RU2670176C1 - System of detection of underwater and surface objects - Google Patents

System of detection of underwater and surface objects Download PDF

Info

Publication number
RU2670176C1
RU2670176C1 RU2017127545A RU2017127545A RU2670176C1 RU 2670176 C1 RU2670176 C1 RU 2670176C1 RU 2017127545 A RU2017127545 A RU 2017127545A RU 2017127545 A RU2017127545 A RU 2017127545A RU 2670176 C1 RU2670176 C1 RU 2670176C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inputs
radio
input
outputs
output
Prior art date
Application number
RU2017127545A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Васильевич Никишов
Александр Андреевич Стройков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ОКБ "Эланор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ОКБ "Эланор" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ОКБ "Эланор"
Priority to RU2017127545A priority Critical patent/RU2670176C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2670176C1 publication Critical patent/RU2670176C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/80Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using ultrasonic, sonic or infrasonic waves

Abstract

FIELD: radar ranging and radio navigation.SUBSTANCE: invention relates to radio engineering, namely to methods and systems of passive radar, and can be used to determine the location in the three-dimensional space of a radio source (RS) located on underwater and surface objects (USO), by receiving and then processing electromagnetic waves generated by these RS. System for detecting underwater and surface objects, comprising N receive antennas, a first and second analog-to-digital converter (ADC), a calculator characterized by the addition of sensor lines, a switch whose inputs are connected to the outputs of the sensor lines, and the output on the radio link is connected to N receive antennas, a low-noise amplifier (LNA), N inputs of which are connected to N receive antennas, first and second multi-channel synchronous quadrature receivers (MCSQRs) whose inputs are respectively connected to the first and second outputs of the low-noise amplifier, and the outputs – to the first inputs of the first and second analog-to-digital converters, the first and second information processing channels whose first inputs are connected to the outputs of the analog-to-digital converters, and the outputs are connected to the calculator; controller connected at the input to a calculator whose first output is connected to the second input of the first multi-channel synchronous quadrature receiver to the second input of the first analog-to-digital converters and to the second input of the first information processing channel, and the second output to the second input of the second multi-channel synchronous quadrature receiver, to the second input of the second analog-to-digital converters and to the second input of the second information processing channel; beamformer (BF) whose N inputs are connected to N receive antennas; a radio modem unit whose first input is connected to the output of the beamformer; fiber-optic communication line, the inputs of which are connected to the outputs of the radio modem unit; output signal generating device whose inputs are connected to the outputs of a fiber-optic communication line; transmitting phased array antenna whose inputs are connected to the outputs of the output signal generating device; local data transmission system connected to the output of the calculator, to the second input of the beamforming device, to the second and third inputs of the radio modem unit; special communication manager software connected by a link to a local data network; command post, connected by a communication line with the special software of the communications manager.EFFECT: system for detecting underwater and surface objects is proposed.4 cl, 13 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к методам и системам пассивной радиолокации, и может быть использовано для определения местоположения в трехмерном пространстве источника радиоизлучения (ИРИ), размещенного на подводных и надводных объектах (ПНО), за счет приема и последующей обработки электромагнитных волн, порожденных этим ИРИ.The invention relates to radio engineering, and in particular to methods and systems of passive radar, and can be used to determine the location in three-dimensional space of a radio emission source (IRI) located on underwater and surface objects (PNO), due to the reception and subsequent processing of electromagnetic waves generated this Iran.

В настоящее время значительные усилия направлены на решение задачи обеспечения защиты своих территориальных вод, сил и средств гражданского и военного Флотов от несанкционированных действий иностранных надводных и подводных объектов. Данная задача является комплексной, при решении которой большое внимание уделяется гидроакустическим системам обнаружения надводных и подводных объектов (ПНО) (кораблей, подлодок и др.) на расстояниях до сотен километров от охраняемых рубежей (объектов).Currently, considerable efforts are aimed at solving the problem of ensuring the protection of its territorial waters, forces and assets of the civil and military Fleets against unauthorized actions of foreign surface and underwater objects. This task is complex, in solving which much attention is paid to sonar detection systems for surface and underwater objects (PNO) (ships, submarines, etc.) at distances up to hundreds of kilometers from guarded lines (objects).

В этих системах обнаружения, как правило, выделяют три контура:In these detection systems, as a rule, three circuits are distinguished:

- морской, включающий систему датчиков обнаружения акустических сигналов, излучаемых или отражаемых надводными и подводными динамическими объектами;- marine, including a system of sensors for detecting acoustic signals emitted or reflected by surface and underwater dynamic objects;

- наземный, обеспечивающий обработку информации датчиков с целью выявления и классификации надводных и подводных объектов, а также выдачу интересуемой информации потребителям;- ground-based, providing processing of sensor information in order to identify and classify surface and underwater objects, as well as the issuance of information of interest to consumers;

- космический, обеспечивающий прием-передачу информации акустических датчиков при их автономном функционировании.- space, providing the reception and transmission of information from acoustic sensors during their autonomous functioning.

Морской контур структурно в своем составе имеет стационарные и мобильные гидроакустические системы, эффективность которых существенно повышается в результате сетевого объединения их информационных датчиков.The marine circuit structurally has stationary and mobile sonar systems, the effectiveness of which is significantly increased as a result of the network integration of their information sensors.

При сетевом объединении элементов гидроакустического наблюдения (датчиков морского контура системы обнаружения) с элементами наземного и космического контура решается не только задача обнаружения и определения координат источников гидроакустических сигналов, как объектов подводного и надводного размещения, но и слежения за ними с последующей выдачей координатной информации на различные органы управления силами Флотов, в том числе на командные пункты (КП) управления боевыми пилотируемыми и беспилотными самолетами и вертолетами. Такие системы получили название систем освещения надводной и подводной обстановки.With the network integration of hydroacoustic monitoring elements (sensors of the marine circuit of the detection system) with ground and space circuit elements, not only the problem of detecting and determining the coordinates of the sources of hydroacoustic signals as objects of underwater and surface placement, but also tracking them with subsequent issuance of coordinate information to various Fleet command and control bodies, including command posts (KP) for controlling combat manned and unmanned aircraft and helicopters. Such systems are called surface and underwater lighting systems.

Из открытых источников [1, 2, 3] известно, что ряд стран, имеющих выходы в море, также большое внимание уделяют не только совершенствованию подводных и надводных сил, но и созданию активных и пассивных систем обнаружения морских (океанических) динамических объектов, находящихся в подводном или надводном положении. Так, существенное место в программах вооружения США занимают работы по созданию интегрированных систем освещения подводной и надводной обстановки, основой которых являются гидроакустические комплексы наблюдения, связи и управления. Причем, все объекты данной системы функционируют в единой сети обмена данными. Такое сетевое объединение «абонентов» способствует более эффективному решению задач обнаружения объектов (целей), обработки и передачи данных на заинтересованные пункты управления противолодочными и противокорабельными силами.From open sources [1, 2, 3] it is known that a number of countries with access to the sea also pay great attention not only to improving underwater and surface forces, but also to creating active and passive systems for detecting marine (oceanic) dynamic objects located in underwater or surface position. So, a significant place in the US weapons programs is occupied by the creation of integrated lighting systems for underwater and surface situations, the basis of which are sonar monitoring, communication and control systems. Moreover, all objects of this system operate in a single data exchange network. Such a network of “subscribers” contributes to a more efficient solution to the problems of detecting objects (targets), processing and transmitting data to interested control points of anti-submarine and anti-ship forces.

Изобретение используется для решения технической задачи, состоящей в определении координат ПНО в целях наблюдения за ними и контроля их движения наземными службами. Достигаемый технический результат состоит в повышении точности оценки координат ПНО, оснащенных источником радиоизлучения.The invention is used to solve a technical problem, which consists in determining the coordinates of PNO in order to monitor them and control their movement by ground services. The technical result achieved is to increase the accuracy of estimating the coordinates of PNOs equipped with a source of radio emission.

Радиотехнические средства ПНО при выполнении задач создают активные электромагнитные поля искусственного происхождения в диапазоне частот от 1 МГц до 40 ГГц. Кроме активных полей ПНО создают собственные электромагнитные излучения. Данный спектр излучения может быть использован для решения задачи обнаружения, пеленгации и определения координат ПНО.When performing tasks, PNO radio equipment creates active electromagnetic fields of artificial origin in the frequency range from 1 MHz to 40 GHz. In addition to active fields, PNOs create their own electromagnetic radiation. This radiation spectrum can be used to solve the problem of detection, direction finding and determination of the coordinates of PNO.

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

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

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

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

Цель изобретения - формирование цифровой траектории отсчетов координат в виде интерактивного отображения траектории движения ПНО.The purpose of the invention is the formation of a digital trajectory of coordinate samples in the form of an interactive display of the trajectory of the PNO.

