RU2618522C1 - Phase direction finder - Google Patents

Phase direction finder Download PDF

Info

Publication number
RU2618522C1
RU2618522C1 RU2016111472A RU2016111472A RU2618522C1 RU 2618522 C1 RU2618522 C1 RU 2618522C1 RU 2016111472 A RU2016111472 A RU 2016111472A RU 2016111472 A RU2016111472 A RU 2016111472A RU 2618522 C1 RU2618522 C1 RU 2618522C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
adder
phase
signal
Prior art date
Application number
RU2016111472A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Витальевич Волков
Евгений Владимирович Кравцов
Руслан Иванович Рюмшин
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2016111472A priority Critical patent/RU2618522C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2618522C1 publication Critical patent/RU2618522C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
    • G01S1/08Systems for determining direction or position line
    • G01S1/20Systems for determining direction or position line using a comparison of transit time of synchronised signals transmitted from non-directional antennas or antenna systems spaced apart, i.e. path-difference systems
    • G01S1/30Systems for determining direction or position line using a comparison of transit time of synchronised signals transmitted from non-directional antennas or antenna systems spaced apart, i.e. path-difference systems the synchronised signals being continuous waves or intermittent trains of continuous waves, the intermittency not being for the purpose of determining direction or position line and the transit times being compared by measuring the phase difference
    • G01S1/32Systems in which the signals received, with or without amplification, or signals derived therefrom, are compared in phase directly contains no documents
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/14Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/46Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using antennas spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/14Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/46Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using antennas spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems
    • G01S3/465Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using antennas spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems the waves arriving at the aerials being frequency modulated and the frequency difference of signals therefrom being measured

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering.
SUBSTANCE: invention relates to radio engineering and can be used in radio monitoring when searching for radio-frequency radiation sources within confined territory and in premises, for example, special electronic information interceptors. Said result is achieved due to introduction of the fourth adder, connected via the first direct input with output of the second phase changer, and via the second direct input with output of the third controlled phase changer, fifth adder, connected via the first direct input with output of the second phase changer, and via the second inverting input with output of the third controlled phase changer, second subtractor, connected via input of subtrahend through the third device of calculation module with output of the fourth adder, and via input of subtrahend through the fourth device of calculation module with output of the fifth adder, sixth adder connected via the first and second uncomplemented inputs with outputs of the third and fourth calculation devices of module, respectively, second amplifier, connected via input with the output of the second subtractor and output of the second base limiter at zero level simultaneously, second comparator, connected via the first input with output of the sixth adder, and via the second input with output of the second amplifier. Output of the second comparator is the second output of the phase direction finder.
EFFECT: achieved technical result – possibility of using direction finder to determine angular position of radio-frequency sources simultaneously in two orthogonal planes.
1 cl, 24 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться в радиомониторинге при поиске источников радиоизлучения (ИРИ) на ограниченной территории и в помещениях, например, специальных электронных устройств перехвата информации.The invention relates to the field of radio engineering and can be used in radio monitoring when searching for sources of radio emission (IRI) in a limited area and in rooms, for example, special electronic devices for intercepting information.

Известны различные схемы фазовых пеленгаторов, например, патент США №4383301 МПК G01S 5/02, 7/04, а также радиопеленгатор по заявке №1333546 (Великобритания) МПК G01S 3/48, 3/10.There are various schemes of phase direction finders, for example, US patent No. 4383301 IPC G01S 5/02, 7/04, as well as a direction finder according to the application No. 1333546 (Great Britain) IPC G01S 3/48, 3/10.

Классическая схема фазового пеленгатора (аналог) приведена на рисунке 8.1 с. 195 в книге: В.А. Чердынцев «Радиотехнические системы». Минск, «Вышэйшая школа», 1988, 369 с. Недостатком аналога является тот факт, что определение пеленга на источник радиоизлучения производится только в одной плоскости пространственных углов азимутальной или угломестной.The classical diagram of the phase direction finder (analogue) is shown in Figure 8.1 c. 195 in the book: V.A. Cherdyntsev "Radio Engineering Systems". Minsk, “Higher School”, 1988, 369 pp. The disadvantage of the analogue is the fact that the determination of the bearing to the source of radio emission is made only in one plane of the spatial angles of azimuthal or elevation.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к заявляемому (прототипом) является фазовый пеленгатор, приведенный в патенте РФ №2282872 по заявке №2005107832/09 с приоритетом от 21.03.2005 г., зарегистрированный в ГРИ РФ 27.08.2006 г., авторы: Камашев Б.В., Камашев А.Б., Подлужный В.И., Поддужный А.В., Рюмшин Р.И.Of the known devices, the closest in technical essence to the claimed (prototype) is the phase direction finder given in the patent of the Russian Federation No. 2282872 for the application No. 2005107832/09 with priority dated March 21, 2005, registered in the GRI of the Russian Federation on August 27, 2006, the authors: Kamashev B.V., Kamashev A.B., Podluzhny V.I., Podduzhny A.V., Ryumshin R.I.

Известный фазовый пеленгатор содержит первую и вторую антенны, разнесенные на определенное расстояние, первый и второй приемные тракты, соединенные входами с первой и второй антеннами соответственно, первый и второй фазовращатели, имеющие фиксированные и взаимно противоположные фазовые сдвиги и связанные входами с выходом первого приемного тракта, фазовый детектор, соединенный одним входом с выходом первого фазовращателя, а вторым входом через третий управляемый фазовращатель с выходом второго приемного тракта, первый и второй ограничители снизу на нулевом уровне, первый сумматор, соединенный первым прямым входом через первый ограничитель снизу на нулевом уровне с выходом фазового детектора, а вторым прямым входом с выходом второго ограничителя снизу на нулевом уровне, второй сумматор, соединенный первым прямым входом с выходом первого ограничителя снизу на нулевом уровне, а вторым инверсным входом с выходом второго ограничителя снизу на нулевом уровне, первое и второе устройства вычисления модуля, соединенные первое входом с выходом первого сумматора, второе входом с выходом второго сумматора, первое вычитающее устройство, соединенное входом уменьшаемого с выходом первого устройства вычисления модуля, а входом вычитаемого с выходом второго устройства вычисления модуля, третий сумматор, соединенный первым и вторым прямыми входами с выходами первого и второго устройств вычисления модуля соответственно, первый усилитель, соединенный входом с выходом первого вычитающего устройства, первый компаратор, соединенный первым входом с выходом первого усилителя, а вторым входом с выходом третьего сумматора, ключевая схема, соединенная первым входом с выходом первого компаратора, генератор управляющего напряжения, соединенный выходом со вторыми входами третьего управляемого фазовращателя и ключевой схемы одновременно. Выход ключевой схемы является первым выходом пеленгатора.The known phase direction finder contains the first and second antennas spaced a certain distance, the first and second receiving paths connected by inputs to the first and second antennas, respectively, the first and second phase shifters having fixed and mutually opposite phase shifts and connected by inputs to the output of the first receiving path, a phase detector connected by one input to the output of the first phase shifter, and the second input through the third controlled phase shifter with the output of the second receiving path, the first and second facets lower numbers at the zero level, the first adder connected by the first direct input through the first limiter from the bottom at zero level with the output of the phase detector, and the second direct input with the output of the second limiter from the bottom at zero level, the second adder connected by the first direct input with the output of the first limiter from the bottom at the zero level, and the second inverse input with the output of the second limiter from the bottom at zero level, the first and second device computing module connected by the first input to the output of the first adder, the second input ohm with the output of the second adder, the first subtractor connected to the input of the module calculating unit being reduced with the output of the first device, and the input of the module subtracting output from the second unit, the third adder connected to the first and second direct inputs with the outputs of the first and second module calculating devices, respectively, the first an amplifier connected by an input to the output of the first subtractor, a first comparator connected by a first input to the output of the first amplifier, and a second input with the output of the third ora, a key circuit, a first input coupled with the output of the first comparator, the oscillator control voltage is coupled to second inputs of the output third controllable phase shifter circuit and the key simultaneously. The output of the key circuit is the first output of the direction finder.

Принцип измерения угловой координаты (пеленга) источника излучения радиоволн в известном пеленгаторе реализуется путем сравнения фаз сигналов, принятых разнесенными в плоскости измерения антеннами. Схема пеленгатора строится в двухканальном варианте, обеспечивающем это сравнение. Особенностью схемы является повышение точности определения пеленга. Решение этой задачи проводится путем совместного применения функциональных процедур пересечения и объединения.The principle of measuring the angular coordinate (bearing) of a radiation source of radio waves in a known direction finder is implemented by comparing the phases of the signals received by antennas spaced apart in the measurement plane. The direction finder circuit is constructed in a two-channel version providing this comparison. A feature of the scheme is to increase the accuracy of determining the bearing. The solution to this problem is carried out by the joint application of the functional procedures of intersection and union.

Для этого из двух сдвинутых по угловой координате и пересекающихся на равносигнальном направлении напряжений обеспечивается формирование элементами схемы сигналов «пересечения» и «объединения». Эти напряжения жестко связаны между собой общей точкой, находящейся по углу на равносигнальном направлении, а по уровню, определяемому фазовращателями с фиксированными фазовыми сдвигами. Затем из сигналов «пересечения и «объединения» производится формирование узкой области в окрестностях равносигнального направления, определяющей момент отсчета пеленга и являющейся пеленгационной характеристикой, определяющей точность пеленгации при заданном отношении сигнал шум на входе приемных каналов. При этом за счет перестройки управляемого фазовращателя возможно сканирование равносигнальным направлением в пределах определенного сектора.For this, from two voltages shifted along the angular coordinate and intersecting in the equal-signal direction, the formation by the circuit elements of the “intersection” and “union” signals is ensured. These voltages are rigidly interconnected by a common point located at an angle in the equal-signal direction, and according to the level determined by phase shifters with fixed phase shifts. Then, from the “intersection and“ association ”signals, a narrow region is formed in the vicinity of the equal-signal direction, which determines the bearing reference time and is the direction-finding characteristic that determines the direction-finding accuracy for a given signal-to-noise ratio at the input of the receiving channels. In this case, due to the adjustment of the controlled phase shifter, it is possible to scan with the same signal direction within a certain sector.

К недостаткам известного фазового пеленгатора следует отнести ограниченные функциональные возможности, заключающиеся в том, что определение пеленга на источник радиоизлучения производится только в одной плоскости пространственных углов азимутальной или угломестной. Это обусловлено анализом и использованием только фазовой информации, заключенной в принимаемых сигналах.The disadvantages of the known phase direction finder include limited functionality, which consists in the fact that the determination of the bearing to the source of radio emission is made only in one plane of the spatial angles of azimuthal or elevation. This is due to the analysis and use of only phase information contained in the received signals.

Вместе с тем в настоящее время при поиске ИРИ актуальной является задача определения его угловых положений одновременно в двух ортогональных плоскостях. Анализ показывает, что это возможно путем использования не только фазовой, но и амплитудной информации в принимаемых сигналах ИРИ.However, at present, when searching for IRI, the urgent task is to determine its angular positions simultaneously in two orthogonal planes. The analysis shows that this is possible by using not only phase, but also amplitude information in the received signals of the IRI.

Задача, на решение которой направлено заявляемое устройство, состоит в формировании узкой области отсчета пеленга на основе амплитудной информации в принимаемых сигналах ИРИ и применения процедур пересечения и объединения при обработке этой информации.The problem to which the claimed device is directed is to form a narrow bearing reference area based on the amplitude information in the received signals of the IRI and to apply the crossing and combining procedures when processing this information.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в обеспечении возможности определения пеленгатором углового положения ИРИ одновременно в двух ортогональных плоскостях.The technical result, the achievement of which the present invention is directed, consists in providing the possibility of determining the angular position of the IRI by the direction finder simultaneously in two orthogonal planes.

