RU2580933C1 - Method of determining range to radio source - Google Patents

Method of determining range to radio source Download PDF

Info

Publication number
RU2580933C1
RU2580933C1 RU2015113545/07A RU2015113545A RU2580933C1 RU 2580933 C1 RU2580933 C1 RU 2580933C1 RU 2015113545/07 A RU2015113545/07 A RU 2015113545/07A RU 2015113545 A RU2015113545 A RU 2015113545A RU 2580933 C1 RU2580933 C1 RU 2580933C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iri
base
radio
angle
phase
Prior art date
Application number
RU2015113545/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Вячеславович Четвергов
Виктор Александрович Шик
Original Assignee
Акционерное общество "Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи" (АО "КБ "Связь")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи" (АО "КБ "Связь") filed Critical Акционерное общество "Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи" (АО "КБ "Связь")
Priority to RU2015113545/07A priority Critical patent/RU2580933C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2580933C1 publication Critical patent/RU2580933C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering and communications.
SUBSTANCE: invention relates to radio engineering and can be used in radio monitoring systems when solving the problem of determining coordinates of objects concealed-carriers of radio-frequency sources.
EFFECT: technical result is possibility of determining distance to radiation source, mainly stations VHF range of operating outside the horizon, antenna which can be omnidirectional or highly-directional, scanning or fixed.
1 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к пассивной радиолокации, и может быть использовано в системах радиоконтроля при решении задачи скрытного определения координат объектов-носителей источников радиоизлучения (ИРИ), преимущественно станций УКВ-диапазона, работающих за пределами дальности радиогоризонта.The invention relates to radio engineering, namely to passive radar, and can be used in radio monitoring systems when solving the problem of covertly determining the coordinates of objects-carriers of radio emission sources (IRI), mainly VHF stations operating outside the range of the radio horizon.

Известен способ пассивного определения дальности до ИРИ - излучающей обзорной радиолокационной станции (РЛС), использующий радиопеленгатор с дополнительным приемным пунктом [1]. Определение дальности достигается путем измерения интервала времени прохождения луча сканирующей антенны РЛС по измерительной базе, образованной антенной пеленгатора и антенной дополнительного приемного пункта. Способ применим для определения дальности до РЛС со сканирующими узконаправленными антеннами, что является его ограничением и, в известной степени, недостатком.A known method of passive determination of the distance to the IRI - emitting surveillance radar station (radar) using a direction finder with an additional receiving point [1]. The determination of the range is achieved by measuring the time interval of passage of the beam of the scanning radar antenna along the measuring base formed by the direction finder antenna and the antenna of the additional receiving point. The method is applicable for determining the range to a radar with scanning narrowly oriented antennas, which is its limitation and, to a certain extent, a disadvantage.

Также известен способ [2], позволяющий определять дальность до ИРИ с направленной антенной, как сканирующей, так и неподвижной, ориентированной своим главным лепестком на антенну пеленгатора. Измерительная база из трех приемных пунктов осуществляет съем пропорциональных напряженности поля амплитуд сигнала, по которым восстанавливается главный лепесток антенного луча ИРИ в линейной мере. Дальность до ИРИ определяется отношением рассчитанной ширины антенного луча ИРИ в линейных единицах к извлеченному из базы данных значению ширины антенного луча в угловой радианной мере.Also known is a method [2], which allows one to determine the distance to the IRI with a directional antenna, both scanning and stationary, oriented with its main lobe to the direction finder antenna. The measuring base of the three receiving points carries out the acquisition of the signal amplitude amplitudes proportional to the field strength, according to which the main lobe of the IRI antenna beam is restored in a linear measure. The distance to the IRI is determined by the ratio of the calculated width of the antenna beam of the IRI in linear units to the value of the antenna beam width extracted from the database in an angular radian measure.

Оба способа имеют общий недостаток: не представляется возможным измерять дальность до источников излучения с всенаправленными антеннами, которые имеют, как известно, большинство связных радиостанций.Both methods have a common drawback: it is not possible to measure the distance to radiation sources with omnidirectional antennas, which, as is known, have the majority of connected radio stations.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу следует признать общеизвестный триангуляционный способ, принятый в качестве прототипа. Способ основан на измерении направлений на ИРИ в двух приемных пунктах, разнесенных на известную измерительную базу, и вычислении дальности до ИРИ по известной базе и измеренным направлениям [3, стр. 496].The closest in technical essence to the proposed method should be recognized as the well-known triangulation method, adopted as a prototype. The method is based on measuring directions to the IRI at two receiving centers spaced at a known measuring base, and calculating the distance to the IRI from a known base and measured directions [3, p. 496].

