RU2653506C1 - One-position energy long-dimensional method of determining the coordinates of the radio sources location - Google Patents

One-position energy long-dimensional method of determining the coordinates of the radio sources location Download PDF

Info

Publication number
RU2653506C1
RU2653506C1 RU2017110446A RU2017110446A RU2653506C1 RU 2653506 C1 RU2653506 C1 RU 2653506C1 RU 2017110446 A RU2017110446 A RU 2017110446A RU 2017110446 A RU2017110446 A RU 2017110446A RU 2653506 C1 RU2653506 C1 RU 2653506C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coordinates
rcp
iri
bres
azimuths
Prior art date
Application number
RU2017110446A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Иванович Логинов
Светлана Юрьевна Портнаго
Борис Маврович Антипин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Центр обработки данных информационных технологий"
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 "Научно-производственное объединение "Центр обработки данных информационных технологий" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Центр обработки данных информационных технологий"
Priority to RU2017110446A priority Critical patent/RU2653506C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2653506C1 publication Critical patent/RU2653506C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S13/00—Systems 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
    • G01S13/66—Radar-tracking systems; Analogous systems
    • G01S13/72—Radar-tracking systems; Analogous systems for two-dimensional tracking, e.g. combination of angle and range tracking, track-while-scan radar
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0257—Hybrid positioning
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/41—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section

Abstract

FIELD: radio engineering and communications.
SUBSTANCE: invention relates to the field of radio engineering, namely to radio monitoring systems for determining the location of radio-frequency sources (RFS) microwaves – ultrashort waves of both digital and analog communication types,the information about them is not available in the database (for example, the state radio frequency service or the state service of supervision of communication). At the heart of the method lies the energy principle, which consists in measuring (or calculating) the strength of the RFS field at several space points with known coordinates of their location. Herewith, the RFS field intensity on the RKP is measured, and at the additional point (points) it is calculated. In the method, a virtual post (VP) is proposed as an additional point, where the coordinates are given. When several VP are used, they are "placed" not on one straight line with the RKP and removed from it for several angular minutes. Herewith, the VP are "positioned" around the beam from the RKP to the desired RFS so that the distance between them increases, and between them and the azimuth beam contracts, when it moves away from the RKP. Calculation of the VP intensity required for determine the coordinates of the location of the desired RFS is based on the principle of the space points correlation dependence (CD) upon the field strength created in a given frequency range by each of the set of basic sources of radio emission located, according to the database, in the electromagnetic accessibility zone of the RKP and calculated for both the RKP and for all given VP of a certain program, for example, under the PIAR program of the Yaroslavl State University.
EFFECT: improving the accuracy of determining the coordinates of the location of the RFS.
1 cl, 7 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам радиоконтроля для определения местоположения источников радиоизлучения УКВ-СВЧ диапазонов как цифровых, так и аналоговых видов связи, сведения о которых отсутствуют в базе данных (например, государственной радиочастотной службы или государственной службы надзора за связью). Изобретение может быть использовано также при поиске местоположения средств радиосвязи как возможных источников помех связи.The invention relates to the field of radio engineering, and in particular to radio monitoring systems for determining the location of VHF-UHF radio emission sources of both digital and analog modes of communication, information about which is not available in the database (for example, the state radio frequency service or the state service for monitoring communications). The invention can also be used in the search for the location of radio communications as possible sources of communication interference.

Известны способы определения координат ИРИ, в которых используются пассивные пеленгаторы в количестве не менее трех, центр тяжести области пересечения выявленных азимутов которых на фронт прихода волны принимается за оценку местоположения. Основными принципами работы таких пеленгаторов являются амплитудные, фазовые и интерферометрические [1, 2]. К их недостаткам следует отнести высокую степень сложности антенных систем, коммутационных устройств и наличие многоканальных радиоприемников.Known methods for determining the coordinates of the IRI, in which passive direction finders are used in an amount of at least three, the center of gravity of the region of intersection of the revealed azimuths of which at the wave arrival front is taken as the location estimate. The basic principles of operation of such direction finders are amplitude, phase, and interferometric [1, 2]. Their disadvantages include a high degree of complexity of antenna systems, switching devices and the presence of multi-channel radios.

Наличие в федеральных округах государственной радиочастотной службы взаимосвязанных через центральный пункт разветвленной сети радиоконтрольных постов (РКП), оборудованных средствами приема радиосигналов, измерения и обработки их параметров, позволяет дополнить их функции и задачами определения местоположения тех ИРИ, сведения о которых отсутствуют в базе данных, не прибегая к использованию сложных и дорогостоящих пеленгаторов.The presence in the federal districts of the state radio-frequency service interconnected through a central point of an extensive network of radio monitoring posts (RCP) equipped with means for receiving radio signals, measuring and processing their parameters, allows you to supplement their functions and tasks of determining the location of those IRI, information about which is not in the database, is not resorting to the use of complex and expensive direction finders.

Из других известных способов и устройств близкими аналогами предлагаемого способа по технической сущности и предназначенными для использования при радиоконтроле могут быть [3, 4].Of the other known methods and devices, close analogues of the proposed method by technical nature and intended for use in radio monitoring can be [3, 4].

Способ [3] основан на приеме сигналов тремя антеннами, образующими две пары измерительных баз, измерении разностей времени прихода сигналов ИРИ и детерминированных вычислений искомых координат.The method [3] is based on the reception of signals by three antennas forming two pairs of measuring bases, measuring the differences in the arrival time of the IRI signals and deterministic calculations of the desired coordinates.

К недостаткам способа следует отнести:The disadvantages of the method include:

1) Большое количество антенн.1) A large number of antennas.

2) Способ не ориентирован на использование РКП.2) The method is not focused on the use of RCP.

3) Измерительные базы для вычисления разности времен прихода сигналов ИРИ парами антенн существенно ограничивают разнос этих антенн, не говоря о нецелесообразности и большой технической сложности реализации способа.3) Measuring bases for calculating the difference in the arrival times of the IRI signals by antenna pairs significantly limit the separation of these antennas, not to mention the inappropriateness and great technical complexity of the implementation of the method.

Разнесенный разностно-дальномерный пеленгатор [4], состоящий из двух периферийных пунктов, центрального и системы единого времени. Периферийные пункты предназначены для приема, хранения, обработки сигналов и передачи фрагментов сигналов на ЦП, на котором вычисляется разность времени прихода сигналов. В системе единого времени применяется хронизатор, представляющий привязанный к шкале единого времени хранитель шкалы текущего времени (часы), предназначенный для привязки записываемых в запоминающее устройство значений уровня сигнала к значению времени приема.Diversity difference-range direction finding [4], consisting of two peripheral points, a central and a single time system. The peripheral points are intended for receiving, storing, processing signals and transmitting signal fragments to the CPU, on which the difference of the signal arrival time is calculated. In a single time system, a chronizer is used, which represents the keeper of the current time scale (hours) attached to the single time scale, designed to bind the signal level values recorded in the storage device to the value of the reception time.

Данному пеленгатору свойственны следующие недостатки:This direction finder has the following disadvantages:

1) Не адаптирован к РКП, используемым в филиалах федеральных округов государственной радиочастотной службы или государственной службы надзора за связью.1) Not adapted to the RCP used in the branches of the federal districts of the state radio frequency service or the state service for supervision of communications.

2) Большое количество специализированных пеленгационных (но не радиоконтрольных) постов.2) A large number of specialized direction finding (but not radio monitoring) posts.

3) Необоснованное и не раскрытое (хотя бы до функциональной схемы) применение системы единого времени на ЦП и хронизаторов на ПП, синхронизированных с системой единого времени.3) Unreasonable and unrevealed (at least until the functional diagram) application of a single time system on a CPU and time clocks on a PC synchronized with a single time system.

4) Необходимость в наличии радиоканалов с большой пропускной способностью (до 625 Мбод) для передачи даже фрагментов сигналов с ПП1 и ПП2 на ЦП.4) The need for radio channels with high bandwidth (up to 625 Mbaud) for the transmission of even fragments of signals from PP1 and PP2 to the CPU.

