RU2633380C1 - Passive location system for determining aircraft coordinates in near aerodrome area and at landing with reserve channel of determining distance - Google Patents

Passive location system for determining aircraft coordinates in near aerodrome area and at landing with reserve channel of determining distance Download PDF

Info

Publication number
RU2633380C1
RU2633380C1 RU2016142435A RU2016142435A RU2633380C1 RU 2633380 C1 RU2633380 C1 RU 2633380C1 RU 2016142435 A RU2016142435 A RU 2016142435A RU 2016142435 A RU2016142435 A RU 2016142435A RU 2633380 C1 RU2633380 C1 RU 2633380C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
aircraft
output
analog
outputs
Prior art date
Application number
RU2016142435A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Викторович Дубровин
Дмитрий Михайлович Жуков
Дмитрий Викторович Никишов
Виктор Васильевич Никишов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ОКБ "Эланор"
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 Общество с ограниченной ответственностью "ОКБ "Эланор" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ОКБ "Эланор"
Priority to RU2016142435A priority Critical patent/RU2633380C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2633380C1 publication Critical patent/RU2633380C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C23/00Combined instruments indicating more than one navigational value, e.g. for aircraft; Combined measuring devices for measuring two or more variables of movement, e.g. distance, speed or acceleration
    • 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
    • G01S11/00Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/02Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves
    • 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
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination 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
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • 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
    • G01S3/72Diversity systems specially adapted for direction-finding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: system contains three narrow-base subsystems, each of which includes N receiving antennas, the first and the second analog-to-digital converter, a central electronic computing machine, a low-noise amplifier, N inputs of which are connected to N receiving antennas, the first and the second multi-channel synchronous quadrature receivers, the inputs of which are connected respectively with the first and the second outputs of the low-noise amplifier, and the outputs - with the first inputs of the first and the second analog-to-digital converters, the first and the second information processing channels, the first inputs of which are connected to the outputs of the analog-to-digital converters, and the outputs are connected to the central electronic computing machine; the controller is connected at the input to the central computing machine, the first output of which is connected to the second input of the first multi-channel synchronous quadrature receiver, to the second input of the first analog-to-digital converter and to the second input of the first information processing channel, and the second output - to the second input of the second multi-channel synchronous quadrature receiver, to the second input of the second analog-to-digital converter and to the second input of the second information processing channel; the central processing point, which is composed of three input ports, each input of which is connected through a hybrid fibre-coaxial network to the central electronic computer of each narrow-base subsystem, a keyboard unit, a display unit, a unit for calculating the current speed of the aircraft, a unit for calculating the current flight altitude of the aircraft, a unit for calculating the distance to the, random access memory, a persistent storage device, the first additional output port, a microprocessor, interconnected by the address and data bus; a radio modem of decameter radio wave range, the input of which is connected to the output of the first additional output port, and the output is an overall output of the system providing radio communication with the aircraft.
EFFECT: controlling the aircraft at extremely low altitudes in the near zone of the aerodrome and the withdrawal of the aircraft to the landing point.
8 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к методам и системам пассивной радиолокации, и может быть использовано для определения местоположения в трехмерном пространстве источника радиоизлучения (ИРИ), размещенного на летательном аппарате (ЛА) (самолет, вертолет и т.п.), за счет приема и последующей обработки электромагнитных волн, порожденных этим ИРИ.The invention relates to radio engineering, and in particular to methods and systems of passive radar, and can be used to determine the location in three-dimensional space of a source of radio emission (IRI) located on an aircraft (aircraft) (airplane, helicopter, etc.), due to reception and subsequent processing of electromagnetic waves generated by this IRI.

Изобретение используется для решения технической задачи, состоящей в определении координат летательного аппарата в ближней зоне аэродрома и на этапе его захода на посадку в целях наблюдения за ним и контроля его движения наземными службами, а также в целях его навигационного сопровождения. Достигаемый технический результат состоит в повышении точности оценки координат подвижного объекта, оснащенного источником радиоизлучения.The invention is used to solve a technical problem, which consists in determining the coordinates of an aircraft in the near zone of an aerodrome and at the stage of its approach for landing in order to monitor it and control its movement by ground services, as well as for its navigation support. The technical result achieved is to increase the accuracy of estimating the coordinates of a moving object equipped with a source of radio emission.

Бортовые радиотехнические средства летательных аппаратов (ЛА) при выполнении задач создают активные электромагнитные поля искусственного происхождения в диапазоне частот от 1 МГц до 40 ГГц. Кроме активных полей ЛА, создают собственные электромагнитные излучения. Данный спектр излучения может быть использован для решения задачи обнаружения, пеленгации и определения координат ЛА.On-board radio equipment of aircraft (LA) when performing tasks create active electromagnetic fields of artificial origin in the frequency range from 1 MHz to 40 GHz. In addition to the active fields of the aircraft, they create their own electromagnetic radiation. This emission spectrum can be used to solve the problem of detecting, direction finding and determining the coordinates of an aircraft.

При построении многопозиционного пассивного радара используется разностно-дальномерный метод, основанный на измерении разности хода сигнала от цели до приемных антенн радара. Этот метод позволяет работать по импульсным и непрерывным сигналам, в том числе по шумовым и шумоподобным.When constructing a multi-position passive radar, the difference-ranging method is used, based on measuring the difference in the signal path from the target to the receiving antennas of the radar. This method allows you to work on pulsed and continuous signals, including noise and noise-like.

Принципиальные особенности метода заключаются в синхронном способе приема сигналов от излучающего источника на разнесенных антеннах. Высокая точность определения координат ЛА обеспечивается за счет корреляционной обработки сигналов, при которой вид принятого сигнала не имеет значения. Определение координат источника осуществляется по разности прихода сигналов на каждую из позиций, а сама разность прихода сигнала к одной позиции относительно другой определяется из положения максимума взаимно-корреляционной функции сигналов от этих позиций.The principal features of the method are the synchronous method of receiving signals from a radiating source on spaced antennas. High accuracy of determining the coordinates of the aircraft is provided due to the correlation signal processing, in which the form of the received signal does not matter. The coordinates of the source are determined by the difference in the arrival of signals at each position, and the difference in the arrival of the signal at one position relative to another is determined from the position of the maximum cross-correlation function of the signals from these positions.

Наиболее близким техническим решением, отвечающим требованиям пассивного обнаружения и пеленгации, является устройство, описанное в статье «Одноэтапное оценивание местоположения источника радиоизлучения пассивной системой, состоящей из узкобазовых подсистем» (ж. Радиотехника и электроника, том 49, №2, 2004 г., стр. 156-170) - прототип.The closest technical solution that meets the requirements of passive detection and direction finding is the device described in the article “One-stage estimation of the location of a radio emission source by a passive system consisting of narrow-base subsystems” (Radio Engineering and Electronics, Volume 49, No. 2, 2004, p. . 156-170) is a prototype.

