1. Принимают радиосигналы источников излучения посредством АС, состоящей из M слабонаправленных элементов (вибраторов), расположенных линейно на расстояниях друг от друга, кратных заданной величине d, как правило, не превышающей значения половины длины волны излучения ИРИ. 1. Take the radiation sources via the AS signals consisting of M omnidirectional elements (vibrators) arranged linearly at spaced multiples of a predetermined value d, as a rule, not exceed half the wavelength of IRI.
2. Получают комплексные амплитуды сигналов на выходах вибраторов y m , 2. A complex amplitudes of the signals on the outputs of vibrators y m,
m m = = 1, one, M M ¯ ¯
Figure 00000086

(вектор АФР - (Vector PRA -
y y = = ( ( y y 1 one y y 2 2 ... y y M M ) ) T T ) ) . .
Figure 00000087
2. Получают комплексные амплитуды сигналов на выходах вибраторов y m , 2. A complex amplitudes of the signals on the outputs of vibrators y m,
m m = = 1, one, M M ¯ ¯
Figure 00000088

(вектор АФР - (Vector PRA -
y y = = ( ( y y 1 one y y 2 2 ... y y M M ) ) T T ) ) . .
Figure 00000087
3. Формируют и решают систему линейных алгебраических 3. Generate and solve a system of linear algebraic
уравнений вида (2), запоминают полученное решение - вектор Equations of the form (2), storing the obtained solution - vector
C C = = ( ( C C 0 0 C C 1 one ... C C K K - 1 one ) ) T T . .
Figure 00000089
3. Формируют и решают L систем линейных алгебраических 3. Generate and solve the linear system of L
уравнений вида (10), запоминают полученные решения - C lk , equations of the form (10), storing the resulting solutions - C lk,
l l = = 1, one, L L ¯ ¯ , .
Figure 00000090
k k = = 1, one, K K ¯ ¯ . .
Figure 00000091
4. Полагая элементы вектора 4. Assuming that the elements of the vector C C
Figure 00000092
коэффициентами полинома (3) находят и запоминают его корни ξ k , coefficients of the polynomial (3) find and remember his roots ξ k,
k k = = 1, one, K K ¯ ¯ . .
Figure 00000091
4. Полагая элементы вектора 4. Assuming that the elements of the vector C C
Figure 00000092
коэффициентами полиномов (11) находят и запоминают их корни polynomial coefficients (11) are stored, and their roots η η ^ ^ l l k k , .
Figure 00000093

l l = = 1, one, L L ¯ ¯ , .
Figure 00000090
k k = = 1, one, K K ¯ ¯ . .
Figure 00000091
5. Находят точечные оценки азимутальных и угломестных пеленгов по выражениям (5)-(7), содержащие функции, ограничивающие применение способа по рабочему сектору углового положения ИРИ и совокупности полученных реальных измерений. 5. Find the point estimates of azimuth and elevation bearings on expressions (5) - (7) having the function limiting the application of the method according to the working sector IRI angular position and actual measurements obtained aggregate. 5. Находят интервальные оценки (θ kk ) инт углового положения каждого k-го ИРИ в виде двумерных областей в пространстве азимутальных углов и углов места, являющихся пересечением L областей, полученных для каждой l-й 5. Find the interval estimates (θ k, β k) int of the angular position of each k-th IRI in the form of two-dimensional regions in space azimuth angles and elevation angles of the intersection L areas obtained for each l-d
( ( l l = = 1, one, L L ¯ ¯ ) )
Figure 00000094