5) Для организации радиоканала необходимы радиопередающие устройства и получение разрешения на их работу в определенных условиях эксплуатации.5) To organize a radio channel, radio transmitting devices and obtaining permission for their operation in certain operating conditions are required.

Наиболее близким по своей технической реализуемости к заявляемому способу является способ [5], выбранный за прототип.The closest in its technical feasibility to the claimed method is the method [5], selected for the prototype.

Способ определения координат местоположения источников радиоизлучения, основанный на измерении параметров радиоизлучений в нескольких точках пространства сканирующими радиоприемными устройствами и преобразованных в систему уравнений окружностей равных отношений, отличающийся тем, что для измерения параметров радиоизлучений используют N, не менее четырех, стационарных радиоконтрольных постов, расположенных не на одной прямой, один из которых принимают за базовый, снабжая его дополнительным специальным программным обеспечением и соединяя с остальными N-1 постами линиями связи, на всех постах осуществляют квазисинхронное сканирование по заданным фиксированным частотам настройки, усредняют полученные значения уровней сигналов на каждой из сканируемых частот, а затем на базовом посту для каждого из сочетаний C4 N (сочетаний из N по 4) на основании обратно пропорциональной зависимости отношений расстояний от поста до источника радиоизлучения и соответствующих им разностей уровней сигналов, выраженных в дБ, составляют три уравнения, каждое из которых описывает окружность равных отношений, по параметрам двух любых пар которых и определяют текущее среднее значение широты и долготы местоположения источника радиоизлучения.A method for determining the location coordinates of radio emission sources, based on the measurement of radio emission parameters at several points in space by scanning radio receivers and transformed into a system of equations of circles of equal relations, characterized in that for measuring the parameters of radio emissions use N, at least four, stationary radio monitoring posts located not on one direct, one of which is taken as the base, supplying it with additional special software and with Combining the communication lines with the other N-1 posts, quasi-synchronous scanning is carried out at all posts at given fixed tuning frequencies, the obtained signal level values are averaged at each of the scanned frequencies, and then at the base post for each of the combinations C 4 N (combinations of N by 4) on the basis of the inversely proportional relationship of the relationship of the distances from the post to the source of radio emission and the corresponding differences in signal levels, expressed in dB, three equations are made, each of which describes a circle be equal ratios, the parameters for any two pairs of which define the current and the mean value of the latitude and longitude of the radio source location.

Основными недостатками прототипа являются:The main disadvantages of the prototype are:

1. Необходимость иметь не менее 4-х СРКП, требующих обеспечения радиосвязи между ними, что снижает надежность и эффективность такой системы определения КМП ИРИ, а также демаскирует параметры ее функционирования и местоположение перед иностранной радиоразведкой.1. The need to have at least 4 SRKPs that require radio communication between them, which reduces the reliability and effectiveness of such a system for determining IMS IED, and also unmasks its functioning parameters and location before foreign radio reconnaissance.

2. Нет простого решения по повышению точности определения КМП ИРИ путем, например, статистических накоплений.2. There is no simple solution to improve the accuracy of determining the ILC of the IRI by, for example, statistical accumulations.

Целью настоящего изобретения является разработка способа, обеспечивающего определение координат местоположения ИРИ УКВ-СВЧ диапазонов из одного РКП без недостатков, присущих прототипу. Эта цель достигается с помощью признаков, указанных в формуле изобретения, общих с прототипом: способ определения координат местоположения ИРИ, основанный на измерении параметров искомого ИРИ на одном РКП и вычислении тех же параметров в точках, местоположение которых полагается известным, и отличительных признаков, состоящих в том, что измеряют десятикратно азимут на искомый ИРИ, применяя РКП с логопериодической поворотной антенной системой (ЛПАС),вычисляют среднеквадратическое отклонение азимута от среднего, задают координаты местоположения K виртуальных постов (ВП), на расстоянии нескольких угловых минут от РКП, вокруг азимутального луча с РКП на ИРИ в секторе утроенного среднеквадратического отклонения азимута на ИРИ от среднего его значения, увеличивая расстояния между ВП и приближая их местоположения (МП ВП) к лучу от РКП на ИРИ, по мере удаления от РКП, составляют перечень из q базовых РЭС по базе данных используемого РКП, вычисляют по специализированной программе напряженность поля в точках с координатами местоположения РКП (МП РКП) и каждого ВП, создаваемую каждым q базовым радиоэлектронным средством (q БРЭС) заданного диапазона частот, устанавливают корреляционную зависимость по напряженности (КЗН) между МП РКП и каждого МП ВП, затем вычисляют по координатам МП РКП и каждого МП ВП азимуты на q БРЭС и устанавливают корреляционную зависимость азимутов (КЗА) между МП РКП и МП ВП; измеряют на РКП напряженность поля искомого ИРИ и по этой напряженности и КЗН определяют напряженность на каждом из ВП, составляют, по координатам МП РКП, МП ВП и значениям напряженности поля в этих точках,

Figure 00000001
уравнений окружностей равных отношений (OРO), описывающих линию положения ИРИ в виде окружности Аполлония и имеющих координаты центров (ЦОРО), вычисляют
Figure 00000002
квадратов расстояний между точками с координатами МПРКП, МП ВП и ЦОРО, образующими с точкой МП ИРИ m треугольников, составляют в соответствии с теоремой косинусов qm систем двух квадратных уравнений с двумя неизвестными, первое в которых связано с суммой, а второе - с разностью двух квадратов этих неизвестных расстояний, решаютсистемы численным методом и находят
Figure 00000003
неизвестных расстояний до каждого из q БРЭС, а затем составляют уравнения азимутальных лучей по вычисленным с МП РКП, МП ВП и ЦОРО азимутам на q БРЭС и получают М значений пар координат для каждого из q БРЭС; после чего создают K калибровочных характеристик (КХ) для пар МП РКП/МП ВП по широте (КХШ), долготе (КХД) и азимуту (КХА), как зависимости разности истинных координат и азимутов и соответствующих вычисленных координат и азимутов от вычисленных координат и азимутов; затем вычисляют азимуты с каждого МП ВП и ЦОРО на ИРИ, по среднему значению азимута ϕ на ИРИ, используя КЗА; вычисляют величины напряженностей поля на каждом МП ВП и ЦОРО, создаваемых искомым ИРИ, по измеренной напряженности на РКП, используя КЗН, а затем повторяют все процедуры для ИРИ, как для БРЭС, вычисляют М пробных расстояний от МП РКП, МП ВП и ЦОРО до ИРИ, составляют по среднему значению азимута ϕ с РКП и вычисленным с МПВП и ЦОРО азимутам уравнения азимутальных лучей от них на ИРИ, определяют М предварительных значений КМП ИРИ, используя значения пробных расстояний и М уравнений азимутальных лучей с МП РКП и МП ВП и ЦОРО на ИРИ, корректируют предварительные значения КМП ИРИ по своим КХШ и КХД, усредняют и фиксируют их как окончательные.The aim of the present invention is to develop a method for determining the location coordinates of the IRI VHF-microwave ranges from one RCP without the disadvantages inherent in the prototype. This goal is achieved using the features specified in the claims, common with the prototype: a method for determining the coordinates of the location of the IRI, based on measuring the parameters of the desired IRI on one RCP and calculating the same parameters at points whose location is assumed to be known, and distinguishing features consisting in that they measure the azimuth ten times by the desired IRI, using the RCP with a log-periodic rotary antenna system (LPAS), calculate the standard deviation of the azimuth from the average, set the coordinates the position of the K virtual posts (VP), at a distance of several angular minutes from the RCP, around the azimuthal beam from the RCP to IRI in the sector of the triple standard deviation of the azimuth in the IRI from its average value, increasing the distance between the EP and bringing them closer (MP VP) to the beam from RCP to IRI, as you move away from RCP, they compile a list of q basic RES according to the database of the used RCP, calculate the field strength at points with coordinates of the RCP location (MP RCP) and each VP created by each m q basic radio-electronic means (q BRES) of a given frequency range, establish the correlation dependence of the strength (SC) between the MP RCP and each MP VP, then calculate the coordinates of the MP RCP and each MP VP azimuths on q BRES and establish the correlation dependence of azimuths (KZA ) between the MP RCP and the MP VP; measure the field strength of the desired IRI on the RCP, and from this intensity and the CAP determine the intensity at each of the VPs, make up, according to the coordinates of the RCP MP, MP VP and the field strength values at these points,
Figure 00000001
equations of circles of equal relations (ORO), describing the line of position of the IRI in the form of a circle of Apollonius and having the coordinates of the centers (TSORO), calculate
Figure 00000002
squares of the distances between points with the coordinates of the MPRKP, MP VPP and TSORO, forming m triangles with the MP IRI point, according to the cosine theorem qm of systems of two quadratic equations with two unknowns, the first of which is related to the sum, and the second to the difference of two squares of these unknown distances, the systems solve numerically and find
Figure 00000003
unknown distances to each of q BRES, and then they compose the azimuthal ray equations based on the azimuths calculated from MP RCP, MP VP and TSORO at q BRES and get M values of coordinate pairs for each of q BRES; then create K calibration characteristics (KX) for the pairs of the MP RCP / MP VP in latitude (KHS), longitude (QCD) and azimuth (KXA), as the dependence of the difference between the true coordinates and azimuths and the corresponding calculated coordinates and azimuths from the calculated coordinates and azimuths ; then calculate the azimuths from each MP VP and TSORO in IRI, the average azimuth value ϕ in IRI, using short-circuit protection; calculate the field strengths at each MP VPP and TORF created by the desired IRI, based on the measured tension on the RCP using the SCR, and then repeat all the procedures for IRI, as for BRES, calculate M test distances from the MP RCP, MP VPO and TSORO to IRI , make up the average azimuth ϕ with RCP and the azimuths calculated from MPWP and GCOR and the azimuths of the azimuth rays from them in the IRI, determine the M preliminary values of the IQM of the IRI using the values of the test distances and the M equations of the azimuth rays with the MP of the RCP and the MP VPO and TORO on the IRI adjust pr The digestive values of KMP IRI in their KHS and QCD, average and fix them as final.