Данное устройство содержит N приемных антенн, первый и второй аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и вычислитель.This device contains N receiving antennas, a first and second analog-to-digital converter (ADC), and a computer.

Цель изобретения - управление ЛА на предельно малых высотах в ближней зоне аэродрома и вывод ЛА в точку захода на посадку.The purpose of the invention is the control of the aircraft at extremely low altitudes in the near zone of the aerodrome and the withdrawal of the aircraft to the approach point.

Результат достигается централизованной обработкой сигналов, полученных в результате приема электромагнитных колебаний в точках, размещение которых в пространстве определяется оптимальной группировкой слабонаправленных антенных элементов внутри структурных блоков, реализованных отдельными техническими средствами распределенного комплекса.The result is achieved by centralized processing of signals obtained as a result of receiving electromagnetic oscillations at points whose placement in space is determined by the optimal grouping of weakly directed antenna elements inside structural blocks implemented by separate technical means of a distributed complex.

Поставленная цель достигается тем, что в систему, содержащую три узкобазовых подсистемы (УП), каждая из которых содержит N приемных антенн, первый и второй аналого-цифровой преобразователь (АЦП), центральную электронно-вычислительную машину (ЦЭВМ) дополнительно введены малошумящий усилитель (МШУ), N входов которого соединены с N приемными антеннами, первый и второй многоканальные синхронные квадратурные приемники (МСКП), входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами малошумящего усилителя, а выходы - с первыми входами первого и второго аналого-цифровых преобразователей, первый и второй каналы обработки информации, первые входы которых соединены с выходами аналого-цифровых преобразователей, а выходы подключены к ЦЭВМ; управляющий контроллер, подключенный по входу к ЦЭВМ, первый выход которого подключен ко второму входу первого многоканального синхронного квадратурного приемника, ко второму входу первого аналого-цифрового преобразователя и ко второму входу первого канала обработки информации, а второй выход - ко второму входу второго многоканального синхронного квадратурного приемника, ко второму входу второго аналого-цифрового преобразователя и ко второму входу второго канала обработки информации; центральный пункт обработки (ЦПО), в состав которого входят 3 порта ввода информации, каждый вход которого соединен через гибридную оптико-коаксиальную сеть с выходом ЦЭВМ каждой узкобазовой подсистемы (УП), блок клавиатуры, блок индикации, блок вычисления текущей скорости ЛА, блок вычисления текущей высоты полета ЛА, блок вычисления дальности до ЛА, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), первый дополнительный порт вывода, микропроцессор, объединенные между собой шиной адреса и данных, радиомодем диапазона ДКМВ, вход которого соединен с выходом первого дополнительного порта вывода, а выход является общим выходом системы, обеспечивающим радиосвязь с ЛА.This goal is achieved by the fact that in the system containing three narrow-base subsystems (UE), each of which contains N receiving antennas, the first and second analog-to-digital converter (ADC), the central electronic computer (CE) additionally introduced a low-noise amplifier (LNA) ), N inputs of which are connected to N receiving antennas, the first and second multichannel synchronous quadrature receivers (MSCP), the inputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the low-noise amplifier, and the outputs to the first inputs of the first and second analog-to-digital converters, the first and second information processing channels, the first inputs of which are connected to the outputs of the analog-to-digital converters, and the outputs are connected to a digital computer; a control controller connected at the input to the computer, the first output of which is connected to the second input of the first multi-channel synchronous quadrature receiver, to the second input of the first analog-to-digital converter and to the second input of the first information processing channel, and the second output to the second input of the second multi-channel synchronous quadrature a receiver, to the second input of the second analog-to-digital converter and to the second input of the second information processing channel; central processing center (CPO), which includes 3 ports for inputting information, each input of which is connected through a hybrid optical-coaxial network to the output of a computer of each narrow-base subsystem (UE), a keyboard block, an indication block, a block for calculating the current speed of the aircraft, a calculation block the current flight altitude of the aircraft, the unit for calculating the range to the aircraft, random access memory (RAM), read-only memory (ROM), the first additional output port, microprocessor, which are interconnected by an address and data bus, radio mode DKMV range, the input of which is connected to the output of the first additional output port, and the output is a common system output providing radio communication with the aircraft.

Сравнение с прототипом показывает, что заявляемая система отличается наличием новых блоков и их связями между ними. Таким образом, заявляемая система соответствует критерию «новизна».Comparison with the prototype shows that the inventive system is characterized by the presence of new blocks and their connections between them. Thus, the claimed system meets the criterion of "novelty."

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что перечисленные элементы, используемые в блоках, являются известными, однако их введение в указанной связи с остальными элементами приводит к расширению функциональных возможностей устройства.A comparison of the proposed solutions with other technical solutions shows that the listed elements used in the blocks are known, however, their introduction in this connection with other elements leads to the expansion of the functionality of the device.

Это подтверждает соответствие технического решения критерию «существенные отличия».This confirms the conformity of the technical solution to the criterion of "significant differences".

На фиг. 1, 2 представлена общая схема предлагаемой системы пассивной локации для определения координат ЛА в ближней зоне аэродрома и при заходе на посадку, на фиг. 3 - структура центрального пункта обработки (ЦПО), на фиг. 4 - структура узкобазовой подсистемы (УП), на фиг. 5 - структура канала обработки информации, на фиг. 6 - выбор системы координат, на фиг. 7 - пояснения к получению корректирующих отклонений (±ΔX, ±ΔY, ±ΔZ) эталонных значений высоты Z и азимута (X, Y) ЛА в ближней зоне аэродрома и при заходе на посадку, на фиг. 8 - блок-схема алгоритма получения корректирующих отклонений ΔXT, ΔYT, ΔZT.In FIG. 1, 2 presents a general diagram of the proposed passive location system for determining the coordinates of the aircraft in the near zone of the aerodrome and during approach, in FIG. 3 shows the structure of a central processing center (CPO), FIG. 4 - structure of a narrow base subsystem (UP), in FIG. 5 shows the structure of an information processing channel; FIG. 6 - selection of a coordinate system, in FIG. 7 - explanations for obtaining corrective deviations (± ΔX, ± ΔY, ± ΔZ) of the reference values of the altitude Z and azimuth (X, Y) of the aircraft in the near zone of the aerodrome and during approach, in FIG. 8 is a flowchart of a correction deviation algorithm ΔX T , ΔY T , ΔZ T.