Недостатки способа-прототипа:The disadvantages of the prototype method:

- большой и сложный аппаратурный состав, требующий не менее двух высокоточных радиопеленгаторов;- a large and complex hardware, requiring at least two high-precision direction finders;

- большая измерительная база, зачастую соизмеримая с дальностью до объекта ввиду ограниченной точности пеленгования, определяемой размером апертуры антенной системы радиопеленгатора (особенно в нижней части УКВ диапазона), что ограничивает применимость способа на одном подвижном объекте-носителе радиопеленгаторов;- a large measuring base, often commensurate with the range to the object due to the limited accuracy of direction finding, determined by the aperture size of the antenna system of the direction finder (especially in the lower part of the VHF range), which limits the applicability of the method on a single moving object-carrier of direction finders;

- необходимость иметь каналы связи (радиосвязи) для передачи в пункт обработки данных результатов измерения направлений.- the need to have communication channels (radio communications) for transmission to the data processing point of the measurement results of directions.

Целью изобретения является:The aim of the invention is:

- упрощение аппаратурного состава;- simplification of the hardware;

- уменьшение измерительной базы до величины, приемлемой для объекта-носителя аппаратуры;- reduction of the measuring base to a value acceptable for the equipment carrier object;

- исключение (ввиду уменьшения измерительной базы) каналов радиосвязи.- an exception (due to a decrease in the measuring base) of radio channels.

Техническим результатом изобретения является возможность определения дальности до ИРИ, работающих за пределами радиогоризонта, антенны которых могут быть всенаправленными или остронаправленными, сканирующими или неподвижными.The technical result of the invention is the ability to determine the range to the IRI, operating outside the radio horizon, the antennas of which can be omnidirectional or highly directional, scanning or stationary.

Определение дальности основывается на измерении так называемого угла охвата измерительной базы, т.е. угла, под которым ИРИ «видит» измерительную базу.Range determination is based on measuring the so-called coverage angle of the measuring base, i.e. the angle at which the IRI "sees" the measuring base.

Для достижения указанного технического результата предлагается способ определения дальности до источника радиоизлучения, включающий:To achieve the specified technical result, a method for determining the range to the source of radio emission is proposed, including:

- обнаружение, пеленгование и измерение несущей частоты сигнала ИРИ пеленгатором, имеющим не менее трех приемных пунктов, антенны которых образуют линейную измерительную базу пеленгатора и одновременно входят в состав двух корреляционных радиоинтерферометров (КРИ) [4];- detection, direction finding and measurement of the carrier frequency of the IRI signal with a direction finder having at least three receiving points, the antennas of which form a linear measuring base of the direction finder and at the same time are part of two correlation radio interferometers (KRI) [4];

- измерение угла охвата, под которым ИРИ «видит» базу КРИ как алгебраическую разность направлений на ИРИ, измеренных корреляционными интерферометрами;- measurement of the angle of coverage, under which the IRI “sees” the CRI base as the algebraic difference of directions in the IRI measured by correlation interferometers;

- вычисление дальности до ИРИ как отношение проекции базы КРИ на плоскость фронта приходящего от ИРИ сигнала к углу охвата базы КРИ, выраженному в радианах.- Calculation of the distance to the IRI as the ratio of the projection of the CWI base onto the front plane of the signal coming from the IRI to the angle of coverage of the CWI base, expressed in radians.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе определения дальности угол охвата, под которым ИРИ «видит» базу КРИ, определяется алгебраической разностью измеренных направлений на ИРИ двумя разнесенными в горизонтальной плоскости радиоинтерферометрами.The technical result is achieved by the fact that in the proposed method for determining the range, the coverage angle at which the IRI “sees” the CRI base is determined by the algebraic difference of the measured directions on the IRI by two radio interferometers spaced in the horizontal plane.

Использование радиоинтерферометров позволяет существенно упростить аппаратурный состав путем замены сплошных антенн радиопеленгаторов простыми (например, штыревыми) антенными элементами, образующими измерительные базы КРИ, иметь при этом высокую точность измерения направления на ИРИ и достаточно малую измерительную базу и, как следствие, исключить каналы радиосвязи между приемными пунктами.The use of radio interferometers can significantly simplify the hardware by replacing continuous antennas of direction finders with simple (for example, pin) antenna elements that form the measuring base of the CWI, while having high accuracy in measuring the direction to the IRI and a sufficiently small measuring base and, as a result, eliminating the radio channels between the receiving points.

Предлагаемый способ поясняется чертежами.The proposed method is illustrated by drawings.

Фиг. 1. Принцип измерения угла охвата.FIG. 1. The principle of measuring the angle of coverage.

Фиг. 2. Структурная схема устройства определения дальности до ИРИ.FIG. 2. The structural diagram of the device for determining the range to Iran.

