RU2637048C1 - Asteroid motion parameters determining system - Google Patents
Asteroid motion parameters determining system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2637048C1 RU2637048C1 RU2016125091A RU2016125091A RU2637048C1 RU 2637048 C1 RU2637048 C1 RU 2637048C1 RU 2016125091 A RU2016125091 A RU 2016125091A RU 2016125091 A RU2016125091 A RU 2016125091A RU 2637048 C1 RU2637048 C1 RU 2637048C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- phase
- filter
- multiplier
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G3/00—Observing or tracking cosmonautic vehicles
Abstract
Description
Предлагаемая система относится к системам, используемым для реализации комплексов защиты Земли от летающих объектов естественного и искусственного происхождения, приближающихся к Земле.The proposed system relates to systems used for the implementation of complexes to protect the Earth from flying objects of natural and artificial origin, approaching the Earth.
Известны устройства и системы определения параметров движения астероидов (патенты РФ №№2.107.306, 2.175.139, 2.235.955, 2.250.470, 2.267.975, 2.273.034,2.374.597,2.392.639, 2.453.813,2.518.108, 2.554.086, 2.568.628, 2.578003; патенты США №№5.920278, 6.683.558, 7.197.381, 7.463.181; патенты ЕР №№1.026.519, 1.651.978; Медведев Ю.Д. и др. Астероидно-кометная опасность. / Под ред. А.Г. Сокольского - СПб, Институт теоретической астрономии РАН, 1996 и другие).Known devices and systems for determining the parameters of motion of asteroids (RF patents Nos. 2.107.306, 2.175.139, 2.235.955, 2.250.470, 2.267.975, 2.273.034,2.374.597,2.392.639, 2.453.813,2.518 .108, 2.554.086, 2.568.628, 2.578003; US patents Nos. 5,920278, 6.683.558, 7.197.381, 7.463.181; EP patents Nos. 1,026.519, 1.651.978; Medvedev U. D. and others Asteroid-comet hazard. / Under the editorship of A.G. Sokolsky - St. Petersburg, Institute of Theoretical Astronomy RAS, 1996 and others).
Из известных устройств и систем наиболее близким к предлагаемой является «Устройство определения параметров движения астероида» (патент РФ №2.568.628, B64G 3/00, 2014), которое и выбрано в качестве базового объекта.Of the known devices and systems closest to the proposed one is the "Device for determining the parameters of the motion of an asteroid" (RF patent No. 2.568.628, B64G 3/00, 2014), which is selected as the base object.
Известное устройство включает в себя наземную радиолокационную систему (РЛС) с четырьмя приемными и одной передающей антенной, с двумя фазовыми детекторами, четырьмя блоками отображения информации, регистратором сдвига и блоком вычисления скорости астероида. Передающая антенна, установленная в центре окружности, излучает непрерывный сигнал с начальной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно-возрастающему закону. Отраженные от астероида сигналы принимаются четырьмя антеннами, расположенными равномерно вдоль окружности. Параметры движения астероида определяют по моментам обнаружения и по частотам разностных сигналов, принимаемых и формируемых в приемных антеннах, используя указанные выше средства РЛС.The known device includes a ground-based radar system (radar) with four receiving and one transmitting antenna, with two phase detectors, four information display units, a shift recorder and an asteroid speed calculation unit. A transmitting antenna mounted in the center of the circle emits a continuous signal with initial modulation according to a one-sided ramp law. Signals reflected from the asteroid are received by four antennas located evenly along the circumference. The parameters of the asteroid’s motion are determined by the moments of detection and by the frequencies of the difference signals received and generated in the receiving antennas using the above radar tools.
Недостатком известного устройства является низкая точность определения параметров движения астероида.A disadvantage of the known device is the low accuracy of determining the parameters of motion of the asteroid.