Система включает (фиг. 2):The system includes (Fig. 2):

- 3 узкобазовых подсистемы (УП) II (фиг. 4) в составе: антенно-фидерная система (АФС) II-1, малошумящий усилитель (МШУ) II-2, многоканальный синхронный квадратурный приемник (МСКП) II-3,4; аналого-цифровой преобразователь (АЦП) II-5,6; управляющий контролер II-9, ЦЭВМ II-10, канал обработки информации II-7,8, включающий фильтры 11, обнаружитель 12, пеленгатор 13, выходной формирователь 14,- 3 narrow-base subsystems (UP) II (Fig. 4), consisting of: antenna-feeder system (AFS) II-1, low-noise amplifier (LNA) II-2, multi-channel synchronous quadrature receiver (MSC) II-3.4; analog-to-digital converter (ADC) II-5.6; control controller II-9, computer II-10, information processing channel II-7.8, including filters 11, detector 12, direction finder 13, output driver 14,

- центральный пункт обработки (ЦПО) I (фиг. 3) в составе: первый, второй, третий порты ввода I-1,2,3; блок клавиатуры I-4, блок индикации I-5, регистратор I-6, микропроцессор I-7, первый дополнительный вывод I-8, блок вычисления текущей скорости ЛА I-9, блок вычисления текущей высоты полета ЛА I-10, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) I-11, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) I-12, шину адреса и данных I-13, радиомодем декаметрового диапазона радиоволн (ДКМВ) I-14, блок вычисления дальности до ЛА I-15,- Central processing point (CPO) I (Fig. 3), consisting of: first, second, third input ports I-1,2,3; I-4 keyboard unit, I-5 display unit, I-6 recorder, I-7 microprocessor, I-8 first auxiliary output, I-9 aircraft current speed calculation unit, I-10 aircraft current altitude calculation unit, operational memory device (RAM) I-11, read-only memory device (ROM) I-12, address and data bus I-13, radio modem of the decameter band of radio waves (DKMV) I-14, unit for calculating the range to the aircraft I-15,

- гибридную оптико-коаксиальную сеть III.Hybrid Optical Coaxial Network III.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

Задача получения координат ЛА на малой высоте с помощью активных РЛС и радиотехнической системы ближней навигации (РСБН) решается только на высоте прямой видимости. При этом для всех радиодиапазонов, кроме ДКМВ, задача ближней навигации на высотах не ниже 500 м решается на дальности до 80-90 км, а на меньших высотах говорить о какой-либо навигации трудно. Дальность обнаружения можно вычислить, как

Figure 00000001
, где НЛА - высота полета ЛА.The task of obtaining the coordinates of the aircraft at low altitude using active radars and a short range radio navigation system (RSBN) is solved only at the line of sight. Moreover, for all radio bands except DKMV, the short-range navigation problem at heights of at least 500 m is solved at a range of 80-90 km, and at lower altitudes it is difficult to talk about any kind of navigation. Detection range can be calculated as
Figure 00000001
where N LA - aircraft altitude.

Если же использовать пеленгатор ДКМВ диапазона, аналогичный по принципу действия с существующей системой посадки, задача решается, за исключением получения достаточной точности пеленгации (не лучше 12 угловых минут по угловым параметрам).If we use a DKMV range direction finder, similar in principle to the existing landing system, the task is solved, except for obtaining sufficient direction finding accuracy (no better than 12 arc minutes in angular parameters).

В этом случае может быть рассмотрена следующая архитектура системы: на малых высотах и больших удалениях работает ДКМВ радиолиния, излучение которой пеленгуется тремя и более наземным пеленгаторами с фазированной антенной решеткой (ФАР) (либо одним без функции определения дальности до ЛА). Дальность до ЛА измеряется с помощью способа разделения функции приемной и передающей антенн в РЛС активного типа (либо дальность методом триангуляции трех позиций пеленгатора с ФАР). На наземном пункте управления вычисляются координаты ЛА и по радиолинии ДКМВ передаются на борт ЛА для навигации. В случае подхода ЛА в ближнюю зону аэродрома на прямую видимость (зону посадки) управление ЛА передается на УКВ радиолинию и включается контур оборудования посадки.In this case, the following system architecture can be considered: at low altitudes and large distances, a DKMV radio line operates, the radiation of which is detected by three or more ground-based direction finders with a phased array (PAR) (or one without the function of determining the range to the aircraft). The range to the aircraft is measured using the method of separating the functions of the receiving and transmitting antennas in the active type radar (or the range by triangulating three positions of the direction finder with the PAR). At the ground control point, the coordinates of the aircraft are calculated and transmitted via the DKMV radio link to the aircraft for navigation. In the case of the approach of the aircraft to the near zone of the aerodrome for direct visibility (the landing zone), the aircraft control is transferred to the VHF radio line and the contour of the landing equipment is turned on.

Точность определения угловых координат радиодиапазона ДКМВ зависит от раскрыва ФАР на земле, что существенно ограничено ее линейными размерами. Приемлемые габариты оборудования ФАР в пеленгаторе имеют линейные размеры в диаметре кольцевой решетки от 60 м до 200 м и точность определения угловых значений на источник излучения (переизлучения) 12 угловых минут. Увеличение размера ФАР требует больших площадей и возможно в принципе, но с практической точки зрения площади размещения не безграничны.The accuracy of determining the angular coordinates of the DKMV radio range depends on the opening of the PAR on the ground, which is significantly limited by its linear dimensions. The acceptable dimensions of the HEADLIGHTS equipment in the direction finder have linear dimensions in the diameter of the annular lattice from 60 m to 200 m and the accuracy of determining the angular values to the radiation source (reradiation) is 12 angular minutes. An increase in the size of the headlamps requires large areas and is possible in principle, but from a practical point of view, the area of accommodation is not unlimited.

Исходя из этого имеем значительную ошибку при измерении дальности до ЛА с источником излучения.Based on this, we have a significant error in measuring the range to an aircraft with a radiation source.

Для уменьшения величины погрешности предлагается радиолокационный способ измерения дальности до ЛА, но с существенными изменениями принципа работы измерителя.To reduce the magnitude of the error, a radar method for measuring the range to the aircraft is proposed, but with significant changes in the principle of operation of the meter.

Как известно, для определения дальности до ЛА радиолокационным методом следует измерить задержку времени прихода отраженной волны от радиоконтрастной цели. По величине времени задержки оценивается дальность до цели. Это справедливо при условии размещения приемника и передатчика на одной направленной антенне и использовании временной синхронизации.As you know, to determine the range to the aircraft by the radar method, one should measure the delay in the arrival time of the reflected wave from the radio contrast target. By the value of the delay time, the distance to the target is estimated. This is true if the receiver and transmitter are located on the same directional antenna and time synchronization is used.

В данном случае мы имеем всенаправленный излучатель (ИРИ) на борту ЛА и высокоточный пеленгатор угловых параметров радиосигнала на земле.In this case, we have an omnidirectional emitter (IRI) on board the aircraft and a high-precision direction finder of the angular parameters of the radio signal on the ground.