На чертежах приняты следующие обозначения:In the drawings, the following notation:

Фиг. 1a. Направления на ИРИ близки к траверзным по отношению к базе.FIG. 1a. Directions to Iran are close to traverse with respect to the base.

Фиг. 1б. Направления на ИРИ отличаются от траверзных.FIG. 1b. Directions to Iran differ from traverse ones.

1, 2, 3 - антенные элементы фазового пеленгатора, 1 и 2 - антенные элементы первого корреляционного радиоинтерферометра (КРИ), 2 и 3 - второго КРИ;1, 2, 3 - antenna elements of the phase direction finder, 1 and 2 - antenna elements of the first correlation radio interferometer (KRI), 2 and 3 - of the second KRI;

4 - местоположение ИРИ;4 - location of Iran;

5, 6 - фазовые центры 1-го и 2-го КРИ;5, 6 - phase centers of the 1st and 2nd CWI;

l - база КРИ;l - KRI base;

7, 8 - нормали к базам КРИ;7, 8 - normal to the CWI bases;

α1 и α2 - направления на ИРИ, измеренные 1-ми 2-м КРИ (положительное направление - вправо от нормали, отрицательное - влево от нормали к базе);α 1 and α 2 are the directions to the IRI, measured by the 2nd 2nd CWI (the positive direction is to the right of the normal, the negative is to the left of the normal to the base);

Δα - угол охвата базы КРИ.Δα is the angle of coverage of the CWI base.

Фиг. 2.FIG. 2.

1, 2, 3 - антенные элементы фазового пеленгатора, образующие линейную измерительную базу,1, 2, 3 - antenna elements of the phase direction finder, forming a linear measuring base,

- 1, 2 - базу 1-го КРИ;- 1, 2 - base of the 1st KRI;

- 2, 3 - базу 2-го КРИ;- 2, 3 - base of the 2nd KRI;

4 - приемно-пеленгаторный блок, вычислитель курсового угла 5 и частоты сигнала ИРИ 6;4 - receiving-direction finding unit, calculator heading angle 5 and the frequency of the signal IRI 6;

7 - частотно-перестраиваемые фильтры;7 - frequency tunable filters;

8 - управляемые фазовращатели, 8а - перемещающие электрическую ось КРИ влево, 8б - вправо;8 - controlled phase shifters, 8a - moving the CWI electric axis to the left, 8b - to the right;

9 - перемножители принятых сигналов;9 - multipliers of the received signals;

10 - фазовые различители;10 - phase discriminators;

11, 12 - выходы перемножителей 9;11, 12 - outputs of the multipliers 9;

13, 14, 18, 19 - цепи управления фазовращателями 8;13, 14, 18, 19 - control circuit phase shifters 8;

15, 20 - сигналы «останов фазовращателей»;15, 20 - signals “stop phase shifters”;

16, 17, 21, 22 - отсчеты фазовращателей;16, 17, 21, 22 - readings of phase shifters;

23 - вычислитель угла охвата базы КРИ;23 - calculator of the angle of coverage of the CWI base;

24 - вычислитель дальности до ИРИ;24 - range calculator to Iran;

25 - код дальности ИРИ;25 - Iran range code;

26 - сигнал подтверждения приема кода дальности;26 - a signal of acknowledgment of reception of a range code;

27 - сигнал сброса в нуль фазовращателей.27 - reset signal to zero phase shifters.

Способ определения дальности до ИРИ осуществляется следующим образом.The method of determining the range to Iran is as follows.

1. Сигналы, излученные ИРИ, принимаются антенными элементами, образующими линейную измерительную базу пеленгатора и одновременно входящими в состав 1-го и 2-го корреляционных радиоинтерферометров (КРИ).1. The signals emitted by the IRI are received by the antenna elements forming the linear measuring base of the direction finder and at the same time included in the 1st and 2nd correlation radio interferometers (KRI).

2. Принятые сигналы обнаруживаются, пеленгуются и производится измерение их параметров излучения, в том числе несущей частоты (длины волны).2. Received signals are detected, direction-finding and measured by their radiation parameters, including the carrier frequency (wavelength).

3. Сигналы обрабатываются 1-ми 2-м КРИ, каждый из которых определяет направление на ИРИ (α1 или α2 на фиг. 1) как отклонение от нормали к базе ИРИ, взятое со своим знаком (плюс - вправо, минус - влево от нормали), которое управляется фазовращателями 8б и 8а соответственно, алгебраическая сумма отсчетов фазы которых характеризует направление на ИРИ (α1 или α2), а алгебраическая разность сумм принимается за меру угла охвата Δα, под которым ИРИ «видит» базу КРИ.3. The signals are processed by the 2nd 2nd CWI, each of which determines the direction to the IRI (α 1 or α 2 in Fig. 1) as a deviation from the normal to the IRI base, taken with its own sign (plus - to the right, minus - to the left from the normal), which is controlled by phase shifters 8b and 8a, respectively, whose algebraic sum of phase samples characterizes the direction to the IRI (α 1 or α 2 ), and the algebraic difference of the sums is taken as a measure of the angle of coverage Δα, under which the IRI “sees” the CRI base.