Технической задачей изобретения является повышение точности определения параметров движения астероида путем использования сложных сигналов с фазовой манипуляцией, n принимаемых антенн, размещенных в азимутальной плоскости по окружности радиусом d с возможностью их электронного вращения с угловой скоростью вокруг приемопередающей антенны, размещенной в центре окружности, и двух приемных антенн, размещенных в угломестной плоскости.An object of the invention is to increase the accuracy of determining the parameters of motion of an asteroid by using complex signals with phase shift keying, n received antennas placed in the azimuthal plane along a circle of radius d with the possibility of their electronic rotation with angular velocity around a transceiver antenna located in the center of the circle, and two receiving antennas located in the elevation plane.
Поставленная задача решается тем, что система определения параметров движения астероида, содержащая, в соответствии с ближайшим аналогом, передатчик, четырех приемных антенн, расположенных на окружности, на равном удалении по окружности друг от друга, последовательно включенные смеситель и фильтр разностной частоты, первый и второй фазовые детекторы, отличается от ближайшего аналога тем, что она снабжена m приемными антеннами, размещенными на окружности в азимутальной плоскости, двумя приемными антеннами, размещенными в угломестной плоскости, приемопередающей антенной, размещенной в центре окружности, дуплексером, опорным генератором, генератором импульсов, электронным коммутатором, четырьмя усилителями высокой частоты, шестью перемножителями, четырьмя полосовыми фильтрами, линией задержки, фазовращателем на 90°, блоком регистрации, третьим, четвертым и пятым фазовыми детекторами, фильтром нижних частот, фазометром и вычислительным блоком, причем к первому выходу опорного генератора последовательно подключены генератор импульсов, электронный коммутатор, n выходов которого соединены с n=4+m приемных антенн, равномерно размещенных по окружности радиусом d с возможностью электронного их вращения вокруг приемопередающей антенны, размещенной в центре окружности, второй усилитель высокой частоты, первый перемножитель, второй вход которой соединен с выходом фильтра разностной частоты, первый полосовой фильтр, линия задержки, первый фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходу первого полосового фильтра, фазовращатель на 90°, второй фазовый детектор, второй вход которого соединен со вторым выходом опорного генератора и блок регистрации, к первому выходу передатчика последовательно подключены дуплексер, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, и первый усилитель высокой частоты, выход которого соединен с первым входом смесителя, к второму входу которого подключен выход гетеродина, к выходу первого полосового фильтра последовательно подключены второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, второй полосовой фильтр и третий фазовый детектор, второй вход которого соединен с третьим выходом опорного генератора, а выход подключен к второму входу блока регистрации, к второму выходу передатчика последовательно подключены третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя высокой частоты, фильтр нижних частот и вычислительный блок, выход которого соединен с третьим входом блока регистрации, к первой приемной антенне, размещенной в угломестной плоскости последовательно подключены третий усилитель высокой частоты, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом фильтра разностной частоты, третий полосовой фильтр и четвертый фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, а выход подключен к четвертому входу блока регистрации и к второму входу вычислительного блока, к второй приемной антенне, размещенной в угломестной плоскости, последовательно подключены четвертый усилитель высокой частоты, пятый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом фильтра разностной частоты, четвертый полосовой фильтр и пятый фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, а выход подключен к пятому входу блока регистрации и к третьему входу вычислительного блока, к выходу третьего полосового фильтра последовательно подключены шестой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом четвертого полосового фильтра, и фазометр, выход которого соединен с четвертым входом вычислительного блока.The problem is solved in that the system for determining the parameters of the motion of an asteroid containing, in accordance with the closest analogue, a transmitter, four receiving antennas located on a circle at an equal distance from each other in a circle, a mixer and a filter of a difference frequency, the first and second phase detectors, differs from the closest analogue in that it is equipped with m receiving antennas located on a circle in the azimuthal plane, two receiving antennas placed in an elevation plane speed, transceiver antenna located in the center of the circle, duplexer, reference generator, pulse generator, electronic switch, four high-frequency amplifiers, six multipliers, four bandpass filters, delay line, 90 ° phase shifter, recording unit, third, fourth and fifth phase detectors, a low-pass filter, a phase meter and a computing unit, and a pulse generator, an electronic switch, n outputs are connected in series to the first output of the reference oscillator which is connected to n = 4 + m receiving antennas evenly spaced around a circle of radius d with the possibility of electronic rotation around a transceiving antenna located in the center of the circle, a second high-frequency amplifier, a first multiplier, the second input of which is connected to the output of a difference frequency