Для обеспечения временной синхронизации работы приемного оборудования пеленгатора и всенаправленного излучателя на борту ЛА используется временная метка глобальной спутниковой навигации Глонасс-Навстар, то есть запуск приемника и передатчика синхронизированы во времени с точностью временной метки спутников.To ensure time synchronization of the operation of the receiving equipment of the direction finder and the omnidirectional emitter on board the aircraft, the time stamp of global satellite navigation Glonass-Navstar is used, that is, the start of the receiver and transmitter are synchronized in time with the accuracy of the time stamp of satellites.

Для разрешения неопределенности съема пеленга на источник излучения в пеленгаторе используется одноэтапный метод определения координат с известным временем периода работы вычислителя по угловым координатам.To resolve the uncertainty of bearing removal to the radiation source, the direction finder uses a one-stage method for determining coordinates with a known time of the period of operation of the computer by angular coordinates.

В нашем случае время работы алгоритма для определения положения ЛА по азимуту и углу места занимает период от 20 до 75 мс.In our case, the operating time of the algorithm for determining the position of the aircraft in azimuth and elevation takes a period of 20 to 75 ms.

Следовательно, если сигнал излучателя будет длительностью более 75 мс, то он в любом случае будет принят и по нему будут вычислены угловые параметры ЛА (цели).Therefore, if the emitter signal is longer than 75 ms, then in any case it will be received and the angular parameters of the aircraft (target) will be calculated from it.

Дальнейшее уточнение азимута и угла места от пеленгатора к измерителю дальности до ЛА позволяет применить приемник сигнала излучателя и измерить его задержку относительно момента запуска измерительного канала, синхронизированного от спутника.Further refinement of the azimuth and elevation angle from the direction finder to the range meter to the aircraft makes it possible to use a transmitter signal of the emitter and measure its delay relative to the start of the measurement channel synchronized from the satellite.

Если не использовать спутниковую группировку для синхронизации, то в случае использования высокостабильного (10-10(11)) генератора на борту ЛА и в системе синхронизации пеленгатора, и измерителя дальности работа алгоритма аналогичная, за исключением наличия фазы установления связи в алгоритме радиомодема, который позволяет обеспечить индивидуальный сеанс связи с ЛА.If you do not use satellite constellation for synchronization, then in the case of using a highly stable (10 -10 (11) ) generator on board the aircraft and in the synchronization system of the direction finder and range meter, the algorithm works similarly, except for the presence of the phase of establishing communication in the radio modem algorithm, which allows provide an individual communication session with the aircraft.

На практике имеется возможность управлять ИРИ вне зоны радиолокационного контроля, а в зоне радиосвязи с получением точной информации о местонахождении ЛА.In practice, it is possible to control the IRI outside the radar monitoring zone, and in the radio communication zone to obtain accurate information about the location of the aircraft.

Важно, что при этом не принимаются и не передаются в сообщении с борта ЛА его координаты, измеренные спутниковыми системами навигации. Задачей и целью рассматриваемой системы является получение истинных координат ИРИ (ЛА) в момент его передачи сообщений. Тем самым система не подвержена навязыванию ложной информации, уводу спутниковой опорной системы от точки привязки и прочего, что возможно сотворить с сигналом спутника.It is important that in this case, its coordinates measured by satellite navigation systems are not received or transmitted in the message from the aircraft. The task and goal of the system in question is to obtain the true coordinates of the IRI (LA) at the time of its transmission of messages. Thus, the system is not subject to the imposition of false information, the withdrawal of the satellite reference system from the anchor point and other things that can be done with the satellite signal.

Положение измерителя невозможно вычислить, так как система пассивна, а излучение радиолинии в диапазоне ДКМВ имеет максимум направленности только в местонахождении ЛА.The position of the meter cannot be calculated, since the system is passive, and the radiation of the radio line in the DKMV range has a maximum directivity only at the location of the aircraft.

Результат решаемой задачи достигается способом централизованной обработки сигналов, полученных в результате приема электромагнитных колебаний в точках, размещение которых в пространстве определяется оптимальной группировкой слабонаправленных антенных элементов внутри структурных блоков, реализованных отдельными техническими средствами распределенного пассивного радиолокационного комплекса, структурная схема которого представлена на фиг. 1. Комплекс состоит из нескольких (двух и более) узкобазовых подсистем (УП) (2), включающих в себя отдельные точки приема (ТП) (3), и центрального пункта обработки (ЦПО) (1), соединенными проводными или беспроводными линиями связи (ЛС) (5), обеспечивающими высокую скорость передачи информации, пропускная способность сети не менее 100 Мбит/с.The result of the problem being solved is achieved by the method of centralized processing of signals obtained as a result of receiving electromagnetic oscillations at points whose placement in space is determined by the optimal grouping of weakly directed antenna elements inside structural blocks implemented by separate technical means of a distributed passive radar complex, the structural diagram of which is shown in FIG. 1. The complex consists of several (two or more) narrow-base subsystems (UE) (2), which include separate points of reception (TP) (3), and a central processing point (CPO) (1) connected by wired or wireless communication lines (LAN) (5), providing high speed information transfer, network bandwidth of at least 100 Mbps.

Источник радиоизлучения (ИРИ) (4) порождает электромагнитный сигнал, для описания которого используется модель гауссовского радиосигнала:The source of radio emission (IRI) (4) generates an electromagnetic signal, for the description of which a model of a Gaussian radio signal is used:

Figure 00000002
Figure 00000002

где K - число учитываемых составляющих,where K is the number of components taken into account,

ƒ0 - несущая частота,ƒ 0 - carrier frequency,

ƒk - частоты учитываемых составляющих в спектре комплексной огибающей,ƒ k are the frequencies of the considered components in the spectrum of the complex envelope,

а k и bk - коэффициенты, являющиеся гауссовскими взаимно-независимыми случайными величинами. and k and b k are coefficients that are Gaussian mutually independent random variables.

Такой сигнал соответствует случаю стохастической модели, применение которой обеспечивает работу системы в условиях наименьшей доступной априорной информации.Such a signal corresponds to the case of a stochastic model, the application of which ensures the operation of the system in conditions of the least available a priori information.

Узкобазовая подсистема (УП) представляет собой технически единую приемную станцию, реализующую многоканальный прием в отдельных точках приема (ТП), размещение которых в структуре антенной системы УП удовлетворяет двум условиям:The narrow-base subsystem (UE) is a technically unified receiving station that implements multi-channel reception at individual receiving points (TP), the placement of which in the structure of the UE antenna system satisfies two conditions:

1. Расстояние между ТП одной и той же УП намного меньше расстояния между УП и ИРИ. Данное условие обеспечивает плоский фронт волны.1. The distance between the TP of the same UE is much less than the distance between the UE and IRI. This condition provides a flat wave front.