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

Поставленная цель достигается тем, что в систему, содержащую N приемных антенн, первый и второй аналого-цифровой преобразователь (АЦП), вычислитель дополнительно введены линейки сенсоров, коммутатор, входы которого соединены с выходами линеек сенсоров, а выход по радиолинии соединен с N приемными антеннами; малошумящий усилитель (МШУ), N входов которого соединены с N приемными антеннами, первый и второй многоканальные синхронные квадратурные приемники (МСКП), входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами малошумящего усилителя, а выходы - с первыми входами первого и второго аналого-цифровых преобразователей, первый и второй каналы обработки информации, первые входы которых соединены с выходами аналого-цифровых преобразователей, а выходы подключены к вычислителю; управляющий контроллер, подключенный по входу к вычислителю, первый выход которого подключен ко второму входу первого многоканального синхронного квадратурного приемника, ко второму входу первого аналого-цифрового преобразователя и ко второму входу первого канала обработки информации, а второй выход - ко второму входу второго многоканального синхронного квадратурного приемника, ко второму входу второго аналого-цифрового преобразователя и ко второму входу второго канала обработки информации; диаграммообразующее устройство (ДОУ), N входов которого соединены с N приемными антеннами; блок радиомодемов, первый вход которого соединен с выходом диаграммообразующего устройства; волоконно-оптическая линия связи, входы которой соединены с выходами блока радиомодемов; устройство формирования выходного сигнала, входы которого соединены с выходами волоконно-оптической линии связи; передающая фазированная антенная решетка, входы которой соединены с выходами устройства формирования выходного сигнала; локальная система передачи данных, подключенная к выходу вычислителя, ко второму входу диаграммообразующего устройства, ко второму и третьему входам блока радиомодемов; специальное программное обеспечение диспетчера связи, соединенное линией связи с локальной сетью передачи данных; командный пункт, соединенный линией связи со специальным программным обеспечением диспетчера связи.This goal is achieved by the fact that in the system containing N receiving antennas, the first and second analog-to-digital converter (ADC), the calculator additionally introduced sensor lines, a switch whose inputs are connected to the outputs of the sensor lines, and the radio output is connected to N receiving antennas ; low-noise amplifier (LNA), N inputs of which are connected to N receiving antennas, the first and second multichannel synchronous quadrature receivers (MSCP), the inputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the low-noise amplifier, and the outputs are to the first inputs of the first and second analog-digital converters, the first and second channels of information processing, the first inputs of which are connected to the outputs of analog-to-digital converters, and the outputs are connected to the calculator; a control controller connected at the input to the calculator, the first output of which is connected to the second input of the first multi-channel synchronous quadrature receiver, to the second input of the first analog-to-digital converter and to the second input of the first information processing channel, and the second output to the second input of the second multi-channel synchronous quadrature a receiver, to the second input of the second analog-to-digital converter and to the second input of the second information processing channel; chart-forming device (DOW), N inputs of which are connected to N receiving antennas; a block of radio modems, the first input of which is connected to the output of the beam-forming device; fiber optic communication line, the inputs of which are connected to the outputs of the block of radio modems; a device for generating an output signal, the inputs of which are connected to the outputs of the fiber optic communication line; transmitting phased antenna array, the inputs of which are connected to the outputs of the output signal generating apparatus; a local data transmission system connected to the output of the calculator, to the second input of the beam-forming device, to the second and third inputs of the block of radio modems; special communication manager software connected by a communication line to a local data network; command post connected by a communication line to special communication manager software.

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

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

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

На фиг. 1 представлена общая схема предлагаемой системы обнаружения подводных и надводных объектов (ПНО), на фиг. 2 - структура сетевого узла, на фиг. 3 - структура узкобазовой подсистемы, на фиг. 4 - структура канала обработки информации, на фиг. 5 - принцип определения координат ИРИ пеленгационным методом, на фиг. 6 - пояснения к определению дальности, на фиг. 7 - пояснения к способу определения координат объектов, на фиг. 8 - пояснения к пространственной избирательности линеек датчиков №1 и №2, на фиг. 9 представлен вариант стационарного размещения элементов инфразвукового пассивного радара (ИПР) и сетевых узлов аппаратно-программного комплекса (АПК), на фиг. 10 - вариант мобильного применения АПК, на фиг. 11 показано типовое расположение инфразвуковых пассивных радаров (ИПР), на фиг. 12 представлена структура блока радиомодема, на фиг. 13 - структура устройства формирования выходного сигнала.In FIG. 1 shows a general diagram of the proposed detection system for underwater and surface objects (PNO), in FIG. 2 - structure of a network node, in FIG. 3 - structure of a narrow-base subsystem, in FIG. 4 shows the structure of an information processing channel; FIG. 5 - the principle of determining the coordinates of the IRI using the direction finding method, in FIG. 6 - explanations for determining the range, in FIG. 7 - explanations of a method for determining the coordinates of objects, in FIG. 8 - explanations of the spatial selectivity of the lines of sensors No. 1 and No. 2, in FIG. 9 shows a variant of stationary placement of elements of an infrasound passive radar (IPR) and network nodes of a hardware-software complex (AIC), in FIG. 10 - a variant of the mobile use of the agricultural sector, in FIG. 11 shows a typical arrangement of infrasound passive radars (IPR), FIG. 12 shows a block structure of a radio modem; FIG. 13 is a structure of an output signal generating apparatus.

Сетевой узел включает (фиг. 2):The network node includes (Fig. 2):

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

- диаграммообразующее устройство (ДОУ) 6;- chart-forming device (DOU) 6;

- блок радиомодемов 7;- block of radio modems 7;

- устройство формирования выходного сигнала (УФВС) 9;- device for generating the output signal (UVBC) 9;

- передающую фазированную антенную решетку (ФАР) 10;- transmitting phased antenna array (PAR) 10;

- специальное программное обеспечение (СПО) диспетчера связи 12;- special software (STR) communication manager 12;

- локальную систему передачи данных (СПД) 11;- local data transmission system (SPD) 11;

- волоконно-оптическую линию связи (ВОЛС) 8.- fiber optic communication line (FOCL) 8.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

Для обеспечения эффективного обнаружения и пеленгования ПНО в современных условиях важная роль отводится радиотехническим средствам декаметрового диапазона радиоволн (ДКМВ), которые могут работать в сложной помеховой обстановке и условиях распространения радиоволн на большие расстояния.To ensure effective detection and direction finding of PNOs in modern conditions, an important role is assigned to the radio-electronic means of the decameter band of radio waves (DKMV), which can operate in complex jamming conditions and the conditions of propagation of radio waves over long distances.

Получены практические решения в построении низкоэнергетической радиолинии передачи данных, которая способна противостоять узкополосным помехам и частотно-избирательным затуханиям, вызванным многолучевым характером распространения, временным рассеяниям и устранять межсимвольную интерференцию и, кроме того, обеспечивать радиосвязь с динамическими источниками сигнала при наличии у них высокой относительной радиальной скорости.Practical solutions have been obtained in constructing a low-energy radio data transmission line that is able to withstand narrow-band interference and frequency selective attenuation caused by the multipath propagation pattern, time scatter and eliminate intersymbol interference and, in addition, provide radio communication with dynamic signal sources if they have a high relative radial speed.

Определение координат излучающих объектов.Determining the coordinates of radiating objects.

Угломерный (пеленгационный) метод определения координат излучающих объектов основан на определении местоположения ИРИ, как точки пересечения двух и более линий положения, соответствующих измеренным в разнесенных точках приема пеленгам (азимутальным углам).The goniometric (direction finding) method for determining the coordinates of radiating objects is based on determining the location of the IRI as the intersection point of two or more position lines corresponding to bearings measured at spaced receiving points (azimuthal angles).

Измерения могут производиться одновременно несколькими (двумя и более) пеленгаторами. Для обеспечения нормального функционирования пространственно-разнесенных пеленгаторов их связь обеспечивается средствами связи радиолинии. Необходимые пояснения к данному методу пеленгования приведены на фиг.5.Measurements can be made simultaneously by several (two or more) direction finders. To ensure the normal functioning of spatially spaced direction finders, their communication is provided by radio link communications. The necessary explanations for this method of direction finding are shown in figure 5.

На фиг. 5 обозначены:In FIG. 5 are indicated:

- ИРИ - пеленгуемый источник ДКМВ радиоволн;- IRI - direction finding source DKMV radio waves;

- радиолиния С - межпостовые радиолинии;- radio line C - inter-station radio links;

- Сетевой узел 1,2…N - узлы 1, 2 и N одноранговой сети;- Network node 1,2 ... N - nodes 1, 2 and N of the peer-to-peer network;

α1, β1, α2, β2, αN, βN - азимуты (пеленги) и углы места ИРИ, измеренные радиопеленгаторами сетевых узлов 1, 2…N соответственно.α 1 , β 1 , α 2 , β 2 , α N , β N - azimuths (bearings) and elevation angles of the IRI measured by direction finders of network nodes 1, 2 ... N, respectively.

Для определения координат ИРИ необходимо иметь, кроме пеленгов и углов места ИРИ, расстояние (наклонную дальность) от соответствующегоTo determine the coordinates of the IRI, it is necessary to have, in addition to bearings and elevation angles of the IRI, the distance (slant range) from the corresponding

- радиолиния С - межпостовые радиолинии;- radio line C - inter-station radio links;

- Сетевой узел 1,2…N - узлы 1, 2 и N одноранговой сети;- Network node 1,2 ... N - nodes 1, 2 and N of the peer-to-peer network;

α1, β1, α2, β2, αN, βN - азимуты (пеленги) и углы места ИРИ, измеренные радиопеленгаторами сетевых узлов 1, 2…N соответственно.α 1 , β 1 , α 2 , β 2 , α N , β N - azimuths (bearings) and elevation angles of the IRI measured by direction finders of network nodes 1, 2 ... N, respectively.