Технический результат достигается тем, что в известный фазовый пеленгатор, содержащий первую и вторую антенны, разнесенные на определенное расстояние, первый и второй приемные тракты, соединенные входами с первой и второй антеннами соответственно, первый и второй фазовращатели, имеющие фиксированные и взаимно противоположные фазовые сдвиги и связанные входами с выходом первого приемного тракта, фазовый детектор, соединенный одним входом с выходом первого фазовращателя, а вторым входом через третий управляемый фазовращатель с выходом второго приемного тракта, первый и второй ограничители снизу на нулевом уровне, первый сумматор, соединенный первым прямым входом через первый ограничитель снизу на нулевом уровне с выходом фазового детектора, а вторым прямым входом с выходом второго ограничителя снизу на нулевом уровне, второй сумматор, соединенный первым прямым входом с выходом первого ограничителя снизу на нулевом уровне, а вторым инверсным входом с выходом второго ограничителя снизу на нулевом уровне, первое и второе устройства вычисления модуля, соединенные первое входом с выходом первого сумматора, второе входом с выходом второго сумматора, первое вычитающее устройство, соединенное входом уменьшаемого с выходом первого устройства вычисления модуля, а входом вычитаемого с выходом второго устройства вычисления модуля, третий сумматор, соединенный первым и вторым прямыми входами с выходами первого и второго устройств вычисления модуля соответственно, первый усилитель, соединенный входом с выходом первого вычитающего устройства, первый компаратор, соединенный первым входом с выходом первого усилителя, а вторым входом с выходом третьего сумматора, ключевая схема, соединенная первым входом с выходом первого компаратора, генератор управляющего напряжения, соединенный выходом со вторыми входами третьего управляемого фазовращателя и ключевой схемы одновременно, а выход ключевой схемы является первым выходом пеленгатора, введены четвертый сумматор, соединенный первым прямым входом с выходом второго фазовращателя, а вторым прямым входом с выходом третьего управляемого фазовращателя, пятый сумматор, связанный первым прямым входом с выходом второго фазовращателя, а вторым инверсным входом с выходом третьего управляемого фазовращателя, второе вычитающее устройство, соединенное входом уменьшаемого через третье устройство вычисления модуля с выходом четвертого сумматора, а входом вычитаемого через четвертое устройство вычисления модуля с выходом пятого сумматора, шестой сумматор, связанный первым и вторым прямыми входами с выходами третьего и четвертого устройств вычисления модуля соответственно, второй усилитель, соединенный входом с выходом второго вычитающего устройства и входом второго ограничителя снизу на нулевом уровне одновременно, второй компаратор, связанный первым входом с выходом шестого сумматора, а вторым входом с выходом второго усилителя, выход второго компаратора являются вторым выходом фазового пеленгатора.The technical result is achieved by the fact that in the known phase direction finder containing the first and second antennas spaced a certain distance, the first and second receiving paths connected by inputs to the first and second antennas, respectively, the first and second phase shifters having fixed and mutually opposite phase shifts and connected by inputs to the output of the first receiving path, a phase detector connected by one input to the output of the first phase shifter, and the second input through the third controlled phase shifter with the output the second receiving path, the first and second lower limiters at zero level, the first adder connected by the first direct input through the first lower limiter at zero level to the output of the phase detector, and the second direct input with the second lower limiter output at zero level, the second adder connected by the first direct input with the output of the first limiter from the bottom at zero level, and the second inverse input with the output of the second limiter from the bottom at zero level, the first and second module calculating devices connected to the first the input with the output of the first adder, the second input with the output of the second adder, the first subtractor connected to the input of the module computation being reduced with the output of the first device, and the input of the module subtracted with the output of the second calculator, the third adder connected to the first and second direct inputs with the outputs of the first and the second device for calculating the module, respectively, the first amplifier connected to the input of the output of the first subtracting device, the first comparator connected to the first input to the output of the first amplifier Itel, and the second input with the output of the third adder, the key circuit connected to the first input with the output of the first comparator, the control voltage generator connected to the output with the second inputs of the third controlled phase shifter and the key circuit at the same time, and the output of the key circuit is the first output of the direction finder, the fourth adder is introduced connected by the first direct input to the output of the second phase shifter, and the second direct input to the output of the third controlled phase shifter, the fifth adder connected by the first direct input with the output of the second phase shifter, and the second inverse input with the output of the third controlled phase shifter, the second subtractor connected to the input of the module being reduced through the third device and output of the fourth adder, and the input of the module subtracted through the fourth device to output the fifth adder, the sixth adder connected by the first and second direct inputs with the outputs of the third and fourth devices for calculating the module, respectively, the second amplifier connected to the input with the output of the second subtracting of the first device and the input of the second limiter from below at the zero level at the same time, the second comparator, connected by the first input to the output of the sixth adder, and the second input with the output of the second amplifier, the output of the second comparator are the second output of the phase direction finder.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена структурная схема фазового пеленгатора. На фиг. 2…7 показаны зависимости, рассчитанные теоретически. На фиг. 8…15, 18 представлены сигналы в различных точках схемы по результатам моделирования. На фиг. 16, 17, 19…24 представлены результаты статистической оценки эффективности предлагаемого пеленгатора.The invention is illustrated by drawings. In FIG. 1 is a structural diagram of a phase direction finder. In FIG. 2 ... 7 show the dependences calculated theoretically. In FIG. 8 ... 15, 18 signals are presented at various points of the circuit according to the simulation results. In FIG. 16, 17, 19 ... 24 presents the results of a statistical evaluation of the effectiveness of the proposed direction finder.

Фазовый пеленгатор (фиг. 1) содержит первую 1 и вторую 2 антенны, разнесенные на определенное расстояние d, первый 3 и второй 4 приемные тракты, первый 5 и второй 6 фазовращатели, имеющие фиксированные и взаимно противоположные фазовые сдвиги, третий управляемый фазовращатель 7, фазовый детектор 8, первый 15 и второй 16 ограничители снизу на нулевом уровне, первый 17, второй 18, третий 24, четвертый 9, пятый 10 и шестой 14 сумматоры, первое 19, второе 20, третье 11 и четвертое 12 устройства вычисления модуля, первое 21 и второе 13 вычитающие устройства, первый 25 и второй 23 усилители, первый 26 и второй 22 компараторы, ключевую схему 27, генератор управляющего напряжения 28.The phase direction finder (Fig. 1) contains the first 1 and second 2 antennas spaced a certain distance d, the first 3 and second 4 receiving paths, the first 5 and second 6 phase shifters having fixed and mutually opposite phase shifts, the third controlled phase shifter 7, phase detector 8, first 15 and second 16 bottom limiters at zero, the first 17, second 18, third 24, fourth 9, fifth 10 and sixth 14 adders, the first 19, second 20, third 11 and fourth 12 of the module calculation device, first 21 and the second 13 subtracting devices, the first 25 and watts Ora 23 amplifiers, first 26 and second 22 comparators, key circuit 27, control voltage generator 28.

Перед пояснением назначения элементов и принципа работы схемы обоснуем общий подход к построению пеленгатора.Before explaining the purpose of the elements and the principle of operation of the circuit, we justify the general approach to the construction of a direction finder.

При построении пеленгаторов для радиомониторинга, особенно ручных, стремятся обеспечить сочетание таких противоречивых требований, как компактность аппаратуры, оперативность обзора пространства и высокая точность определения угловых положений ИРИ.When constructing direction finders for radio monitoring, especially manual ones, they strive to provide a combination of conflicting requirements such as compact equipment, speed of space viewing and high accuracy in determining the angular positions of IRI.

Реализация этих требований возможна путем использования принципа построения комплексных моноимпульсных систем [Леонов А.И., Фомичев К.И. Моноимпульсная радиолокация. М.: Радио и связь, 1984. - 312 с.], электронного сканирования исследуемого пространства хотя бы в одной плоскости и специальных мер по уменьшению ошибок пеленгации. В качестве этих мер возможно совместное применение функциональных процедур пересечения и объединения [Гордиенко В.И., Дубровский С.Е., Рюмшин Р.И., Фенев Д.В. Универсальный многофункциональный структурный элемент систем обработки информации. / Радиоэлектроника / Изв. ВУЗов, №3, 1998, - с 13-17], позволяющих получить узкие результирующие пеленгационные характеристики (ПХ). Предлагаемая схема пеленгатора, совмещает указанные требования.The implementation of these requirements is possible by using the principle of building complex monopulse systems [Leonov A.I., Fomichev K.I. Monopulse radar. M .: Radio and communication, 1984. - 312 p.], Electronic scanning of the investigated space at least in one plane and special measures to reduce direction finding errors. As these measures, the joint application of functional procedures of intersection and union is possible [Gordienko V.I., Dubrovsky S.E., Ryumshin R.I., Fenev D.V. Universal multifunctional structural element of information processing systems. / Electronics / Izv. Universities, No. 3, 1998, - from 13-17], allowing to obtain narrow resulting direction-finding characteristics (HR). The proposed direction finder scheme combines these requirements.

Чтобы обойтись при пеленговании в двух плоскостях только двумя взаимосвязанными каналами, антенны 1 и 2 в диапазоне СВЧ могут являться облучателями одного зеркала, представляющего собой вырезку из параболического цилиндра. Для этого облучатели, обеспечивающие формирование двух лучей I и II, в горизонтальной плоскости наклонены друг к другу на угол 2εсм, а в вертикальной плоскости разнесены на расстояние d. Это обеспечивает пеленгование ИРИ в горизонтальной плоскости амплитудным методом при механическом перемещении антенн, а в вертикальной - фазовым методом при электронном сканировании.In order to manage only two interconnected channels during direction finding in two planes, antennas 1 and 2 in the microwave range can be irradiators of one mirror, which is a notch from a parabolic cylinder. For this, the irradiators providing the formation of two rays I and II are tilted to each other at an angle of 2ε cm in the horizontal plane, and spaced apart by a distance d in the vertical plane. This ensures the direction finding of the IRI in the horizontal plane by the amplitude method for the mechanical movement of the antennas, and in the vertical - by the phase method in electronic scanning.

Для создания наклона лучей относительно друг друга в горизонтальной плоскости (фиг. 2, а) облучатели располагаются вблизи, но по разные стороны от фокальной плоскости (один слева, другой - справа).To create a tilt of the rays relative to each other in the horizontal plane (Fig. 2, a) the irradiators are located close to, but on different sides of the focal plane (one on the left, the other on the right).

В формировании лучей в вертикальной плоскости участвуют антенны, разнесенные на расстояние d, и верхняя и нижняя половины параболического цилиндра. Поскольку в этой плоскости используется фазовый метод, эти лучи можно рассматривать как один, что условно показано на фиг. 2, б.In the formation of beams in the vertical plane, antennas are spaced apart by a distance d, and the upper and lower halves of the parabolic cylinder. Since the phase method is used in this plane, these rays can be considered as one, which is conventionally shown in FIG. 2, b.

Аналогичным образом возможно формирование соответствующих диаграмм направленности в более длинноволновой части УКВ диапазона без помощи зеркала, например, с помощью антенн типа вибратор-рефлектор или рупорных антенн.Similarly, it is possible to form the corresponding radiation patterns in the longer wavelength part of the VHF range without using a mirror, for example, using antennas such as a vibrator-reflector or horn antennas.

Первый 3 и второй 4 приемные тракты осуществляют стандартные операции обработки на высокой и промежуточной частоте.The first 3 and second 4 receiving paths carry out standard processing operations at high and intermediate frequencies.

Фазовращатели 5 и 6 с фиксированными и противоположными фазовыми сдвигами ±β формируют из сигнала первой антенны два сдвинутых по фазе напряжения для угломестного канала, угловые зависимости которых пересекаются на постоянном и высоком уровне на равносигнальном направлении (РСН), обеспечивая в дальнейшем получение этого направления.Phase shifters 5 and 6 with fixed and opposite phase shifts ± β form two phase-shifted voltages for the elevation channel from the signal of the first antenna, the angular dependences of which intersect at a constant and high level in the equal signal direction (RSN), providing further this direction.

Генератор управляющего напряжения 28 и третий управляемый фазовращатель 7 обеспечивают сканирование равносигнальным направлением в угломестной плоскости в заданном секторе за счет изменения фазы опорного напряжения, формируемого из сигнала, поступающего со второй антенны.The control voltage generator 28 and the third controlled phase shifter 7 provide scanning with an equal signal direction in the elevation plane in a given sector by changing the phase of the reference voltage generated from the signal from the second antenna.

Фазовый детектор 8 формирует первую ПХ угломестного канала, сдвинутую на угол β относительно РСН.Phase detector 8 forms the first PX elevation channel shifted by an angle β relative to the RSN.

Четвертый 9, пятый 10 и шестой 14 сумматоры, третье 11 и четвертое 12 устройства вычисления модуля и второе вычитающее устройство 13 формируют сигналы пересечения (с выхода вычитающего устройства 13) и объединения (с выхода сумматора 14). При этом сигнал пересечения для угломестной плоскости эквивалентен сигналу с выхода фазового детектора 8, но сдвинутому на угол - β относительно РСН, то есть это вторая ПХ угломестного канала, используемая далее для получения РСН и результирующей ПХ этого канала. Таким образом, с фазового детектора 8 и второго вычитающего устройства 13 снимается фазовая информация относительно пеленга в угломестной плоскости.The fourth 9, fifth 10 and sixth 14 adders, the third 11 and fourth 12 of the module calculating device and the second subtracting device 13 generate the intersection signals (from the output of the subtracting device 13) and the combination (from the output of the adder 14). In this case, the intersection signal for the elevation plane is equivalent to the signal from the output of the phase detector 8, but shifted by an angle of β relative to the RSN, that is, this is the second PX of the elevation channel, which is used further to obtain the RSN and the resulting PX of this channel. Thus, phase information regarding the bearing in the elevation plane is removed from the phase detector 8 and the second subtractor 13.

Далее сигналы первой и второй ПХ проходят ограничители снизу на нулевом уровне 15 и 16, которые исключают отрицательные ветви сдвинутых пеленгационных характеристик угломестного канала, устраняя ложные пеленги в этом канале.Further, the signals of the first and second PX pass the lower limiters at the zero level of 15 and 16, which exclude the negative branches of the shifted direction-finding characteristics of the elevation channel, eliminating false bearings in this channel.