4. Вычисляется дальность до ИРИ как отношение проекции базы радиоинтерферометра на плоскость фронта приходящего от ИРИ сигнала к углу охвата базы радиоинтерферометра, выраженному в радианах.4. The distance to the IRI is calculated as the ratio of the projection of the base of the radio interferometer on the front plane of the signal coming from the IRI to the angle of coverage of the base of the radio interferometer, expressed in radians.

Устройство (фиг. 2), в котором реализуется предложенный способ, содержит:The device (Fig. 2), which implements the proposed method, contains:

- фазовый пеленгатор с антенными элементами 1, 2, 3 и приемно-пеленгаторным блоком 4;- phase direction finder with antenna elements 1, 2, 3 and receiving-direction finding unit 4;

- 1-й и 2-й радиоинтерферометры, в каждый из которых входят два антенных элемента (1 и 2 для первого, 2 и 3 - для второго радиоинтерферометра), два частотно-перестраиваемых фильтра 7, два управляемых фазовращателя 8а и 8б, перемножитель принятых сигналов 9 и фазовый различитель 10;- 1st and 2nd radio interferometers, each of which includes two antenna elements (1 and 2 for the first, 2 and 3 for the second radio interferometer), two tunable frequency filters 7, two controlled phase shifters 8a and 8b, the multiplier adopted signals 9 and phase discriminator 10;

- вычислитель угла охвата базы интерферометра 23;- calculator of the angle of coverage of the base of the interferometer 23;

- вычислитель дальности до ИРИ 24.- distance calculator to Iran 24.

Фазовый пеленгатор построен по схеме двухбазового интерферометра (см. [3], с. 300, рис. 5.66), обнаружение сигнала ИРИ и определение его несущей частоты осуществляется в частотной области с использованием преобразования Фурье [5].The phase direction finder is constructed according to the scheme of a two-base interferometer (see [3], p. 300, Fig. 5.66), the IRI signal is detected and its carrier frequency is determined in the frequency domain using the Fourier transform [5].

Антенные элементы 1, 2, 3 могут быть различного типа, преимущественно с вертикальной поляризацией, чаще всего используемой в УКВ-радиостанциях.Antenna elements 1, 2, 3 can be of various types, mainly with vertical polarization, most often used in VHF radio stations.

Входящие в радиоинтерферометры перемножители 9, фазовые различители 10 - традиционные устройства, имеющиеся в каталогах фирм HEWLLET PACKARD и ANALOG DEVICES; в качестве управляемых фазовращателей могут быть использованы квадратурные фазовые модуляторы этих же фирм [6], [7], [8], частотно-перестраиваемые фильтры 7 описаны в [9], [10], [11], плавная частотная перестройка в них осуществляется варакторами.Multipliers included in the radio interferometers 9, phase discriminators 10 - traditional devices available in the catalogs of HEWLLET PACKARD and ANALOG DEVICES; quadrature phase modulators of the same companies [6], [7], [8] can be used as controlled phase shifters, frequency-tunable filters 7 are described in [9], [10], [11], smooth frequency tuning in them is carried out varactors.

Оригинальные элементы структурной схемы фиг. 2 - вычислитель угла охвата 23 и вычислитель дальности 24 - выполнены в цифровой форме и содержат АЦП и соответствующие функциональные преобразователи.The original structural elements of FIG. 2 - the calculator of the angle of coverage 23 and the calculator of the range 24 - are made in digital form and contain the ADC and the corresponding functional converters.

Выход 25 устройства фиг.2 представляет дальность до ИРИ в цифровом коде, который транслируется потребителю, от потребителя получают сигнал 26 подтверждения приема кода дальности.The output 25 of the device of FIG. 2 represents the range to the IRI in a digital code that is broadcast to the consumer, a signal 26 confirming receipt of the range code is received from the consumer.