Для определения координат ИРИ необходимо иметь, кроме пеленгов и углов места ИРИ, расстояние (наклонную дальность) от соответствующего узла (радиопеленгатора) до ИРИ. Эту дальность можно определить методом решения прямоугольника по формуле (фиг. 6):To determine the coordinates of the IRI, it is necessary to have, in addition to bearings and elevation angles of the IRI, the distance (slant range) from the corresponding node (direction finder) to the IRI. This range can be determined by solving the rectangle according to the formula (Fig. 6):

Figure 00000001
Figure 00000001

где D1 - расстояние от радиопеленгатора 1 до ИРИ;where D 1 - the distance from the direction finder 1 to Iran;

L - расстояние между первым и вторым узлами.L is the distance between the first and second nodes.

Для определения координат объектов, обнаруживаемых линейками сенсоров 1 (фиг. 1), рассмотрим следующую ситуацию.To determine the coordinates of objects detected by the sensor lines 1 (Fig. 1), we consider the following situation.

Надводный объект находится в зоне действия дискретных датчиков (сенсоров) 1. По демаскирующим признакам объекта (в инфразвуковом диапазоне) этот факт фиксируют сенсоры 1 и информация по каналу связи передается на i-й сетевой узел (i=1, 2, …, N). Данная ситуация приводится на фиг. 7, на которой указаны:The surface object is in the range of discrete sensors (sensors) 1. By the unmasking features of the object (in the infrasonic range), this fact is recorded by sensors 1 and information is transmitted via the communication channel to the i-th network node (i = 1, 2, ..., N) . This situation is shown in FIG. 7, on which are indicated:

- Сетевой узел А с координатами А(х, y);- Network node A with coordinates A (x, y);

- Сетевой узел Б с координатами Б(х, y);- Network node B with coordinates B (x, y);

- Линейки сенсоров 1 (линейка №1 и линейка №2) стационарного размещения с соответствующей аппаратурой регистрации (Ара и Арб);- Sensor line 1 (line No. 1 and line No. 2) of stationary placement with appropriate recording equipment (Ara and Arb);

- Дискретно расположенные датчики с координатами:- Discretely located sensors with coordinates:

A1(x1, y1), А2(х2, y2), А3(х3, y3), А4(х4, y4);A1 (x 1 , y 1 ), A2 (x 2 , y 2 ), A3 (x 3 , y 3 ), A4 (x 4 , y 4 );

В1(x1, y1), В2(x2, y2), В3(x3, y3), В4(x4, y4);B1 (x 1 , y 1 ), B2 (x 2 , y 2 ), B3 (x 3 , y 3 ), B4 (x 4 , y 4 );

- Ара и Арб - аппаратура регистрации 1, обеспечивающая соответствующие сетевые узлы А и Б гидроакустической информацией;- Ara and Arb - registration equipment 1, providing the corresponding network nodes A and B with hydroacoustic information;

- α1 и α2 - углы установки линеек дискретных датчиков 1.- α1 and α2 are the installation angles of the lines of discrete sensors 1.

ПНО находится в зоне контроля 1, что фиксируется аппаратурой Ара и Арб по информации сенсоров 1, имеющих координаты А4(x4, y4) и В3(х3, y3).PNO is located in control zone 1, which is recorded by Ara and Arb equipment according to the information of sensors 1, which have coordinates A4 (x 4 , y 4 ) and B3 (x 3 , y 3 ).

Допускается, что при одновременной фиксации наличия ПНО несколькими датчиками одной линейки датчиком-обнаружителем является тот, от которого получен информационный сигнал наибольшего уровня. То есть, здесь принимается, что линейки сенсоров обладают пространственной избирательностью, вследствие чего уровень информационных сигналов, получаемых датчиками А4(х4, y4) и В3(х3, y3), наибольший по сравнению с сигналами других датчиков линеек №1 и №2. Необходимые пояснения по пространственной избирательности линеек датчиков приведены на фиг. 8.It is assumed that while simultaneously detecting the presence of PND by several sensors of the same line, the detection sensor is the one from which the highest level information signal is received. That is, it is assumed here that the sensor lines have spatial selectivity, as a result of which the level of information signals received by sensors A4 (x 4 , y 4 ) and B3 (x 3 , y 3 ) is the highest compared to the signals of other sensors of rulers No. 1 and No. 2. The necessary explanations on the spatial selectivity of the sensor lines are shown in FIG. 8.

Из фиг. 8 видно, что в линейке №1 дискретно расположенных датчиков наибольший уровень сигнала от объекта ПНО получит датчик, находящийся на расстоянии D1 (км) от места стоянки аппаратуры регистрации Ара и имеющий координаты А4(х4, y4). Из этого же рисунка видно, что в линейке №2 наибольший уровень сигнала от объекта ПНО получает датчик с координатами В3(х, y).From FIG. Figure 8 shows that in the line No. 1 of discretely located sensors, the highest signal level from the PNO object will be received by a sensor located at a distance D1 (km) from the parking position of the Ara recording equipment and having coordinates A4 (x 4 , y 4 ). It can be seen from the same figure that in line No. 2, the sensor with coordinates B3 (x, y) receives the highest signal level from the PNO object.

С учетом изложенного принимается, что ПНО относительно датчиков А4(х4, y4) и В3(х3, y3) находится на соответствующих линиях положения KL и MN, которые являются перпендикулярами к соответствующим линейкам датчиков (все решения разрабатываются в прямоугольной системе координат, в которой точка (0, 0) совмещена с местоположением аппаратуры регистрации Ара).Based on the foregoing, it is assumed that the PNO relative to the sensors A4 (x 4 , y 4 ) and B3 (x 3 , y 3 ) is located on the corresponding position lines KL and MN, which are perpendicular to the corresponding sensor lines (all solutions are developed in a rectangular coordinate system where the point (0, 0) is aligned with the location of the Ara recording equipment).

Из фиг. 7 видно, что координаты ПНО могут быть найдены методом решения системы уравнений, описывающих положение линий KL и MN на плоскости. Уравнения этих прямых линий в общем случае имеет вид:From FIG. Figure 7 shows that the PNO coordinates can be found by solving a system of equations describing the position of the lines KL and MN on the plane. The equations of these straight lines in the general case have the form:

У=КХ+В,Y = KX + B,

где К - тангенс угла наклона линии относительно оси абсцисс;where K is the tangent of the slope of the line relative to the abscissa;

В - ордината точки пересечения линией оси ординат.In - the ordinate of the point of intersection with the line of the ordinate axis.

Используя фиг. 7, при известных значениях угла α1 и дальности D1 до датчика А4(х4, y4), можно получить следующие соотношения:Using FIG. 7, with the known values of the angle α1 and the distance D1 to the sensor A4 (x 4 , y 4 ), one can obtain the following relations:

для линии KL:for line KL:

К1=tgβ1; β1=ν=α1-90°; β1=α1-90°;K1 = tgβ1; β1 = ν = α1-90 °; β1 = α1-90 °;

К1=tg(α1-90°);K1 = tg (α1-90 °);

D1/В1=cosν=cos(α1-90°); В1=D1/(cos(α1-90°).D1 / B1 = cosν = cos (α1-90 °); B1 = D1 / (cos (α1-90 °).

Тогда уравнение прямой КL, на которой находится ПНО, запишется в виде:Then the equation of the line KL, on which the PND is located, is written in the form:

Figure 00000002
Figure 00000002

Аналогично, приняв за известные величины угла α2 и дальности D2 до датчика А3(х3, y3), можно получить уравнение для второй линии положения (MN):Similarly, taking the known values of the angle α2 and the distance D2 to the sensor A3 (x 3 , y 3 ), we can obtain the equation for the second line of position (MN):

К2=tg(90+β3); β3=90°-γ;

Figure 00000003
; β3=α2;K 2 = tg (90 + β3); β3 = 90 ° -γ;
Figure 00000003
; β3 = α2;

К2=tg(α2+90°).K 2 = tg (α2 + 90 °).

Из фиг. 7 видно, чтоFrom FIG. 7 shows that

B2=S1+S2;B2 = S1 + S2;

S1=D2⋅sinα2; S2=x3 tgβ2=x3⋅tg(90°-α2), где х3 - координата датчика В3 по оси абсцисс.S1 = D2⋅sinα2; S2 = x3 tgβ2 = x3⋅tg (90 ° -α2), where x3 is the coordinate of the B3 sensor along the abscissa.

Тогда B2=D2⋅sinα2+х3⋅tg(90°-α2).Then B2 = D2⋅sinα2 + х3⋅tg (90 ° -α2).