Первый 17, второй 18 и третий 24 сумматоры, первое 19 и второе 20 устройства вычисления модуля и первое вычитающее устройство 21 формируют из сигналов первой и второй ПХ сигналы пересечения (с выхода первого вычитающего устройства 21) и объединения (с выхода сумматора 24). Эти сигналы имеют совпадающие экстремумы на равносигнальном направлении и используются для получения узкой области отсчета пеленга или результирующей пеленгационной характеристики угломестного канала, которая формируется на выходе первого компаратора 26 после сравнения усиленного в первом усилителе 25 сигнала пересечения и сигнала объединения с выхода третьего сумматора 24.The first 17, second 18 and third 24 adders, the first 19 and second 20 of the module calculating device and the first subtracting device 21 form from the signals of the first and second PX signals of intersection (from the output of the first subtractor 21) and combining (from the output of the adder 24). These signals have the same extrema on the equal signal direction and are used to obtain a narrow bearing reference area or the resulting direction finding characteristic of the elevation channel, which is formed at the output of the first comparator 26 after comparing the intersection signal amplified in the first amplifier 25 and the combining signal from the output of the third adder 24.

Далее ключевая схема 27 обеспечивает прохождение на первый выход предлагаемого пеленгатора напряжения результирующей ПХ с выхода компаратора 26 в момент действия разрешающего напряжения с генератора управляющего напряжения 28, определяющего положение угломестного пеленга.Further, the key circuit 27 provides the passage to the first output of the proposed direction finder voltage of the resulting PX from the output of the comparator 26 at the time of the enable voltage from the control voltage generator 28, which determines the position of the elevation bearing.

Использование амплитудной информации о пеленге ИРИ в азимутальной плоскости реализуется при медленном (по равнению с электронным в угломестной плоскости и одновременно с ним) механическом (например, ручном) сканировании антенной системой в этой плоскости. Это обеспечивается за счет введенных в известный пеленгатор элементов и связей. Разница в скорости сканирования позволяет рассматривать процессы в угломестном и азимутальном каналах независимо друг от друга. Кроме того, угломестный поиск может быть включен после осуществления азимутального.The use of amplitude information about the IRI bearing in the azimuthal plane is realized when the mechanical (for example, manual) scanning by the antenna system in this plane is slow (in comparison with the electronic in the elevation plane and simultaneously with it). This is ensured by the elements and connections introduced into the known direction finder. The difference in scanning speed allows us to consider processes in the elevation and azimuth channels independently of each other. In addition, elevation search can be enabled after azimuthal.

Сигнал пересечения с выхода второго вычитающего устройства 13 помимо фазовой содержит амплитудную информацию о положении ИРИ в азимутальной плоскости. Эта информация заключена в огибающих I и II (фиг. 2, а), сдвинутых по углу в азимутальной плоскости и пересекающихся на равносигнальном направлении диаграммах направленности антенн 1 и 2, модулирующих принимаемые сигналы. То же касается и сигнала объединения, получаемого с выхода шестого сумматора 14. Объясняется это тем, что сигналы пересечения и объединения формируются блоками 9, 10, 11, 12, 13 и 14 из сигналов приемных каналов, содержащих эту модуляцию. Сигналы пересечения и объединения строятся на основе выделения и специфического преобразования модуляции огибающими. Так же, как и в угломестном канале, экстремумы сигналов пересечения и объединения находятся на равносигнальном по азимуту направлении и жестко связаны между собой. Они используются для получения узкой области отсчета пеленга или результирующей пеленгационной характеристики азимутального канала, которая формируется на выходе второго компаратора 22 после сравнения усиленного во втором усилителе 23 сигнала пересечения и сигнала объединения с выхода шестого сумматора 14. Так достигается технический результат изобретения.The intersection signal from the output of the second subtractor 13 in addition to the phase signal contains amplitude information about the position of the IRI in the azimuthal plane. This information is enclosed in envelopes I and II (Fig. 2, a), angularly shifted in the azimuthal plane and intersecting on the equal-signal direction radiation patterns of antennas 1 and 2, modulating the received signals. The same applies to the combining signal received from the output of the sixth adder 14. This is explained by the fact that the intersection and combining signals are generated by blocks 9, 10, 11, 12, 13, and 14 from the signals of the receiving channels containing this modulation. Crossing and combining signals are constructed based on the selection and specific conversion of envelope modulation. As in the elevation channel, the extrema of the intersection and union signals are in the direction that is equal to the signal in azimuth and is rigidly connected to each other. They are used to obtain a narrow bearing reference area or the resulting bearing characteristic of the azimuth channel, which is formed at the output of the second comparator 22 after comparing the intersection signal amplified in the second amplifier 23 and the combining signal from the output of the sixth adder 14. Thus, the technical result of the invention is achieved.

На качественном уровне принцип формирования пеленгационных характеристик в азимутальном и угломестном каналах показан на фиг. 3, 4, 5. Здесь на фиг. 3 представлены характерные сигналы угломестного канала: сигнал пересечения ∩ на выходе первого вычитающего устройства 21; сигнал пересечения на выходе первого усилителя 25, представляющий собой произведение коэффициента усиления С1≥1 и пересечения С1⋅∩; сигнал объединения ∪ на выходе третьего сумматора 24; пеленгационная характеристика угломестного канала на выходе первого компаратора 26 как результат выполнения неравенства С1⋅∩≥∪.At a qualitative level, the principle of the formation of direction-finding characteristics in the azimuthal and elevation channels is shown in FIG. 3, 4, 5. Here in FIG. 3 shows the characteristic signals of the elevation channel: the intersection signal ∩ at the output of the first subtractor 21; the intersection signal at the output of the first amplifier 25, which is a product of the gain C 1 ≥1 and the intersection C 1 ⋅∩; combining signal ∪ at the output of the third adder 24; direction finding characteristic of the elevation channel at the output of the first comparator 26 as a result of the inequality C 1 ⋅∩≥∪.

На фиг. 4 представлены характерные сигналы азимутального канала: сигнал пересечения ∩ на выходе второго вычитающего устройства 13; сигнал пересечения на выходе второго усилителя 23, как результат произведения коэффициента усиления С2≥1 и пересечения С2⋅∩; сигнал объединения ∪ на выходе шестого сумматора 14; пеленгационная характеристика азимутального канала на выходе второго компаратора 22 как результат выполнения неравенства С2⋅∩≥∪.In FIG. 4 shows the characteristic signals of the azimuth channel: the intersection signal ∩ at the output of the second subtractor 13; the intersection signal at the output of the second amplifier 23, as a result of the product of the gain C 2 ≥1 and the intersection C 2 ⋅∩; combining signal ∪ at the output of the sixth adder 14; direction finding characteristic of the azimuth channel at the output of the second comparator 22 as a result of the inequality C 2 ⋅∩≥∪.

Наконец, на фиг. 5 изображена результирующая пеленгационная характеристика предлагаемого пеленгатора в трехмерном представлении, если, например, выходы каналов подключить к соответствующему индикатору.Finally, in FIG. 5 shows the resulting direction-finding characteristic of the proposed direction finder in three-dimensional representation, if, for example, the outputs of the channels are connected to the corresponding indicator.

Поясним принцип действия заявляемого устройства, используя аналитические соотношения, описывающие физические процессы в элементах схемы, и результаты имитационного моделирования.Let us explain the principle of operation of the inventive device using analytical relationships that describe the physical processes in the elements of the circuit, and the results of simulation.

Пусть ИРИ находится под углом ε относительно нормали к плоскости раскрыва антенны в азимутальной (горизонтальной) плоскости и под углом в θ угломестной (вертикальной) плоскости. Антенная система формирует в горизонтальной плоскости две диаграммы направленности (ДНА) за счет смещения облучателей из фокуса F1(ε) и F2(ε) фиг. 6. Тип антенны, используемый в качестве примера в предлагаемом пеленгаторе, позволяет с достаточной для проведения оценок точностью принять в горизонтальной плоскости широко распространенную колокольную аппроксимацию ДНА в виде:Let the IRI be at an angle ε relative to the normal to the aperture plane of the antenna in the azimuthal (horizontal) plane and at an angle in θ of the elevation (vertical) plane. The antenna system forms in the horizontal plane two radiation patterns (BPS) due to the displacement of the irradiators from the focus F 1 (ε) and F 2 (ε) of FIG. 6. The type of antenna used as an example in the proposed direction finder allows, with sufficient accuracy for assessments, to accept in the horizontal plane the widespread bell approximation of the DND in the form of:

Figure 00000001
Figure 00000001

где ε0,5р - ширина ДНА по половинной мощности, a ε - текущий угол.where ε 0,5р is the bottom width at half power, and ε is the current angle.

Диаграммы пересекаются на равносигнальном направлении. Угол смещения каждой из диаграмм относительно РСН определяется соотношениемCharts intersect in the same direction. The offset angle of each of the diagrams relative to the RSN is determined by the ratio

Figure 00000002
Figure 00000002

где Ксм - коэффициент смещения, значения которого выбирается из условия пересечения диаграмм на заданном уровне.where K cm is the displacement coefficient, the values of which are selected from the condition of the intersection of the diagrams at a given level.

В теории и практике пеленгации уровень пересечения принимается, как правило, не более 0,5 для обеспечения наибольшей крутизны ПХ. Однако это приводит к существенным энергетическим потерям.In the theory and practice of direction finding, the level of intersection is taken, as a rule, no more than 0.5 to ensure the greatest steepness of the HR. However, this leads to significant energy losses.

Применение процедур пересечения и объединения для формирования ПХ, как будет показано далее, позволяет выбрать уровень пересечения диаграмм 0,7-0,9 от максимума. Тогда для колокольной аппроксимации ДНА этому будет соответствовать Ксм=0,19-0,28.The use of intersection and union procedures for the formation of HRP, as will be shown below, allows you to choose the level of intersection of the diagrams 0.7-0.9 from the maximum. Then for the bell approximation of the DND, this will correspond to K cm = 0.19-0.28.

Следует заметить так же, что в горизонтальной плоскости необходимо иметь более узкую ДНА, поскольку извлекается амплитудная информация о положении ИРИ.It should also be noted that in the horizontal plane it is necessary to have a narrower DND, since the amplitude information about the position of the IRI is extracted.

В вертикальной плоскости информация о пеленге извлекается из фазовых различий сигналов, принимаемых каждым каналом. Поэтому амплитудная диаграмма не должна существенно влиять на процесс обработки, вследствие чего она должна быть достаточно широкой в секторе сканирования. Это требование обеспечивается отсутствием фокусировки поля в раскрыве в вертикальной плоскости и формированием поля каждой из антенн системой из двух элементов, один из которых активный, другой пассивный. Поэтому представляется вполне приемлемым для вертикальной плоскости принять аппроксимацию каждой из антенн в виде активного слабонаправленного элемента, например симметричного вибратора длиной

Figure 00000003
, а рефлектором будет являться соответствующая область зеркала с расстоянием до вибратора ~λ/4. Здесь λ - длина волны. Диаграмма направленности такой системы приближенно может быть представлена следующей зависимостью:In the vertical plane, bearing information is extracted from the phase differences of the signals received by each channel. Therefore, the amplitude diagram should not significantly affect the processing process, as a result of which it should be wide enough in the scanning sector. This requirement is ensured by the lack of focusing of the field in the aperture in the vertical plane and the formation of the field of each of the antennas by a system of two elements, one of which is active, the other is passive. Therefore, it seems quite acceptable for the vertical plane to take an approximation of each of the antennas in the form of an active weakly directed element, for example, a symmetric vibrator of length
Figure 00000003
, and the reflector will be the corresponding region of the mirror with a distance to the vibrator ~ λ / 4. Here λ is the wavelength. The radiation pattern of such a system can be approximately represented by the following relationship:

Figure 00000004
Figure 00000004

где α - текущее значение угла в вертикальной плоскости; А, В, С - некоторые постоянные, определяемые принятыми при моделировании параметрами системы вибратор-рефлектор. Примерный вид ДНА в вертикальной плоскости, соответствующий (3), представлен на фиг. 7. Диаграммы направленности каналов I и II в вертикальной плоскости совпадают, то есть F1(α)=F2(α)=F(α).where α is the current value of the angle in the vertical plane; A, B, C - some constants determined by the parameters of the vibrator-reflector system adopted during modeling. An exemplary view of the bottom in the vertical plane corresponding to (3) is shown in FIG. 7. The radiation patterns of channels I and II in the vertical plane coincide, that is, F 1 (α) = F 2 (α) = F (α).

Поскольку анализ сигналов в азимутальной и угломестной плоскости производится независимо, пространственная диаграмма канала может быть представлена в виде F(ε,α)=F(ε)⋅F(α).Since the analysis of signals in the azimuthal and elevation plane is carried out independently, the spatial diagram of the channel can be represented as F (ε, α) = F (ε) ⋅F (α).

Принимаемые антенной от ИРИ сигналы на выходе облучателей 1 и 2 можно представить в видеThe signals received by the antenna from the IRI at the output of irradiators 1 and 2 can be represented as

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

где ω0 - угловая частота, ϕ1, ϕ2 - начальные фазы сигналов на выходах облучателей; Um - амплитуда сигналов; σ1(t), σ2(t) - собственные шумы каналов, пересчитанные к входам, полагаем некоррелированными и примерно одинаковыми σ1(t)~σ2(t)~σ(t).where ω 0 is the angular frequency, ϕ 1 , ϕ 2 are the initial phases of the signals at the outputs of the irradiators; U m is the amplitude of the signals; σ 1 (t), σ 2 (t) are the intrinsic noise of the channels, counted to the inputs, we assume uncorrelated and approximately the same σ 1 (t) ~ σ 2 (t) ~ σ (t).