Устройство (фиг. 2), реализующее способ определения дальности до ИРИ, работает следующим образом. Радиосигналы ИРИ принимаются антенными элементами 1, 2, 3, образующими линейную измерительную базу пеленгатора, и поступают в приемно-пеленгаторный блок 4, где когерентно усиливаются в полосе частот, существенно превышающей ширину спектра одиночного сигнала ИРИ, и после оцифровывания подвергаются Фурье-преобразованию. Спектр мощности сигнала опорного антенного элемента (например, первого) сравнивается с порогом обнаружения, и запоминаются частоты, на которых обнаружены сигналы ИРИ; также вычисляются направления на ИРИ относительно измерительной базы. Из запомненных частот выбирается частота ИРИ, дальность до которого необходимо определить, на эту частоту настраиваются фильтры 7 1-го и 2-го интерферометров, а в вычислителе угла охвата базы 23 рассчитывается ширина отдельного лепестка диаграммы направленности КРИ, определяющая максимальную однозначную величину угла охвата базы λ/2l и минимально возможную однозначную дальность до ИРИ 2l2/λ, где λ - длина волны сигнала ИРИ, l - база КРИ. Настроенные на выбранную частоту фильтры 7 пропускают сигналы выбранного ИРИ к фазовращателям 8а и 8б, установленным на нуль, и далее к входам перемножителей 9. На выходе перемножителя 9, например 1-го КРИ, возникает напряжение 11, по амплитуде и полярности соответствующее тому или иному лепестку диаграммы направленности КРИ в направлении на ИРИ. Напряжение 11 поступает в приемно-пеленгаторный блок 4 для выработки сигналов управления 13 и 14 фазовращателями 8а и 8б соответственно, а также в фазовый различитель 10, который фиксирует переход через нуль амплитуд двух соседних лепесков диаграммы направленности КРИ, фазы которых пртивоположны, и вырабатывает сигнал «останов фазовращателей» 15, когда крутизна пеленгаторной характеристики радиоинтерферометра и точность измерения им направления на ИРИ наибольшая. В зависимости от нахождения направления на ИРИ влево или вправо от максимума (или минимума) интерференционного лепестка диаграммы направленности интерферометра включается управление 13 или 14 аттенюатором 8а или 8б, показания аттенюатора монотонно увеличиваются, а выходное напряжение 11 перемножителя 9 приближается к нулю до момента достижения упомянутой выше точки перехода через нуль, при этом сигнал управления блокируется и отсчеты аттенюаторов 16 и 17, характеризующие направление α1 (см. фиг. 1), измеряемое 1-м КРИ, транслируются в вычислитель угла охвата базы 23.The device (Fig. 2) that implements the method of determining the range to Iran, works as follows. The IRI radio signals are received by the antenna elements 1, 2, 3, forming a linear measuring base of the direction finder, and enter the receiving-direction finding unit 4, where they are coherently amplified in a frequency band significantly exceeding the spectral width of a single IRI signal, and after digitization they undergo Fourier transform. The power spectrum of the signal of the reference antenna element (for example, the first) is compared with the detection threshold, and the frequencies at which the IRI signals are detected are stored; directions to the IRI relative to the measuring base are also calculated. From the stored frequencies, the frequency of the IRI is selected, the distance to which it is necessary to determine, the filters 7 of the 1st and 2nd interferometers are tuned to this frequency, and the width of the individual lobe of the radiation pattern of the CWI is calculated in the base angle calculator 23, which determines the maximum unique value of the base angle λ / 2l and the minimum possible unambiguous range to the IRI 2l 2 / λ, where λ is the wavelength of the IRI signal, l is the CRI base. The filters 7 tuned to the selected frequency pass the signals of the selected IRI to the phase shifters 8a and 8b, set to zero, and then to the inputs of the multipliers 9. At the output of the multiplier 9, for example, the 1st KRI, voltage 11 arises, corresponding in amplitude and polarity to one or another the beam of the radiation pattern in the direction of the IRI. The voltage 11 is supplied to the receiving-direction finding unit 4 to generate control signals 13 and 14 of the phase shifters 8a and 8b, respectively, as well as to the phase discriminator 10, which detects the transition through zero of the amplitudes of two adjacent cores of the radiation pattern, the phases of which are opposite, and generates a signal " stop of phase shifters ”15, when the steepness of the direction-finding characteristic of the radio interferometer and the accuracy of measuring its direction in the IRI is greatest. Depending on whether the direction in the IRI is found to the left or right of the maximum (or minimum) of the interference lobe of the interferometer radiation pattern, the control of 13 or 14 of the attenuator 8a or 8b is turned on, the attenuator readings monotonically increase, and the output voltage 11 of the multiplier 9 approaches zero until the moment mentioned above is reached transition points through zero, while the control signal is blocked and the samples of the attenuators 16 and 17, characterizing the direction α 1 (see Fig. 1), measured by the 1st CWI, are transmitted in the calculation base angle of coverage 23.