С учетом всех приведенных выражений уравнение второй линии положения выглядит следующим образом:Given all the above expressions, the equation of the second line of position is as follows:

Figure 00000004
Figure 00000004

Для получения координат ПНО решим систему линейных уравнений (1) и (2), в результате чего получим выражения для определения координат X и У:To obtain the coordinates of the PNO, we solve the system of linear equations (1) and (2), as a result of which we obtain expressions for determining the coordinates of X and Y:

У1=У2;V1 = V2;

tg(α1-90°)⋅Х+D1/(cos(α1-90°)=tg(90°+α2)⋅X+D2⋅sinα2+x3⋅tg(90°-α2); откудаtg (α1-90 °) ⋅X + D1 / (cos (α1-90 °) = tg (90 ° + α2) ⋅X + D2⋅sinα2 + x3⋅tg (90 ° -α2); whence

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Приведенный здесь способ определения координат обнаруживаемых объектов может быть использован для большего количества позиций аппаратуры регистрации и соответствующих им линеек дискретных сенсоров (датчиков). При этом возникающие неоднозначности могут устраняться путем учета дополнительных демаскирующих признаков объектов, проявляющихся, в том числе, и в радиодиапазоне.The method for determining the coordinates of detected objects described here can be used for a larger number of positions of the recording equipment and their corresponding lines of discrete sensors (sensors). In this case, the ambiguities that arise can be eliminated by taking into account additional unmasking features of objects that appear, including in the radio range.

Для реализации данного способа определения координат объектов по информации сенсоров 1 требуются следующие основные исходные данные:To implement this method of determining the coordinates of objects from the information of sensors 1, the following basic source data are required:

- координаты стационарно устанавливаемых сенсоров 1;- coordinates of stationary sensors 1;

- координаты аппаратуры регистрации информации сенсоров 1;- coordinates of the equipment for recording information of sensors 1;

- координаты сетевых узлов 3;- coordinates of network nodes 3;

- дополнительная информация для исключения неоднозначностей.- additional information to avoid ambiguity.

За основные параметры движения объекта в зоне контроля сенсоров 1 принимаются скорость и ускорение перемещения, направление перемещения.The basic parameters of the object’s movement in the sensor control zone 1 are the speed and acceleration of movement, the direction of movement.

Реализуемые алгоритмы обработки вторичной информации предусматривают регистрацию и накопление «паспортов» («формуляров») объектов. Причем, периодичность обновления данных паспортов, наличие системы единого времени и системы временного масштабирования позволяют с минимальными затратами вычислительных ресурсов создавать библиотеки данных паспортов и выдавать Потребителям всю интересуемую информацию, в том числе текущие параметры движения обнаруживаемых ПНО. Причем, эта информация может выдаваться как за весь условный период наблюдения, так и в указанные Потребителем временные интервалы.Implemented algorithms for processing secondary information provide for the registration and accumulation of "passports" ("forms") of objects. Moreover, the periodicity of updating passport data, the availability of a single time system and a time-scaling system make it possible to create passport data libraries with minimal computational resources and give out to the Consumers all the information they need, including the current motion parameters of detected PNOs. Moreover, this information can be issued both for the entire conditional period of observation, and at time intervals indicated by the Consumer.

Выдаваемые данные по параметрам движения объектов сопровождаются основной (формулярной) информацией по объекту, к которой можно отнести: тип и вид объекта, уровень опасности (по критерию приближенности к охраняемым объектам, границам акваторий и т.п.), основные пространственные параметры и другая информация, позволяющая ее оперативно анализировать и визуализировать.The issued data on the parameters of the movement of objects are accompanied by basic (formular) information on the object, which can include: type and type of object, hazard level (by the criterion of proximity to protected objects, water boundaries, etc.), basic spatial parameters and other information , allowing it to be quickly analyzed and visualized.

Основной исходной информацией, позволяющей определять в реальном масштабе времени параметры движения ПНО, являются их текущие координаты.The main initial information that allows you to determine in real time the parameters of the movement of PNO, are their current coordinates.

В программах вооружения стран мира, имеющих военно-морские силы, значительное место занимают работы по созданию интегрированных систем освещения надводной и подводной обстановки. Такие системы имеют в своем составе как средства первичного обнаружения ПНО по их демаскирующим признакам, так и большое многообразие средств и комплексов обработки добываемой информации об указанных выше объектах с целью определения их координат и идентификации. Также неотъемлемой частью данных систем являются средства передачи как первичной, так и вторичной информации об объектах на пункты ее обработки или на заинтересованные КП с целью принятия решений по обнаруживаемым ПНО.In the armament programs of countries of the world that have naval forces, a significant place is occupied by the creation of integrated lighting systems for surface and underwater conditions. Such systems include both means of primary detection of PND by their unmasking features, and a wide variety of tools and complexes for processing extracted information about the above objects in order to determine their coordinates and identification. Also an integral part of these systems are the means of transmitting both primary and secondary information about the objects to the processing points or to interested CPs in order to make decisions on detected PNOs.

Исходя из общих положений по функциональному предназначению интегрированных систем освещения подводной и надводной обстановки, аппаратно-программный комплекс (АПК) обработки информации (ОИ) предназначен для приема и обработки гидроакустической и другой информации с целью определения координат динамических ПНО и передачи интересуемой информации на заинтересованные командные пункты.Based on the general provisions on the functional purpose of integrated lighting systems for underwater and surface conditions, the hardware-software complex (AIC) of information processing (AO) is designed to receive and process sonar and other information in order to determine the coordinates of dynamic PNOs and transmit the information of interest to interested command posts .

Одноранговая сеть на радиомодемах ДКМВ связи представляет собой сеть служебной радиосвязи, создаваемой по топологии «равный-к-равному» или «все-со-всеми» (Р2Р-сеть). Данная топология обеспечивает максимальную надежность функционирования одноранговой сети, а значит и АПК ОИ инфразвуковых пассивных радаров (ИПР), где разделение вычислительных ресурсов и серверов производится напрямую посредством прямого взаимодействия между участниками сети друг с другом, без участия центрального сервера. В отличие от традиционной клиент-серверной архитектуры в Р2Р - сети каждый узел, входящий в вычислительную сеть, может являться как клиентом, так и сервером, предоставляя или используя ресурсы сети.The peer-to-peer network on DKMV communication radio modems is a service radio communication network created using the peer-to-peer or all-with-all topology (P2P network). This topology provides maximum reliability of the functioning of the peer-to-peer network, and hence the AIC of the OI of infrasound passive radars (IPR), where the separation of computing resources and servers is carried out directly through direct interaction between network participants with each other, without the participation of a central server. Unlike traditional client-server architecture in a P2P network, each node included in a computer network can be either a client or a server, providing or using network resources.

Связи и направления обмена информацией в такой сети, рассматриваемой как одноранговой сети АПК ОИ, показаны на фиг. 1, 5 (здесь и далее принимается, что в минимальный состав АПК ОИ входят три узла с необходимым набором радиотехнических средств).Communications and directions of information exchange in such a network, considered as a peer-to-peer network of the AIC OI, are shown in FIG. 1, 5 (hereinafter it is assumed that the minimum composition of the agro-industrial complex OI includes three nodes with the necessary set of radio equipment).

Минимальная модель обмена информацией в такой сети (фиг. 5) определяет следующие правила взаимодействия узлов Сети.The minimum model for the exchange of information in such a network (Fig. 5) defines the following rules for the interaction of network nodes.

Каждый узел АПК ОИ передает всем остальным узлам информацию об обнаруженном ПНО (ИРИ). При этом, при получении каждым узлом информации с других узлов об этих же ПНО, решается задача определения местоположения каждого ПНО, обнаруживаемого как любым узлом, так и его «соседями», то есть для определения местоположения ПНО используется информация, получаемая на каждом из узлов сети.Each node of the AIC OI transmits to all other nodes information about the detected PNO (IRI). At the same time, when each node receives information from other nodes about the same PNOs, the problem of determining the location of each PNO detected by any node and its "neighbors" is solved, that is, information obtained at each of the network nodes is used to determine the location of the PNO. .

В более сложной модели сети каждый рассчитанный пеленг ПНО отправляется обратно приславшему информацию (запрос) узлу.In a more complex network model, each calculated PND bearing is sent back to the node that sent the information (request).

В общем случае система инфразвуковых сенсоров (датчиков) может применяться как в стационарном; так и в мобильном вариантах. Принцип работы данных сенсоров (датчиков), их конструкция и условия их применения определяются физическими механизмами взаимодействия чувствительных элементов и гидроакустических колебаний, что рассматривается, например, в [4, 5].In the general case, the system of infrasound sensors (sensors) can be used both in a stationary one; and in mobile versions. The principle of operation of these sensors (sensors), their design and the conditions for their use are determined by the physical mechanisms of interaction of sensitive elements and hydroacoustic vibrations, which is considered, for example, in [4, 5].