Поскольку сигналы приходят от одного источника, их начальные фазы в угломестной плоскости отличаются сдвигом Δϕ, обусловленным разностью хода волн, то естьSince the signals come from a single source, their initial phases in the elevation plane differ by a shift Δϕ due to the difference in the wave path, i.e.

Figure 00000007
Figure 00000007

Здесь d - разнос облучателей в угломестной плоскости; θ - угол между направлением на ИРИ в вертикальной плоскости и нормалью к плоскости раскрыва.Here d is the spacing of the irradiators in the elevation plane; θ is the angle between the direction to the IRI in the vertical plane and the normal to the aperture plane.

Далее сигналы (4) и (5) подвергаются частотному преобразованию и усилению на промежуточной частоте в приемных трактах 3 и 4 и поступают на неуправляемые фазовращатели 5 и 6 с приемного тракта 3 и на управляемый фазовращатель 7 с приемного тракта 4.Next, the signals (4) and (5) are subjected to frequency conversion and amplification at an intermediate frequency in the receiving paths 3 and 4 and are fed to uncontrolled phase shifters 5 and 6 from the receiving path 3 and to the controlled phase shifter 7 from the receiving path 4.

На выходе фазовращателей соответственно будем иметь:At the output of the phase shifters, we will accordingly have:

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

Здесь ωпр - угловая промежуточная частота; K1, K2 - коэффициенты усиления приемных трактов; ±β - фиксированные фазовые сдвиги в фазовращателях 5 и 6; α(t) - относительно медленно изменяющаяся составляющая фазы опорного напряжения, обеспечивающая однократное или периодическое сканирование равносигнального направления в угломестной плоскости в пределах определенного сектора.Here ω CR - the angular intermediate frequency; K 1 , K 2 - gain of the receiving paths; ± β — fixed phase shifts in phase shifters 5 and 6; α (t) is a relatively slowly varying component of the phase of the reference voltage, providing a single or periodic scan of the equal-signal direction in the elevation plane within a certain sector.

В общем случае α(t)=Ru(t), где R - коэффициент пропорциональности, a u(t) - закон изменения напряжения, например, пилообразный, генератора управляющего напряжения 28.In the general case, α (t) = Ru (t), where R is the proportionality coefficient, and u (t) is the law of variation of the voltage, for example, sawtooth, of the control voltage generator 28.

Имитационное моделирование, использованное для проверки работоспособности предлагаемого пеленгатора, проведено для частоты сигнала ИРИ ƒ=2,4⋅106 Гц. В качестве сигнала принят гармонический немодулированный, в качестве аддитивного шума - случайный процесс с нормальным распределением мгновенных значений нулевым средним и заданной дисперсией. Частота дискретизации выбрана из условия минимизации погрешности представления сигнала и составила

Figure 00000011
.Simulation used to verify the operability of the proposed direction finder, conducted for the frequency of the IRI signal ƒ = 2.4⋅10 6 Hz. A harmonic unmodulated signal was adopted as a signal, and a random process with a normal distribution of instantaneous values of zero mean and a given dispersion was adopted as additive noise. The sampling frequency is selected from the condition of minimizing the error in the representation of the signal and amounted to
Figure 00000011
.

Вид сигналов на выходе фазовращателей представлен на фиг. 8 в координатах амплитуда-время. Здесь u5, u6, u7 - сигналы на выходе 5, 6, 7 фазовращателей соответственно для фиксированных значений углов и фазовых сдвигов. В обозначениях эпюр напряжений на выходах блоков, показанных на фиг. 8-14, нижний индекс соответствует номеру блока структурной схемы пеленгатора.The type of signals at the output of the phase shifters is shown in FIG. 8 in amplitude-time coordinates. Here u 5 , u 6 , u 7 are the signals at the output of 5, 6, 7 phase shifters, respectively, for fixed angles and phase shifts. In the notation of the voltage diagrams at the outputs of the blocks shown in FIG. 8-14, the subscript corresponds to the block number of the direction finder structural diagram.

Далее сигнал (7) поступает на один вход фазового детектора 8. На другой его вход в качестве опорного подается сигнал (9) с выхода управляемого фазовращателя 7.Next, the signal (7) is supplied to one input of the phase detector 8. At its other input, a signal (9) is output from the output of the controlled phase shifter 7 as a reference.

Сигнал (8) одновременно подается на первые прямые входы четвертого 9 и пятого 10 сумматоров. Сигнал (9), кроме второго входа фазового детектора 8, одновременно поступает на второй прямой вход четвертого сумматора 9 и на второй инверсный вход пятого сумматора 10.The signal (8) is simultaneously fed to the first direct inputs of the fourth 9 and fifth 10 adders. The signal (9), in addition to the second input of the phase detector 8, is simultaneously fed to the second direct input of the fourth adder 9 and to the second inverse input of the fifth adder 10.

Для упрощения анализа положим Um>>σ(t), Um=1, K1=K2=K=1. Можно показать, что на выходах сумматоров 9 и 10 будем соответственно иметь сигналы в видеTo simplify the analysis, we set U m >> σ (t), U m = 1, K 1 = K 2 = K = 1. It can be shown that at the outputs of adders 9 and 10 we will accordingly have signals in the form

Figure 00000012
Figure 00000012

где

Figure 00000013
Where
Figure 00000013

Далее сигналы (10) и (11) подвергаются взятию модуля в третьем 11 и четвертом 12 устройствах вычисления модуля соответственно.Further, the signals (10) and (11) are subjected to the capture of the module in the third 11 and fourth 12 device calculation module, respectively.

С выхода вычислителя модуля 11 сигнал

Figure 00000014
подается одновременно на вход уменьшаемого второго вычитающего устройства 13 и на первый прямой вход шестого сумматора 14. Сигнал
Figure 00000015
с выхода вычислителя модуля 12 одновременно поступает на вход вычитаемого второго вычитающего устройства 13 и на второй прямой вход шестого сумматора 14.From the output of the calculator module 11 signal
Figure 00000014
fed simultaneously to the input of the reduced second subtracting device 13 and to the first direct input of the sixth adder 14. The signal
Figure 00000015
from the output of the calculator module 12 simultaneously enters the input of the subtracted second subtractor 13 and the second direct input of the sixth adder 14.

Блоки 9, 10, 11, 12, 13 представляют собой функциональный узел, реализующий операцию пересечения над входными сигналами u6(t) и u7(t), а блоки 9, 10, 11, 12, 14 - узел, реализующий операцию объединения. Поэтому на выходе блоков 13 и 14 соответственно будем иметьBlocks 9, 10, 11, 12, 13 are a functional node that implements the intersection operation on the input signals u 6 (t) and u 7 (t), and blocks 9, 10, 11, 12, 14 are a node that implements the union operation . Therefore, at the output of blocks 13 and 14, respectively, we will have

Figure 00000016
Figure 00000016

Figure 00000017
Figure 00000017

После фильтров нижних частот, исключающих высокочастотную составляющую, сигналы пересечения и объединения с точностью до постоянного множителя приобретают видAfter the low-pass filters, excluding the high-frequency component, the intersection and combining signals, up to a constant factor, take the form

Figure 00000018
Figure 00000018

Figure 00000019
Figure 00000019

Можно показать, исходя из принципа работы балансного фазового детектора при соизмеримых амплитудах входных сигналов, что выходной сигнал фазового детектора 8 после исключения высокочастотной составляющей имеет вид:It can be shown, based on the principle of operation of a balanced phase detector with comparable amplitudes of the input signals, that the output signal of the phase detector 8 after excluding the high-frequency component has the form:

Figure 00000020
Figure 00000020

Выражения (15), (16) и (17) описывают физические сигналы на выходе соответствующих блоков и содержат в себе всю амплитудную и фазовую информацию, достаточную для формирования ПХ, обнаружения и определения пеленгов в азимутальной и угломестной плоскости в результате последующей обработки.Expressions (15), (16) and (17) describe the physical signals at the output of the corresponding blocks and contain all the amplitude and phase information sufficient for the formation of the HRP, detection and determination of bearings in the azimuth and elevation plane as a result of subsequent processing.

Сигналы пересечения (15) и первого объединения (16) используются в азимутальном канале путем анализа только амплитудных параметров.The signals of intersection (15) and the first association (16) are used in the azimuth channel by analyzing only the amplitude parameters.

Наоборот, в угломестном канале подвергаются оценке только фазовые параметры сигналов (15) и (17).On the contrary, in the elevation channel only phase parameters of signals (15) and (17) are evaluated.

Вместе с тем из анализа полученных выражений следует, что в каждом случае имеет место взаимовлияние параметров, сказывающееся на показателях качества обнаружения и измерения. Однако, исходя из принципа работы пеленгатора, формирование ПХ в данной плоскости может быть проведено независимо при условии нахождения ИРИ на РСН в ортогональной плоскости, что упрощает анализ, существенно не сказываясь на результатах. Это же подтверждают и результаты моделирования.At the same time, from the analysis of the obtained expressions it follows that in each case there is a mutual influence of the parameters, which affects the quality indicators of detection and measurement. However, based on the operating principle of the direction finder, the formation of the HRP in this plane can be carried out independently provided that the IRI is located on the RSN in the orthogonal plane, which simplifies the analysis without significantly affecting the results. The same is confirmed by the simulation results.

С учетом этого обстоятельства рассмотрим процесс определения пеленга в азимутальной плоскости с привлечением результатов моделирования работы схемы пеленгатора.With this in mind, we consider the process of determining the bearing in the azimuthal plane using the results of modeling the operation of the direction finder circuit.

Упростим вначале выражения (15) и (16), приняв

Figure 00000021
, так как антенна в вертикальной плоскости слабонаправленная. Кроме того, поскольку ДНА в горизонтальной плоскости одинаковы, но смещены на угол εсм относительно РСН, представим их в виде F1(ε)=F(εсм+ε), F2(ε)=F(εсм-ε).We simplify first the expressions (15) and (16) by accepting
Figure 00000021
, since the antenna in the vertical plane is slightly directional. Furthermore, since the same beam in the horizontal plane, but offset by an angle ε with respect cm PCH, present them in the form of F 1 (ε) = F (ε + ε cm), F 2 (ε) = F (see ε -ε) .

Примем так же, что оценка пеленга по азимуту происходит в момент выполнения равенства α(t)=-(Δϕ+β). Это условие реализуется автоматически при перестройке фазовращателя 7.We also assume that bearing estimation in azimuth occurs at the moment α (t) = - (Δϕ + β). This condition is realized automatically during the restructuring of the phase shifter 7.

С учетом этих допущений выражения (15) и (16) преобразуются к видуGiven these assumptions, expressions (15) and (16) are transformed to

Figure 00000022
Figure 00000022

Figure 00000023
Figure 00000023

Сигналы на выходах блоков азимутального канала представлены на фиг. 9, 10 в координатах амплитуда (относительные единицы) - азимутальный угол (градусы). Здесь на фиг. 9 показаны: U11 - модуль огибающей суммарного сигнала на выходе блока 11; U12 - модуль огибающей разностного сигнала на выходе блока 12. На фиг. 10 показаны: U13 - огибающая сигнала пересечения на выходе второго вычитающего устройства 13; U14 - огибающая сигнала объединения на выходе шестого сумматора 14. Значение РСН по азимуту принято равным ε=0°.The signals at the outputs of the azimuth channel blocks are shown in FIG. 9, 10 in coordinates the amplitude (relative units) is the azimuthal angle (degrees). Here in FIG. 9 shows: U 11 — envelope module of the total signal at the output of block 11; U 12 is the envelope module of the difference signal at the output of block 12. In FIG. 10 are shown: U 13 —the envelope of the intersection signal at the output of the second subtractor 13; U 14 is the envelope of the combining signal at the output of the sixth adder 14. The RSN value in azimuth is taken equal to ε = 0 °.

Для дальнейшего анализа разложим функцию F(εсм±ε) в ряд Тейлора в окрестности РСН и отбросим члены, порядок малости которых два и более, в результате получимFor further analysis, we expand the function F (ε cm ± ε) in a Taylor series in the vicinity of the RSN and discard terms whose order of smallness is two or more; as a result, we obtain

Figure 00000024
Figure 00000024

Figure 00000025
Figure 00000025

где F'(εсм) - первая производная нормированной ДНА в точке РСН. Здесь интервал анализа выбран в пределах

Figure 00000026
в окрестности РСН, так как именно в этой узкой области значений ε формируется ПХ и справедливо принятое разложение.where F '(ε cm ) is the first derivative of the normalized DND at the PCN point. Here, the analysis interval is selected within
Figure 00000026
in the vicinity of RSN, since it is in this narrow range of ε that the HRP and the correctly accepted decomposition are formed.

После прохождения сигнала U13(ε) через второй усилитель 23 с пороговым коэффициентом усиления С2≥1 получим U23(ε)=2⋅С2⋅U13(ε).After the signal U 13 (ε) passes through the second amplifier 23 with a threshold gain of C 2 ≥1, we obtain U 23 (ε) = 2⋅С 2 ⋅U 13 (ε).

Наконец, в компараторе 22 производится сравнение сигналов (20) и (21) (пересечения и объединения) с фиксацией момента их равенства U23(ε)≥U14(ε).Finally, in comparator 22, signals (20) and (21) (intersection and union) are compared with the moment of their equality being recorded U 23 (ε) ≥U 14 (ε).