Аналогичный процесс происходит во 2-м КРИ, когда по сигналу 12 его перемножителя 9 вырабатываются сигналы управления 18 и 19 фазовращателями 8а и 8б, и фазовый различитель 10 по достижении перехода через нуль вырабатывает сигнал «останов фазовращателей» 20, а отсчеты фазовращателей 21 и 22, характеризующие направление на ИРИ α2 (см. фиг. 1), транслируются в вычислитель угла охвата базы 23. Вычислитель угла охвата базы 23 выполняет операции:A similar process occurs in the 2nd KRI, when the signal 12 of its multiplier 9 generates control signals 18 and 19 of the phase shifters 8a and 8b, and the phase discriminator 10, upon reaching the zero transition, generates a signal “stop phase shifters” 20, and the samples of phase shifters 21 and 22 , characterizing the direction of the IRI α 2 (see Fig. 1), are translated into the calculator of the angle of coverage of the base 23. The calculator of the angle of coverage of the base 23 performs the following operations:

- вычисление алгебраической разницы отсчетов 1-го и 2-го КРИ с учетом того, что знак минус - у отсчетов фазовращателей 8а и знак плюс - у аттенюаторов 8б;- calculation of the algebraic difference in the samples of the 1st and 2nd CWI, taking into account the fact that the minus sign for the samples of the phase shifters 8a and the plus sign for the attenuators 8b;

- проверка: разность отсчетов должна быть не более 180°, т.е. угол охвата базы должен быть не более ширины отдельного лепестка ДН КРИ;- verification: the difference in readings should not be more than 180 °, i.e. the angle of coverage of the base should be no more than the width of a separate lobe of the bottom of the KRI;

- вычисление угла охвата базы Δα по формуле:- calculation of the angle of coverage of the base Δα by the formula:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где λ - длина волны сигнала ИРИ;where λ is the wavelength of the IRI signal;

l - измерительная база КРИ;l - measuring base of CWI;

Δ - алгебраическая разность отсчетов фазовращателей,Δ is the algebraic difference in the samples of the phase shifters,

и выдает код угла охвата Δα в вычислитель дальности 24. Вычислитель дальности 24 определяет дальность до ИРИ по формуле:and gives the code of the angle of coverage Δα in the range calculator 24. Range calculator 24 determines the distance to the IRI by the formula:

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где КУ - направление на ИРИ (курсовой угол ИРИ) относительно измерительной базы пеленгатора;where KU is the direction to Iran (course angle of Iran) relative to the measuring base of the direction finder;

Δα - угол охвата базы КРИ, радиан.Δα is the angle of coverage of the CWI base, radian.

Код дальности 25 с выхода вычислителя дальности 24 транслируется потребителю и после получения от потребителя подтверждения о получении 26 в приемно-пеленгаторном блоке 4 осуществляется переход на следующую из запомненных несущих частот ИРИ, и процесс повторяется.The range code 25 from the output of the range calculator 24 is transmitted to the consumer and after receiving from the consumer a confirmation of receipt 26 in the receiving-direction finding unit 4, the transition to the next of the stored carrier frequencies of the IRI is carried out, and the process is repeated.

Достижимость технического результата изобретения подтверждается расчетами пассивного измерения дальности для следующих условий (см. таблицу):The attainability of the technical result of the invention is confirmed by calculations of passive range measurement for the following conditions (see table):

- устройство располагается на корабле длиной не менее 200 м;- the device is located on a ship with a length of at least 200 m;

- база радиоинтерферометра l=100 м;- base of the radio interferometer l = 100 m;

- длина волны ИРИ λ=1 м;- wavelength IRI λ = 1 m;

- дальность до ИРИ 80 км;- range to Iran 80 km;

- курсовой угол ИРИ КУ=70°;- course angle IRI KU = 70 °;

- отношение сигнал/шум в месте приема

Figure 00000003
.- signal-to-noise ratio at the receiving location
Figure 00000003
.

Figure 00000004
Figure 00000004

Таким образом, за счет введения операций:Thus, due to the introduction of operations:

- измерения угла охвата, под которым ИРИ «видит» базу КРИ как алгебраическую разность направлений на ИРИ, измеренных корреляционными интерферометрами (КРИ);- measuring the angle of coverage at which the IRI “sees” the CRI base as the algebraic difference of directions in the IRI measured by correlation interferometers (CRI);

- вычисления дальности до ИРИ как отношение проекции базы КРИ на плоскость фронта приходящего от ИРИ сигнала к углу охвата базы КРИ, выраженному в радианах,- calculating the distance to the IRI as the ratio of the projection of the CWI base onto the front plane of the signal coming from the IRI to the angle of coverage of the CWI base, expressed in radians,

удается решить поставленную задачу с достижением технического результата.it is possible to solve the problem with the achievement of the technical result.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2444748 от 02.02.2010 г.1. RF patent No. 2444748 dated 02.02.2010

2. Патент РФ №2444749 от 26.07.2010 г.2. RF patent No. 2444749 from 07/26/2010

3. Теоретические основы радиолокации, под ред. Я.Д. Ширмана. - М., Советское радио, 1970.3. Theoretical Foundations of Radar, ed. POISON. Shirman. - M., Soviet Radio, 1970.