2. Расстояние между ТП одной и той же УП не превышает половины длины волны λ0=c/ƒ0, соответствующей несущей, или центральной частоте принимаемого радиосигнала ƒ0, а под с понимается скорость распространения сигнала от ИРИ до УП, равная скорости света.2. The distance between the TPs of the same UE does not exceed half the wavelength λ0 = c / ƒ 0 corresponding to the carrier or the center frequency of the received radio signal ƒ 0 , and c means the propagation speed of the signal from the IRI to the UE equal to the speed of light.

Структурная схема станции, реализующей УП1-3 (II), представлена на фиг. 2. УП состоит из антенно-фидерной системы (АФС) II-1, блока малошумящих усилителей (МШУ) II-2, многоканального синхронного квадратурного приемника (МСКП) II-3, 4, блока аналого-цифровых преобразователей (АЦП) II-5, 6, первого и второго каналов обработки информации II-7, 8, управляющего контроллера II-9 и ЦЭВМ II-10, соединенного линией связи (ЛС) 5 с ЦПО (I). Блок МШУ осуществляет предварительное усиление сигналов до его передачи на вход МСКП. Блоки МСКП, АЦП являются программно-управляемыми, режим работы которых задается управляющими сигналами ЦЭВМ II-10. При приеме электромагнитные колебания превращаются в аналоговый электрический радиосигнал, который поступает на вход МШУ, с выхода которого радиосигнал поступает на вход МСКП. В результате синхронного детектирования на выходе МСКП формируется аналоговый видеосигнал, поступающий в форме пар квадратур на вход АЦП, на выходе которого формируется цифровой сигнал в форме отсчетов.The block diagram of the station implementing UP1-3 (II) is shown in FIG. 2. The unit consists of an antenna-feeder system (AFS) II-1, a low-noise amplifier unit (LNA) II-2, a multi-channel synchronous quadrature receiver (MSC) II-3, 4, a block of analog-to-digital converters (ADC) II-5 , 6, the first and second channels of information processing II-7, 8, the control controller II-9 and the computer II-10, connected by a communication line (LAN) 5 to the CPU (I). The LNA block carries out preliminary amplification of the signals before it is transmitted to the MSCP input. Blocks MSCP, ADC are program-controlled, the mode of operation of which is set by the control signals of the computer II-10. When receiving electromagnetic waves are converted into an analog electrical radio signal, which is fed to the input of the LNA, from the output of which the radio signal is fed to the input MSCP. As a result of synchronous detection, an analog video signal is generated at the output of the MSCP, which is supplied in the form of pairs of quadrature to the ADC input, at the output of which a digital signal is generated in the form of samples.

Отличительными характеристиками МСКП являются центральная частота, перестраиваемая в широких пределах: от 20 МГц до 3 ГГц, и широкая полоса частот демодулируемого сигнала, составляющая величину до 60 МГц, что определяет сигнал как широкополосный в верхней части диапазона центральной частоты, и как сверхширокополосный в его нижней части. Для достижения требуемого качества приема независимое цифровое управление усилением каждого канала осуществляется с шагом 0,5 дБ, а синхронизация каждой пары каналов квадратурного приемника должна обеспечивать фазовое различие точность квадратур не более 2 градусов по абсолютной величине. Для получения технического результата применяется многоканальный 16-разрядный многоканальный АЦП с перестраиваемой частотой дискретизации, при этом максимальная частота составляет 100 МГц, что с учетом защитных интервалов согласуется с максимальной полосой принимаемого радиосигнала. Синхронность взятия отсчетов в различных каналах АЦП должна обеспечивать рассогласование моментов времени не более 0,05 от используемого периода дискретизации.Distinctive characteristics of the MSCP are the central frequency, tunable over a wide range: from 20 MHz to 3 GHz, and a wide frequency band of the demodulated signal, amounting to 60 MHz, which defines the signal as broadband in the upper part of the center frequency range, and as ultrawideband in its lower parts. To achieve the required reception quality, independent digital gain control of each channel is carried out in 0.5 dB steps, and the synchronization of each channel pair of the quadrature receiver should provide a phase difference of the accuracy of the quadrature of no more than 2 degrees in absolute value. To obtain a technical result, a multi-channel 16-bit multi-channel ADC with a tunable sampling frequency is used, with a maximum frequency of 100 MHz, which, taking into account the protective intervals, is consistent with the maximum band of the received radio signal. The synchronization of sampling in various ADC channels should ensure the mismatch of time instances of not more than 0.05 of the used sampling period.

ЦЭВМ II-10 реализуется на основе высокопроизводительной многопроцессорной рабочей станции, оснащенной не менее чем двумя многоядерным универсальным процессорами класса Intel Xeon с рабочей частотой не менее 1,8 ГГц, и оперативным запоминающих устройством (ОЗУ), объемом не менее 8 ГБ. ЦЭВМ II-10 в структуре осуществляет функции управления работой УП1-3 (II) за счет задания функциональных режимов отдельных блоков. Кроме этого ЦЭВМ II-10 выполняет предварительную цифровую обработку принятых сигналов, а также их компрессию перед передачей по линии связи.The II-10 computer is implemented on the basis of a high-performance multiprocessor workstation equipped with at least two multi-core universal Intel Xeon processors with an operating frequency of at least 1.8 GHz and a random access memory (RAM) of at least 8 GB. The TsEVM II-10 in the structure carries out the functions of controlling the operation of UP1-3 (II) by setting the functional modes of individual blocks. In addition, the II-10 digital computer performs preliminary digital processing of the received signals, as well as their compression before transmission over the communication line.

Антенная система УП1-3 (II) размещается на вертикальной мачте, высота которой составляет от 1,5 до 18 м. В верхней части мачты, на протяжении участка длины L, размещаются от одной до девяти кольцевых антенных подрешеток (КАПР). Минимальное расстояние между планарными КАПР составляет 0,5 м, что обуславливается технологическими особенностями крепления, а максимальное ограничено протяженностью рабочего участка мачты L.The antenna system UP1-3 (II) is located on a vertical mast, the height of which is from 1.5 to 18 m. In the upper part of the mast, over a section of length L, from one to nine annular antenna sublattices (CAD) are located. The minimum distance between planar CADs is 0.5 m, which is due to the technological features of the mount, and the maximum is limited by the length of the working section of the mast L.

Структурная организация распределенной приемной системы пассивного радиолокационного комплекса позволяет сформировать на приеме необходимое пространственное распределение электромагнитного поля сигнала, излученного ИРИ.The structural organization of the distributed receiving system of the passive radar system allows you to form the necessary spatial distribution of the electromagnetic field of the signal emitted by the IRI at the reception.