Исходными условиями для реализации способа однопозиционного определения координат местоположения ИРИ являются:The initial conditions for implementing the method of on-off determination of the coordinates of the location of the IRI are:

1) Антенны искомых источников радиоизлучения являются ненаправленными.1) The antennas of the sought sources of radio emission are non-directional.

2) Условия измерения и местоположение искомого ИРИ за время проведения измерений и вычисления координат его местоположения не изменяются. Эти условия, в большинстве случаев, выполняются и не ограничивают применение способа.2) The measurement conditions and the location of the desired IRI during the measurement and calculation of the coordinates of its location do not change. These conditions, in most cases, are fulfilled and do not limit the application of the method.

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показаны:The claimed method is illustrated by drawings, which show:

Фиг. 1. Размещение: 1 БРЭС, 2БРЭС, РКП (точка О), ВП1 (точка А), ВП2 (точка В), 1ЦОРО, 2ЦОРО, 3ЦОРО,4ЦОРО, 5ЦОРО, 6ЦОРО - центры окружностей отношений (ОРО), известные расстояния (сплошные линии), неизвестные расстояния (штрихпунктирные - до 1 БРЭС, пунктирные - до 2БРЭС), φ1, φ2 - азимуты с РКП на 1БРЭС и 2БРЭС, 1ψ1 и 1ψ2 - азимуты с ВП1 на 1БРЭС и 2БРЭС, 2ψ1 и 2ψ2 - азимуты с ВП2 на 1БРЭС и 2БРЭС, а, b, с, d, е, f - неизвестные расстояния до 1БРЭС, g. h. i. j, k. l - неизвестные расстояния до 2 БРЭС.FIG. 1. Location: 1 BRES, 2BRES, RCP (point O), VP1 (point A), VP2 (point B), 1CORO, 2CORO, 3CORO, 4CORO, 5CORO, 6CORO - centers of circumference of relations (ORO), known distances (solid lines), unknown distances (dash-dotted lines - up to 1 BRES, dotted lines - up to 2 DBES), φ1, φ2 - azimuths from RSC to 1 RBES and 2 RBES, 1ψ1 and 1ψ2 - azimuths from VP1 to 1 RBES and 2 RBES, 2ψ1 and 2ψ2 - azimuths from VP2 to 1BRES and 2BRES, a, b, c, d, e, f - unknown distances to 1BRES, g. h. i. j, k. l - unknown distances to 2 BRES.

Фиг. 2. Размещение РКП, МП ВП1 (точка А), МП ВП2(точка В), ИРИ, 1ЦОРО, 2ЦОРО, 3ЦОРО, φ - азимут с РКП на ИРИ, ψ1 и ψ2 - азимуты с МП ВП1 и МП ВП2 на ИРИ, β1 - азимут с МП ВП1 на 1ЦОРО, β2 - азимут с МП ВП2 на 2ЦОРО.FIG. 2. Placement of RCP, MP VP1 (point A), MP VP2 (point B), IRI, 1CORO, 2CORO, 3CORO, φ - azimuth from RCP to IRI, ψ1 and ψ2 - azimuths from MP VP1 and MP VP2 to IRI, β1 - azimuth from MP VP1 to 1TsORO, β2 - azimuth from MP VP2 to 2TsORO.

Фиг. 3. Корреляционная зависимость напряженностей поля (КЗН) для пары РКП-ВП1 и аппроксимирующий их полином.FIG. 3. The correlation dependence of the field strengths (KZN) for the pair RCP-VP1 and the polynomial approximating them.

Фиг. 4. Корреляционная зависимость азимутов (КЗА) для пары РКП-ВП1 и аппроксимирующий их полином.FIG. 4. The correlation dependence of azimuths (KZA) for the pair RCP-VP1 and the polynomial approximating them.

Фиг. 5. Калибровочная характеристика способа по широте (КХШ).FIG. 5. The calibration characteristic of the method in latitude (KHS).

Фиг. 6. Калибровочная характеристика способа по долготе (КХД).FIG. 6. Calibration characteristic of the method for longitude (QCD).

Фиг. 7. Калибровочная характеристика способа по азимуту (КХА).FIG. 7. Calibration characteristic of the method in azimuth (KCA).

В основе способа лежит энергетический принцип, заключающийся в измерении (или вычислении) напряженности поля ИРИ в нескольких точках пространства с известными координатами их местоположения. При этом напряженность поля ИРИ на РКП измеряют, а в дополнительной точке (точках) вычисляют. В качестве дополнительной точки в способе предложен виртуальный пост (ВП), координаты которого задают. При использовании n ВП их «размещают» не на одной прямой с РКП и отстоят от него на несколько угловых минут. При этом ВП располагают вокруг луча с РКП на искомый ИРИ так, что расстояние между ними увеличивается, а между ними и азимутальным лучом, по мере удаления от РКП, сокращается. Вычисление напряженности на ВП основано на принципе корреляционной зависимости (КЗ) напряженностей полей, создаваемых в заданном диапазоне частот множеством источников радиоизлучения, находящихся, согласно базе данных, в зоне электромагнитной доступности РКП и вычисляемых как для РКП, так и для всех заданных ВП по определенной программе, например, ПИАР [6]. При этом диаграмма направленности виртуальной антенны и высота ее подвеса для расчета напряженности на ВП выбираются такими же, как и на РКП. В качестве примера, на фиг. 3 приведена (КЗ) напряженностей поля между РКП и одним из ВП. В таблице 1 приведены коэффициенты корреляции, для трех пар ВП/РКП, показывающие тесноту связи между точками их местоположения по напряженностям поля, рассчитанным по программе ПИАР [6].The method is based on the energy principle, which consists in measuring (or calculating) the IRI field strength at several points in space with known coordinates of their location. In this case, the field strength of the IRI on the RCP is measured, and calculated at an additional point (s). As an additional point in the method, a virtual post (VP) is proposed, the coordinates of which are set. When using n VP, they are not "placed" on a straight line with the RCP and are separated from it by several angular minutes. In this case, the EPs are placed around the beam from the RCP to the desired IRI so that the distance between them increases, and between them and the azimuthal beam, decreases with distance from the RCP. The calculation of the voltage at the airspace is based on the principle of the correlation dependence of the field strengths generated in a given frequency range by a variety of radio sources located, according to the database, in the electromagnetic zone of the RCP and calculated for both the RCP and for all the given airspace according to a certain program , for example, PR [6]. In this case, the directivity pattern of the virtual antenna and the height of its suspension for calculating the tension on the airspace are chosen the same as on the RCP. As an example, in FIG. Figure 3 shows (SC) the field strengths between the RCP and one of the airspace. Table 1 shows the correlation coefficients for three pairs of VP / RCP, showing the tightness of the relationship between the points of their location according to the field strengths calculated by the PR program [6].