4. У. Христиансен, И. Хегбом. Радиотелескопы. - М., Мир, 1972.4. W. Christiansen, I. Hegbom. Radio telescopes. - M., Mir, 1972.

5. Дрогалин В.В. и др. Алгоритмы оценивания угловых координат ИРИ, основанные на методах спектрального анализа. // Успехи современной радиоэлектроники. 1988, №2, с. 3-17.5. Drogalin V.V. etc. Algorithms for estimating the angular coordinates of the IRI, based on spectral analysis methods. // Successes of modern radio electronics. 1988, No. 2, p. 3-17.

6. Designer's Reference Manual, Analog Devices, Inc., 1996.6. Designer's Reference Manual, Analog Devices, Inc., 1996.

7. Hewlett Packard. Communications Components Designer's Cattalog, 1997.7. Hewlett Packard. Communications Components Designer's Cattalog, 1997.

8. Designer's Guide, Hittite Microwave Corporation, 2004.8. Designer's Guide, Hittite Microwave Corporation, 2004.

9. Д.П. Андреев и др. Механически перестраиваемые приборы СВЧ и фильтры. М., Связь, 1973.9. D.P. Andreev et al. Mechanically tunable microwave devices and filters. M., Communication, 1973.

10. А.С. СССР №168814, Б.И., 1965, №5, с. 55.10. A.S. USSR No. 168814, B.I., 1965, No. 5, p. 55.

11. А.С. СССР №208046, Б.И., 1968, №3, с. 54.11. A.S. USSR No. 208046, B.I., 1968, No. 3, p. 54.

Claims (1)

Способ определения дальности до источника радиоизлучения (ИРИ), включающий обнаружение, пеленгование и измерение несущей частоты сигнала ИРИ фазовым пеленгатором, имеющим не менее чем три приемных пункта, антенны которых образуют линейную измерительную базу пеленгатора и одновременно входят в состав 1-го и 2-го корреляционных радиоинтерферометров (КРИ), каждый из которых содержит перемножитель сигналов, два регулируемых фазовращателя и фазовый различитель отличающийся тем, что фазовращателями 1-го КРИ осуществляют переход через нуль показаний 1-го фазового различителя, фиксируя при этом алгебраическую сумму отсчетов фазовращателей, характеризующую направление на ИРИ относительно нормали к базе 1-го КРИ, фазовращателями 2-го КРИ осуществляют переход через нуль показаний 2-го фазового различителя, фиксируя при этом алгебраическую сумму отсчетов фазовращателей, характеризующую направление на ИРИ относительно нормали к базе 2-го КРИ, вычисляют алгебраическую разность упомянутых сумм отсчетов и принимают ее за меру угла охвата, под которым ИРИ «видит» базу КРИ, при этом мера пропорциональна углу охвата и обратно пропорциональна сектору однозначности диаграммы направленности КРИ, и вычисляют дальность до ИРИ как отношение проекции базы КРИ на плоскость фронта приходящего от ИРИ сигнала к углу охвата базы КРИ, выраженному в радианах. A method for determining the distance to a source of radio emission (IRI), including the detection, direction finding and measurement of the carrier frequency of an IRI signal with a phase direction finder having at least three receiving points, the antennas of which form a linear measuring base of the direction finder and are simultaneously part of the 1st and 2nd correlation radio interferometers (KRI), each of which contains a signal multiplier, two adjustable phase shifters and a phase discriminator, characterized in that the phase shifters of the 1st KRI carry out zero crossing through readings of the 1st phase discriminator, while fixing the algebraic sum of the samples of the phase shifters, which characterizes the direction to the IRI relative to the normal to the base of the 1st CRF, phase shifters of the 2nd CRF carry out the zero reading of the second phase discriminator, fixing the algebraic sum of the samples phase shifters, which characterizes the direction of the IRI relative to the normal to the base of the 2nd GWI, calculate the algebraic difference of the mentioned sums of samples and take it as a measure of the angle of coverage at which the IRI "sees" the GWI base, while It is proportional to the angle of coverage and inversely proportional to the sector of unambiguity of the Raman radiation pattern, and the range to the IRI is calculated as the ratio of the projection of the Raman base on the front plane of the signal coming from the IRI to the angle of coverage of the radiated Raman base.
RU2015113545/07A 2015-04-13 2015-04-13 Method of determining range to radio source RU2580933C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015113545/07A RU2580933C1 (en) 2015-04-13 2015-04-13 Method of determining range to radio source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015113545/07A RU2580933C1 (en) 2015-04-13 2015-04-13 Method of determining range to radio source