filter, the first a bandpass filter, a delay line, a first phase detector, the second input of which is connected to the output of the first bandpass filter, a 90 ° phase shifter, a second phase detector, the second input of which is connected to the second output a reference oscillator and a registration unit, a duplexer is connected to the first output of the transmitter, the input-output of which is connected to the transceiver antenna, and the first high-frequency amplifier, the output of which is connected to the first input of the mixer, to the second input of which the local oscillator output is connected, to the output of the first bandpass a second multiplier, the second input of which is connected to the output of the local oscillator, the second bandpass filter and the third phase detector, the second input of which is connected to the third the reference oscillator, and the output is connected to the second input of the registration unit, a third multiplier is connected in series to the second output of the transmitter, the second input of which is connected to the output of the first high-frequency amplifier, a low-pass filter and a computing unit whose output is connected to the third input of the registration unit, to the first receiving antenna located in the elevation plane is connected in series with a third high-frequency amplifier, a fourth multiplier, the second input of which is connected to the output of the filter the remaining frequency, the third bandpass filter and the fourth phase detector, the second input of which is connected to the local oscillator output, and the output is connected to the fourth input of the registration unit and to the second input of the computing unit, the fourth high-frequency amplifier is connected in series to the second receiving antenna located in the elevation plane a fifth multiplier, the second input of which is connected to the output of the differential frequency filter, a fourth bandpass filter and a fifth phase detector, the second input of which is connected to the output of the local oscillator, and the output is connected to the fifth input of the registration unit and to the third input of the computing unit, the sixth multiplier is connected to the output of the third bandpass filter, the second input of which is connected to the output of the fourth bandpass filter, and the phase meter, the output of which is connected to the fourth input of the computing unit.
Структурная схема предлагаемой системы представлена на фиг. 1. Взаимное расположение приемопередающей антенны 3, приемных антенн 4.i(i=1, 2, …, n), 25,26 и астероида показано на фиг. 2.The structural diagram of the proposed system is presented in FIG. 1. The relative position of the
Система определения параметров движения астероида содержит последовательно включенные передатчик 1, дуплексер 2, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной 3, усилитель 8 высокой частоты, смеситель 10, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 9, и фильтр 11 разностной частоты. К первому выходу опорного генератора 5 последовательно подключены генератор 6 импульсов, электронный коммутатор 7, n входов которого соединены с выходами n приемных антенн 4.i(i=1, 2, …, n), размещенных по окружности радиусов d с возможностью их электронного вращения со скоростью вокруг приемопередающей антенны 3, размещенной в центре окружности, усилитель 12 высокой частоты, первый перемножитель 13, второй вход которого соединен с выходом фильтра 11 разностной частоты, первый полосовой фильтр 14, линия задержки 15, первый фазовый детектор 16, фазовращатель 17 на 90°, второй фазовый детектор 18, второй вход которого соединен с вторым выходом опорного генератора 5 и блок 22 регистрации. К выходу первого полосового фильтра 14 последовательно подключены второй перемножитель 19, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 9, второй полосовой фильтр 20 и первый фазовый детектор 21, второй вход которого соединен с третьим выходом опорного генератора 5, а выход подключен к второму входу блока 22 регистрации. К второму выходу передатчика 1 последовательно подключены третий перемножитель 23, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя 8 высокой частоты, фильтр 24 низких частот и вычислительный блок 37, выход которого подключен к третьему входу блока 22 регистрации. К выходу первой приемной антенны 25, размещенной в угломестной плоскости, последовательно подключены третий усилитель 27 высокой частоты, четвертый перемножитель 29, второй вход которого соединен с выходом фильтра 11 разностной частоты, третий полосовой фильтр 31 и четвертый фазовый детектор 33, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 9, а выход подключен к четвертому входу блока 22 регистрации и к второму входу вычислительного блока 37. К выходу второй приемной антенны 26, размещенной в угломестной плоскости, последовательно подключены четвертый усилитель 28 высокой частоты, пятый перемножитель 30, второй вход которого соединен с выходом фильтра 11 разностной частоты, четвертый полосовой фильтр 32 и пятый фазовый детектор 34, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 9, а выход подключен к пятому входу блока 22 регистрации и к третьему входу вычислительному блоку 37. К выходу третьего полосового фильтра 31 последовательно подключены шестой перемножитель 35, второй вход которого соединен с выходом четвертого полосового фильтра 32, и фазометр 36, выход которого соединен с четвертым входом вычислительного блока 37.The system for determining the parameters of the motion of an asteroid contains a series-connected
Предлагаемая система работает следующим образом.The proposed system works as follows.