Пусть ИРИ расположен в точке пространства, координаты которой заданы вектором r=(X, Y, Z)Т. Тогда сигнал, принятый m-й ТП, состоящей в структуре n-й УП представляет собой сумму задержанного и взвешенного полезного сигнала и аддитивного шума:Let the IRI be located at a point in space whose coordinates are given by the vector r = (X, Y, Z) T. Then the signal received by the m-th TP consisting of the structure of the n-th CP is the sum of the delayed and weighted useful signal and additive noise:

Figure 00000003
Figure 00000003

где а n - амплитуда сигнала на входах ТП n-й УП;where a n is the amplitude of the signal at the inputs of the TP n-th UP;

τnmnnnm;

Figure 00000004
- время прохождения сигнала от ИРИ до условного фазового центра (УФЦ) n-й УП;τ nm = τ n + χ n + ς nm ;
Figure 00000004
- the signal transit time from the IRI to the conditional phase center (UFC) of the nth unitary enterprise;

Figure 00000005
- координаты УФЦ n-й УП;
Figure 00000005
- coordinates of the UFC n-th unitary enterprise;

χn - ошибка привязки сигнала по времени;χ n is the error of the signal binding in time;

ςnm=(rnm-rn)Tсα/с - время прохождения сигнала от УФЦ до ТП (от ТП до УФЦ, если ςnm<0);ς nm = (r nm -r n ) T with α / s is the signal propagation time from UFC to TP (from TP to UFC if ς nm <0);

Figure 00000006
- координаты m-й ТП n-й УП;
Figure 00000006
- coordinates of the m-th TP n-th UP;

Figure 00000007
Figure 00000007

αn, βn - азимут и угол места луча, направленного из n-й УП на ИРИ;α n , β n - azimuth and elevation angle of the beam directed from the n-th unitary enterprise to IRI;

с - скорость распространения сигнала.c - signal propagation speed.

Отличительное условие, обеспечивающее эффективное использование данной модели, состоит в том, что время наблюдения сигнала на каждой позиции должно быть выбрано много больше времен корреляции и сигнала и помехи. Цифровые отсчеты всех принятых сигналов передаются по высокоскоростным линиям связи в центр обработки данных, расположенный в структуре ЦПО. Цифровые сигналы, принятые отдельными ТП, рассматриваются совместно и формируют многомерный цифровой сигнал.A distinctive condition for the effective use of this model is that the signal observation time at each position should be chosen much longer than the correlation times of the signal and the noise. Digital samples of all received signals are transmitted via high-speed communication lines to a data center located in the structure of the CPU. Digital signals received by individual TPs are considered together and form a multidimensional digital signal.

Оценка координат производится с использованием комбинированного угломерного и разностно-дальномерного способа оценивания, при котором вся распределенная система рассматривается как комбинированная пассивная система (КПС), сочетающую в себе общие черты широкобазовой пассивной системы (ШбПС) и пассивной системы, состоящей из узкобазовых подсистем (ПСУП). В основе метода оценивания такой системы лежит способ вычисления оценки разности прихода сигналов на основе корреляционного приема по методу максимального правдоподобия, который для двух точек приема представлен в зарубежной работе [2].Coordinates are estimated using a combined goniometric and differential-ranging method of estimation, in which the entire distributed system is considered as a combined passive system (CPS), combining the common features of a wide-base passive system (SBPS) and a passive system consisting of narrow-base subsystems (PSUP) . The estimation method of such a system is based on a method for calculating the estimate of the difference in the arrival of signals based on the correlation reception by the maximum likelihood method, which is presented in two papers for two reception points [2].

Угловые координаты ЛА по азимуту и углу места относительно точки центра масс носителя, определяются фазоразностным пеленгатором.The angular coordinates of the aircraft in azimuth and elevation relative to the point of the center of mass of the carrier are determined by the phase-difference direction finder.

Дальность до ЛА определяется вычислительными методами по известным пеленгам и закону перемещения центра масс в относительной системе координат.The range to the aircraft is determined by computational methods according to known bearings and the law of displacement of the center of mass in a relative coordinate system.

Функционально устройство состоит из пеленгатора 13 с цифровой антенной решеткой II-1, обнаружителя 12 частотно-временных признаков целей (классификатора целей), выходных формирователей 14 матриц координат целей и вычислителей II-9, 10, в которых функционируют алгоритмы экстраполяции траекторий ЛА, управляющие алгоритмы устройства и сетевые алгоритмы обмена данными и управления с радиотехнического комплекса.Functionally, the device consists of a direction finder 13 with a digital antenna array II-1, a detector 12 of time-frequency characteristics of targets (classifier of targets), output shapers 14 matrices of coordinates of targets and calculators II-9, 10, in which algorithms for extrapolating the trajectories of the aircraft, control algorithms operate devices and network algorithms for data exchange and control from the radio complex.

Пеленгатор 13 с цифровой антенной решеткой II-1 состоит из фиксированной антенной решетки (приемные антенны 20…18000 МГц), размещенной на пространственно разнесенной точке приема.The direction finder 13 with a digital antenna array II-1 consists of a fixed antenna array (receiving antennas 20 ... 18000 MHz) located at a spatially separated reception point.

Каждая из антенн подключена к входу МШУ II-2, который обеспечивает согласование импедансов антенного элемента и соединительного кабеля. Каждый выход МШУ II-2 подключен к своему приемному тракту, который образован одним из каналов многоканального синхронного квадратурного приемника (МСКП) II-3, 4 и аналого-цифровым преобразователем (АЦП) II-5, 6. Таким образом, сформирован индивидуальный цифровой канал отсчетов сигнала с одного элемента решетки.Each of the antennas is connected to the input of the LNA II-2, which provides coordination of the impedances of the antenna element and the connecting cable. Each LNA II-2 output is connected to its receiving path, which is formed by one of the channels of the multichannel synchronous quadrature receiver (MSC) II-3, 4 and the analog-to-digital converter (ADC) II-5, 6. Thus, an individual digital channel is formed signal samples from one element of the array.

АЦП II-5,6 сигнала одновременно выполняет выборку сигнала по множеству каналов. Размер этого множества определяется числом элементов антенной решетки II-1. Например, в зависимости от требований точности определения координат можно выбрать 16, 26 или 32 канала. Так, для решетки из 16 элементов потенциальная точность устройства составляет около 6 угловых минут. При увеличении числа элементов точность возрастает.The ADC II-5.6 signal simultaneously samples a signal across multiple channels. The size of this set is determined by the number of elements of the antenna array II-1. For example, depending on the accuracy requirements for determining the coordinates, you can select 16, 26 or 32 channels. So, for a lattice of 16 elements, the potential accuracy of the device is about 6 arc minutes. As the number of elements increases, accuracy increases.