Figure 00000004
Figure 00000004

Рассмотрим определение координат МПИРИ по предлагаемому способу, обратившись к иллюстрации на фиг. 1, на которой показано размещение: 1 БРЭС, 2БРЭС, РКП (точка О), ВП1 (точка А), ВП2 (точка В), 1ЦОРО, 2ЦОРО, 3ЦОРО - центры окружностей отношений (ОРО), известные расстояния (сплошные линии), неизвестные расстояния (штрихпунктирные - до 1БРЭС, пунктирные - до 2БРЭС), φ1, φ2 - азимуты с РКП на 1БРЭС и 2БРЭС, 1ψ1 и 1ψ2 - азимуты с ВП1 на 1БРЭС и 2БРЭС, 2ψ1 и 2ψ2 - азимуты с ВП2 на 1БРЭС и 2БРЭС, а, b, с, d, е, f - неизвестные расстояния до 1 БРЭС, g. h. i. j, k. l - неизвестные расстояния до 2БРЭС.Let us consider the determination of the MPIRI coordinates by the proposed method, referring to the illustration in FIG. 1, which shows the placement: 1 BRES, 2BRES, RCP (point O), VP1 (point A), VP2 (point B), 1CORO, 2CORO, 3CORO - centers of circumference of relations (ORO), known distances (solid lines), unknown distances (dash-and-dot - up to 1 DBES, dashed - up to 2 DBES), φ1, φ2 - azimuths from RCP to 1 RBES and 2 RBES, 1ψ1 and 1ψ2 - azimuths from VP1 to 1 RBES and 2 RBES, 2ψ1 and 2ψ2 - azimuths from VP2 to 1 RBES and 2 DBES and 2 DBES a, b, c, d, e, f - unknown distances to 1 BRES, g. h. i. j, k. l - unknown distances to 2 RBES.

На фиг. 1 показаны (для простоты) только два ВП для определения координат двух базовых РЭС. Согласно способу, на РКП с координатами (ха, уа) измеряют напряженность поля Е а и азимут ϕ на ИРИ с искомыми координатами O(х,у); задают координаты местоположения МПВП в точке В(хb, уb)и МП ВП в точке С(хс, ус), находящихся в секторе измеренного азимута. По базе данных используемого РКП составляют перечень q базовых РЭС (q БРЭС), также находящихся в секторе измеренного азимута. Вычисляют напряженность поля от этих q БРЭС как в местоположении РКП (МП РКП), так и в МП ВП, используя известные программы, например, ПИАР [6]. По вычисленным напряженностям поля составляют корреляционную зависимость между напряженностью (КЗН) в МП ВП и в МП РКП. По координатам МП ВП и МП РКП и вычисленным напряженностям получают

Figure 00000005
уравнений окружностей равных отношений (OРO), описывающих линию положения ИРИ в виде окружности Аполлония и имеющих координаты центров (ЦОРО). Покажем, на примере, получение ОРО и ее параметров, в частности координат ЦОРО. Возьмем произвольные две окружности, например, с координатами центров МПВП в точке А(ха, уа) и в точке В (xb, yb). Запишем уравнения этих окружностей положения ИРИ через их радиусы и географические координаты в виде:In FIG. Figure 1 shows (for simplicity) only two VIs for determining the coordinates of two basic RES. According to the method, at the RCP with coordinates (x a , y a ), the field strength E a and azimuth ϕ are measured in the IRI with the desired coordinates O (x, y); specify the coordinates of the location of the MPVP at point B (x b , y b ) and the MP VP at point C (x s , y s ) located in the sector of the measured azimuth. Based on the database used by the RCPs, they compile a list of q basic RES (q BRES), also located in the sector of measured azimuth. The field strength from these q BRES is calculated both at the location of the RCP (MP RCP) and at the MP VP using known programs, for example, PR [6]. According to the calculated field strengths, a correlation between the strength (SCF) in the MP VP and in the MP RCP is compiled. According to the coordinates of the MP VP and MP RCP and the calculated tension get
Figure 00000005
Equations of Equal Relationship Circles (ORO) describing the line of position of the IRI in the form of a circle of Apollonius and having the coordinates of the centers (TSORO). Let us show, by way of example, obtaining the ODP and its parameters, in particular, the coordinates of the TSORO. Let us take two arbitrary circles, for example, with the coordinates of the centers of the MPVP at point A (xa, ya) and at point B (xb, yb). We write the equations of these circles of the position of the IRI through their radii and geographical coordinates in the form:

(х-ха)2+(у-уа)2=r2 а, (х-xb)2+(у-yb)2=r2b.(x-ha) 2 + (y-ya) 2 = r 2 a, (x-xb) 2 + (y-yb) 2 = r 2 b.

Найдем окружности равных отношений путем деления полученных выше уравнений:

Figure 00000006
Find the circles of equal relations by dividing the equations obtained above:
Figure 00000006

где:

Figure 00000007
- квадраты отношений напряженностей сигналов в точках А, В, в дБ/мкВ/м.Where:
Figure 00000007
- squared ratios of signal strengths at points A, B, in dB / μV / m.

Коэффициенты n с принятыми допущениями зависят только от взаимного расположения пунктов А и В и наблюдаемого ИРИ. Преобразовав выражения, в соответствии с введенными обозначениями, получим:The coefficients n with the accepted assumptions depend only on the relative positions of points A and B and the observed IRI. Having transformed the expressions, in accordance with the notation introduced, we obtain:

(х-xав)2+(у-уав)2=Raв 2 (x-x av ) 2 + (y- av ) 2 = R av 2

где хав, уав, Raв - координаты и радиус окружности отношений Saв, определяются следующими соотношениями:where х ав , у ав , R aв - coordinates and radius of a circle of relations S aв , are determined by the following relations:

xав=(ха-xв nав 2)/(1-nав 2),x ave = (x a -x in n ave 2 ) / (1-n ave 2 ),

yав=(yа-yв nав 2)/(1-nав 2),y av = (y a -y in n av 2 ) / (1-n av 2 ),

Rав 2=nав 2[(ха-xв)2+(уа-yв)2]/(1-nав 2)2,R av 2 = n av 2 [(x a -x c ) 2 + (a a -y c ) 2 ] / (1-n av 2 ) 2 ,

При использовании n ВП получают столько же пар КЗН. По координатам q БРЭС, МПВП, МПРКП и ЦОРО вычисляют и азимуты на q БРЭС. Между парами МПВП и МПРКП получают корреляционную зависимость азимутов(КЗА).When using n VP, get the same number of KZN pairs. Based on the q coordinates of BRES, MPVP, MPRKP and TSORO, azimuths on q BRES are also calculated. Between pairs of MPWP and MPRK receive the correlation dependence of azimuths (KZA).