Передатчик 1 формирует сложный сигнал с фазовой манипуляцией (ФМн)The
uc(t)=Uc⋅cos[ωct+ϕk(t)+ϕс], 0≤t≤Tc,u c (t) = U c ⋅cos [ω c t + ϕ k (t) + ϕ s ], 0≤t≤T c ,
где Uc, ωc, ϕc, Tc - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность сигнала;where uc, ωc, ϕc, Tc - amplitude, carrier frequency, initial phase and signal duration;
ϕк={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отражающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t), причем ϕк(t)=const при кτЭ<t<(к+1)τЭ и может изменяться скачком при t=kτЭ, т.е. на границах между элементарными посылками (к=1, 2, …, N-1);ϕ k = {0, π} is the manipulated component of the phase, which reflects the law of phase manipulation in accordance with the modulating code M (t), and ϕ k (t) = const for kτ E <t <(k + 1) τ E and can vary abruptly at t = kτ Oe , i.e. at the borders between elementary premises (k = 1, 2, ..., N-1);
τЭ, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Tc(Tc=NτЭ),τ E , N - the duration and number of chips that make up a signal of duration T c (T c = Nτ E ),
который через дуплексер 2 поступает в приемопередающую антенну 3 и излучается ею в сторону астероида, приближающегося к Земле со скоростью V=30 км/с.which through the
Отраженные от астероида сложные ФМн сигналы:Complex QPS signals reflected from the asteroid:
u1(t)=U1cos[(ωc±Δω)t+ϕk(t)+ϕ1],u 1 (t) = U 1 cos [(ω c ± Δω) t + ϕ k (t) + ϕ 1 ],
u3(t)=U3cos[(ωc±Δω)t+ϕk(t)+ϕ2),u 3 (t) = U 3 cos [(ω c ± Δω) t + ϕ k (t) + ϕ 2 ),
u4(t)=U4cos[(ωc±Δω)t+ϕk(t)+ϕ3), 0≤t≤Tc u 4 (t) = U 4 cos [(ω c ± Δω) t + ϕ k (t) + ϕ 3 ), 0≤t≤T c
где ±Δω - нестабильность несущей частоты сигналов, обусловленная различными дестабилизирующими факторами, в том числе и эффектом Доплераwhere ± Δω is the instability of the carrier frequency of the signals due to various destabilizing factors, including the Doppler effect
d - радиус окружности, на которой размещены приемные антенны 4i(i=1, 2, …, n, n=4+m) (измерительная база)d is the radius of the circle on which the receiving antennas 4i are located (i = 1, 2, ..., n, n = 4 + m) (measuring base)
λ - длина волны;λ is the wavelength;
- скорость электронного вращения приемных антенн 4.i(i=1, 2, …, n) вокруг приемопередающей антенны 3; - the speed of the electronic rotation of the receiving antennas 4.i (i = 1, 2, ..., n) around the
α - пеленг (азимут) на астероид,α - bearing (azimuth) to the asteroid,
с выходов приемопередающей и приемных антенн 3, 4.i(i=1, 2, …, n), 25 и 26 непосредственно и через дуплексер 2 и электронный коммутатор 7, поступают на входы усилителей 8, 12, 27 и 28 высокой частоты, а затем на первые входы смесителя 10, перемножителей 13, 29 и 30 соответственно. На второй вход смесителя 10 с выхода гетеродина 9 подается напряжениеfrom the outputs of the transceiver and receiving
uг(t)=Uгcos(ωгt+ϕг).u g (t) = U g cos (ω g t + ϕ g ).