Когерентная обработка сигнала выполняется в фильтрах 11, обнаружителе 12 и пеленгаторе 13 канала обработки информации II-7, 8.Coherent signal processing is performed in filters 11, detector 12 and direction finder 13 of information processing channel II-7, 8.

В силу необходимости обеспечения стабильности амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) тракта пеленгации, в нем предусмотрены меры по измерению АЧХ перед снятием отсчетов сигнала в полосе рабочих частот. Периодичность контроля АЧХ связана со стабильностью электрических параметров канала и управляется по алгоритму контроля реперных (известных источников сигнала) в процессе работы от контроллера II-9.Due to the need to ensure the stability of the amplitude-frequency characteristics (AFC) of the direction-finding path, it provides measures for measuring the AFC before taking signal samples in the operating frequency band. Frequency response of the frequency response is associated with the stability of the electrical parameters of the channel and is controlled by the control algorithm of reference (known signal sources) during operation from the controller II-9.

Пеленгатор 13 обеспечивает определение угловых координат ЛА (источников радиоизлучения - ИРИ) по фазовому портрету пришедшего сигнала. Пеленгатором определяются углы прихода сигналов на антенную решетку с разных направлений на одной частоте и полосе частот. Число направлений задается требуемой точностью определения угловых координат. Для точности в 6 минут мгновенная матрица углов имеет размерность 3600 элементов. Время получения пеленга (квант времени решения задачи) зависит от быстродействия ЦЭВМ II-10.The direction finder 13 provides the determination of the angular coordinates of the aircraft (sources of radio emission - IRI) from the phase portrait of the incoming signal. The direction finder determines the angles of arrival of signals to the antenna array from different directions on the same frequency and frequency band. The number of directions is set by the required accuracy of determining the angular coordinates. For an accuracy of 6 minutes, the instantaneous matrix of angles has a dimension of 3600 elements. The time it takes to obtain the bearing (the quantum of time for solving the problem) depends on the speed of the II-10 computer.

Обработка информации осуществляется в ЦЭВМ II-10.Information processing is carried out in the computer II-10.

Предварительно заполняется матрица (азимут-угол места) по частотному диапазону, которая является неполной, без координаты дальности, которая получается расчетным способом по тригонометрическим уравнениям полета ЛА. Эта координата расчетная и она дополняет базу координат ИРИ до логического уровня.The matrix (azimuth-elevation angle) is preliminarily filled in the frequency range, which is incomplete, without the range coordinate, which is obtained by the calculation method according to the trigonometric equations of aircraft flight. This coordinate is calculated and it complements the IRI coordinate base to a logical level.

Динамика работыWork dynamics

Многоканальный синхронный квадратурный приемник (МСКП) II-3, 4 работает в режиме пеленгации ЛА на одной частоте с одной из имеющихся полос.The multichannel synchronous quadrature receiver (MSCP) II-3, 4 operates in the direction finding mode of an aircraft at the same frequency with one of the available bands.

Сигналы с выхода ЦЭВМ II-10 в цифровом виде поступают на обработку и выдаются в информационный комплекс.The signals from the output of the computer II-10 in digital form are received for processing and issued in the information complex.

С определенным темпом перестройки МСКП II-3, 4 по диапазону осуществляется наблюдение (локация) ИРИ и автоматическое определение их координат, с привязкой к моменту времени обнаружения.With a certain pace of restructuring of MSCI II-3, 4 over the range, the IRI is monitored (located) and their coordinates are automatically determined, with reference to the time of detection.

Привязка по времени выполняется для разностно-дальномерного способа уточнения координат и решения специальных алгоритмов синтеза пространственно-временного разноса.Time binding is performed for the differential-range measuring method for updating coordinates and solving special algorithms for the synthesis of space-time separation.

Таким образом, рассматриваемая система пассивного обнаружения источников радиоизлучения повышает точность определения координат ЛА в ближней зоне аэродрома и на этапе его захода на посадку в целях его навигационного сопровождения.Thus, the considered system of passive detection of radio emission sources increases the accuracy of determining the coordinates of the aircraft in the near zone of the aerodrome and at the stage of its approach to landing for the purpose of its navigation support.

Список литературыBibliography

1. Авиационная радионавигация. Справочник под ред. Сосновского А.А., М.: Транспорт, 1990.1. Aviation radio navigation. Handbook Ed. Sosnovsky A.A., Moscow: Transport, 1990.

2. Knapp С.Н., Carter G.C., The Generalized Correlation Method for Estimation of Time Delay // IEEE Transactions on Acoustic, Speech and Signal Processing, 1976, vol. 24, no. 4, pp. 320-327.2. Knapp S.N., Carter G.C., The Generalized Correlation Method for Estimation of Time Delay // IEEE Transactions on Acoustic, Speech and Signal Processing, 1976, vol. 24, no. 4, pp. 320-327.

Claims (1)