Каждое неизвестное расстояние, количество которых равно

Figure 00000008
, после своего определения позволяет получить КМП q БРЭС как координаты точки, находящейся на найденном расстоянии по каждому из
Figure 00000009
лучей по азимуту на ИРИ, измеренному с МПРКП или вычисленному с МПВП или из ЦОРО. Для определения неизвестных расстояний формируют
Figure 00000010
систем двух квадратных уравнений двух неизвестных, которые составляют по теореме косинусов. Первое уравнение системы представляют, как зависимость квадрата известной стороны треугольника через сумму квадратов неизвестных его сторон (расстояний)и разность удвоенного произведения этих сторон (расстояний) на косинус угла между ними.Each unknown distance equal in number
Figure 00000008
, after its determination allows you to get the CMP q BRES as the coordinates of a point located at a found distance for each of
Figure 00000009
rays in azimuth to IRI, measured with MPRK or calculated with MPVP or from TSORO. To determine unknown distances form
Figure 00000010
systems of two quadratic equations of two unknowns, which make up the cosine theorem. The first equation of the system is represented as the dependence of the square of the known side of the triangle through the sum of the squares of its unknown sides (distances) and the difference of the double product of these sides (distances) by the cosine of the angle between them.

Таких полных квадратных уравнений может быть составлено m по количеству известных сторон всех треугольников. Второе уравнение системы получают из первых, путем их вычитания. Оно представляет разность двух квадратов тех же неизвестных расстояний. Таких полных квадратных уравнений может быть получено

Figure 00000011
. Из этих двух полных квадратных уравнений составляют m систем уравнений. Пример получения такой системы уравнений приведен ниже. Для пояснения их составления используем более простую иллюстрацию, приведенную на фиг. 2, из которой получаем: первое уравнение системы - из треугольника АВI в виде:
Figure 00000012
.Such complete quadratic equations can be made up m by the number of known sides of all triangles. The second equation of the system is obtained from the first, by subtracting them. It represents the difference of two squares of the same unknown distances. Such complete quadratic equations can be obtained
Figure 00000011
. Of these two complete quadratic equations, m systems of equations are composed. An example of obtaining such a system of equations is given below. To explain their compilation, we use a simpler illustration, shown in FIG. 2, from which we obtain: the first equation of the system is from the triangle ABI in the form:
Figure 00000012
.

Второе уравнение системы - из треугольника AEI в виде:The second equation of the system is from the AEI triangle in the form:

Figure 00000013
Figure 00000013

и из треугольника BEI в виде:

Figure 00000014
путем их вычитания:
Figure 00000015
.and from the BEI triangle in the form:
Figure 00000014
by subtracting them:
Figure 00000015
.

В уравнениях (1) и (4), образующих систему, остается два неизвестных квадрата расстояния b и d. Выразив одно неизвестное, например, d из (1) через b, сделав замену b=x и подставив в (4), получим уравнение четвертой степени:

Figure 00000016
, в котором:
Figure 00000017
In equations (1) and (4), which form the system, two unknown squares of distance b and d remain. Expressing one unknown, for example, d from (1) through b, making the substitution b = x and substituting in (4), we obtain an equation of the fourth degree:
Figure 00000016
, wherein:
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

Figure 00000019
Figure 00000019

ϕа, ϕb - азимуты, вычисляемые по координатам МПВП в точках А(ха,уа) и В(xb, уb) на q БРЭС (xqб, yqб,), ψ a и ψb - азимуты, аналогично вычисляемые по координатам с тех же точек на один и тот же ЦОРО.ϕ a , ϕ b are the azimuths calculated by the coordinates of the MPVP at points A (x a , y a ) and B (x b , y b ) on q BRES (x qб , y qб ,), ψ a and ψ b are azimuths , similarly calculated by coordinates from the same points to the same TSORO.

Аналитическое решение уравнения (5) громоздкое. Лучше решать такое уравнение численно, например, методом деления пополам искомого значения или методом Декарта-Эйлера, зная заранее диапазон возможных значений решения по расстояниям от постов либо ЦОРО до МПИРИ.The analytical solution of equation (5) is cumbersome. It is better to solve such an equation numerically, for example, by dividing the desired value in half or by the Descartes-Euler method, knowing in advance the range of possible values of the solution according to the distances from the posts or the TSORO to MPIRI.

Этот диапазон определяется зоной электромагнитной доступности РКП и не превышает 0,005 радиана, то есть не превышает 30 км.This range is determined by the zone of electromagnetic accessibility of the RCP and does not exceed 0.005 radians, that is, does not exceed 30 km.

Так как систем квадратных уравнений может быть составлено m, а каждая дает положительное вещественное значение для каждого из двух его неизвестных, то будет получено 2m значений каждого расстояния до каждого из q БРЭС. Следовательно, окончательный результат вычисления расстояния до каждого из q БРЭС нужно усреднить 2m раз.Since systems of quadratic equations can be composed of m, and each gives a positive real value for each of its two unknowns, then 2m values of each distance to each of q BRES will be obtained. Therefore, the final result of calculating the distance to each q of the BRES must be averaged 2m times.

В таблице 1 приведена зависимость количества усреднений от количества применяемых ВП.Table 1 shows the dependence of the number of averagings on the number of applied VPs.

Figure 00000020
Figure 00000020

Таблица 1 показывает, что заявляемый способ, по сравнению с прототипом, позволяет, например, при 10 ВП снизить среднее значение ошибки более чем на три порядка, а среднеквадратическое - почти в 60 раз.Table 1 shows that the inventive method, compared with the prototype, allows, for example, at 10 VP to reduce the average error by more than three orders of magnitude, and the root mean square - by almost 60 times.

Координаты местоположения q БРЭС (xq, yq) определяют, после определения расстояния до них, как:Location coordinates q BRES (x q , y q ) are determined, after determining the distance to them, as:

Figure 00000021
, где: xi, уi - координаты точек МП РКП, либо МП ВП, либо ЦОРО, Riq - расстояния от этих точек до q-го источника радиоизлучения, ϕiq - азимуты с них же на q-й источник радиоизлучения. По вычисленным координатам (7) q БРЭС и координатам МП ВП и МП РКП получают значения азимутов с последних на q БРЭС в виде:
Figure 00000021
, where: x i , y i are the coordinates of the points of the MP RCP, or the MP of the EP, or the TSORO, R iq are the distances from these points to the qth source of radio emission, ϕ iq are the azimuths from them to the qth source of radio emission. Based on the calculated coordinates (7) q BRES and the coordinates of the MP VP and MP RCP receive azimuths from the latter to q BRES in the form:

Figure 00000022
Figure 00000022

Figure 00000023
Figure 00000023

Figure 00000024
Figure 00000024

Получив М значений расстояний от МП ВП, МП РКП и ЦОРО для каждого из q БРЭС и значения азимутов, вычисляют:Having received M values of distances from MP VP, MP RCP and TSORO for each of q BRES and azimuth values, calculate:

1) ошибку по расстоянию как разность истинных, из перечня q БРЭС, расстояний и вычисленных по (5),1) the error in distance as the difference between the true, from the q list of BRES, distances and calculated according to (5),

2) ошибку по координатам как разность истинных значений широт и долгот из перечня q БРЭС и вычисленных по (7), (8),2) the coordinate error as the difference between the true values of latitudes and longitudes from the list q of BRES and calculated according to (7), (8),

3) ошибку по азимуту как разность истинных значений азимутов из перечня q БРЭС, и вычисленных по (10)-(12).3) azimuth error as the difference between the true values of azimuths from the BRES q list, and calculated according to (10) - (12).

Затем формируют калибровочные характеристики способа по расстоянию (КХР), широте (КХШ) и долготе (КХД) как зависимости ошибки определения расстояния до q БРЭС, широты и долготы местоположения q БРЭС и азимута МП ВП и МП РКП на q БРЭС от вычисленного расстоянии, широты, долготы и азимута.Then, the calibration characteristics of the method are formed by distance (KCR), latitude (KHS) and longitude (QCD) as the dependence of the error in determining the distance to q BRES, latitude and longitude of location q BRES and the azimuth of MP VP and MP RCP at q BRES from the calculated distance, latitude , longitude and azimuth.