В варианте стационарного размещения датчики инфразвуковых пассивных радаров (ИПР) располагаются на необходимых расстояниях от прикрываемых береговых или морских стационарных объектов. При этом датчики ИПР находятся в заглубленном положении. В данных условиях применения ИПР информационные и другие кабели, обеспечивающие функционирование датчиков, имеют длину, исчисляемую десятками километров, вплоть до расположенных в береговой зоне технических средств первичной обработки информации указанных датчиков (сенсоров). Для данного стационарного варианта размещения ИПР (фиг. 9) сетевые узлы АПК ОИ располагаются от средств первичной обработки информации на расстояниях, обеспечивающих надежную ее передачу. Из фиг. 9 видно, что расположение АПК, состоящего не менее чем из трех комплектов однотипного оборудования узлов, определяется местом установки приемников информации ИПР (средств первичной обработки информации ИПР, являющихся специальным оборудованием, не входящим в состав АПК ОИ). При этом расстояния между сетевыми узлами АПК ограничивается только дальностью действия межузловых ДКМВ радиолиний связи.In the option of stationary placement, the sensors of infrasonic passive radars (IPR) are located at the required distances from the covered coastal or marine stationary objects. In this case, the IPR sensors are in a buried position. In these conditions of application of IPR, information and other cables that ensure the functioning of sensors have a length of tens of kilometers, up to the technical means for the primary processing of information of these sensors (sensors) located in the coastal zone. For this stationary variant of IPR placement (Fig. 9), the AIC OI network nodes are located from the primary information processing facilities at distances ensuring its reliable transmission. From FIG. Figure 9 shows that the location of the AIC, consisting of at least three sets of the same equipment of nodes, is determined by the installation location of the IPR information receivers (primary information processing tools of the IPR, which are special equipment that is not part of the AIC OI). Moreover, the distance between the network nodes of the agro-industrial complex is limited only by the range of the inter-site DKMV radio links.

Мобильный вариант АПК и тактика его применения определяются способом применения ИПР, функционирующих в подвижном варианте (при применении их с патрульных надводных кораблей). Патрульные корабли-носители элементов ИПР и радиотехнических средств АПК ОИ применяются, как частный случай, в общей системе прикрытия авианосных и других ударных соединений, и групп на морских и океанских театрах военных действий (ТВД) при следовании их в заданные районы, от противодействия надводных и подводных сил противника.The mobile version of the agro-industrial complex and the tactics of its application are determined by the method of using IPRs operating in the mobile version (when applied from patrol surface ships). Patrol vehicles carrying IPR elements and radio equipment of the AIC OI are used, as a special case, in the general system of covering aircraft carrier and other strike formations, and groups at sea and ocean theaters of operations (TVD) when following them to specified areas, from counteraction of surface and enemy submarine forces.

В этом случае радиотехническое оборудование (РТО) АПК ОИ устанавливается на кораблях, осуществляющих мониторинг подводной и надводной обстановки с помощью ИПР. АПК ОИ в условиях мобильного применения функционирует так же, как и в случае стационарного размещения. Но при этом непрерывно отслеживается местоположение элементов ИПР и взаимного положения кораблей-носителей ИПР и РТО АПК ОИ. Применение АПК ОИ в мобильном варианте схематично показано на фиг. 10.In this case, the radio-technical equipment (RTO) of the AIC OI is installed on ships monitoring the underwater and surface conditions using IPR. Agro-industrial complex OI in the conditions of mobile use functions in the same way as in the case of stationary placement. But at the same time, the location of the IPR elements and the relative position of the carrier ships of the IPR and RTO APK OI are continuously monitored. The use of APC OI in the mobile version is schematically shown in FIG. 10.

Тактика использования ИПР, построенных на основе датчиков-сенсоров, в основном определяется их возможностями по обнаружению сигналов инфразвукового диапазона волн, излучаемых или переотражаемых подводными и надводными объектами.The tactics of using IPRs built on the basis of sensor sensors are mainly determined by their capabilities for detecting signals of the infrasonic wave range emitted or reflected by underwater and surface objects.

Так при использовании сверхчувствительных датчиков гидроакустических колебаний, последние могут располагаться на значительных расстояниях до прикрываемых объектов (территорий). Из доступных источников информации известно, что эти расстояния могут достигать десятков километров при использовании сенсоров (датчиков) в пассивном режиме (в режиме, когда данные датчики регистрируют инфразвуковые сигналы подводных и надводных объектов).So when using hypersensitive sensors of hydroacoustic vibrations, the latter can be located at considerable distances to the covered objects (territories). From available sources of information it is known that these distances can reach tens of kilometers when using sensors (sensors) in the passive mode (in the mode when these sensors register infrasound signals of underwater and surface objects).

С целью повышения возможностей ИПР они могут применяться в системах активно-пассивного обнаружения объектов. В данных системах ИПР обнаруживают ПНО по отраженным от них гидроакустических сигналов, излучаемых инфразвуковыми передатчиками (гидроакустическими станциями, опускаемыми в воду с надводных кораблей или с вертолетов).In order to increase the capabilities of IPR, they can be used in active-passive object detection systems. In these IPR systems, PNDs are detected by PNO by sonar signals reflected from them emitted by infrasound transmitters (sonar stations lowered into water from surface ships or from helicopters).

В пассивных системах обнаружения, являющихся составными частями систем освещения подводной и надводной обстановки, ИПР целесообразно использовать в стационарном варианте. При стационарном использовании элементы (датчики) ИПР располагаются до 30…40 км от береговой зоны. Количество датчиков (сенсоров) ИПР, сосредоточенных на площади в десятки и сотни квадратных километров, может достигать от нескольких сотен до нескольких тысяч, что определяется дальностью их действия (чувствительностью) и размерами предполагаемых зон мониторинга акваторий.In passive detection systems, which are components of lighting systems for underwater and surface situations, it is advisable to use IPR in a stationary version. In stationary use, the elements (sensors) of the IPR are located up to 30 ... 40 km from the coastal zone. The number of sensors (sensors) IPR, concentrated on the area of tens and hundreds of square kilometers, can reach from several hundred to several thousand, which is determined by the range of their action (sensitivity) and the size of the proposed monitoring zones of water areas.

С целью пояснения принципа функционирования и применения ИПР на фиг. 11 приведена тактическая ситуация по обнаружению в прибрежной зоне надводных и подводных судов, осуществляющих несанкционированные действия. Демаскирующими признаками данных объектов являются их излучения в инфразвуковом (ИЗ) диапазоне (гидроакустические колебания) и наличие частот ИЗ диапазона в спектрах излучаемых ими радиосигналов в различных диапазонах волн, в том числе и в ДКМВ диапазоне. Пространственное ориентирование «линеек» датчиков, с учетом чувствительности последних, должно обеспечивать непрерывность в перекрытии зон контролируемых акваторий.In order to explain the principle of operation and application of IPR in FIG. Figure 11 shows the tactical situation of detecting surface and submarine vessels in the coastal zone that carry out unauthorized actions. The unmasking signs of these objects are their radiation in the infrasonic (FR) range (hydroacoustic vibrations) and the presence of frequencies from the IF range in the spectra of the radio signals emitted by them in different wave ranges, including in the DKMV range. The spatial orientation of the “rulers” of sensors, taking into account the sensitivity of the latter, should ensure continuity in the overlap of zones of controlled water areas.

Элементы ИПР, обозначенные на фиг. 11 цифрами 1, 2 и 3, имеют в своем составе «линейки» датчиков а, б, в и г, соединенных с информационным кабелем «д» через коммутатор, обозначенный на данном рисунке в виде закрашенного черным цветом прямоугольника. Длина каждой «линейки» (а, б, в, г) может достигать 10…15 км. Количество датчиков в линейке определяется их чувствительностью. Коммутаторы обеспечивают не только соединение, но и поочередную работу датчиков (сенсоров) каждой «линейки», чем достигается увеличение площади контролируемых акваторий и повышение точности определения координат ПНО при дальнейшей обработке.The IPR elements indicated in FIG. 11 digits 1, 2 and 3, have in their composition the "line" of sensors a, b, c and d connected to the information cable "e" through the switch, indicated in this figure as a rectangle filled in black. The length of each “line” (a, b, c, d) can reach 10 ... 15 km. The number of sensors in the line is determined by their sensitivity. The switches provide not only the connection, but also the alternate operation of the sensors (sensors) of each “line”, thereby achieving an increase in the area of controlled water areas and increasing the accuracy of determining the coordinates of PNOs during further processing.

Информационный кабель «д» обеспечивает передачу добываемой информации к аппаратуре первичной обработки, входящей состав ИПР, а также питание элементов ИПР и управление. Длина данного кабеля может достигать десятков километров, что определяется общими задачами мониторинга в данном районе.The information cable “d” provides the transmission of the extracted information to the primary processing equipment, which is part of the IPR, as well as the power of the IPR elements and control. The length of this cable can reach tens of kilometers, which is determined by the general monitoring tasks in the area.

Аппаратура первичной обработки информации датчиков (сенсоров) ИПР располагается, как правило, в непосредственной близости от морского берега и включает в свой состав аппаратуру усиления, оцифровки и передачи информации по каналам Ethernet на ближайший сетевой узел АПК ОИ.The primary information processing equipment for IPR sensors (sensors) is located, as a rule, in the immediate vicinity of the seashore and includes amplification, digitization and transmission of information via Ethernet channels to the nearest network node of the AIC OI.