Выходной сигнал компаратора 22 и будет представлять собой результирующую ПХ пеленгатора в азимутальной плоскости.The output signal of the comparator 22 and will be the resulting PX direction finder in the azimuthal plane.

Можно показать, что ширина ПХ определяется соотношениемIt can be shown that the width of the HRP is determined by the relation

Figure 00000027
Figure 00000027

Как следует из полученного выражения (22), ширина ПХ зависит от формы диаграммы направленности и значения порогового коэффициент С2. Причем, зависимость от последнего значительно сильнее.As follows from the obtained expression (22), the width of the HRP depends on the shape of the radiation pattern and the value of the threshold coefficient C 2 . Moreover, the dependence on the latter is much stronger.

Выбор рабочего значения порогового коэффициента С2 определяется уровнем собственных шумов, требуемыми показателями качества обнаружения и измерения пеленг будет рассмотрен далее.The choice of the operating value of the threshold coefficient C 2 is determined by the level of intrinsic noise, the required indicators of the quality of detection and measurement of bearings will be discussed later.

При С2>1 экстремумы сигналов пересечения U13(ε) и объединения U14(ε) перекрываются. Степень перекрытия определяется значением порогового коэффициента, а результирующая ПХ U22(ε) на выходе компаратора 22 (втором выходе фазового пеленгатора) имеет прямоугольную форму с треугольной вершиной (фиг. 11). Здесь на фиг. 11 представлены полученные в результате моделирования в координатах: относительная амплитуда - азимутальный угол ε (град) сигналы: U10 - огибающая на выходе пятого сумматора 10; U13 - на выходе второго вычитающего устройства 13; U14 - на выходе шестого сумматора 14; U23 - на выходе второго усилителя 23; U22 - на выходе второго компаратора 22. Заметим, что огибающая разностного сигнала U10 может использоваться для определения направления движения антенны пеленгатора по азимуту на РСН.When C 2> 1 extrema crossing signals U 13 (ε) and 14 U of association (ε) overlap. The degree of overlap is determined by the value of the threshold coefficient, and the resulting PX U 22 (ε) at the output of the comparator 22 (second output of the phase direction finder) has a rectangular shape with a triangular top (Fig. 11). Here in FIG. 11 shows the coordinates obtained as a result of modeling: relative amplitude — azimuthal angle ε (deg) signals: U 10 — envelope at the output of the fifth adder 10; U 13 - at the output of the second subtracting device 13; U 14 - at the output of the sixth adder 14; U 23 - at the output of the second amplifier 23; U 22 - at the output of the second comparator 22. Note that the envelope of the differential signal U 10 can be used to determine the direction of motion of the direction finder antenna in azimuth to RSN.

Можно показать, что оценка точности измерения пеленга в азимутальной плоскости в общем случае может быть проведена путем определения среднеквадратической погрешности в соответствии с соотношениемIt can be shown that the estimation of the accuracy of bearing measurement in the azimuthal plane in the general case can be carried out by determining the standard error in accordance with the ratio

Figure 00000028
Figure 00000028

где Кф - коэффициент, определяемый формой ПХ, Кф=0,5…1,2 - для большинства практических случаев; q - отношение сигнал/шум по мощности.where K f - coefficient determined by the form of HRP, K f = 0.5 ... 1.2 - for most practical cases; q is the signal-to-noise ratio in power.

Среднее значение ширины ПХ в азимутальной плоскости для принятой аппроксимации ДНА определяется соотношением:The average value of the width of the HRP in the azimuthal plane for the adopted approximation of the DND is determined by the ratio:

Figure 00000029
Figure 00000029

На основании анализа (23) и (24) можно сделать вывод о том, что получение ПХ азимутального канала на основе процедур пересечения и объединения повышает точность пеленгации. Оценка зависимости среднеквадратической ошибки пеленгации будет дана далее.Based on the analysis of (23) and (24), it can be concluded that obtaining the azimuth channel HRP based on the intersection and union procedures increases the direction finding accuracy. The dependence of the root mean square error of direction finding will be given below.

Для формирования области отсчета пеленга в угломестной плоскости используется фазовая информация, заключающаяся в сигналах (15) и (17).To form the bearing reference area in the elevation plane, phase information is used, consisting of signals (15) and (17).

Преобразуем эти выражения, приняв в качестве условия, что формирование ПХ по углу места производится в момент, когда антенная система находится на равносигнальном направлении по азимуту. Физически это реализуется, например, путем предварительной установки с помощью разностного сигнала в азимутальном канале.We transform these expressions, taking as a condition that the formation of the PX by elevation is at the moment when the antenna system is in the same direction in azimuth. Physically, this is realized, for example, by pre-setting using a difference signal in the azimuth channel.

С учетом этого условия можно полагать, что F1(ε)=F2(ε)=F(ε). Кроме того, остается в силе условие F(α)≈const в пределах сектора сканирования по углу места. Тогда выражения (15) и (17 преобразуются к видуGiven this condition, we can assume that F 1 (ε) = F 2 (ε) = F (ε). In addition, the condition F (α) ≈const remains valid within the scanning sector by elevation. Then expressions (15) and (17 are converted to the form

Figure 00000030
Figure 00000030

Figure 00000031
Figure 00000031

Напомним, что угловое смещение θ (пеленг) по углу места заключено в разности фаз Δϕ (6) между сигналами, поступающими на входы антенн, α(t) - переменная составляющая фазы за счет опорного напряжения, ±β - фиксированные сдвиги фаз в фазовращателях 5 и 6.Recall that the angular displacement θ (bearing) in elevation is contained in the phase difference Δϕ (6) between the signals supplied to the antenna inputs, α (t) is the variable phase component due to the reference voltage, ± β are the fixed phase shifts in the phase shifters 5 and 6.

Сигналы (26) и (25) с выхода фазового детектора 8 и второго вычитающего устройства 13 поступают на вход первого 15 и второго 16 ограничителей снизу на нулевом уровне соответственно. Вид этих сигналов U8 и U13 по результатам моделирования представлен на фиг. 12 в координатах, относительная амплитуда - угломестный угол α в градусах. Приведенные зависимости по сути представляют собой пеленгационные характеристики подканалов в угломестной плоскости, сдвинутые относительно друг друга на 2β. Ограничители исключают отрицательные ветви зависимостей U8 и U13, представленных на фиг. 12, обеспечивая однозначность оценки пеленга.Signals (26) and (25) from the output of the phase detector 8 and the second subtractor 13 are fed to the input of the first 15 and second 16 limiters from the bottom at zero level, respectively. The form of these signals U 8 and U 13 according to the simulation results is shown in FIG. 12 in coordinates, the relative amplitude is the elevation angle α in degrees. The given dependences essentially represent direction-finding characteristics of subchannels in the elevation plane, shifted relative to each other by 2β. Limiters eliminate the negative branches of the dependencies U 8 and U 13 shown in FIG. 12, providing unambiguous assessment of the bearing.

Для формирования результирующей ПХ в угломестной плоскости сигналы с выходов ограничителей подвергаются процедурам пересечения и объединения.To form the resulting PX in the elevation plane, the signals from the outputs of the limiters undergo crossing and combining procedures.

Для этого с выхода ограничителя 15 сигнал U15(α) одновременно подается на первые прямые входы первого 17 и второго 18 сумматоров, а сигнал U16(α) с выхода ограничителя 16 - на второй прямой и второй инверсный входы первого и второго сумматоров соответственно. В результате на выходе блока 17 и блока 18 будут соответственно суммарное и разностное напряжения: U17(α)=U15(α)+U16(α) и U18(α)=U15(α)-U16(α).To this end, from the output of the limiter 15, the signal U 15 (α) is simultaneously supplied to the first direct inputs of the first 17 and second 18 adders, and the signal U 16 (α) from the output of the limiter 16 to the second direct and second inverse inputs of the first and second adders, respectively. As a result, the output of block 17 and block 18 will be the total and difference voltages, respectively: U 17 (α) = U 15 (α) + U 16 (α) and U 18 (α) = U 15 (α) -U 16 (α )

Эти напряжения подвергаются операции взятия модуля в первом 19 и втором 20 устройствах вычисления модуля:

Figure 00000032
.These voltages are subjected to the operation of taking the module in the first 19 and second 20 device calculation module:
Figure 00000032
.

Напряжения на выходах этих блоков показаны на фиг. 13 в координатах, относительная амплитуда - угломестный угол α в градусах. Эти напряжения получены в результате имитационного моделирования с учетом действия шума, ИРИ расположен под углом θ=10 градусов в угломестной плоскости.The voltages at the outputs of these blocks are shown in FIG. 13 in coordinates, the relative amplitude is the elevation angle α in degrees. These stresses were obtained as a result of simulation taking into account the effect of noise, the IRI is located at an angle θ = 10 degrees in the elevation plane.

Затем модуль суммы одновременно подается на вход уменьшаемого первого вычитающего устройства 21 и первый прямой вход третьего сумматора 24. Модуль разности одновременно подается на вход вычитаемого первого вычитающего устройства 21 и второй прямой вход третьего сумматора 24. На выходе первого вычитающего устройства будет иметь место напряжение, соответствующее пересечению входных сигналов U8(α) и U13(α)Then, the sum module is simultaneously fed to the input of the reduced first subtractor 21 and the first direct input of the third adder 24. The difference module is simultaneously fed to the input of the subtracted first subtractor 21 and the second direct input of the third adder 24. At the output of the first subtractor, a voltage corresponding to the intersection of the input signals U 8 (α) and U 13 (α)

Figure 00000033
Figure 00000033

На выходе третьего сумматора - напряжение, соответствующее объединению этих сигналов:The output of the third adder is the voltage corresponding to the combination of these signals:

Figure 00000034
Figure 00000034

Сигналы пересечения и объединения жестко связаны между собой общей точкой, в которой на РСН пересекаются U8(α) и U13(α). Положение этой точки по амплитуде обеспечивается на высоком энергетическом уровне, который определяется выбором значений β в фазовращателях 5 и 6 и сильно не зависит от углового смещения объекта пеленгации при слабонаправленной антенне в вертикальной плоскости. Положение РСН по углу определяется пеленгом на ИРИ.Signals of intersection and association are rigidly interconnected by a common point at which U 8 (α) and U 13 (α) intersect on the RSN. The position of this point in amplitude is ensured at a high energy level, which is determined by the choice of β values in phase shifters 5 and 6 and is highly independent of the angular displacement of the direction finding object with a weakly directed antenna in the vertical plane. The position of the RSN in the angle is determined by the bearing on the IRI.

Далее сигнал пересечения U21(α) усиливается в первом усилителе 25 с пороговым коэффициентом С1≥1 и подается на первый вход первого компаратора 26, где сравнивается с сигналом объединения U24(α), подаваемым на второй вход компаратора. В результате при выполнении неравенства С1⋅U21≥U24 формируется узкая область отсчета пеленга, симметричная относительно РСН, которая представляет собой результирующую ПХ в угломестной плоскости.Next, the intersection signal U 21 (α) is amplified in the first amplifier 25 with a threshold coefficient C 1 ≥1 and supplied to the first input of the first comparator 26, where it is compared with the combining signal U 24 (α) supplied to the second input of the comparator. As a result, when the inequality С 1 ⋅U 21 ≥U 24 is fulfilled, a narrow bearing reference region is formed that is symmetrical with respect to the RSN, which is the resulting HRP in the elevation plane.

Сигнал пересечения на выходе усилителя U25 объединения U24 и результирующая ПХ в угломестной плоскости на выходе компаратора U26 приведены на фиг. 14 в координатах, относительная амплитуда - угломестный угол α в градусах.The intersection signal at the output of the amplifier U 25 combining U 24 and the resulting PX in the elevation plane at the output of the comparator U 26 are shown in FIG. 14 in coordinates, the relative amplitude is the elevation angle α in degrees.

Положение РСН в каждый данный момент времени определяется значением напряжения генератора управляющего напряжения 28 u28(t), подаваемого на второй вход управляемого фазовращателя 7 и перестраивающего фазу.The position of the RSN at each given point in time is determined by the voltage of the control voltage generator 28 u 28 (t) supplied to the second input of the controlled phase shifter 7 and rearranging the phase.

Одновременно напряжение генератора 28 подается на второй вход ключевой схемы 27, на первый вход которой поступает разрешающий сигнал пеленгационной характеристики с компаратора 26. В результате с выхода ключевой схемы на первый выход пеленгатора проходит сигнал, соответствующий угломестному пеленгу в момент формирования ПХ.At the same time, the voltage of the generator 28 is supplied to the second input of the key circuit 27, the first input of which receives the resolving signal of the direction-finding characteristic from the comparator 26. As a result, the signal corresponding to the elevation bearing at the time of formation of the HRF passes from the output of the key circuit to the first output of the direction finder.

Угловое положение ИРИ может быть найдено в момент отсчета из соотношения

Figure 00000035
The angular position of the IRI can be found at the time of reference from the relation
Figure 00000035

На основе анализа поведения напряжений U24, U25 и U26 в области РСН можно показать, что ширина пеленгационной характеристики в угломестной плоскости будет определяться соотношениемBased on the analysis of the behavior of the stresses U 24 , U 25, and U 26 in the area of RSN, it can be shown that the width of the direction-finding characteristic in the elevation plane will be determined by the relation

Figure 00000036
Figure 00000036

а диапазон допустимых значений β лежит в пределах 10°≤β≤45°.and the range of acceptable values of β lies within 10 ° ≤β≤45 °.