Определение КМПИРИ выполняется так же, как и для q БРЭС, с той особенностью, что:The determination of KMPIRI is performed in the same way as for q BRES, with the peculiarity that:

1. Напряженность поля от ИРИ для всех К виртуальных постов в точках их местоположения вычисляется не по специализированной программе, например [6], а по полученной КЗН и измеренной на РКП напряженности поля.1. Field strength from IRI for all K virtual posts at the points of their location is calculated not according to a specialized program, for example [6], but according to the received SCR and measured at the RCP field strength.

2. Местоположение ЦОРО определяется также не по специализированной программе, например [6], а по полученной КЗН и измеренной на РКП напряженности поля.2. The location of the TSORO is also determined not according to a specialized program, for example [6], but according to the received KZN and measured at the RCP field strength.

3. Азимуты со всех МП ВП и ЦОРО определяются по полученной КЗА и измеренному на РКП азимуту ϕ на искомый ИРИ.3. The azimuths from all the MP VPO and TSORO are determined by the received short-circuit and measured azimuth ϕ to the desired IRI.

Еще раз опишем алгоритм по пунктам. Для этого разобьем весь алгоритм на этапы:Once again, we describe the algorithm by points. To do this, we divide the whole algorithm into stages:

Первый этап.First step.

1. На РКП десятикратно измеряют азимут φ на искомый ИРИ.1. On the RCP ten times measure the azimuth φ on the desired IRI.

2. Вычисляют среднее значение азимута φ и его среднеквадратическое отклонение.2. Calculate the average azimuth φ and its standard deviation.

3. По координатам МП РКП задают координаты МП нескольких ВП, находящихся в секторе измеренного на ИРИ азимута φ, не лежащих на одной прямой с МПРКП на расстоянии нескольких угловых минут от РКП, вокруг азимутального луча с РКП на ИРИ в секторе утроенного среднеквадратического отклонения азимута на ИРИ от среднего его значения, увеличивая расстояния между ВП и приближая их местоположения (МП ВП) к лучу от РКП на ИРИ, по мере удаления от РКП3. The coordinates of the MP of the RCP set the coordinates of the MP of several EPs located in the azimuth φ sector measured on the IRI, not lying on a straight line with the MPRKP at a distance of several angular minutes from the RCP, around the azimuthal beam from the RCP to IRI in the sector of the triple mean-square deviation of the azimuth by IRI from its average value, increasing the distance between the VP and approximating their location (MP VP) to the beam from the RCP on the IRI, with distance from the RCP

Второй этап.Second phase.

1. Используя базу данных радиоэлектронных средств (БДРЭС) РКП, формируют из них перечень тех q базовых передающих РЭС (БРЭС), которые располагаются в секторе измеренного азимута ϕ и вычисляют напряженность поля, создаваемую ими как в местоположении используемого РКП (МП РКП), так и местоположении всех МПВП, используя известные программы, например ПИАР [6].1. Using the database of radio electronic means (BDRES) of the RCP, they form a list of those q basic transmitting RES (BRES) that are located in the sector of the measured azimuth ϕ and calculate the field strength created by them both at the location of the used RCP (MP RCP), and the location of all MPVP, using well-known programs, such as PR [6].

2. По этим вычисленным значениям напряженности поля устанавливают корреляционную зависимость напряженности поля (КЗН) на каждом из МП ВП с напряженностью поля на МП РКП.2. Based on these calculated values of the field strength, a correlation dependence of the field strength (KZN) is established for each of the MP VP with the field strength at the MP RCP.

3. По вычисленным от q БРЭС напряженностям поля в МП РКП и МП ВП и координатам последних получают для q БРЭС q

Figure 00000001
уравнений линий положения в виде окружностей равных отношений (ОРО), так называемых окружностей Аполлония, имеющих координаты и радиусы своих центров (ЦОРО).3. Using the field strengths calculated from q BRES, the field strengths in the MP RCP and MP VP and the coordinates of the latter receive q q BRES q
Figure 00000001
equations of position lines in the form of circles of equal relations (ORO), the so-called Apollonius circles having coordinates and radii of their centers (TSORO).

4. Для треугольников, в количестве

Figure 00000025
образовавщихся из точек с координатами местоположений q БРЭС и сочетаний МП РКП, МП ВПи ЦОРО вычисляют такое же количество квадратов длин их сторон.4. For triangles, in quantity
Figure 00000025
formed from points with coordinates of q BRES locations and combinations of MP RCP, MP VPi and TSORO calculate the same number of squares of the lengths of their sides.

5. По теореме косинусов вычисленные квадраты длин этих сторон приравнивают к сумме квадратов двух других неизвестных сторон треугольников и разности удвоенного их произведения на косинус угла между ними квадратов, получая q m квадратных уравнений двух неизвестных.5. By the cosine theorem, the calculated squares of the lengths of these sides are equated to the sum of the squares of the two other unknown sides of the triangles and the difference of their product doubled by the cosine of the angle of the squares between them, obtaining q m square equations of two unknowns.

6. Из полученных q m квадратных уравнений двух неизвестных формируют столько же уравнений разности квадратов двух неизвестных сторон.6. From the obtained q m square equations of two unknowns, the same number of square difference equations of two unknown sides are formed.

7. Из полученных квадратных уравнений суммы и разности квадратов неизвестных сторон (расстояний до каждого из q БРЭС) составляют q m систем.7. Of the obtained quadratic equations, the sum and difference of the squares of the unknown sides (the distances to each of q BRES) are q m systems.

8. Численным методом решают полученные системы и находят длины

Figure 00000026
неизвестных сторон (расстояния от МП РКП и МП ВП до каждого из q БРЭС).8. Using the numerical method, solve the resulting systems and find the lengths
Figure 00000026
unknown parties (distances from the MP RCP and MP VP to each of q BRES).

9. Вычисляют величины углов треугольников с вершинами МП РКП, МП ВП и ЦОРО треугольников. По координатам МПРКП, МПВП и q БРЭС вычисляют азимуты на БРЭС и устанавливают корреляционную зависимость азимутов (КЗА) на каждом из МП ВП с азимутами на q БРЭС с МП РКП.9. The angles of the triangles with the vertices of the MP RCP, MP VP and TSORO of the triangles are calculated. Based on the coordinates of the MPRKP, MPVP and q BRES, the azimuths at the BRES are calculated and the correlation dependence of the azimuths (KZA) is established for each of the MP VP with azimuths at q BRES with the MP RCP.

10. По вычисленным азимутам на q БРЭС и координатам МП РКП и МП ВП составляют уравнения азимутального лучей от них на q БРЭС.10. Based on the calculated azimuths at q BRES and the coordinates of the MP RCP and MP VP, they compose the equations of the azimuthal rays from them at q BRES.

11. По уравнениям азимутальных лучей и вычисленным расстояниям определяют координаты q БРЭС.11. The azimuthal ray equations and the calculated distances determine the q coordinates of the BRES.

Третий этап.The third stage.

1. Вычисляют ошибку определения расстояния δр q БРЭС от МПРКП и МПВП путем вычитания из истинных их расстояний (по базе данных используемого РКП) вычисленных расстояний. Получают К калибровочных характеристик по расстоянию (КХР) как зависимость ошибки определения расстояния от вычисленного расстояния.1. Calculate the error in determining the distance δ p q BRES from MPRKP and MPVP by subtracting from their true distances (according to the database used by the RCP) calculated distances. Get K calibration characteristics by distance (KXR) as the dependence of the error in determining the distance from the calculated distance.

2. Вычисляют ошибку определения азимутов q БРЭС путем вычитания из истинных их азимутов (по базе данных РЭС используемого РКП) вычисленных азимутов для МП РКП и МП ВП. Получают К калибровочных характеристик по азимуту (КХА) как зависимость ошибки определения азимутов с МП РКП и МП ВП от вычисленных азимутов с этих точек.2. The error of determining the azimuths q of the BRES is calculated by subtracting from their true azimuths (according to the database of the RES used by the RCP) the calculated azimuths for the MP RCP and MP VP. Get K calibration characteristics in azimuth (KHA) as the dependence of the error in determining azimuths from MP RCP and MP VP from the calculated azimuths from these points.