антенной подсистемы. antenna subsystem. При этом каждая из этих L областей формируется как отображение областей в комплексных пространствах значений η lk , накрывающих соответствующие им оценки Thus each of these areas is formed as a L display areas in the spaces of complex values η lk, covering the corresponding evaluation η η ^ ^ l l k k , .
Figure 00000093
в пространство дискретных значений угловых координат θ, β. space in discrete angular values ​​θ, β coordinates.
6. Находят дисперсии элементов вектора коэффициентов полинома (3) при заданном СКО σ y элементов матрицы системы (2). 6. Find the dispersion elements of the vector of the coefficients (3) at a predetermined standard deviation σ y system elements (2) of the matrix.
7. Находят дисперсии пеленгов по формуле (9) или как скалярные функции случайных аргументов на основе дисперсий п.6 и выражений (3)-(7), являющиеся источником алгоритмической и вычислительной сложности. 7. Find the dispersion bearings by the formula (9) or a random scalar function arguments based dispersions claim 6 and equations (3) - (7), which are the source of algorithmic and computational complexity.
8. На основе полученных в п.5 - п.7 8. Based on the obtained in step 5 - claim 7
результатов формируют интервальные оценки в виде соответствующих доверительных интервалов, не учитывающих зависимость случайных величин - точечных оценок азимутальных и угломестных пеленгов. Results interval estimates formed as respective confidence intervals do not take into account the dependence of random variables - the point estimates azimuth and elevation bearings.
6. При необходимости выделяют 6. If necessary, isolated
точечные оценки углового положения источников радиоизлучения как середины соответствующих интервальных оценок. point estimates of the angular position of radio sources as a means of corresponding interval estimates.
9. Производят визуализацию результатов. 9. Produce a visualization of the results. 7. Производят визуализацию результатов. 7. Produce visualization results.

Таким образом, из представленной таблицы сравнения последовательностей реализации способа-прототипа и предлагаемого способа видно, что в предлагаемом способе относительно способа прототипа изменена последовательность действий с радиосигналами по получению результатов пеленгации (в отличие от способа-прототипа сначала формируются интервальные оценки азимутальных и угломестных пеленгов, а затем их точечные аналоги) и введена новая совокупность операций по определению интервальных оценок углового положения ИРИ, приводящие к положит Thus, from the presented sequence comparison table of the method-prototype and the proposed method it can be seen that in the proposed method as to the manner prototype altered sequence with the radio signals to obtain results DF (unlike the prototype method is first formed interval estimates of azimuth and elevation bearings and then point their analogues) and introduced a new set of operations to determine the interval estimates of the angular position of IRI, leading to lay ельному эффекту: отсутствию ограничений на применение способа по рабочему сектору углового положения ИРИ и совокупности полученных реальных измерений; Yelnia effects: absence of constraints on the use of the method according to the working sector IRI angular position and the actual measurements received aggregate; упрощению процесса получения интервальных оценок углового положения ИРИ; simplify the process of obtaining interval estimates of the angular position of the IRI; повышению адекватности интервальных оценок углового положения ИРИ за счет учета зависимости случайных величин оценок пространственного углового положения ИРИ. improving adequacy interval of the angular position of IRI estimates by taking into account dependence of random variables estimates of the spatial angular position of Iran.

Порядок выполнения интервального анализа рассмотрим на примере пеленгации двух ИРИ, работающих на частоте 1000 МГц. The order of execution interval analysis, consider the example of two DF IRI operating at a frequency of 1000 MHz. Характеристики углового положения ИРИ: θ 1 =35°, β 1 =20°, θ 2 =195°, β 2 =40°; Characteristics IRI angular position: θ 1 = 35 °, β 1 = 20 °, θ 2 = 195 °, β 2 = 40 °; амплитудные характеристики ИРИ: u 1 =10 мВ, u 2 =8 мВ. IRI amplitude characteristics: u 1 = 10 mV, u 2 = 8 mV.

Помеха имеет математическое ожидание, равное нулю, и СКО σ m =0,1 мВ. Crimp is the mathematical expectation is equal to zero and standard deviation σ m = 0,1 mV. Пеленгацию будем осуществлять посредством АС, состоящей из двух линейных подсистем по 7 вибраторов в каждой, отстоящих друг от друга на расстоянии, равном 0,15 м. Угол между подсистемами в азимутальной плоскости: γ 2 =90°. DF will carry through AU consisting of two linear subsystems 7 vibrators each spaced apart by a distance equal to 0.15 m Angle between subsystems in the azimuthal plane:. Γ 2 = 90 °.