На выходе смесителя 10 образуются напряжения комбинационных частот. Фильтром 11 выделяется напряжение разностной (промежуточной) частотыAt the output of the
uпр(t)=Uпp cos[(ωпр±Δω)t+ϕk(t)+ϕпр],u ave (t) = U prosp cos [(ω ave ± Δω) t + φ k ( t) + φ etc.],
где Where
ωпр=ωс-ωг - разностная (промежуточная) частота;ω CR = ω with -ω g - difference (intermediate) frequency;
ϕпр=ϕг-ϕг,ϕ ol = ϕ g -ϕ g ,
которое подается на вторые входы перемножителей 13, 29 и 30. На выходе перемножителя 13 образуется фазомодулируемое (ФМ) колебание на частоте ωг гетеродина 9which is fed to the second inputs of the
где Where
которое выделяется полосовым фильтром и поступает на первые входы фазового детектора 16, линии задержки 15 и перемножителя 19. На второй вход последнего подается напряжение uг(t) гетеродина 9. На выходе перемножителя 19 образуется гармоническое напряжениеwhich is allocated by a band-pass filter and fed to the first inputs of the
где Where
которое выделяется полосовым фильтром 20 и поступает на первый вход фазового детектора 21. На второй вход фазового детектора 21 с третьего выхода опорного генератора 5 подается опорное напряжениеwhich is allocated by the band-
u0(t)=U0 cosΩt.u 0 (t) = U 0 cosΩt.
На выходе фазового детектора 21 образуется низкочастотное напряжениеThe output of the
uн1(α)=Uн1cosα,u н1 (α) = U н1 cosα,
где Where
которое фиксируется блоком 22 регистрации. Так формируется шкала пеленгации астероида в азимутальной плоскости, которая является точной, но неоднозначной шкалой.which is fixed by the
Одновременно фазомодулируемое колебание u5(t) подвергается автокорреляционной обработке с помощью автокоррелятора, состоящего из линии задержки 15 и фазового детектора 16. В фазомодулированном напряжении u5(t) величина называемая индексом фазовой модуляции, характеризует максимальное значение отклонения фазы от нулевого значения, происходящего при электронном вращении приемных антенн 4.i(i=1, 2, …, n) вокруг приемопередающей антенны 3.At the same time, the phase-modulated oscillation u 5 (t) is subjected to autocorrelation processing using an autocorrelator consisting of a
Приемные антенны 4.i(i=1, 2, …, n) поочередно с частотой коммутируются с помощью электронного коммутатора 7, управляемого n-фазным генератором 6 импульсов. Управляющие импульсы формируются генератором 6 импульсов из гармонического напряжения, вырабатываемого опорным генератором 5Receiving antennas 4.i (i = 1, 2, ..., n) alternately with frequency are switched using an
uj(t)=U0cosΩt.u j (t) = U 0 cosΩt.
Однако при наступает неоднозначность отсчета угла α. Устранение указанной неоднозначности путем уменьшения отношения обычно себя не оправдывает, так как при этом теряется основное достоинство широкобазового пеленгатора. Кроме того, в диапазонах метровых и особенно дециметровых волн брать малые значения частот не удается из-за конструктивных соображений.However, when ambiguity of reading the angle α occurs. Resolving this ambiguity by reducing the ratio usually doesn’t justify itself, since the main advantage of a broad-based direction finder is lost. In addition, in the ranges of meter and especially decimeter waves, take small values frequencies fails due to design considerations.