Из фиг. 11 также видно, что пространственно-распределенный ИПР включает в свой состав три подсистемы датчиков (в виде «линеек»), обозначенных цифрами 1, 2 и 3. Расстояния между этими подсистемами составляет 50…80 км. Каждая подсистема датчиков обеспечивает гидроакустической (или иной, определяемой типами датчиков-сенсоров) информацией ближайший сетевой узел АПК ОИ.From FIG. 11 it is also seen that the spatially distributed IPR includes three subsystems of sensors (in the form of “rulers”), indicated by the numbers 1, 2 and 3. The distance between these subsystems is 50 ... 80 km. Each subsystem of sensors provides hydroacoustic (or other, determined by the types of sensors-sensors) information to the nearest network node of the AIC OI.

«Линейки» датчиков (сенсоров) всех трех подсистем обнаружения ИПР размещаются стационарно, с заведомо известными координатами. Вариант размещения ИПР является типовым и определяется целым рядом факторов оперативно-тактического и технического характера. При данной схеме применения и размещения ИПР возможно обнаружение, идентификация и определение координат ПНО на основе информации, поступающей как от одной подсистемы ИПР (например, подсистемы обозначенной цифрой 2), так и от всей совокупности датчиков (сенсоров) гидроакустической информации.The "lines" of sensors (sensors) of all three IPR detection subsystems are stationary, with known coordinates. The IPR placement option is typical and is determined by a number of factors of an operational-tactical and technical nature. With this scheme of application and placement of IPR, it is possible to detect, identify and determine the coordinates of PNO on the basis of information coming from both one subsystem of IPR (for example, the subsystem indicated by number 2), and from the entire set of sensors (sensors) of hydroacoustic information.

Возможности радиопеленгаторов сетевых узлов 3 и входящих в их состав вычислительных средств позволяют дополнять информацию ИПР о местоположении ПНО, используя излучения объектов обнаружения в ДКМВ диапазоне. Причем ПНО, как объекты обнаружения, сопровождения и уничтожения в системах освещения подводной и надводной обстановки, могут обнаруживаться средствами АПК ОИ за пределами зон действия ИПР. При этом обеспечивается необходимая точность определения координат ПНО средствами узлов 3 сети АПК ОИ, что является также одним из достоинств предлагаемой технологии.The capabilities of the direction finders of network nodes 3 and the computing facilities included in them make it possible to supplement the IPR information on the location of the PNO using radiation from detection objects in the DKMV range. Moreover, PNOs, as objects of detection, tracking and destruction in lighting systems of underwater and surface conditions, can be detected by means of AIC OI outside the IPR coverage areas. This ensures the necessary accuracy of determining the coordinates of the PNO by means of nodes 3 of the AIC OI network, which is also one of the advantages of the proposed technology.

Использование ИПР в системах активно-пассивного обнаружения ПНО предполагает, как указывалось выше, применение опускаемых в воду с вертолетов или с других маневренных платформ источников гидроакустических колебаний. Излучаемые гидроакустическими средствами инфразвуковые колебания, достигнув ПНО, отражаются от них в различных направлениях и принимаются датчиками (сенсорами) стационарно размещенных ИПР.The use of IPR in systems of active-passive detection of PNO implies, as mentioned above, the use of hydroacoustic oscillation sources that are lowered into the water from helicopters or from other maneuverable platforms. Infrasonic vibrations emitted by hydroacoustic means, having reached the PNO, are reflected from them in various directions and are received by sensors (sensors) of stationary IPRs.

Использование данного способа обнаружения ПНО позволяет не только увеличивать размеры зоны мониторинга, но и оперативно «просматривать» («тестировать») наиболее опасные направления с помощью специальных вертолетов, имеющих на борту гидроакустические средства (на фиг. 11 обозначено «ГАС»).Using this method of detecting PNO allows not only increasing the size of the monitoring zone, but also quickly “viewing” (“testing”) the most dangerous directions with the help of special helicopters with hydroacoustic equipment on board (in Fig. 11 it is designated “GAS”).

Координатная и другая интересуемая информация об обнаруживаемых объектах по установленным каналам связи может передаваться с любого из сетевых узлов 3 на КП 4 с целью принятия решений по противодействию ПНО и управления патрульными и ударными самолетами.Coordinate and other information of interest on detected objects via established communication channels can be transmitted from any of the network nodes 3 to KP 4 in order to make decisions on counteracting PNO and controlling patrol and attack aircraft.

Существенным преимуществом предлагаемого решения, в основе которого лежит реализация принципа сетевого взаимодействия «Р2Р» (равный-к-равному), является ее устойчивость к различным внештатным ситуациям, например, недопустимый уровень помех в каналах связи; аппаратурные отказы средств приема/передачи информации; отсутствие информации с отдельных датчиков (сенсоров) при наличии в их зоне контроля объектов наблюдения и др.A significant advantage of the proposed solution, which is based on the implementation of the “P2P” (peer-to-peer) principle of network interaction, is its resistance to various emergency situations, for example, an unacceptable level of interference in communication channels; hardware failures of the means of receiving / transmitting information; lack of information from individual sensors (sensors) if there are monitoring objects in their control zone, etc.

Здесь необходимо также отметить, что первичную обработку информации датчиков ИПР, предназначаемой для передачи в АПК ОИ, необходимо проводить специальной аппаратурой ИПР, чем достигается более высокий уровень надежности ее передачи на сетевые узлы 3 и возможность снижения требований к соответствующим линиям передачи.It is also necessary to note here that the primary processing of information from IPR sensors intended for transmission to AIC OI must be carried out using special IPR equipment, which ensures a higher level of reliability of its transmission to network nodes 3 and the possibility of reducing the requirements for corresponding transmission lines.

Преимущества изложенных подходов к реализации предлагаемой технологии достигаются аппаратурно и программно-техническими решениями, реализуемыми в приемо-передающих антенных системах, в радиоприемных устройствах и устройствах обработки цифровых сигналов, в адаптивных высокоскоростных ДКМВ радиомодемах и в устройствах пеленгации объектов.The advantages of the described approaches to the implementation of the proposed technology are achieved by hardware and software and technical solutions implemented in transceiver antenna systems, in radio receivers and digital signal processing devices, in adaptive high-speed DKMV radio modems and in direction finding devices.

Сетевой узел 3 (фиг. 2).Network node 3 (Fig. 2).

Наземный (мобильный) комплекс оборудования состоит из нескольких сетевых узлов 3 (СУ), в состав которых входит аппаратно-программный комплекс обработки информации (АПК ОИ) с адаптивной радиолинией передачи данных декаметрового диапазона радиоволн (ДКМВ). СУ 3 объединены между собой каналами передачи данных по схеме «Р2Р-сеть» (фиг. 1, 5).The ground (mobile) equipment complex consists of several network nodes 3 (SU), which include a hardware and software information processing complex (AIC OI) with an adaptive radio transmission line for decameter range of radio waves (DKMV). SU 3 are interconnected by data transmission channels according to the “P2P network” scheme (Fig. 1, 5).

СУ 3 стационарного размещения имеет несколько информационных каналов обмена информацией, среди которых могут быть выделенные каналы связи, резервные каналы связи УКВ и резервные каналы связи ДКМВ.The stationary control system 3 has several information channels for the exchange of information, among which there may be dedicated communication channels, redundant VHF communication channels, and backup DKMV communication channels.

Каналы связи между СУ 3 на расстояниях вне их прямой видимости, возможно организовать только через ДКМВ радиосредства, которые Communication channels between SU 3 at distances beyond their direct line of sight, it is possible to organize only through DKMV radio, which

Значения пеленга и угла места (α, β) привязываются к временной шкале и вместе с полученными измерениями фиксируются в формуляре цели первичной базы данных в составе специального программного обеспечения (СПО) вычислительного оборудования СУ 3.The values of the bearing and elevation angle (α, β) are tied to the timeline and, together with the measurements obtained, are recorded in the target database form of the primary database as part of special software (STR) computing equipment SU 3.

После формирования в СУ 3 полного кадра контроля формуляра цели он передается из внутренней локальной сети СУ 3 в специальное программное обеспечение вторичной базы данных всех СУ 3 системы.After the complete control frame of the target form is formed in SS 3, it is transferred from the internal SS 3 network to the special software of the secondary database of all SS 3 of the system.

Вторичная база данных предназначена для хранения информации о формулярах целей со всех СУ 3.The secondary database is intended for storing information on goal forms from all SS 3.

Передача и обмен информацией содержимого вторичных баз между СУ 3 осуществляется по каналам передачи данных ведомственных сетей Ethernet.The transmission and exchange of information of the contents of the secondary bases between SU 3 is carried out via data channels of departmental Ethernet networks.

В случае отсутствия возможности использования ведомственных каналов связи межсетевой обмен содержимым вторичных баз данных осуществляется по каналам цифровой декаметровой радиолинии (ДКМВ) из состава оборудования средств служебной связи и резервирования каналов передачи данных.In the absence of the possibility of using departmental communication channels, the inter-network exchange of the contents of the secondary databases is carried out via digital decameter radio channels (DKMV) from the equipment of office communication equipment and reservation of data transmission channels.

Все СУ 3 имеют одинаковую структуру информации во вторичных базах всей сети развернутых СУ 3, независимо от постовой зоны контроля.All SS 3 have the same information structure in the secondary bases of the entire network of deployed SS 3, regardless of the control zone.