В результате выполнения последовательности операций над принятыми сигналами, содержание которых определяется приемом радиосигналов источников посредством АС, получением вектора АФР, формированием и решением СЛАУ вида (10), нахождением и запоминанием корней полиномов вида (11) получим оценки экспоненциальных функций, показатели которых содержат информацию об угловом положении ИРИ. As a result of the sequence of operations on the received signals, the content of which is determined by reception of radio sources through speakers, give vector PRA forming and solving the linear form (10), finding and latching the roots of polynomials of the form (11), we obtain estimates for exponential functions whose exponents contain information about angular position of the Islamic Republic of Iran.

С целью сравнения результатов зафиксируем реализацию шумового воздействия. In order to compare the results of the implementation of noise exposure fix. В таблице 2 представлены значения шумов в сигналах Table 2 shows the values ​​of the noise in the signals z z 1 one = = ( ( z z 11 eleven z z 12 12 ... z z 17 17 ) ) T T

Figure 00000095
, . z z 2 2 = = ( ( z z 21 21 z z 22 22 ... z z 27 27 ) ) T T
Figure 00000096
: :

Таблица 2 table 2
Номер элемента в подсистеме item number in the subsystem на элементы первой подсистемы to the elements of the first subsystem на элементы второй подсистемы to the elements of the second subsystem
1 one -0,040598 -0.040598 -0,040598 -0.040598
2 2 -0,104730 -0.104730 -0,153490 -0.153490
3 3 0,153570 0.153570 0,022137 0.022137
4 four 0,043443 0.043443 -0,137450 -0.137450
5 five -0,191710 -0.191710 -0,083929 -0.083929
6 6 0,046994 0.046994 -0,020864 -0.020864
7 7 0,127440 0.127440 0,075591 0.075591

Для представленной реализации шумов значения оценок экспоненциальных функций принимают вид: Provided for the implementation of the noise values ​​of the exponential function evaluations take the form of: η η ^ ^ 11 eleven = = - 0,74939 0.74939 + + j j 0,66402 0.66402

Figure 00000097
, . η η ^ ^ 12 12 = = - 0,68497 0.68497 - j j 0,73201 0.73201
Figure 00000098
, . η η ^ ^ 21 21 = = - 0,1298 .1298 - j j 0,99151 0.99151
Figure 00000099
, . η η ^ ^ 22 22 = = 0,8134 .8134 + + j j 0,58394 0.58394
Figure 00000100
. .

Реализация интервального анализа в пространстве угловых координат θ ∈ [0°, 360°], β ∈ [0°, 90°] с шагом в один градус для ε lk =ε ( Implementation interval analysis in space angular coordinates θ ∈ [0 °, 360 °], β ∈ [0 °, 90 °] in increments of one degree for ε lk = ε ( l l = = 1, one, L L ¯ ¯

Figure 00000101
, . k k = = 1, one, K K ¯ ¯
Figure 00000102
) на основе выражений (14), (15) позволила получить следующие результаты, представленные в таблицах 3-7. ) On the basis of expressions (14), (15) yielded the following results shown in Tables 3-7.