Система пассивной локации для определения координат летательного аппарата в ближней зоне аэродрома и на этапе захода на посадку, содержащая три узкобазовых подсистемы, каждая из которых содержит N приемных антенн, первый и второй аналого-цифровой преобразователь, центральную электронно-вычислительную машину, отличающаяся тем, что в каждую узкобазовую подсистему дополнительно введены малошумящий усилитель, N входов которого соединены с N приемными антеннами, первый и второй многоканальные синхронные квадратурные приемники, входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами малошумящего усилителя, а выходы - с первыми входами первого и второго аналого-цифровых преобразователей, первый и второй каналы обработки информации, первые входы которых соединены с выходами аналого-цифровых преобразователей, а выходы подключены к центральной электронно-вычислительной машине; управляющий контроллер, подключенный по входу к центральной электронно-вычислительной машине, первый выход которого подключен ко второму входу первого многоканального синхронного квадратурного приемника, ко второму входу первого аналого-цифрового преобразователя и ко второму входу первого канала обработки информации, а второй выход - ко второму входу второго многоканального синхронного квадратурного приемника, ко второму входу второго аналого-цифрового преобразователя и ко второму входу второго канала обработки информации; центральный пункт обработки, в состав которого входят три порта ввода информации, каждый вход которого соединен через гибридную оптико-коаксиальную сеть с выходом центральной электронно-вычислительной машины каждой узкобазовой подсистемы, блок клавиатуры, блок индикации, блок вычисления текущей скорости летательного аппарата, блок вычисления текущей высоты полета летательного аппарата, блок вычисления дальности до летательного аппарата, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, первый дополнительный порт вывода, микропроцессор, объединенные между собой шиной адреса и данных; радиомодем декаметрового диапазона радиоволн, вход которого соединен с выходом первого дополнительного порта вывода, а выход является общим выходом системы, обеспечивающим радиосвязь с летательным аппаратом.A passive location system for determining the coordinates of the aircraft in the near zone of the aerodrome and at the approach stage, containing three narrow-base subsystems, each of which contains N receiving antennas, the first and second analog-to-digital converters, and a central electronic computer, characterized in that in each narrow-base subsystem, a low-noise amplifier is additionally introduced, N inputs of which are connected to N receiving antennas, the first and second multi-channel synchronous quadrature receivers, whose inputs s are connected respectively to the first and second outputs of the low-noise amplifier, and the outputs are connected to the first inputs of the first and second analog-to-digital converters, the first and second information processing channels, the first inputs of which are connected to the outputs of the analog-to-digital converters, and the outputs are connected to the central electronic a computer; a control controller connected at the input to the central electronic computer, the first output of which is connected to the second input of the first multi-channel synchronous quadrature receiver, to the second input of the first analog-to-digital converter and to the second input of the first information processing channel, and the second output to the second input a second multi-channel synchronous quadrature receiver, to the second input of the second analog-to-digital converter and to the second input of the second information processing channel; a central processing center, which includes three information input ports, each input of which is connected through a hybrid optical-coaxial network to the output of the central electronic computer of each narrow-base subsystem, a keyboard unit, an indication unit, a unit for calculating the current speed of the aircraft, a unit for calculating the current altitude of the aircraft, unit for calculating the distance to the aircraft, random access memory, read-only memory, the first additional O port, a microprocessor, interconnected by address bus and data; a radio modem of the decameter range of radio waves, the input of which is connected to the output of the first additional output port, and the output is the general output of the system, providing radio communication with the aircraft.
RU2016142435A 2016-10-28 2016-10-28 Passive location system for determining aircraft coordinates in near aerodrome area and at landing with reserve channel of determining distance RU2633380C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016142435A RU2633380C1 (en) 2016-10-28 2016-10-28 Passive location system for determining aircraft coordinates in near aerodrome area and at landing with reserve channel of determining distance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016142435A RU2633380C1 (en) 2016-10-28 2016-10-28 Passive location system for determining aircraft coordinates in near aerodrome area and at landing with reserve channel of determining distance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2633380C1 true RU2633380C1 (en) 2017-10-12

Family

ID=60129438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016142435A RU2633380C1 (en) 2016-10-28 2016-10-28 Passive location system for determining aircraft coordinates in near aerodrome area and at landing with reserve channel of determining distance

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2633380C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2680312C1 (en) * 2017-12-27 2019-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "ОКБ "Эланор" Decameter system of communication through the ionosphere
RU2700275C1 (en) * 2018-11-12 2019-09-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" Method of determining spatial position, speed and acceleration of an object in a passive scanning vision system
RU2719631C1 (en) * 2019-09-24 2020-04-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" Method of determining spatial coordinates of a moving object by a passive radio system
RU2777147C1 (en) * 2021-12-23 2022-08-01 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 Method for location of radiation source from board aircraft

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6307503B1 (en) * 1998-05-07 2001-10-23 Hughes Electronics Corporation Method and system of determining user terminal position using a measured signal propagation delay and Doppler shift of a communications link
RU2263328C1 (en) * 2004-05-24 2005-10-27 Военный университет связи Method and device for determining coordinates of radio emission source
JP2010266228A (en) * 2009-05-12 2010-11-25 Mitsubishi Electric Corp Device for locating radio-wave emission source
RU2430385C2 (en) * 2009-10-14 2011-09-27 Юрий Иванович Логинов Method of locating radio radiation sources

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6307503B1 (en) * 1998-05-07 2001-10-23 Hughes Electronics Corporation Method and system of determining user terminal position using a measured signal propagation delay and Doppler shift of a communications link
RU2263328C1 (en) * 2004-05-24 2005-10-27 Военный университет связи Method and device for determining coordinates of radio emission source
JP2010266228A (en) * 2009-05-12 2010-11-25 Mitsubishi Electric Corp Device for locating radio-wave emission source
RU2430385C2 (en) * 2009-10-14 2011-09-27 Юрий Иванович Логинов Method of locating radio radiation sources

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Одноэтапное оценивание местоположения источника радиоизлучения пассивной системой, состоящей из узкобазовых подсистем. Ж. Радиотехника и электроника, 2004, том 49, N2, с.156-170. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2680312C1 (en) * 2017-12-27 2019-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "ОКБ "Эланор" Decameter system of communication through the ionosphere
RU2700275C1 (en) * 2018-11-12 2019-09-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" Method of determining spatial position, speed and acceleration of an object in a passive scanning vision system
RU2719631C1 (en) * 2019-09-24 2020-04-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" Method of determining spatial coordinates of a moving object by a passive radio system
RU2777147C1 (en) * 2021-12-23 2022-08-01 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 Method for location of radiation source from board aircraft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2594759C1 (en) Method and device for determining coordinates of a radio emission
RU2632922C2 (en) Multiposition passive radar complex implementing combined one-step method of determining aircraft location at stage of landing
US8249618B2 (en) System and method for enabling determination of position of a receiver
Zhidko et al. Methods for determining the angular coordinates and locations of radio sources in unmanned monitoring systems and experimental estimates of the accuracy of these parameters
RU2670176C1 (en) System of detection of underwater and surface objects
RU2444755C1 (en) Method for detection and spatial localisation of air objects
US5615175A (en) Passive direction finding device
RU2633380C1 (en) Passive location system for determining aircraft coordinates in near aerodrome area and at landing with reserve channel of determining distance
RU2444754C1 (en) Method for detection and spatial localisation of air objects
US11474185B2 (en) Method and apparatus for determining the direction of arrival of radio or acoustic signals, and for transmitting directional radio or acoustic signals
CA2938611A1 (en) Single platform doppler geolocation
CA2949209C (en) Direct geolocation from tdoa, fdoa, and agl
RU2613369C1 (en) Method of aircraft navigation using high-precision single-phase direction finder and address-respond packet digital radio link in decameter waves range
JP2005525558A (en) Method and apparatus for minimum computational phase demodulation
JP2005525564A (en) Method and apparatus for accurate phase detection
JP2005525563A (en) Method and apparatus for conversion of radar echo data
JP2005525562A (en) Method and apparatus for solving radar distance ambiguous
JP6324108B2 (en) Synthetic aperture radar equipment
Aldowesh et al. A passive bistatic radar experiment for very low radar cross-section target detection
Slavov et al. Multiple FM-based passive bistatic pairs for robust target detection with improved position accuracy
RU166396U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING COORDINATES OF Aircraft
RU168210U1 (en) Passive location system for determining the coordinates of an aircraft during an approach approach with an adaptive radio link and a control reference beacon
RU2739486C1 (en) Method for radio signal source direction finding
US20150198719A1 (en) Radio frequency position transducer
RU2444753C1 (en) Radio monitoring method of air objects

Legal Events

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

Effective date: 20181029