Сектор сканирования в угломестной плоскости ΔФ определяется из условия однозначности отсчета пеленга, поскольку напряжения U8(α) и U13(α) имеют периодический характер, а также из условия допустимого снижения амплитуды сигнала за счет направленных свойств антенны в угломестной плоскости. Условие однозначности при этом является решающим. Моделирование и анализ показывают, что величина сектора сканирования ΔФ для d/λ=0,8 лежит в пределах -36°≤ΔФ≤36° фиг. 15. Здесь в полярной системе координат представлены: нормированная ДНА в угломестной плоскости для принятой аппроксимации F(α), действительный пеленг при положении ИРИ θ=36° (фактически это результирующая ПХ в угломестной плоскости при С1=1,1) и ложный пеленг.The scanning sector in the elevation plane ΔФ is determined from the condition of unambiguity of the bearing reading, since the voltages U 8 (α) and U 13 (α) are periodic in nature, as well as from the condition of an acceptable decrease in signal amplitude due to the directional properties of the antenna in the elevation plane. The condition of uniqueness is crucial in this case. Modeling and analysis show that the value of the scanning sector ΔФ for d / λ = 0.8 lies within -36 ° ≤ΔF≤36 ° of FIG. 15. Here in the polar coordinate system are presented: the normalized DND in the elevation plane for the adopted approximation F (α), the actual bearing at the IRI position θ = 36 ° (in fact, this is the resulting HRP in the elevation plane at C 1 = 1.1) and the false bearing .

Кроме того, значение сектора сканирования ΔФ зависит от относительного разноса антенн d/λ. Эта зависимость представлена на фиг. 16. Анализ показывает, что в пределах 1≤d/λ≤0,6 она обратно пропорциональна и линейна.In addition, the value of the scanning sector ΔΦ depends on the relative antenna spacing d / λ. This relationship is shown in FIG. 16. The analysis shows that within 1≤d / λ≤0.6 it is inversely proportional and linear.

Для d/λ≤0,5 ложного пеленга в передней полусфере не возникает, однако, при ΔФ>60° искажается форма сигнала пересечения и ПХ расширяется. Поэтому для d/λ≤0,5 фактором, ограничивающим сектор сканирования, является допустимое расширение пеленгационной характеристики.For d / λ≤0.5, a false bearing does not occur in the front hemisphere, however, at ΔФ> 60 °, the shape of the intersection signal is distorted and the PX expands. Therefore, for d / λ≤0.5, the factor limiting the scanning sector is the allowable extension of the direction-finding characteristic.

Необходимо заметить, что фиг. 15. иллюстрирует также влияние направленных свойств антенны на величину сектора сканирования по углу места, проявляющегося в уменьшении амплитуды принимаемого сигнала. В данном случае это влияние несущественно, так как на краю сектора F(α)=0,9Fmax.It should be noted that FIG. 15. Also illustrates the effect of the directional properties of the antenna on the magnitude of the scanning sector by elevation, which manifests itself in a decrease in the amplitude of the received signal. In this case, this influence is insignificant, since at the edge of the sector F (α) = 0.9F max .

Для реализации сканирования по углу места закон изменения управляющего напряжения генератора 28 может быть выбран соответствующим закону изменения разности хода волн на выходах облучателей, то есть

Figure 00000037
, где R,R1 - коэффициенты пропорциональности. Значение R определяется типом управляемого фазовращателя. Коэффициент R1 может быть определен как скорость сканирования, то есть
Figure 00000038
, где ΔT - период сканирования.To implement scanning along the elevation angle, the law of change in the control voltage of the generator 28 can be selected corresponding to the law of changing the difference in the wave path at the outputs of the irradiators, i.e.
Figure 00000037
where R, R 1 - proportionality coefficients. The value of R is determined by the type of controlled phase shifter. The coefficient R 1 can be defined as the scanning speed, i.e.
Figure 00000038
where ΔT is the scanning period.

Выбор периода сканирования ΔT связан с характером решаемой задачи радиомониторинга, типом фазовращателя, видом сигнала и др.The choice of the scanning period ΔT is related to the nature of the radio monitoring problem to be solved, the type of phase shifter, the type of signal, etc.

Результаты моделирования, таким образом, подтверждают работоспособность предлагаемого фазового пеленгатора.The simulation results, thus, confirm the operability of the proposed phase direction finder.

Для оценки эффективности предложенной схемы определены статистические показатели качества азимутального и угломестного каналов. За показатели качества приняты: вероятность правильного обнаружения пеленга

Figure 00000039
, вероятность ложной тревоги
Figure 00000040
, среднее значение ширины пеленга
Figure 00000041
, среднеквадратическая ошибка (СКО) измерения пеленга σεα), определяемые путем имитационного моделирования.To assess the effectiveness of the proposed scheme, statistical quality indicators of the azimuthal and elevation channels are determined. For quality indicators taken: the probability of correct detection of the bearing
Figure 00000039
probability of false alarm
Figure 00000040
, average bearing width
Figure 00000041
, standard error (RMS) of bearing measurement, ε εα ), determined by simulation.

При этом под

Figure 00000042
понимается вероятность принятия решения об обнаружении пеленга на фиксированном направлении и при заданном значении порогового коэффициента С1 и С2 в зависимости от отношения сигнал/шум на входе приемных каналов. Оценка указанной вероятности находилась как отношение числа положительных исходов n, определяемого счетчиком на выходе компараторов каждого канала, к общему числу опытов N. Среднее значение ширины пеленга определялось путем усреднения результатов М измерений при фиксированном значении
Figure 00000043
и значении порогового коэффициента. Оценка среднеквадратической погрешности проводилась аналогично при фиксированном значении порогового коэффициента в зависимости от отношения сигнал/шум на входе.Moreover, under
Figure 00000042
the probability of making a decision to detect a bearing in a fixed direction and for a given value of the threshold coefficient C 1 and C 2 depending on the signal-to-noise ratio at the input of the receiving channels is understood. An estimate of this probability was found as the ratio of the number of positive outcomes n, determined by the counter at the output of the comparators of each channel, to the total number of experiments N. The average value of the bearing width was determined by averaging the results of M measurements at a fixed value
Figure 00000043
and the value of the threshold coefficient. The root-mean-square error was estimated in a similar way with a fixed value of the threshold coefficient depending on the signal-to-noise ratio at the input.

Результаты оценки для азимутального канала приведены на фиг. 17…20. На фиг. 17 представлены зависимости вероятности правильного обнаружения пеленга от отношения сигнал/шум на входе в виде

Figure 00000044
при фиксированных значениях порогового коэффициента С2. Здесь Uc - амплитуда сигнала, σш - среднеквадратическое значение напряжения шума. Цифры, обозначающие кривые, являются значениями порогового коэффициента, для которого эти зависимости получены. Чем ниже отношение сигнал/шум, тем больше значение порогового коэффициента усиления требуется для реализации решающего правила обнаружения пеленга. Обращает на себя внимание высокая крутизна всех без исключения кривых, что свидетельствует о лавинообразном характере выполнения решающего правила обнаружения азимутального пеленга и подтверждает исключение ложного срабатывания в условиях действия только шума и вне пеленгационной характеристики.The evaluation results for the azimuth channel are shown in FIG. 17 ... 20. In FIG. 17 shows the dependences of the probability of correct detection of the bearing on the signal-to-noise ratio at the input in the form
Figure 00000044
for fixed values of threshold factor C 2. Here, U c is the signal amplitude, σ w is the rms value of the noise voltage. The numbers denoting the curves are the values of the threshold coefficient for which these dependencies are obtained. The lower the signal-to-noise ratio, the higher the threshold gain value is required to implement the decisive bearing detection rule. The steepness of all the curves, without exception, is noteworthy, which indicates the avalanche-like nature of the fulfillment of the decisive rule for the detection of the azimuth bearing and confirms the elimination of false triggering under conditions of only noise and outside the direction-finding characteristic.

Относительно

Figure 00000045
следует заметить, что особенностью и достоинством предлагаемой схемы является исключение ложного срабатывания азимутального канала при действии только шума. Это следует из самого алгоритма реализации процедур пересечения и объединения над принятыми сигналами. Действительно, выбор большего из сопоставляемых сигналов при реализации процедуры объединения на выходе блока 14 и меньшего при реализации пересечения на выходе блока 13 приводит к тому, что в случае действия только шума на входах при любом его значении, как и значении порогового коэффициента усиления сигнала пересечения из области его рабочих значений
Figure 00000046
(блок 23), срабатывание компаратора 22 исключается.Relatively
Figure 00000045
It should be noted that the peculiarity and advantage of the proposed scheme is the elimination of false operation of the azimuth channel under the influence of noise only. This follows from the algorithm for implementing the intersection and union procedures over the received signals. Indeed, the choice of the larger of the compared signals when implementing the combining procedure at the output of block 14 and smaller when realizing the intersection at the output of block 13 leads to the fact that in the case of only noise at the inputs at any value, as well as the value of the threshold gain of the crossing signal from areas of its working values
Figure 00000046
(block 23), the operation of the comparator 22 is excluded.

При наличии полезного сигнала на входах приемников, на выходах блоков 13 и 14 начинает проявляться сигнальная составляющая и при превышении отношением сигнал/шум единицы появляется возможность формирования пеленгационной характеристики в соответствии с решающим правилом C2⋅U(ε)≥U(ε), которая зависит от соотношения сигнальной и шумовой составляющих и значения порогового коэффициента С2. Это иллюстрируется эпюрами на фиг. 18. Здесь приведены выходные сигналы блоков 13 - сигнал пересечения U(ε)) и 14 - сигнал объединения U(ε) для входного отношения сигнал/шум, равного десяти.In the presence of a useful signal at the inputs of the receivers, at the outputs of blocks 13 and 14, the signal component begins to appear, and when the signal-to-noise ratio is exceeded, it becomes possible to form a direction-finding characteristic in accordance with the decision rule C 2 ⋅U (ε) ≥U (ε) , which depends on the ratio of signal and noise components and the value of the threshold coefficient C 2 . This is illustrated by the diagrams in FIG. 18. Here are the output signals of blocks 13 - the signal of intersection U (ε)) and 14 - the signal of combining U (ε) for the input signal-to-noise ratio of ten.

Как следует из фиг. 18, экстремумы U(ε) и U(ε) проявляются хорошо и в направлении пеленга отличаются незначительно (U(ε)≅0,47, U(ε)≅0,55). Поэтому достаточно небольшого усиления

Figure 00000047
сигнала пересечения U(ε) в блоке 23, чтобы обеспечить формирование ПХ. Вне пеленгационной характеристики этого усиления будет явно недостаточно (требуется С2≥10), чем исключаются ложные пеленги.As follows from FIG. 18, extremes U (ε) and U (ε) appear well in the direction of the bearing differ significantly (U ∩ (ε) ≅0,47, U ∪ (ε) ≅0,55). Therefore, a small gain is enough
Figure 00000047
the intersection signal U (ε) in block 23 to ensure the formation of the HRP. Outside the direction-finding characteristic of this gain, it will be clearly not enough (C 2 ≥10 is required), which eliminates false bearings.

Выбор рабочих значений С2 зависит от входного отношения сигнал/шум и связан с анализом вероятности правильного обнаружения пеленга, требуемой ширины ПХ и среднеквадратической ошибки определения пеленга.The choice of operating values of C 2 depends on the input signal-to-noise ratio and is associated with the analysis of the probability of the correct detection of the bearing, the required width of the HR and the standard error of the determination of the bearing.

Зависимость среднего значения ширины пеленгационной характеристики

Figure 00000048
в градусах от значения порогового коэффициента С2 в виде
Figure 00000049
при фиксированном отношении сигнал/шум, обеспечивающем вероятность правильного обнаружения пеленга
Figure 00000050
, приведена на фиг. 19. Как видно из фиг. 19, эта зависимость почти линейная. Анализ показывает, что при заданном виде аппроксимации ДНА ширина ПХ практически не зависит от ширины ДНА, а полностью определяется значением порогового коэффициента С2 при заданной вероятности правильного обнаружения. Это объясняется тем, что в формировании ПХ участвуют экстремумы функций U(ε) и U(ε), сближающиеся своей обостренной частью на РСН, фиг. 18.The dependence of the average value of the direction finding characteristic
Figure 00000048
in degrees from the value of the threshold coefficient C 2 in the form
Figure 00000049
at a fixed signal-to-noise ratio, providing the probability of correct detection of the bearing
Figure 00000050
shown in FIG. 19. As can be seen from FIG. 19, this dependence is almost linear. The analysis shows that for a given type of approximation of the DND, the width of the HRP practically does not depend on the width of the DND, but is completely determined by the value of the threshold coefficient C 2 at a given probability of correct detection. This is explained by the fact that extrema of the functions U (ε) and U (ε), which approach each other with their sharpened part on the RSH, participate in the formation of HRP, Fig. eighteen.