Результаты интервальной оценки при ε=0,05 Interval evaluation results ε = 0,05

Таблица 3 TABLE 3
Номер положительного результата при сравнении The number of positive results in the comparison Значение азимутального угла, град. The value of the azimuthal angle, deg. Значение угла места, град. The value of the elevation angle, deg.
1 one 34 34 19 nineteen
2 2 34 34 20 20
3 3 35 35 17 17
4 four 35 35 18 18
5 five 35 35 19 nineteen
6 6 35 35 20 20
7 7 35 35 21 21
8 eight 35 35 22 22
9 9 35 35 23 23
10 ten 36 36 20 20
11 eleven 36 36 21 21
12 12 194 194 39 39
13 13 194 194 40 40
14 14 194 194 41 41
15 15 195 195 39 39
16 sixteen 195 195 40 40
17 17 195 195 41 41
18 18 196 196 40 40
19 nineteen 196 196 41 41

Результаты интервальной оценки при ε=0,04 Interval evaluation results ε = 0,04

Таблица 4 TABLE 4
Номер положительного результата при сравнении The number of positive results in the comparison Значение азимутального угла, град. The value of the azimuthal angle, deg. Значение угла места, град. The value of the elevation angle, deg.
1 one 35 35 18 18
2 2 35 35 19 nineteen
3 3 35 35 20 20
4 four 35 35 21 21
5 five 35 35 22 22
6 6 195 195 39 39
7 7 195 195 40 40
8 eight 195 195 41 41

Результаты интервальной оценки при ε=0,03 Interval evaluation results ε = 0,03

Таблица 5 Table 5
Номер положительного результата при сравнении The number of positive results in the comparison Значение азимутального угла, град. The value of the azimuthal angle, deg. Значение угла места, град. The value of the elevation angle, deg.
1 one 35 35 19 nineteen
2 2 35 35 20 20
3 3 35 35 21 21
4 four 35 35 22 22
5 five 195 195 40 40

Результаты интервальной оценки при ε=0,02 Interval evaluation results ε = 0,02

Таблица 6 TABLE 6
Номер положительного результата при сравнении The number of positive results in the comparison Значение азимутального угла, град. The value of the azimuthal angle, deg. Значение угла места, град. The value of the elevation angle, deg.
1 one 35 35 19 nineteen
2 2 35 35 20 20
3 3 35 35 21 21
4 four 195 195 40 40

Результаты интервальной оценки при ε=0,01 Interval evaluation results ε = 0,01

Таблица 7 TABLE 7
Номер положительного результата при сравнении The number of positive results in the comparison Значение азимутального угла, град. The value of the azimuthal angle, deg. Значение угла места, град. The value of the elevation angle, deg.
1 one 35 35 20 20
2 2 195 195 40 40

Оценки, полученные на основе способа-прототипа: Estimates derived from the prototype method:

θ 1 =35,03°, β 1 =18,29°, θ 2 =15,00°, β 2 =139,91°. θ 1 = 35,03 °, β 1 = 18,29 °, θ 2 = 15,00 °, β 2 = 139,91 °.

Из результатов сравнения видно, что предлагаемый способ устойчиво дает результат в виде интервальных оценок, середины интервалов совпадают с точным угловым положением ИРИ, а при уменьшении порога сравнения частей комплексных чисел до значения ε=0,01 интервальная оценка вырождается в точечную, совпадающую с точным угловым положением ИРИ. From the comparison results show that the proposed method provides stable results of interval estimates, middle slots coincide with the exact angular position of IRI, and comparison with a decrease threshold parts of complex numbers to a value of ε = 0,01 interval estimate degenerates to a point coinciding with the exact angular Iran's position.

Более того, результат получен в виде поля в пространстве азимутальных углов и углов места, что актуально для последующей обработки полученных оценок в системах принятия решений с нечеткой логикой. Moreover, the result obtained in the form of the field in the space azimuth angles and elevation angles, which is important for subsequent processing of the count in the decision-making systems with fuzzy logic.

Отметим, что при отсутствии шумов значения оценок экспоненциальных функций принимают вид: η 11 =-0,7507+j0,66064, η 12 =-0,68559-j0,72799, η 21 =-0,12333-j0,99237, η 22 =0,81195+j0,58372, т.е. Note that in the absence of noise estimates values of exponential functions take the following form: η 11 = -0,7507 + j0,66064, η 12 = -0,68559-j0,72799, η 21 = -0,12333-j0,99237, η 22 = 0,81195 + j0,58372, i.e. абсолютные погрешности определения их действительных и мнимых частей, соответственно равны (таблица 8). absolute error determine their real and imaginary parts, respectively (Table 8).