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2580933C1 true RU2580933C1 (en) 2016-04-10

Family

ID=55794342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015113545/07A RU2580933C1 (en) 2015-04-13 2015-04-13 Method of determining range to radio source

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2580933C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2713514C1 (en) * 2019-08-12 2020-02-05 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method of controlling radiation of a source in a given direction

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5923285A (en) * 1998-03-30 1999-07-13 Lockheed Martin Corporation Low bandwidth digital radar video distribution system
RU2233456C2 (en) * 2001-03-11 2004-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" Object radio detection method
EP1471364A2 (en) * 2003-04-21 2004-10-27 Northrop Grumman Corporation A method of passively estimating an emitter's position and velocity using bearings-only without requiring observer acceleration
WO2008094293A2 (en) * 2006-07-07 2008-08-07 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Method and apparatus for target discrimination within return signals
RU2529483C1 (en) * 2013-05-13 2014-09-27 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи" (ОАО "КБ "Связь") Method for stealth radar location of mobile objects
RU2546330C1 (en) * 2014-02-14 2015-04-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральная служба охраны Российской Федерации (ФСО РФ) Method for polarisation-sensitive radio monitoring of mobile objects

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5923285A (en) * 1998-03-30 1999-07-13 Lockheed Martin Corporation Low bandwidth digital radar video distribution system
RU2233456C2 (en) * 2001-03-11 2004-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" Object radio detection method
EP1471364A2 (en) * 2003-04-21 2004-10-27 Northrop Grumman Corporation A method of passively estimating an emitter's position and velocity using bearings-only without requiring observer acceleration
WO2008094293A2 (en) * 2006-07-07 2008-08-07 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Method and apparatus for target discrimination within return signals
RU2529483C1 (en) * 2013-05-13 2014-09-27 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи" (ОАО "КБ "Связь") Method for stealth radar location of mobile objects
RU2546330C1 (en) * 2014-02-14 2015-04-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральная служба охраны Российской Федерации (ФСО РФ) Method for polarisation-sensitive radio monitoring of mobile objects

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Теоретические основы радиолокации. Под ред ШИРМАНА Я.Д.,Москва, Советское радио, 1970, с.496. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2713514C1 (en) * 2019-08-12 2020-02-05 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method of controlling radiation of a source in a given direction

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10539645B2 (en) Angle of arrival estimation
US8884810B2 (en) Compact beacon radar and full ATC services system
EP1872149B1 (en) Positioning system with a sparse antenna array
US10705177B2 (en) Method and system for determining an unambiguous angle of arrival using interferometry
RU2423719C1 (en) Method for adaptive measurement of spatial parameters of radio-frequency radiation sources and device for realising said method
RU2507647C1 (en) Controlled beamwidth phased antenna array
RU2546330C1 (en) Method for polarisation-sensitive radio monitoring of mobile objects
RU2661357C1 (en) Method of reviewing passive single-positive monopulse triple-oriented angular-differential-doppler locations of moving in space of the radio-emitting objects
EP3752848A1 (en) Radar system and method for determining direction to an object
RU2615491C1 (en) Method for simultaneous measuring two angular objective coordinates in review amplitude monopulse radar system with antenna array and digital signal processing
RU2580933C1 (en) Method of determining range to radio source
CA1159934A (en) Cancellation of group delay error by dual speed of rotation
US5812091A (en) Radio interferometric antenna for angle coding
RU2666555C2 (en) One-position correlation goniometric relative-long-dimensional method for determining the coordinates of the location of radio emission sources
RU2657237C1 (en) One-way method of the radio frequency sources location
EP2815249B1 (en) Method and apparatus for estimating a distance and a location through near-field multi-frequency radio transmissions
RU2674248C2 (en) One-position correlation goniometric method for determining coordinates of location of radio emission sources
RU2505831C2 (en) Radio direction finder
RU2471200C1 (en) Method for passive detection and spatial localisation of mobile objects
Harter et al. Analysis and implementation of a novel single-channel direction-finding method
RU2666519C2 (en) One-way method of radio frequency sources location
US11346916B2 (en) Geolocation of an electromagnetic emitter utilizing receptor pattern slope
EP4283323A1 (en) Communication device and method of operation
US20240134025A1 (en) Systems and methods for improving angle estimation accuracy for millimeter-wave radars
RU2671826C1 (en) One-position correlation goniometric method for determining coordinate of radio emission sources

Legal Events

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

Effective date: 20200414