Зависимости среднеквадратической ошибки определения азимутального пеленга σε в градусах от отношения сигнал/шум в виде

Figure 00000051
при фиксированном значении порогового коэффициента С2 представлены на фиг. 20. Цифры, обозначающие кривые представляют собой значения порогового коэффициента С2, для которых эти зависимости получены. Поведение этих зависимостей обратно поведению вероятностей правильного обнаружения. Увеличение отношения сигнал/шум и выбор порогового коэффициента позволяет обеспечить весьма малые значения СКО измерения азимутального пеленга, что и подтверждает соотношение (23).Dependences of the standard error of the determination of the azimuth bearing σ ε in degrees on the signal-to-noise ratio in the form
Figure 00000051
at a fixed value of the threshold coefficient C 2, are presented in FIG. 20. The numbers indicating the curves are the values of the threshold coefficient C 2 for which these dependencies are obtained. The behavior of these dependencies is inversely the behavior of the probabilities of correct detection. An increase in the signal-to-noise ratio and the choice of the threshold coefficient make it possible to ensure very small RMS values for measuring the azimuth bearing, which confirms relation (23).

Результаты оценки для угломестного канала приведены на фиг. 21-24. Угломестный канал в отличие от азимутального использует фазовую информацию об угловом положении источника радиоизлучения. Особенностью предлагаемой схемы является отсутствие порогового устройства, как такового. Роль порогового устройства играет пороговый коэффициент усиления С1 блока 25. Усиленный этим блоком сигнал пересечения сравнивается в первом компараторе 26 с сигналом объединения, реализуя тем самым решающее правило С1⋅U(α)≥U(α), поэтому вероятность ложной тревоги можно исследовать только в зависимости от СКО шума на входе, зафиксировав значение порогового коэффициента С1.The evaluation results for the elevation channel are shown in FIG. 21-24. The carbon channel, in contrast to the azimuth channel, uses phase information about the angular position of the radio source. A feature of the proposed scheme is the lack of a threshold device, as such. The role of the threshold device is played by the threshold gain factor C 1 of block 25. The crossing signal amplified by this block is compared in the first comparator 26 with the combining signal, thereby realizing the decision rule C 1 ⋅U (α) ≥U (α), therefore, the probability of false alarm can be investigated only depending on the standard deviation of the input noise, fixing the value of the threshold coefficient C 1 .

На фиг. 21 показана усредненная зависимость вероятности ложной тревоги от коэффициента усиления в виде

Figure 00000052
.In FIG. Figure 21 shows the averaged dependence of the probability of false alarm on the gain in the form
Figure 00000052
.

Приведенная зависимость позволяют производить обоснованный выбор порогового коэффициента в различных условиях помеховой обстановки.The given dependence makes it possible to make a reasonable choice of the threshold coefficient in various conditions of an interference environment.

Зависимости вероятности правильного обнаружения угломестного пеленга от отношения сигнал/шум на входе в виде

Figure 00000053
при фиксированных значениях С1 представлены на фиг. 22. Цифры, обозначающие кривые, представляют собой значения пороговых коэффициентов усиления сигнала пересечения, для которых получены указанные зависимости. Чем ниже отношение сигнал/шум, тем большее значение порогового коэффициента усиления требуется для реализации решающего правила обнаружения пеленга.Dependences of the probability of correct detection of the elevation bearing on the signal to noise ratio at the input in the form
Figure 00000053
at fixed values of C 1 are shown in FIG. 22. The numbers denoting the curves represent the values of the threshold gains of the intersection signal, for which these dependencies are obtained. The lower the signal-to-noise ratio, the higher the threshold gain value is required to implement the decisive bearing detection rule.

Зависимость среднего значения ширины пеленгационной характеристики от порогового коэффициента С1 в виде

Figure 00000054
при фиксированном отношении сигнал/шум, обеспечивающем вероятность правильного обнаружения пеленга
Figure 00000055
, приведена на фиг. 23. Анализ показывает, что ширина ПХ в угломестной плоскости практически не зависит от вида аппроксимации ДНА и ширины ДНА, а полностью определяется значением порогового коэффициента С1 при заданной вероятности правильного обнаружения.The dependence of the average value of the width of the direction-finding characteristic of the threshold coefficient C 1 in the form
Figure 00000054
at a fixed signal-to-noise ratio, providing the probability of correct detection of the bearing
Figure 00000055
shown in FIG. 23. Analysis indicates that HRP width in the elevation plane is practically independent of the type of approximation beam width and beam, and is fully determined by the threshold value coefficient C 1 for a given probability of correct detection.

Это объясняется тем, что в формировании ПХ участвуют не амплитудные, а фазовые характеристики, а также самим способом формирования встречными экстремумами функций пересечения и объединения.This is explained by the fact that the phase characteristics are involved not in amplitude but in phase characteristics, as well as in the way the intersection and union functions are formed by counter extrema.

Зависимости среднеквадратической погрешности определения угломестного пеленга от отношения сигнал/шум в виде

Figure 00000056
при фиксированном значении порогового коэффициента С1 представлены на фиг. 24. Цифры, обозначающие кривые, являются значениями порогового коэффициента, для которого эти зависимости получены. Поведение кривых свидетельствует о том, что СКО определения пеленга практически мало зависит от порогового коэффициента, а, значит и ширины ПХ и полностью определяется отношением сигнал/шум.Dependences of the standard error of determining the elevation bearing on the signal-to-noise ratio in the form
Figure 00000056
at a fixed value of the threshold coefficient C 1, are presented in FIG. 24. The numbers denoting the curves are the values of the threshold coefficient for which these dependencies are obtained. The behavior of the curves indicates that the standard deviation of the determination of the bearing practically does not depend on the threshold coefficient, and, hence, the width of the HRP and is completely determined by the signal-to-noise ratio.

Полученные зависимости позволяют производить обоснованный выбор требуемого значения пороговых коэффициентов С1 и С2 для первого 25 и второго 23 усилителей и определяют диапазон возможных значений этих коэффициентов в интервале

Figure 00000057
.The obtained dependences allow making a reasonable choice of the required value of the threshold coefficients C 1 and C 2 for the first 25 and second 23 amplifiers and determine the range of possible values of these coefficients in the interval
Figure 00000057
.

Сравнение полученных на основе моделирования показателей качества угломестного и азимутального каналов предлагаемого пеленгатора с известными позволяет с сделать вывод об эффективности предлагаемого пеленгатора.A comparison of the quality indicators obtained based on modeling of elevation and azimuth channels of the proposed direction finder with the known ones allows us to conclude that the proposed direction finder is effective.

Результаты моделирования подтверждают работоспособность, осуществимость и эффективность предлагаемого пеленгатора и, таким образом, достижение технического результата изобретения за счет введенных элементов и связей, реализующих принцип обнаружения-измерения, основанный на совместном использовании функциональных процедур пересечения и объединения.The simulation results confirm the operability, feasibility and effectiveness of the proposed direction finder and, thus, the achievement of the technical result of the invention due to the introduced elements and relationships that implement the principle of detection-measurement, based on the joint use of functional procedures of intersection and association.

Возможность практической реализации также следует из того, что схема может быть построена на типовых, известных и технологически отработанных элементах. Например:The possibility of practical implementation also follows from the fact that the circuit can be built on typical, well-known and technologically advanced elements. For example:

антенны 1, 2 - могут быть выбраны различных типов, в зависимости от диапазона частот и тактико-технических требований к пеленгатору. В частности могут использоваться антенны типа вибратор-рефлектор, или зеркальные антенны, как в рассматриваемом примере, либо рупорные антенны по типу описанных в [Г.З. Айзенберг, В.Г. Ямпольский, О.Н. Терешин. Антенны УКВ.Ч 1. - М. «Связь», 1977. - 384 с.] с. 254, рис. 16.2;antennas 1, 2 - can be selected of various types, depending on the frequency range and the tactical and technical requirements for the direction finder. In particular, antennas of the vibrator-reflector type, or mirror antennas, as in the considered example, or horn antennas of the type described in [G.Z. Eisenberg, V.G. Yampolsky, O.N. Tereshin. Antennas VHF. CH 1. - M. "Communication", 1977. - 384 p.] P. 254, fig. 16.2;

приемные тракты 3, 4 - могут быть построены по стандартной схеме радиосвязных или радиолокационных приемников с выходом на промежуточной частоте по типу описанной в [М.К. Белкин, В.Т. Белинский, Ю.Л. Мазор и др. Справочник по учебному проектированию приемоусилительных устройств. К., «Выща школа», 1988. - 472 с.] с. 405, рис. 14.4;receiving paths 3, 4 - can be built according to the standard scheme of radio communication or radar receivers with an output at an intermediate frequency as described in [M.K. Belkin, V.T. Belinsky, Yu.L. Mazor et al. A guide to the educational design of receiving amplifying devices. K., "Higher School", 1988. - 472 p.] P. 405, fig. 14.4;

фазовращатели 5, 6 с фиксированным и фазовращатель 7 с управляемым фазовым сдвигом - могут быть выполнены в зависимости от значения рабочей частоты на линиях задержки, RC-цепях, последовательных или параллельных колебательных контурах. На частотах до 30÷40 МГц возможна реализация фазовращателей на основе RC-цепей по типу описанных в [А.П. Голубков, А.Д. Далматов, А.П. Лукошкин и др. Проектирование радиолокационных приемных устройств. Под ред. М.А. Соколова. - М., Высш. шк., 1984, - 335 с.] с. 122-126. На более низких частотах - по типу широкополосного фазовращателя с плавной регулировкой фазового сдвига, приведенного в [P.M. Терещук, К.М. Терещук, С.А. Седов. Полупроводниковые приемо-усилительные устройства. Справочник радиолюбителя. Киев: Наук, думка, 1987. - 800 с.] с. 701, рис. XI.II;phase shifters 5, 6 with a fixed phase shifter 7 with a controlled phase shift - can be performed depending on the value of the operating frequency on the delay lines, RC circuits, serial or parallel oscillatory circuits. At frequencies up to 30–40 MHz, phase shifters based on RC circuits as described in [A.P. Golubkov, A.D. Dalmatov, A.P. Lukoshkin et al. Design of radar receiving devices. Ed. M.A. Sokolova. - M., Higher. school., 1984, - 335 p.] p. 122-126. At lower frequencies - as a broadband phase shifter with stepless phase shift adjustment given in [P.M. Tereshchuk, K.M. Tereshchuk, S.A. Sedov. Semiconductor receiving and amplifying devices. Handbook of amateur radio. Kiev: Science, Dumka, 1987. - 800 p.] P. 701, fig. XI.II;

фазовый детектор 8 - может быть реализован в виде балансного фазового детектора, описанного в [М.К. Белкин, В.Т. Белинский, Ю.Л. Мазор и др. Справочник по учебному проектированию приемоусилительных устройств. К., «Выща школа», 1988. - 472 с.] с. 252, рис. 9.31, в;phase detector 8 - can be implemented as a balanced phase detector described in [M.K. Belkin, V.T. Belinsky, Yu.L. Mazor et al. A guide to the educational design of receiving amplifying devices. K., "Higher School", 1988. - 472 p.] P. 252, fig. 9.31, c;

ограничители снизу на нулевом уровне 10, 11 могут быть выполнены по простой схеме диодного детектора, приведенного в [А.П. Голубков, А.Д. Далматов, А.П. Лукошкин и др. Проектирование радиолокационных приемных устройств. Под ред. М.А. Соколова. - М., Высш. шк., 1984, - 335 с.] с. 140, рис. 5.12;the lower limiters at the zero level 10, 11 can be performed according to a simple diode detector circuit shown in [A.P. Golubkov, A.D. Dalmatov, A.P. Lukoshkin et al. Design of radar receiving devices. Ed. M.A. Sokolova. - M., Higher. school., 1984, - 335 p.] p. 140, fig. 5.12;

сумматоры 9, 10, 14, 17, 18, 24 и вычитающие устройства 13 и 21 могут быть выполнены по обычной схеме усилителей на два входа или с прямым и инверсным входами по типу описанных в [А.Г. Алексеенко. Применение прецизионных аналоговых интегральных микросхем. - М., Радио и связь, 1981, 354 с.] с. 77, рис 3.2;adders 9, 10, 14, 17, 18, 24 and subtractors 13 and 21 can be performed according to the usual scheme of amplifiers for two inputs or with direct and inverse inputs as described in [A.G. Alekseenko. The use of precision analog integrated circuits. - M., Radio and Communications, 1981, 354 pp.] P. 77, Figure 3.2;

устройства вычисления модуля 11, 12, 19, 20 могут быть реализованы по схеме двухполупериодного выпрямителя на операционных усилителях по типу приведенной в [В.П. Бобровский, В.И. Костенко, В.М. Михайленко и др. Справочник по схемотехнике для радиолюбителя. Под ред. В.П. Боровского. - К: Тэхника, 1989. - 480 с.] с. 241, рис. 12.4;device computing module 11, 12, 19, 20 can be implemented according to the scheme of a half-wave rectifier on operational amplifiers as described in [V.P. Bobrovsky, V.I. Kostenko, V.M. Mikhailenko et al. Handbook of circuitry for a radio amateur. Ed. V.P. Borovsky. - K: Tekhnika, 1989. - 480 p.] P. 241, fig. 12.4;