В связи с изложенным соображением возникает задача уменьшения индекса фазовой модуляции без уменьшения относительного размера измерительной базы . Это достигается автокорреляционной обработкой фазомодулированного напряжения u5(t) с помощью линии задержки 15 и фазового детектора 16. Причем время задержки τ линии задержки 15 выбирается таким, чтобы уменьшить индекс фазовой модуляции до величиныIn connection with the stated reason, the problem arises of decreasing the phase modulation index without decreasing the relative size of the measuring base . This is achieved by autocorrelation processing of the phase-modulated voltage u 5 (t) using the
где d2<d,where d 2 <d,
при которой справедливо неравенство обеспечивающее однозначную пеленгацию астероида в азимутальной плоскости. На выходе фазового детектора 16 образуется гармоническое напряжениеwhere the inequality holds providing unambiguous direction finding of an asteroid in the azimuthal plane. The output of the
u7(t)=U7 cos(Ωt-α), 0≤t≤Тс,u 7 (t) = U 7 cos (Ωt-α), 0≤t≤T s ,
где Where
которое через фазовращатель 17 на 90° поступает на первый вход фазового детектора 18, на второй вход которого со второго выхода опорного генератора 5 подается опорное напряжение u6(t). На выходе фазового детектора 18 образуется низкочастотное напряжениеwhich through the
up2(t)=Uн2sinα,u p2 (t) = U н2 sinα,
где Where
которое фиксируется блоком 22 регистрации. Так формируется грубая, но однозначная шкала пеленгации астероида в азимутальной плоскости.which is fixed by the
На второй вход перемножителей 29 и 30 с выхода фильтра 11 разностной частоты подается напряжение uпp(t). На выходе перемножителей 29 и 30 образуются гармонические напряжения на частоте ωг гетеродина 9 соответственно.The second input of the
u8(t)=U8 cos(ωгt+ϕг+Δϕ1),u 8 (t) = U 8 cos (ω g t + ϕ g + Δϕ 1 ),
u9(t)=U9 cos(ωгt+ϕг+Δϕ2}, 0≤t≤Tc,u 9 (t) = U 9 cos (ω g t + ϕ g + Δϕ 2 }, 0≤t≤T c ,
где Where
d1 - расстояние между приемными антеннами 3 и 25 (измерительная база);d 1 - the distance between the receiving
2d1 - расстояние между приемными антеннами 3 и 26 (измерительная база),2d 1 - the distance between the receiving
которые выделяются полосовыми фильтрами 31 и 32 и поступают на первый вход фазовых детекторов 33 и 34 соответственно, на второй вход которых подается напряжение uг(t) гетеродина 9. На выходе фазовых детекторов 33 и 34 формируются низкочастотные напряжения соответственно:which are allocated by
uн3(t)=Uн3 cosΔϕ1,u n3 (t) = U n3 cosΔϕ 1 ,
uн4(t)=Uн4 cosΔϕ2,u n4 (t) = U n4 cosΔϕ 2 ,
где Where
которое фиксируется блоком 22 регистрации.which is fixed by the
Так формируются грубая, но однозначная шкала пеленгации, точная, но неоднозначная шкала пеленгации астероида в угломестной плоскости. Причем между измерительными базами d1 и 2d1 устанавливают следующее неравенство:Thus, a rough but unequivocal direction finding scale, an accurate but ambiguous asteroid direction finding scale are formed in the elevation plane. Moreover, between the measuring bases d 1 and 2d 1 establish the following inequality:
При этом антенны 25 и 26 устанавливаются на специальной мачте. Напряжения u8(t) и u9(t) с выходов полосовых фильтров 31 и 32 одновременно поступают на два входа перемножителя 35, на выходе которого образуется напряжение, пропорциональное разности разностей фазIn this case, the
u10(t)=U10 cos(Δϕ1-Δϕ2),u 10 (t) = U 10 cos (Δϕ 1 -Δϕ 2 ),
где Where
Это напряжение поступает на вход фазометра 36. Последний измеряет разность разностей фазThis voltage is fed to the input of the
Δ(Δϕ)=Δϕ1-Δϕ2,Δ (Δϕ) = Δϕ 1 -Δϕ 2 ,
которая поступает на вход вычислительного блока 37, в котором определяется дальность до астероидаwhich goes to the input of the computing unit 37, which determines the distance to the asteroid
и высота полета астероида над поверхностью горизонтаand the height of the asteroid’s flight above the horizon
h=D⋅sinβ.h = D⋅sinβ.