На основании информации из вторичных баз данных алгоритм специального программного обеспечения СУ 3 решает задачу определения координат ПНО.Based on information from secondary databases, the algorithm of special software SU 3 solves the problem of determining the coordinates of PNO.

Координата дальности ПНО может определяться или уточняться расчетным методом по алгоритмам расчета дальности с использованием высоты ионосферного слоя, триангуляционным способом с нескольких СУ 3 и разностно-дальномерным методом с использованием уточняющих поправок первых двух методов.The distance coordinate of the PNO can be determined or refined by the calculation method according to the distance calculation algorithms using the height of the ionospheric layer, the triangulation method with several CS 3 and the differential-ranging method using the refinement corrections of the first two methods.

К информации вторичной базы данных на СУ 3 имеет доступ СПО диспетчера связи 12 (фиг. 2) для визуализации для построения динамических траекторий перемещения ПНО в пространстве. Визуализация динамической информации может осуществляться на мониторе технологического рабочего места оператора или на внешнем специальном информационном демонстраторе.The information of the secondary database on SU 3 has access to the STR of the communication manager 12 (Fig. 2) for visualization for constructing dynamic trajectories of PNO movement in space. Dynamic information can be visualized on the monitor of the operator’s technological workplace or on an external special informational demonstrator.

Полный вектор координат объектов контроля ПНО в согласованном виде или в виде формуляров целей передается с любого поста СУ 3 на оборудование КП 4 (фиг. 1) по каналам обмена Ethernet.The full vector of coordinates of the monitoring objects in the PNO in a coordinated form or in the form of goal forms is transmitted from any SS 3 post to the equipment of CP 4 (Fig. 1) via Ethernet exchange channels.

Таким образом, сеть СУ 3 с радиотехническим оборудованием декаметрового диапазона радиоволн, размещенных в составе наземного комплекса освещения обстановки, выполняет автоматический контроль отраженных сигналов ИПР между собой или наземными КП и взаимный автоматический обмен информацией о навигационных параметрах движения ПНО в пространстве зоны действия сети СУ 3.Thus, the SU 3 network with radio equipment of the decameter range of radio waves located as part of the ground-based lighting complex performs automatic control of reflected IPR signals between itself or ground control gears and mutual automatic exchange of information about the navigation parameters of the PNO movement in the space of the SU 3 network coverage area.

Алгоритмы функционирования радиотехнических устройствAlgorithms for the functioning of radio devices

Исходным состоянием оборудования сети является дежурный режим, при котором оборудование, размещенное на стационарных объектах, находится в выключенном состоянии.The initial state of the network equipment is the standby mode, in which the equipment located at stationary objects is in the off state.

Оборудование фазированной решетки (ФАР) на прием и на передачу, которое вынесено из объектов управления на различное расстояние, находится под телеметрическим управлением и технической охраной специальных средств СУ 3 от несанкционированного доступа и антивандального вмешательства.The phased array (PAR) equipment for reception and transmission, which is removed from the control objects at different distances, is under telemetry control and technical protection of special means of SU 3 from unauthorized access and anti-vandal interference.

Для обеспечения постоянного контроля текущего состояния ФАР оборудование технической охраны включено в работу постоянно и размещается в зоне быстрого реагирования или физической охраны.To ensure constant monitoring of the current state of the PAR, technical security equipment is constantly included in operation and is located in the quick response or physical security zone.

Перевод оборудования СУ 3 из исходного состояния (дежурный режим) в рабочее состояние выполняется после подачи питающих напряжений на оборудование.The SU 3 equipment is transferred from its initial state (standby mode) to the operating state after supplying voltage to the equipment.

При этом включение оборудования ФАР на передачу, которое вынесено до нескольких км от места размещения основного оборудования СУ 3, управляется по телеметрическим каналам.In this case, the inclusion of the PAR light equipment for transmission, which is carried out up to several kilometers from the location of the main equipment of SU 3, is controlled via telemetry channels.

По этим каналам в СПО диспетчера связи 12 (фиг. 2) поступает информация о состоянии температуры модуля усилителя мощности (УМ) и при ее отклонении от заданных величин от технической нормы выполняется включение подогрева или охлаждения устройств съема теплового потока усилителя (радиатора УМ).Through these channels, information on the temperature state of the power amplifier module (UM) is received in the STR of the communication manager 12 (Fig. 2), and when it deviates from the set values from the technical norm, heating or cooling devices for removing the heat flux of the amplifier (radiator UM) are turned on.

После завершения цикла внутреннего самоконтроля оборудования СУ 3 и получения положительного результата выполняется инициализация режимов работы СУ 3 по сохраненным настроечным параметрам предыдущих сеансов работы СУ 3.After completion of the internal self-control cycle of the SU 3 equipment and obtaining a positive result, the SU 3 operating modes are initialized according to the saved tuning parameters of the previous SU 3 operation sessions.

При первичном включении оборудования СУ 3 происходит многофазовая полуавтоматическая настройка оборудования и настройка его в режим постоянного автоматического функционирования.When the SU 3 equipment is turned on for the first time, a multi-phase semi-automatic adjustment of the equipment and its adjustment to the mode of continuous automatic operation takes place.

Алгоритм установления связи по служебным каналам предусматривает фазу поиска оптимальных вертикальных углов прихода радиоволны на приемную ФАР с заданного направления.The algorithm for establishing communication over service channels provides for the phase of searching for optimal vertical angles of arrival of the radio wave at the receiving headlamp from a given direction.

Для этого один из каналов радиолинии СУ 3 переводится в режим передачи тестового сигнала (ТС) по известной временной диаграмме каждому СУ 3 и выполняется режим вызова корреспондента на связь для проверки параметров канала связи на вызывной частоте, которая задается расчетным методом.For this, one of the channels of the SU 3 radio link is transferred to the test signal (TS) transmission mode according to the known time diagram for each SU 3 and the correspondent is called for communication to check the parameters of the communication channel at the calling frequency, which is set by the calculation method.

Оборудование цифровой радиолинии в ходе своей работы автоматически измеряет отношение сигнал/шум в настроенных каналах связи и выдает эти значения для СПО диспетчера связи 12, где происходит накапливание измерительной информации и принимается решение и выбор оптимального режима ведения связи.The digital radio equipment in the course of its work automatically measures the signal-to-noise ratio in the configured communication channels and provides these values for the STR of the communication manager 12, where the measurement information is accumulated and a decision is made and the optimal communication mode is selected.

Для пространственного управления виртуальным центром диаграммы направленности на прием узкополосное пеленгационное устройство 5-10 (фиг. 4) выполняет постоянный мониторинг угловых параметров источника принимаемого сигнала и вырабатывает сигналы рассогласования по азимуту и углу места, которые поступают через локальную СПД 11 в СПО диспетчера связи 12.For spatial control of the virtual center of the radiation pattern, the narrow-band direction finding device 5-10 (Fig. 4) constantly monitors the angular parameters of the source of the received signal and generates mismatch signals in azimuth and elevation, which are received through the local SPD 11 in the STR of the communication manager 12.

СПО диспетчера связи 12 управляет оборудованием диаграммообразования (ДОУ 6) приемной и передающей стороной цифровой радиолинии таким образом, чтобы в реальном времени были применены оптимальные значения угловых величин.Open source communication manager 12 controls the equipment for diagram formation (DOW 6) the receiving and transmitting side of the digital radio line so that in real time the optimal values of the angular values are applied.

Кроме этого, СПО диспетчера связи 12 выполняет настройку технического оборудования на назначенные частоты связи всех связных устройств поста СУ 3 и выдает на сопровождение в узкополосный пеленгатор 5-10 (фиг. 4) значения частот для контроля, сопровождения и список разрешенных и запасных частот связи с возможной их оперативной заменой в обозначенном диапазоне работы технических средств.In addition, the STR of the communication manager 12 tunes the technical equipment to the assigned communication frequencies of all the communication devices of the SU 3 post and issues the frequencies for monitoring, tracking and a list of allowed and spare communication frequencies with the narrow-band direction finder 5-10 (Fig. 4) for tracking their possible rapid replacement in the indicated range of technical equipment.

Для обеспечения цифровой связи между СУ 3 в составе средств служебной связи функционирует цифровая радиолиния с радиомодемом, который обеспечивает оптимальный способ доставки цифровой информации абонентам сети СУ 3.To ensure digital communication between SU 3, a digital radio line with a radio modem is functioning as part of the intercom system, which provides an optimal way to deliver digital information to subscribers of the SU 3 network.

Схема построения цифрового обмена информацией предусматривает возможность постоянного резервирования каналов передачи данных для обеспечения бесперебойной работы сети СУ 3 на основании долгосрочного, оперативного и мониторингового прогноза прохождения радиоволн.The design of digital information exchange provides for the possibility of constant reservation of data transmission channels to ensure uninterrupted operation of the SU 3 network based on a long-term, operational and monitoring forecast of radio wave propagation.