Таблица 8 Table 8
l, k l, k | | Re Re [ [ η η l l k k ] ] - Re Re [ [ η η ^ ^ l l k k ] ] | |
Figure 00000103
| | Im Im [ [ η η l l k k ] ] - Im Im [ [ η η ^ ^ l l k k ] ] | |
Figure 00000104
1, 1 eleven 0,00131 0.00131 0,00338 0.00338
1, 2 12 0,00062 0.00062 0,00402 0.00402
2, 1 2, 1 0,00035 0.00035 0,00086 0.00086
2, 2 2, 2 0,00145 0.00145 0,00022 0.00022

и их максимальные значения не превышают значений 0,00402 и 0,00338, соответственно, для первого и второго ИРИ. and their maximum values ​​do not exceed values ​​of 0.00402 and 0.00338, respectively, the first and second IRI. Таким образом, для получения оценки углового положения соответствующих ИРИ в соответствии с предлагаемым способом величина е должна быть не меньше этих значений. Thus, to obtain an estimate of angular position corresponding IRI according to the method the value of e must be not less than these values.

При этом оценки, полученные на основе способа-прототипа, существенно не улучшаются: θ 1 =35,00°, β 1 =13,09°, θ 2 =15,00°, β 2 =148,41°. The estimates derived from the prototype method is not substantially improved: θ 1 = 35,00 °, β 1 = 13,09 °, θ 2 = 15,00 °, β 2 = 148,41 °. Результаты по предлагаемому способу для этого случая представлены в таблицах 9-13. The results of the proposed method for this case are presented in Tables 9-13.

Результаты интервальной оценки при ε=0,05 Interval evaluation results ε = 0,05

Таблица 9 Table 9
Номер положительного результата при сравнении The number of positive results in the comparison Значение азимутального угла, град. The value of the azimuthal angle, deg. Значение угла места, град. The value of the elevation angle, deg.
1 one 34 34 19 nineteen
2 2 34 34 20 20
3 3 35 35 17 17
4 four 35 35 18 18
5 five 35 35 19 nineteen
6 6 35 35 20 20
7 7 35 35 21 21
8 eight 35 35 22 22
9 9 35 35 23 23
10 ten 36 36 20 20
11 eleven 36 36 21 21
12 12 194 194 39 39
13 13 194 194 40 40
14 14 194 194 41 41
15 15 195 195 39 39
16 sixteen 195 195 40 40
17 17 195 195 41 41
18 18 196 196 40 40
19 nineteen 196 196 41 41

Результаты интервальной оценки при ε=0,04 Interval evaluation results ε = 0,04

Таблица 10 Table 10
Номер положительного результата при сравнении The number of positive results in the comparison Значение азимутального угла, град. The value of the azimuthal angle, deg. Значение угла места, град. The value of the elevation angle, deg.
1 one 35 35 18 18
2 2 35 35 19 nineteen
3 3 35 35 20 20
4 four 35 35 21 21
5 five 35 35 22 22
6 6 195 195 39 39
7 7 195 195 40 40
8 eight 195 195 41 41

Результаты интервальной оценки при ε=0,03 Interval evaluation results ε = 0,03

Таблица 11 Table 11
Номер положительного результата при сравнении The number of positive results in the comparison Значение азимутального угла, град. The value of the azimuthal angle, deg. Значение угла места, град. The value of the elevation angle, deg.
1 one 35 35 18 18
2 2 35 35 19 nineteen
3 3 35 35 20 20
4 four 35 35 21 21
5 five 195 195 40 40