Напряжения uc(t) и u1(t) поступают на два входа перемножителя 23, на выходе которого образуется низкочастотное напряжениеVoltages u c (t) and u 1 (t) are supplied to two inputs of the
uн(t)=Uн cos(±Δωt+ϕн), 0≤t≤Тс,u n (t) = U n cos (± Δωt + ϕ n ), 0≤t≤T s ,
где Where
ϕн=ϕс-ϕ1,ϕ n = ϕ with -ϕ 1 ,
пропорциональное доплеровскому смещению ±Δω. При этом величина и знак доплеровского смещения определяют величину и направления радиальной скорости астероида.proportional to the Doppler shift ± Δω. In this case, the magnitude and sign of the Doppler shift determine the magnitude and direction of the radial velocity of the asteroid.
Измеренные значения D, h и радиальной скорости фиксируются блоком 22 регистрации.The measured values of D, h and radial velocity are recorded by the
Таким образом, предлагаемая система по сравнению с базовым объектом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение точности определении параметров движения астероида. Это достигается использованием сложных сигналов с фазовой манипуляцией, приемных антенн, размещенных в азимутальной плоскости по окружности радиусом d с возможностью их электронного вращения с угловой скоростью вокруг приемопередающей антенны, размещенной в центре окружности, и двух приемных антенн, размещенных в угломестной плоскости.Thus, the proposed system in comparison with the base object and other technical solutions of a similar purpose provides increased accuracy in determining the parameters of the motion of the asteroid. This is achieved by using complex signals with phase shift keying, receiving antennas placed in the azimuthal plane along a circle of radius d with the possibility of their electronic rotation with angular velocity around a transceiver antenna located in the center of the circle, and two receiving antennas located in the elevation plane.
Сложные сигналы с фазовой манипуляцией обладают высокой энергетической и структурной скрытностью.Complex phase-shift signals have high energy and structural secrecy.
Энергетическая скрытность данных сигналов обусловлена их высокой сжимаемостью во времени и по спектру при оптимальной обработке, что позволяет снизить мгновенную излучаемую мощность. Вследствие этого ФМн сигнал в точке приема может оказаться замаскированным шумами и помехами. Причем энергия сложного ФМн сигнала не мала, она просто распределена по частотно-временной области так, что в каждый точке этой области мощность сигнала меньше мощности шумов и помех.The energy secrecy of these signals is due to their high compressibility in time and spectrum with optimal processing, which reduces the instantaneous radiated power. As a result, the PSK signal at the receiving point may be masked by noise and interference. Moreover, the energy of a complex PSK signal is not small, it is simply distributed over the time-frequency domain so that at each point in this region the signal power is less than the power of noise and interference.
Структурная скрытность сложных ФМн сигналов обусловлена разнообразием их форм и значительными диапазонами изменений параметров, что затрудняет оптимальную или хотя бы квазиоптимальную обработку сложных ФМн сигналов априорно неизвестной структуры с целью повышения чувствительности приемника.The structural secrecy of complex PSK signals is due to the diversity of their shapes and significant ranges of parameter changes, which makes it difficult to optimize or at least quasi-optimal processing of complex PSK signals of an a priori unknown structure in order to increase the sensitivity of the receiver.
Источники информацииInformation sources
1. Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня, завтра / Под ред. Б.М. Шустова, Л.В. Рыхловой. - М.: ФИЗМАТЛИТ. 2010 - 384 с.1. Asteroid-comet hazard: yesterday, today, tomorrow / Ed. B.M. Shustova, L.V. Rykhlova. - M .: FIZMATLIT. 2010 - 384 p.