усилители 23 и 25 могут представлять собой обычный резистивно-емкостный видеоусилитель с регулировкой коэффициента усиления в цепи коллектора, приведенный в [Г.З. Айзенберг, В.Г. Ямпольский, О.Н. Терешин. Антенны УКВ.Ч 1. - М. «Связь», 1977. - 384 с.] с. 270, рис. 10.1;amplifiers 23 and 25 can be a conventional resistive-capacitive video amplifier with gain control in the collector circuit, given in [G.Z. Eisenberg, V.G. Yampolsky, O.N. Tereshin. Antennas VHF. CH 1. - M. "Communication", 1977. - 384 p.] P. 270, fig. 10.1;

компараторы 22 и 26 могут быть реализованы на операционном усилителе по типу интегрального компаратора, описанного в [В.П. Бобровский, В.И. Костенко, В.М. Михайленко и др. Справочник по схемотехнике для радиолюбителя. Под ред. В.П. Боровского. - К: Тэхника, 1989. - 480 с.] с. 251, рис. 12.22;comparators 22 and 26 can be implemented on an operational amplifier as an integral comparator described in [V.P. Bobrovsky, V.I. Kostenko, V.M. Mikhailenko et al. Handbook of circuitry for a radio amateur. Ed. V.P. Borovsky. - K: Tekhnika, 1989. - 480 p.] P. 251, fig. 12.22;

ключевая схема 27 может быть выполнена в виде биполярного аналогового ключа по типу приведенного в [М.В. Гальперин. Практическая схемотехника в промышленной автоматике. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 320 с.] с. 240, рис. 6.22;the key circuit 27 can be made in the form of a bipolar analog key according to the type given in [M.V. Halperin. Practical circuitry in industrial automation. - M.: Energoatomizdat, 1987. - 320 p.] P. 240, fig. 6.22;

генератор управляющего напряжения 28 для формирования управляющего напряжения произвольной формы наиболее универсальной является схема на основе синтезатора, приведенная в [В.П. Бобровский, В.И. Костенко, В.М. Михайленко и др. Справочник по схемотехнике для радиолюбителя. Под ред. В.П. Боровского. - К: Тэхника, 1989. - 480 с.] с. 296, рис. 14.10, г.a control voltage generator 28 for generating a control voltage of arbitrary shape the most universal is the synthesizer-based circuit given in [V.P. Bobrovsky, V.I. Kostenko, V.M. Mikhailenko et al. Handbook of circuitry for a radio amateur. Ed. V.P. Borovsky. - K: Tekhnika, 1989. - 480 p.] P. 296, fig. 10/14, g.

Анализ известных технических решений в области систем передачи информации показывает, что заявляемое изобретение, благодаря существенным признакам в составе введенных элементов и связей, определившим путь достижения технического результата, не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники в данной предметной области и соответствует требованию «изобретательского уровня».Analysis of the known technical solutions in the field of information transmission systems shows that the claimed invention, due to the essential features of the introduced elements and connections, which determined the way to achieve the technical result, does not follow for the specialist explicitly from the prior art in this subject area and meets the requirement of “inventive level. "

Заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявляемого изобретения. Определение прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило выявить в заявляемом объекте существенные по отношению к техническому результату отличительные признаки, что позволяет считать заявленное изобретение удовлетворяющим критерию «изобретательская новизна».The applicant has not found an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. The definition of the prototype, as the closest in terms of the totality of the features of the analogue, allowed us to identify distinctive features that are significant in relation to the technical result in the claimed object, which allows us to consider the claimed invention to meet the criterion of "inventive novelty".

Claims (1)

Фазовый пеленгатор, содержащий первую и вторую антенны, разнесенные на определенное расстояние, первый и второй приемные тракты, соединенные входами с первой и второй антеннами соответственно, первый и второй фазовращатели, имеющие фиксированные и взаимно противоположные фазовые сдвиги и связанные входами с выходом первого приемного тракта, фазовый детектор, соединенный одним входом с выходом первого фазовращателя, а вторым входом через третий управляемый фазовращатель с выходом второго приемного тракта, первый и второй ограничители снизу на нулевом уровне, первый сумматор, соединенный первым прямым входом через первый ограничитель снизу на нулевом уровне с выходом фазового детектора, а вторым прямым входом с выходом второго ограничителя снизу на нулевом уровне, второй сумматор, соединенный первым прямым входом с выходом первого ограничителя снизу на нулевом уровне, а вторым инверсным входом с выходом второго ограничителя снизу на нулевом уровне, первое и второе устройства вычисления модуля, соединенные первое входом с выходом первого сумматора, второе входом с выходом второго сумматора, первое вычитающее устройство, соединенное входом уменьшаемого с выходом первого устройства вычисления модуля, а входом вычитаемого с выходом второго устройства вычисления модуля, третий сумматор, соединенный первым и вторым прямыми входами с выходами первого и второго устройств вычисления модуля соответственно, первый усилитель, соединенный входом с выходом первого вычитающего устройства, первый компаратор, соединенный первым входом с выходом первого усилителя, а вторым входом с выходом третьего сумматора, ключевая схема, соединенная первым входом с выходом первого компаратора, генератор управляющего напряжения, соединенный выходом со вторыми входами третьего управляемого фазовращателя и ключевой схемы одновременно, а выход ключевой схемы является первым выходом пеленгатора, отличающийся тем, что в него введены четвертый сумматор, соединенный первым прямым входом с выходом второго фазовращателя, а вторым прямым входом с выходом третьего управляемого фазовращателя, пятый сумматор, связанный первым прямым входом с выходом второго фазовращателя, а вторым инверсным входом с выходом третьего управляемого фазовращателя, второе вычитающее устройство, соединенное входом уменьшаемого через третье устройство вычисления модуля с выходом четвертого сумматора, а входом вычитаемого через четвертое устройство вычисления модуля с выходом пятого сумматора, шестой сумматор, связанный первым и вторым прямыми входами с выходами третьего и четвертого устройств вычисления модуля соответственно, второй усилитель, соединенный входом с выходом второго вычитающего устройства и входом второго ограничителя снизу на нулевом уровне одновременно, второй компаратор, связанный первым входом с выходом шестого сумматора, а вторым входом с выходом второго усилителя, выход второго компаратора является вторым выходом фазового пеленгатора.A phase direction finder containing the first and second antennas spaced a certain distance, the first and second receiving paths connected by inputs to the first and second antennas, respectively, the first and second phase shifters having fixed and mutually opposite phase shifts and connected by inputs to the output of the first receiving path, a phase detector connected by one input to the output of the first phase shifter, and the second input through a third controlled phase shifter with the output of the second receiving path, the first and second limiters from the bottom at zero level, the first adder connected by the first direct input through the first limiter from the bottom at zero level with the output of the phase detector, and the second direct input with the output of the second limiter from the bottom at zero level, the second adder connected by the first direct input with the output of the first limiter from the bottom to zero level, and the second inverse input with the output of the second limiter from the bottom at zero level, the first and second module calculating devices, connected by the first input to the output of the first adder, the second input by the output the second adder, the first subtractor connected to the input of the module calculating unit being reduced with the output of the first device, and the module subtracting the input of the module calculating unit to the output of the second device, the third adder connected to the first and second direct inputs with the outputs of the first and second module calculation devices, respectively, the first amplifier connected by the input to the output of the first subtractor, the first comparator connected by the first input to the output of the first amplifier, and the second input to the output of the third adder, cl the hand circuit connected by the first input to the output of the first comparator, a control voltage generator connected by the output to the second inputs of the third controlled phase shifter and the key circuit at the same time, and the output of the key circuit is the first output of the direction finder, characterized in that a fourth adder is connected to it, connected by the first direct the input with the output of the second phase shifter, and the second direct input with the output of the third controlled phase shifter, the fifth adder connected by the first direct input with the output of the second phase shifter tel, and by the second inverse input with the output of the third controlled phase shifter, the second subtractor connected by the input of the module to be reduced through the third device to the output of the fourth adder, and the input of the module subtracted through the fourth device to the output of the fifth adder, the sixth adder connected by the first and second direct the inputs with the outputs of the third and fourth devices for calculating the module, respectively, the second amplifier connected to the input with the output of the second subtracting device and the input of the second of the lower limiter at the zero level at the same time, the second comparator connected by the first input to the output of the sixth adder, and the second input with the output of the second amplifier, the output of the second comparator is the second output of the phase direction finder.
RU2016111472A 2016-03-29 2016-03-29 Phase direction finder RU2618522C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016111472A RU2618522C1 (en) 2016-03-29 2016-03-29 Phase direction finder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016111472A RU2618522C1 (en) 2016-03-29 2016-03-29 Phase direction finder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2618522C1 true RU2618522C1 (en) 2017-05-04

Family

ID=58697796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016111472A RU2618522C1 (en) 2016-03-29 2016-03-29 Phase direction finder

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2618522C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2704241C1 (en) * 2019-04-11 2019-10-25 Акционерное общество "Особое конструкторское бюро Московского энергетического института" Narrow-band signal correlation device
RU2760560C1 (en) * 2021-01-26 2021-11-29 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Optimal incoherent receiver with phase-manipulated signal
RU2776155C1 (en) * 2021-06-04 2022-07-14 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Phase direction finder

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998029756A1 (en) * 1997-01-02 1998-07-09 Raytheon Company Digital direction finding receiver
US6184830B1 (en) * 1997-10-02 2001-02-06 Raytheon Company Compensation of direction finding estimates for polarimetric errors
RU2282872C1 (en) * 2005-03-21 2006-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военный институт радиоэлектроники Phase direction finder
JP2009300284A (en) * 2008-06-13 2009-12-24 Nec Corp Arrival electric wave direction measuring device, arrival electric wave direction measuring method, and arrival electric wave direction measuring program
RU2458355C1 (en) * 2011-04-29 2012-08-10 Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро автоматики" Phase direction finder
RU2526533C2 (en) * 2012-12-03 2014-08-27 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Phase-based direction-finder
WO2015126894A1 (en) * 2014-02-18 2015-08-27 Raytheon Company Analog signal processing method for accurate single antenna direction finding

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998029756A1 (en) * 1997-01-02 1998-07-09 Raytheon Company Digital direction finding receiver
US6184830B1 (en) * 1997-10-02 2001-02-06 Raytheon Company Compensation of direction finding estimates for polarimetric errors
RU2282872C1 (en) * 2005-03-21 2006-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военный институт радиоэлектроники Phase direction finder
JP2009300284A (en) * 2008-06-13 2009-12-24 Nec Corp Arrival electric wave direction measuring device, arrival electric wave direction measuring method, and arrival electric wave direction measuring program
RU2458355C1 (en) * 2011-04-29 2012-08-10 Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро автоматики" Phase direction finder
RU2526533C2 (en) * 2012-12-03 2014-08-27 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Phase-based direction-finder
WO2015126894A1 (en) * 2014-02-18 2015-08-27 Raytheon Company Analog signal processing method for accurate single antenna direction finding

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2704241C1 (en) * 2019-04-11 2019-10-25 Акционерное общество "Особое конструкторское бюро Московского энергетического института" Narrow-band signal correlation device
RU2760560C1 (en) * 2021-01-26 2021-11-29 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Optimal incoherent receiver with phase-manipulated signal
RU2776155C1 (en) * 2021-06-04 2022-07-14 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Phase direction finder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108445303B (en) Near-field electromagnetic scattering characteristic simulation method
RU2291464C2 (en) Mode of measuring of the position of targets at availability of reflections of received echo-signal from surface and an impulse surface three-coordinate radar station for its realization
RU2507647C1 (en) Controlled beamwidth phased antenna array
RU2618522C1 (en) Phase direction finder
Iqbal et al. Accuracy improvement in amplitude comparison‐based passive direction finding systems by adaptive squint selection
RU2567120C1 (en) Method of forming compensation beam pattern in flat electronically controlled-beam antenna array
Lee et al. Two‐stage DOA estimation method for low SNR signals in automotive radars
Chen et al. Design of a novel monopulse antenna system using the time‐modulated antenna arrays
RU2282872C1 (en) Phase direction finder
CN112162234B (en) Wide-angle high-precision angle measurement method based on eight-port four-baseline radio frequency equipment
Osman et al. Active cancellation system for radar cross section reduction
RU2521959C1 (en) Amplitude-based method for radio direction-finding and radio direction-finder for implementation thereof
Kim et al. Fine Doppler frequency estimation of windowed complex sinusoidal signals for radar systems
US8451174B1 (en) Beam-scanning system
RU2746063C1 (en) The method of angular superresolution in the receiving digital antenna array
Artyushenko et al. Measurement error estimation of motion variables for extended objects under changing range conditions
Leśniak et al. Digital mono-pulse method in cylindrical antenna
Vijayalakshmi et al. Effect of errors on miss distance of missile trackers in active decoy environment
RU2402789C1 (en) Method for spatial discrimination of incoming signals in instrumentation antenna of giant-pulse radiolocator
RU107369U1 (en) DEVICE FOR DETECTING A GROUP OF TWO SOURCES OF CONTINUOUS NOISE RADIATION IN THE BEAM OF A PHASE TOTAL SUMMARY-DIFFERENT MONOPULSE SYSTEM
RU2519593C2 (en) Phase direction finder
RU2815608C1 (en) Ultrashort measuring base hydroacoustic navigation system
Ge et al. The direction of arrival location deception model counter duel baseline phase interferometer based on frequency diverse array
Zhang et al. Adaptive countering technique for angle deception based on dual polarization radar seeker
RU2038606C1 (en) Low-altitude noise-immuned radar

Legal Events

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

Effective date: 20180330