Результаты интервальной оценки при ε=0,02 Interval evaluation results ε = 0,02

Таблица 12 Table 12
Номер положительного number positive
результата при сравнении the result of the comparison
Значение азимутального угла, град. The value of the azimuthal angle, deg. Значение угла места, град. The value of the elevation angle, deg.
1 one 35 35 19 nineteen
2 2 35 35 20 20
3 3 35 35 21 21
4 four 195 195 40 40

Результаты интервальной оценки при ε=0,01 Interval evaluation results ε = 0,01

Таблица 13 Table 13
Номер положительного результата при сравнении The number of positive results in the comparison Значение азимутального угла, град. The value of the azimuthal angle, deg. Значение угла места, град. The value of the elevation angle, deg.
1 one 35 35 20 20
2 2 195 195 40 40

Таким образом, предлагаемый способ обладает устойчивостью к действию рассматриваемого класса помех. Thus, the proposed method has resistance to the interference reporting class. Кроме того, приведенные результаты показывают, что способ-прототип даже при отсутствии помех дает существенную погрешность в определении углов места и азимутальных углов, больших 180°. Furthermore, these results show that the prototype method, even in the absence of interference gives a significant error in the determination of elevation angles and azimuth angles larger than 180 °.

Claims (1)

  1. Способ пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте, при котором принимают многолучевой сигнал посредством многоэлементной антенной системы, синхронно преобразовывают ансамбль принятых сигналов, зависящих от времени и номера элемента антенной системы, в цифровые сигналы, преобразовывают цифровые сигналы в сигнал амплитудно-фазового распределения, описывающий распределение амплитуд и фаз на элементах антенной системы, формируют из амплитуд комплексных сигналов амплитудно-фазового распределения системы линейных алгебраич Method DF radio sources at the same frequency, when receiving multipath signals through the multi-element antenna system synchronously convert ensemble received signals that depend on the time and number of the element of the antenna system, into digital signals, converts digital signals into a signal amplitude-phase distribution describing the amplitude distribution and phases at the antenna elements of the system are formed of complex signal amplitudes of the amplitude-phase distribution of linear algebraic system еских уравнений, первая строка которой представляет собой в левой части уравнения сумму произведений коэффициентов полинома экспоненциальных функций и амплитуд сигналов с линейно расположенных антенных элементов, взятых последовательно, начиная с амплитуды, соответствующей антенному элементу, выбранного в качестве фазового центра, число элементов суммирования равно количеству источников радиоизлучения, а правая часть представляет невыбранное еще значение амплитуды сигнала со следующего последовательно расположенного антенного э eskih equations, the first row of which represents the left-hand side of equation sum of products of the coefficients of the polynomial of exponential functions and signal amplitudes linearly arranged antenna elements taken sequentially starting from the amplitude of the corresponding antenna element, selected as the phase center, the number of elements of the summation is equal to the number of sources radio, while the right part is the non-selection signal has an amplitude value with the next successively located antenna e лемента, при этом каждое последующее уравнение в системе сформированных линейных алгебраических уравнений является сдвигом коэффициентов уравнения вправо на одну позицию по отношению к предыдущему уравнению, определяют решения этой системы уравнений и определяют корни полинома - экспоненциальные функции, аргументами каждой из которых являются азимутальные и угломестные пеленги только одного из источников радиоизлучения, отличающийся тем, что до приема сигналов из элементов антенной системы формируют L линейных антенных подсистем, L lementa, each subsequent equation system formed of linear algebraic equations is the right shift of the coefficients in one position with respect to the previous equation, is determined solving this system of equations and determining the polynomial roots - exponential function arguments of each of which are azimuth and elevation bearings only one of the radio sources, characterized in that to receive signals from the antenna elements form a system of linear antenna subsystems L, L 2, расположенных под разными углами относительно друг друга, каждая из которых содержит M l , 2 arranged at different angles relative to each other, each of which comprises M l, l l = = 1, one, L L ¯ ¯ , .
    Figure 00000105
    элементов, выполняют вышеперечисленные операции с сигналами для каждой из антенных подсистем, получая оценки elements perform the above operation signals for each of the antenna subsystems, yielding estimates η η l l k k
    Figure 00000106
    значений экспоненциальных функций η lk =ехр(j(2π/λ)dcos(θ kl )cosβ k ), values of exponential functions η lk = exp (j (2π / λ) dcos (θ k + γ l) cosβ k), k k = = 1, one, K K ¯ ¯ , .
    Figure 00000107
    l l = = 1, one, L L ¯ ¯ , .
    Figure 00000108
    где K - количество источников радиоизлучения, j - мнимая единица, λ - длина волны сигналов источников радиоизлучения, d - расстояние между соседними элементами антенных подсистем, θ k , β k - азимутальный и угломестный пеленги k-го источника радиоизлучения, γ l - угловое положение в азимутальной плоскости линейных антенных подсистем относительно первой из них, where K - number of radio sources, j - imaginary unit, λ - wavelength of signals of radio sources, d - the distance between adjacent elements of the antenna subsystems, θ k, β k - azimuth and elevation bearings k-th radio source, γ l - angular position in the azimuth plane linear antenna subsystems relative to the first of them, l l = = 1, one, L L ¯ ¯ , .
    Figure 00000108
    γ l =0, получают интервальную оценку (θ k , β k ) инт углового положения каждого k-го источника радиоизлучения как двумерную область в пространстве азимутальных углов и углов места, являющуюся пересечением L областей, полученных для каждой l-й, γ l = 0, is prepared interval estimate (θ k, β k) int of the angular position of each k-th radio source such as a two-dimensional domain in space and azimuthal angles of elevation angles, L is the intersection of the areas obtained for each l-th, l l = = 1, one, L L ¯ ¯ , .
    Figure 00000108
    антенной подсистемы, при этом каждая из этих L областей формируется как отображение областей в комплексных пространствах значений η lk , накрывающих соответствующие им оценки antenna subsystems, each of the L regions is formed as the display areas in the spaces of complex values η lk, covering the corresponding evaluation η η l l k k
    Figure 00000109
    , в пространство дискретных значений угловых координат по азимуту и углу места, при необходимости выделяют точечные оценки углового положения источников радиоизлучения как середины соответствующих интервальных оценок (θ k , β k ) инт . Into the space of discrete values of angular coordinates of azimuth and elevation, if necessary, isolated point estimates the angular position of radio sources as a means of respective interval estimates (θ k, β k) Int.
RU2014112872A 2014-04-02 2014-04-02 Method of finding direction of radio-frequency sources at one frequency RU2556699C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014112872A RU2556699C1 (en) 2014-04-02 2014-04-02 Method of finding direction of radio-frequency sources at one frequency