2. Патент РФ №2.059.280. Способ определения геометрических характеристик объекта многоапертурной оптической системы/ Бакут П.Α., Плотников И.П., Рожков И.А., Ряхин А.Д., Свиридов К.Н. Опубл. 27.04.1996 г.2. RF patent №2.059.280. A method for determining the geometric characteristics of an object of a multi-aperture optical system / Bakut P.Α., Plotnikov I.P., Rozhkov I.A., Ryakhin A.D., Sviridov K.N. Publ. 04/27/1996
3. Патент РФ №2.175.139. Способ радиолокации пассивных космических объектов. / Атанашев А.Б., Землянов А.Б., Атанашев Д.А., Бойков К.Б., Докукин В.Ф. Опубл. 20.10.2001.3. RF patent No. 2.175.139. The radar method of passive space objects. / Atanashev A.B., Zemlyanov A.B., Atanashev D.A., Boykov K.B., Dokukin V.F. Publ. 10/20/2001.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016125091A RU2637048C1 (en) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | Asteroid motion parameters determining system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016125091A RU2637048C1 (en) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | Asteroid motion parameters determining system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2637048C1 true RU2637048C1 (en) | 2017-11-29 |
Family
ID=60581290
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016125091A RU2637048C1 (en) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | Asteroid motion parameters determining system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2637048C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7821446B2 (en) * | 2009-03-05 | 2010-10-26 | Southwest Research Institute | Unswitched, ultra low power, long range radar system |
RU2013135514A (en) * | 2013-07-29 | 2015-02-10 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации | Phase method of direction finding and phase direction finder for its implementation |
RU2568628C2 (en) * | 2014-03-21 | 2015-11-20 | Виктор Леонидович Семенов | Apparatus for determining motion parameters of asteroid |
-
2016
- 2016-06-22 RU RU2016125091A patent/RU2637048C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7821446B2 (en) * | 2009-03-05 | 2010-10-26 | Southwest Research Institute | Unswitched, ultra low power, long range radar system |
RU2013135514A (en) * | 2013-07-29 | 2015-02-10 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации | Phase method of direction finding and phase direction finder for its implementation |
RU2568628C2 (en) * | 2014-03-21 | 2015-11-20 | Виктор Леонидович Семенов | Apparatus for determining motion parameters of asteroid |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2837738A (en) | Passive range measuring device | |
US2407287A (en) | Course beacon | |
US3460139A (en) | Communication by radar beams | |
RU2518428C2 (en) | Direction finding phase method and phase direction finder for implementing said method | |
RU2365931C2 (en) | Phase direction finding technique, phase direction-finder therefor | |
US3562750A (en) | Continuous wave correlation radar | |
RU2290658C1 (en) | Phase mode of direction finding and phase direction finder for its execution | |
RU2435171C1 (en) | Phase direction finding method and phase direction finder for implementing said method | |
RU2427853C1 (en) | Phase direction finding method and phase direction finder for implementing said method | |
RU2637048C1 (en) | Asteroid motion parameters determining system | |
CA1159934A (en) | Cancellation of group delay error by dual speed of rotation | |
RU2669016C2 (en) | Doppler ground velocity meter | |
US5812091A (en) | Radio interferometric antenna for angle coding | |
RU2296432C1 (en) | Method for autocorrelation receipt of noise-like signals | |
GB671661A (en) | Improvements in or relating to distance-measuring systems employing electromagnetic waves | |
RU2450283C1 (en) | Direction finding phase method and phase direction finder for implementing said method | |
RU2530542C1 (en) | Method and device for measurement of angular height of object of search in surveillance non-linear radars | |
RU2308735C1 (en) | Method for determining position of radio radiation sources in short-distance zone | |
RU2492504C1 (en) | Method of determining non-radial projection of target velocity vector | |
Jha et al. | Ka-Band FMCW Radar Altimeter for Navigation | |
RU2449311C1 (en) | Method for remote measurement of wind speed and direction | |
RU2659821C1 (en) | Aircraft ground speed and the crab angle measuring device | |
RU2603971C1 (en) | Method of measuring angles in phase multi-scale angular systems and device therefor | |
RU2426143C1 (en) | Method of phase direction finding and phase direction finder to this end | |
US2540536A (en) | Obstacle detection system |