3. Вычисляют ошибку определения координат q БРЭС путем вычитания из истинных их координат(по базе данных РЭС использемого РКП) вычисленных координат по широте и долготе для каждой пары РКП/ВП. Получают К пар калибровочных характеристик (КХ) по широте (КХШ) и долготе (КХД) как зависимость ошибки определения координат от вычисленных координат.3. The error of determining the coordinates of q BRES is calculated by subtracting from the true coordinates (according to the database of the RES used by the RCP) the calculated coordinates in latitude and longitude for each pair of RCP / VP. Get K pairs of calibration characteristics (KX) in latitude (KHS) and longitude (QCD) as the dependence of the error in determining the coordinates of the calculated coordinates.

Четвертый этап.The fourth stage.

1. Измеряют напряженность поля на РКП, создаваемую искомым ИРИ.1. Measure the field strength at the RCP created by the desired IRI.

2. Повторяют действия по пунктам 3-11 второго этапа только применительно к искомому ИРИ.2. Repeat steps 3-11 of the second stage only in relation to the desired IRI.

Проведенный анализ уровня техники позволяет установить, что аналоги и наиболее близкий из них - прототип, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявляемого способа определения координат местоположения ИРИ, отсутствуют и, следовательно, заявляемый способ обладает свойством новизны.The analysis of the prior art allows us to establish that the analogues and the closest of them are the prototype, characterized by a combination of features that are identical to all the features of the proposed method for determining the coordinates of the IRI, are absent and, therefore, the claimed method has the property of novelty.

Исследование известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого способа, показало, что он не следует явным образом из уровня техники, из которого не выявлена также известность влияния преобразований, предусматриваемых существенными признаками заявляемого изобретения, на достижение указанного результата, что позволяет считать заявляемый объект соответствующим уровню патентоспособности "изобретательский уровень".The study of known solutions in this and related fields of technology in order to identify signs that match the distinctive features of the prototype of the features of the proposed method showed that it does not follow explicitly from the prior art, from which the influence of transformations provided for by the essential features of the claimed invention is also not known, to achieve the specified result, which allows us to consider the claimed object corresponding to the level of patentability "inventive step".

Источники информацииInformation sources

1. Сборник материалов курсов повышения квалификации специалистов радиочастотных центров федеральных округов. Книга 2. - СПб.: СПбГУТ. 2003.1. The collection of materials of continuing education courses for specialists of radio frequency centers of federal districts. Book 2. - SPb .: SPbSUT. 2003.

2. Липатников В.А., Соломатин А.И., Терентьев А.В. Радиопеленгация. Теория и практика. СПб. ВАС, 2006 г. - 356 с.2. Lipatnikov V.A., Solomatin A.I., Terentyev A.V. Direction finding. Theory and practice. SPb. YOU, 2006 - 356 s.

3. Разностно-дальномерный способ пеленгования источника радиоизлучения. Патент РФ №2325666 С2. Авторы: Сайбель А.Г., Сидоров П.А.3. Difference-range measuring method of direction finding of a source of radio emission. RF patent №2325666 C2. Authors: Saibel A.G., Sidorov P.A.

4. Разнесенный разностно-дальномерный пеленгатор. Патент РФ №2382378, С1. Авторы: Ивасенко А.В., Сайбель А.Г., Хохлов П.Ю.4. Diversity differential range finder direction finder. RF patent No. 2382378, C1. Authors: Ivasenko A.V., Saibel A.G., Khokhlov P.Yu.

5. Способ определения координат местоположения источников радиоизлучений. Патент РФ №2 423 721 С2. Авторы: Логинов Ю.И., Екимов О.Б.5. A method for determining the location coordinates of radio sources. RF patent No. 2 423 721 C2. Authors: Loginov Yu.I., Ekimov OB

6. Проектирование и анализ радиосетей. Описание и инструкция по эксплуатации. Ярославль, 2009.6. Design and analysis of radio networks. Description and instruction manual. Yaroslavl, 2009.

Claims (1)

Однопозиционный энергетический угломерно-дальномерный способ определения координат местоположения (КМП) источников радиоизлучения (КМПИРИ), основанный на измерении параметров искомого источника радиоизлучений (ИРИ) на одном радиоконтрольном посту (РКП) и вычислении тех же параметров в точках, местоположение которых полагается известным, отличающийся тем, что измеряют десятикратно азимут на искомый ИРИ, применяя РКП с логопериодической поворотной антенной системой (ЛПАС), вычисляют среднеквадратическое отклонение азимута от среднего, задают координаты местоположения К виртуальных постов (ВП), на расстоянии нескольких угловых минут от РКП, вокруг азимутального луча с РКП на ИРИ в секторе утроенного среднеквадратического отклонения азимута на ИРИ от среднего его значения, увеличивая расстояния между ВП и приближая их местоположения (МПВП) к лучу от РКП на ИРИ, по мере удаления от РКП, составляют перечень из q базовых радиоэлектронных средств (q БРЭС), представляющих собой источники радиоизлучения, согласно базе данных находящиеся в зоне электромагнитной доступности используемого РКП, вычисляют напряженность поля в точках с координатами местоположения РКП (МПРКП) и каждого ВП, создаваемую каждым q БРЭС заданного диапазона частот, устанавливают корреляционную зависимость по напряженности (КЗН) между МПРКП и каждого МПВП, затем вычисляют, по координатам МПРКП и каждого МПВП, азимуты на q БРЭС и устанавливают корреляционную зависимость азимутов (КЗА) между МПРКП и МПВП; измеряют на РКП напряженность поля искомого ИРИ и по этой напряженности и КЗН определяют напряженность на каждом из ВП, составляют, по координатам МПРКП, МПВП и значениям напряженности поля в этих точках,
Figure 00000027
уравнений окружностей равных отношений (ОРО), описывающих линию положения ИРИ в виде окружности Аполлония и имеющих координаты центров (ЦОРО), вычисляют
Figure 00000028
квадратов расстояний между точками с координатами МПРКП, МПВП и ЦОРО, образующими с точкой МПИРИ m треугольников, составляют в соответствии с теоремой косинусов qm систем двух квадратных уравнений с двумя неизвестными, первое в которых связано с суммой, а второе - с разностью двух квадратов этих неизвестных расстояний, решают системы численным методом и находят
Figure 00000029
неизвестных расстояний до каждого из q БРЭС, а затем составляют уравнения азимутальных лучей по вычисленным с МПРКП,МПВП и ЦОРО азимутам на q БРЭС и получают М значений пар координат для каждого из q БРЭС; после чего создают К калибровочных характеристик (КХ) для пар МПРКП/МПВП по широте(КХШ), долготе(КХД) и азимуту (КХА) как зависимости разности истинных координат и азимутов и соответствующих вычисленных координат и азимутов от вычисленных координат и азимутов; затем вычисляют азимуты с каждого МПВП и ЦОРО на ИРИ по среднему значению азимута ϕ на ИРИ, используя КЗА; вычисляют величины напряженностей поля на каждом МПВП и ЦОРО, создаваемых искомым ИРИ, по измеренной напряженности на РКП, используя КЗН, а затем повторяют все процедуры для ИРИ, как для q БРЭС, вычисляют М пробных расстояний от МПРКП, МПВП и ЦОРО до ИРИ, составляют по среднему значению азимута ϕ с РКП и вычисленным с МПВП и ЦОРО азимутам уравнения азимутальных лучей от них на ИРИ, определяют М предварительных значений КМПИРИ, используя значения пробных расстояний и М уравнений азимутальных лучей с МПРКП и МПВП и ЦОРО на ИРИ, корректируют предварительные значения КМПИРИ по своим КХШ и КХД, усредняют и фиксируют их как окончательные.One-position energy goniometer-rangefinder method for determining the location coordinates (CMP) of radio emission sources (KMPIRI), based on measuring the parameters of the desired radio emission source (IRI) at one radio monitoring station (RCP) and calculating the same parameters at points whose location is assumed to be known, differing in that measure tenfold the azimuth of the desired IRI, using the RCP with log-periodic rotary antenna system (LPAS), calculate the standard deviation of the azimuth from the average , set the coordinates of the location of K virtual posts (VP), at a distance of several angular minutes from the RCP, around the azimuthal beam from the RCP to IRI in the sector of the triple standard deviation of the azimuth in the IRI from its average value, increasing the distance between the EP and approximating their location (MPVP) to the beam from the RCP in the IRI, as they move away from the RCP, they compile a list of q basic radio electronic means (q BRES), which are sources of radio emission, according to the database, located in the zone of electromagnetic accessibility used RCP, calculate the field strength at points with the coordinates of the location of the RCP (MPRK) and each VP created by each q BRES of a given frequency range, establish a correlation dependence on the strength (SC) between the MPRK and each MPVP, then calculate, according to the coordinates of the MPKP and each MPVP , azimuths on q BRES and establish the correlation dependence of azimuths (CAC) between the MPRK and MPVP; measure the field strength of the desired IRI on the RCP and determine the intensity at each of the VPs from this intensity and CAP, compile, according to the coordinates of the MPRKP, MPVP and the field strengths at these points,
Figure 00000027
equations of circles of equal relations (ORO), describing the line of position of the IRI in the form of a circle of Apollonius and having the coordinates of the centers (TSORO), calculate
Figure 00000028
According to the cosine theorem qm of the systems of two quadratic equations with two unknowns, the first of which is related to the sum, and the second to the difference of the two squares of these unknowns, the squares of the distances between points with the coordinates of the MPRKP, MPVP and TSORO, forming m triangles with the MPIRI point m distance, solve the system numerically and find
Figure 00000029
unknown distances to each of q BRES, and then they compose the azimuthal ray equations according to the azimuths calculated from the MPRKP, MPVP and TSORO at q BRES and get M values of coordinate pairs for each of q BRES; then create K calibration characteristics (KX) for the MPRKP / MPVP pairs in latitude (KHS), longitude (QCD) and azimuth (KXA) as the dependence of the difference between the true coordinates and azimuths and the corresponding calculated coordinates and azimuths from the calculated coordinates and azimuths; then calculate the azimuths from each MPVP and TSORO in IRI by the average azimuth value ϕ in IRI, using short-circuit protection; calculate the field strengths at each MPVP and TSORO created by the desired IRI using the measured intensity at the RCP using the KZN, and then repeat all the procedures for IRI, as for q BRES, calculate M test distances from MPKP, MPVP and TSORO to the IRI, make according to the average azimuth value ϕ with the RCP and the azimuths of the azimuthal ray equations from them in the IRI calculated from the MPWP and the GCOR, the M preliminary values of KMPIRI are determined using the values of the test distances and the M equations of the azimuthal rays with the MPRK and MPWP and the TSORO in the IRI, correct the KMPIRI variable values in their KHSh and QCD, average and fix them as final.
RU2017110446A 2017-03-28 2017-03-28 One-position energy long-dimensional method of determining the coordinates of the radio sources location RU2653506C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017110446A RU2653506C1 (en) 2017-03-28 2017-03-28 One-position energy long-dimensional method of determining the coordinates of the radio sources location