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014112872A RU2556699C1 (en) 2014-04-02 2014-04-02 Method of finding direction of radio-frequency sources at one frequency

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2556699C1 true RU2556699C1 (en) 2015-07-20

Family

ID=53611517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014112872A RU2556699C1 (en) 2014-04-02 2014-04-02 Method of finding direction of radio-frequency sources at one frequency

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2556699C1 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4339755A (en) * 1980-03-03 1982-07-13 The Boeing Company Passive-type range determining system using scanning receiving devices
US5361073A (en) * 1975-06-26 1994-11-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Determination of jammer range and azimuth by use of a coherent side lobe canceller system
EP0834748A1 (en) * 1996-10-01 1998-04-08 He Holdings, Inc. Dba Hughes Electronics Vehicle position tracking technique
RU2207583C1 (en) * 2001-11-29 2003-06-27 Закрытое акционерное общество Научно-производственное предприятие аппаратно-программных систем "Поиск" Process of taking bearings to radiation sources simultaneously hitting reception band
WO2005073749A1 (en) * 2004-01-29 2005-08-11 Rathgeber, Thomas Method and device for finding objects
WO2006114426A1 (en) * 2005-04-26 2006-11-02 Thales Device and method for the passive localisation of radiating targets
RU2289146C1 (en) * 2005-02-21 2006-12-10 Открытое акционерное общество "Воронежское центральное конструкторское бюро "Полюс" (ОАО "ВЦКБ "Полюс") Method for detection and direction finding of radio signals
RU2380719C2 (en) * 2008-02-21 2010-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (ГОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана") Method for location finding of radiation sources at one frequency
RU2382379C2 (en) * 2008-02-21 2010-02-20 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э. Баумана" Method for multi-signal location of radio-frequency radiation sources at one frequency