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017110446A RU2653506C1 (en) 2017-03-28 2017-03-28 One-position energy long-dimensional method of determining the coordinates of the radio sources location

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2653506C1 true RU2653506C1 (en) 2018-05-10

Family

ID=62105536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017110446A RU2653506C1 (en) 2017-03-28 2017-03-28 One-position energy long-dimensional method of determining the coordinates of the radio sources location

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2653506C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5625364A (en) * 1994-07-08 1997-04-29 Lockheed Sanders, Inc. Apparatus and method for finding a signal emission source
US6791493B1 (en) * 2003-08-21 2004-09-14 Northrop Grumman Corporation Method for using signal frequency change to differentially resolve long baseline interferometer measurements
RU2248584C2 (en) * 2002-03-21 2005-03-20 16 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации Method for location of source of radio-frequency radiations
US7952521B2 (en) * 2004-06-25 2011-05-31 Thales Multiparametric direction finding method comprising the separation of the incidence and nuisance parameters
RU2423721C2 (en) * 2008-12-23 2011-07-10 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ЭсПиЭс"(ООО "ЭсПиЭс") Method of determining coordinates of radio-frequency radiation sources
WO2013085587A1 (en) * 2011-12-06 2013-06-13 Raytheon Company Position optimization
RU2510044C1 (en) * 2012-08-07 2014-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Специальный Технологический Центр" Method and apparatus for determining coordinates of radio-frequency radiation sources

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5625364A (en) * 1994-07-08 1997-04-29 Lockheed Sanders, Inc. Apparatus and method for finding a signal emission source
RU2248584C2 (en) * 2002-03-21 2005-03-20 16 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации Method for location of source of radio-frequency radiations
US6791493B1 (en) * 2003-08-21 2004-09-14 Northrop Grumman Corporation Method for using signal frequency change to differentially resolve long baseline interferometer measurements
US7952521B2 (en) * 2004-06-25 2011-05-31 Thales Multiparametric direction finding method comprising the separation of the incidence and nuisance parameters
RU2423721C2 (en) * 2008-12-23 2011-07-10 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ЭсПиЭс"(ООО "ЭсПиЭс") Method of determining coordinates of radio-frequency radiation sources
WO2013085587A1 (en) * 2011-12-06 2013-06-13 Raytheon Company Position optimization
RU2510044C1 (en) * 2012-08-07 2014-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Специальный Технологический Центр" Method and apparatus for determining coordinates of radio-frequency radiation sources

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104515909B (en) A kind of large antenna pattern measurement method based on correlation method
Read Accurate Measurement of the Declinations of Radio Sources.
RU2624449C1 (en) Method of polarisation deprecition of radiosignals
CN104569625B (en) A kind of large-scale antenna directional diagram measuring method based on rotatable auxiliary antenna
RU2696095C1 (en) Method for two-dimensional monopulse direction finding of radio emission sources
RU2709607C1 (en) Method of determining coordinates of a radio-frequency source from an aircraft board using a tri-orthogonal antenna system
CN103900616A (en) Tacan simulator metering method and Tacan simulator metering device
EP1095291A1 (en) Method and system for obtaining direction of an electromagnetic wave
RU2643513C1 (en) Single-position method for determining coordinates of radio-frequency source location
RU2653506C1 (en) One-position energy long-dimensional method of determining the coordinates of the radio sources location
RU2292560C1 (en) Mode of determination of the position of the source of radio emission
RU2657237C1 (en) One-way method of the radio frequency sources location
US5812091A (en) Radio interferometric antenna for angle coding
RU2666555C2 (en) One-position correlation goniometric relative-long-dimensional method for determining the coordinates of the location of radio emission sources
Brinegar Passive direction finding: combining amplitude and phase based methods
RU2671828C2 (en) One-positional angle-dimensional method for determining radio emission source fixup values
RU2668566C2 (en) One-position multiplicative difference-relative method for determining of radio frequencies sources location coordinates
CN109856597B (en) New system over-the-horizon short wave positioning system and positioning method
Shcherbyna et al. Prospect for using low-element adaptive antenna systems for radio monitoring stations
RU2686373C2 (en) Radio frequency sources coordinates one-position correlation relative ranging location determination method
Zhang et al. Research on the measurement of antennas radiation characteristics based on small unmanned aerial vehicle platform
Henault et al. Effects of mutual coupling on the accuracy of adcock direction finding systems
RU2686113C1 (en) Method of amplitude two-dimensional direction-finding
RU2674248C2 (en) One-position correlation goniometric method for determining coordinates of location of radio emission sources
RU2651796C1 (en) One-position correlation multiplicative difference-relative method for determining coordinates of the radio frequency emissions sources location