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5361073A (en) * 1975-06-26 1994-11-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Determination of jammer range and azimuth by use of a coherent side lobe canceller system
US4339755A (en) * 1980-03-03 1982-07-13 The Boeing Company Passive-type range determining system using scanning receiving devices
EP0834748A1 (en) * 1996-10-01 1998-04-08 He Holdings, Inc. Dba Hughes Electronics Vehicle position tracking technique
RU2207583C1 (en) * 2001-11-29 2003-06-27 Закрытое акционерное общество Научно-производственное предприятие аппаратно-программных систем "Поиск" Process of taking bearings to radiation sources simultaneously hitting reception band
WO2005073749A1 (en) * 2004-01-29 2005-08-11 Rathgeber, Thomas Method and device for finding objects
RU2289146C1 (en) * 2005-02-21 2006-12-10 Открытое акционерное общество "Воронежское центральное конструкторское бюро "Полюс" (ОАО "ВЦКБ "Полюс") Method for detection and direction finding of radio signals
WO2006114426A1 (en) * 2005-04-26 2006-11-02 Thales Device and method for the passive localisation of radiating targets
RU2380719C2 (en) * 2008-02-21 2010-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (ГОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана") Method for location finding of radiation sources at one frequency
RU2382379C2 (en) * 2008-02-21 2010-02-20 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э. Баумана" Method for multi-signal location of radio-frequency radiation sources at one frequency

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ahmad et al. Synthetic aperture beamformer for imaging through a dielectric wall
Fang et al. A novel algorithm for multipath fingerprinting in indoor WLAN environments
Xin et al. Computationally efficient subspace-based method for direction-of-arrival estimation without eigendecomposition
Poisel Electronic warfare target location methods
Ho et al. Radar array processing
Yoon et al. High-resolution through-the-wall radar imaging using beamspace MUSIC
Haykin et al. Some aspects of array signal processing
US6677885B1 (en) Method for mitigating atmospheric propagation error in multiple pass interferometric synthetic aperture radar
Azzouzi et al. New measurement results for the localization of uhf rfid transponders using an angle of arrival (aoa) approach
US6377214B1 (en) Pipelined processing algorithm for interferometer angle of arrival estimation
Zhou et al. Tracking the direction-of-arrival of multiple moving targets by passive arrays: Algorithm
Leshem et al. Array calibration in the presence of multipath
Xia et al. Decoupled estimation of 2-D angles of arrival using two parallel uniform linear arrays
US20090257312A1 (en) Autonomous Sonar System and Method
Zhang et al. Modeling PSInSAR time series without phase unwrapping
Lin et al. A new constrained weighted least squares algorithm for TDOA-based localization
US20060087475A1 (en) Correlation interferometer geolocation
Torres et al. Whitening in range to improve weather radar spectral moment estimates. Part I: Formulation and simulation
US20040150558A1 (en) Robust capon beamforming
Pattison et al. Sensitivity analysis of dual-satellite geolocation
Tivive et al. A subspace projection approach for wall clutter mitigation in through-the-wall radar imaging
Huang et al. Robust Adaptive Beamforming With a Novel Interference-Plus-Noise Covariance Matrix Reconstruction Method.
Wang et al. An asymptotically efficient estimator in closed-form for 3-D AOA localization using a sensor network
Lee et al. Bayes error evaluation of the Gaussian ML classifier
Ulander Accuracy of using point targets for SAR calibration