Для этого каждый пост СУ 3 имеет собственный канал радиосвязи по декаметровым радиолиниям с каждым постом из состава сети. Организация каналов каждый с каждым (фиг. 1).For this, each SU 3 post has its own radio channel along decameter radio links with each post from the network. Organization of channels each with each (Fig. 1).

На каждом направлении связи применяется радиомодем из состава средств служебной связи и резервирования каналов передачи данных, который обеспечивает передачу данных в сторону сопряженного поста на отдельной частоте связи на передачу и на прием.On each communication direction, a radio modem is used from the structure of intercom and reservation of data transmission channels, which ensures data transmission to the side of the paired post at a separate communication frequency for transmission and reception.

Все радиомодемы и линейное высокочастотное оборудование канала связи управляется от СПО диспетчера связи 12.All radio modems and linear high-frequency equipment of the communication channel is controlled from the STR of the communication manager 12.

В силу принципа построения обмена в сети радиомодемы постоянно слушает направление связи и ожидает вызывного сигнала от вызывающей стороны.Due to the principle of building an exchange in a network, radio modems constantly listen to the direction of communication and wait for a ringing signal from the calling party.

После получения вызывного сигнала радиомодем автоматически формирует цифровой канал связи в заданном направлении для передачи информации диспетчеру связи или назначенному порту приема информации в локальной вычислительной сети передачи данных.After receiving a ringing signal, the radio modem automatically generates a digital communication channel in a given direction for transmitting information to the communication manager or to the designated port for receiving information in the local computer data network.

Взаимодействие и передача данных между радиомодемом и локальной сетью осуществляется по протоколу TCP/IP в сети Ethernet.The interaction and data transfer between the radio modem and the local network is carried out via the TCP / IP protocol in the Ethernet network.

Кроме каналов передачи цифровых данных на радиомодемах, в состав оборудования введен дополнительный канал передачи данных, который обеспечивает СПО диспетчера связи 12 информацией о состоянии каналов связи и среды передачи радиосигналов на основании работы специального режима радиомодема - измерение частотных характеристик радиоканала.In addition to digital data transmission channels on radio modems, an additional data transmission channel was introduced into the equipment, which provides the communication manager 12 software with information about the status of communication channels and the transmission medium of radio signals based on the operation of a special mode of the radio modem - measuring the frequency characteristics of the radio channel.

Этот режим позволяет оценить состояние среды прохождения радиоволн декаметрового диапазона с оценкой амплитудно-частотной, фазочастотной и энергетической характеристик, оценить соотношение сигнал/шум в рабочей полосе частот связи на частотах волнового расписания, выданного для функционирования радиолинии.This mode allows you to assess the state of the decameter range of radio waves with an estimate of the amplitude-frequency, phase-frequency and energy characteristics, to evaluate the signal-to-noise ratio in the working frequency band of the communication at the frequencies of the wave schedule issued for the operation of the radio line.

Для случая оперативного технического увеличения пропускной способности радиолинии в определенном направлении связи предназначен дополнительный резервный канал цифровой радиолинии связи в УКВ диапазоне (фиг. 1), который может использоваться и для ведения связи по дополнительному радионаправлению с подобным оборудованием и структурой сигнально-кодовой конструкции служебной цифровой радиолинии.For the case of operational technical increase in the bandwidth of a radio link in a certain direction of communication, an additional backup channel of a digital radio link in the VHF band is provided (Fig. 1), which can also be used for communicating via an additional radio direction with similar equipment and the structure of the signal-code structure of a service digital radio line .

Информационные цифровые потоки вторичной базы данных преобразовываются в выходные потоки данных для визуализации процессов работы оборудования СУ 3.Information digital streams of the secondary database are converted into output data streams to visualize the processes of operation of the SU 3 equipment.

Модуль управления сетью СУ 3 позволяет формировать цифровую траекторию отсчетов координат в виде интерактивного отображения траектории движения ПНО.The SU 3 network management module allows you to generate a digital trajectory of coordinate samples in the form of an interactive display of the PNO trajectory.

При построении радиолинии обмена данными между СУ 3 возможно присутствие мешающих сигналов на приемную ФАР в составе узкобазовой подсистемы 5 от передающей ФАР 10 (фиг. 2), что будет снижать минимальный уровень принимаемого радиосигнала в точке приема и существенно влиять на электромагнитную обстановку в районе установки передающей ФАР.When constructing a radio data exchange line between the control system 3, the presence of interfering signals to the receiving headlamp as part of a narrow-base subsystem 5 from the transmitting headlamp 10 is possible (Fig. 2), which will reduce the minimum level of the received radio signal at the receiving point and significantly affect the electromagnetic environment in the area of the transmitting installation HEADLIGHT.

Для исключения взаимного влияния радиосредств целесообразно обеспечить разнесение приемной и передающей ФАР на оптимальное расстояние.To eliminate the mutual influence of radio, it is advisable to ensure the separation of the receiving and transmitting headlamps at an optimal distance.

Величина этого расстояния существенно влияет на длину радио кабеля от места установки синтезатора рабочего сигнала и усилителя мощности под антенным элементом передающей ФАР 10.The magnitude of this distance significantly affects the length of the radio cable from the installation site of the working signal synthesizer and power amplifier under the antenna element transmitting the HEADLIGHT 10.

Предлагается решение для выполнения фиксированного выноса оборудования по оптическим каналам передачи цифровой информации на большие удаления, что позволит иметь свободу выбора решений и возможность использования уже имеющейся инфраструктуры оптических линий связи.A solution is proposed for performing fixed equipment removal via optical channels for transmitting digital information to large distances, which will allow one to have freedom of choice and the ability to use the existing infrastructure of optical communication lines.

Суть решения состоит в переносе спектра рабочих сигналов на нулевой частоте блока радиомодемов 7 (фиг. 2) в цифровой вид для транспортировки по оптическому каналу на большие расстояния с последующим дополнением и упаковки структуры информацией о рабочем сигнале, амплитудой и фазой парциального канала формирования и суммирования мощности излучения в заданном направлении пространства, а также передачи управляющих сигналов на соответствующие формирователи несущей частоты с телеметрическим контролем состояния усилителя мощности. Групповое формирование сигнала на передачу выполняется в цифровом виде 8-ю синтезаторами несущей частоты связи с последующим переносом группового спектра в аналоговый вид для усиления по мощности. У каждого усилителя мощности свой синтезатор.The essence of the solution is to transfer the spectrum of the working signals at the zero frequency of the block of radio modems 7 (Fig. 2) into digital form for transportation over the optical channel over long distances, followed by the addition and packaging of the structure with information about the working signal, the amplitude and phase of the partial channel for generating and summing power radiation in a given direction of space, as well as the transmission of control signals to the corresponding shapers of the carrier frequency with telemetric monitoring of the state of the power amplifier. The group formation of a signal for transmission is carried out in digital form by 8 synthesizers of the carrier frequency of the communication with the subsequent transfer of the group spectrum to the analog form for power gain. Each power amplifier has its own synthesizer.

Для исключения температурной и токовой зависимости переходной характеристики активных элементов усилителей мощности (УМ 1-8) и соединительного радио кабеля в структуру формирователя введен модуль измерения фазы несущего колебания каждой антенны для учета ее значения в законе формирования максимума диаграммы направленности передающей ФАР 10.To eliminate the temperature and current dependence of the transient response of the active elements of power amplifiers (UM 1-8) and the connecting radio cable, a module for measuring the phase of the carrier wave of each antenna is introduced into the shaper structure to take into account its value in the law of forming the maximum radiation pattern of the transmitting HEADLIGHT 10.

Блок радиомодема 7 (фиг. 12) имеет на своем входе рабочий сигнал модулятора модема в виде цифровых отсчетов на нулевой частоте.The radio modem unit 7 (Fig. 12) has at its input a working signal of the modem modulator in the form of digital samples at zero frequency.

Передающий тракт радиолинии представляет собой цифровое устройство, выполненное в цифровом виде с цифровой обработкой сигналов, последующей фильтрацией, преобразованием в аналоговый вид и усилением по мощности в оконечном усилителе мощности, нагруженного на комплексное сопротивление антенного излучателя.The transmission path of the radio link is a digital device made in digital form with digital signal processing, subsequent filtering, conversion to analog form and power amplification in a terminal power amplifier loaded with the complex resistance of the antenna emitter.

В состав устройства формирования выходного сигнала 9 (фиг. 13) входит контрольно-измерительный приемник (КИП) для оценки значения фазы в установленном канале передачи.The composition of the device for generating the output signal 9 (Fig. 13) includes a control and measuring receiver (KIP) for estimating the phase value in the established transmission channel.

Процесс измерения имеет высокую степень точности за счет применения высокоточного опорного генератора в цепи формирования опорного сигнала и момента запуска измерителя фазы.The measurement process has a high degree of accuracy due to the use of a high-precision reference generator in the reference signal generation circuit and the moment the phase meter is started.

Момент начала процесса синтеза выходного сигнала в модуле синтезатора и начало измерений в КИП синхронизирован специальной командой от диспетчера связи и разнесен во времени работы каждого канала передачи.The moment of the beginning of the synthesis process of the output signal in the synthesizer module and the start of measurements in the instrumentation are synchronized by a special command from the communication manager and spaced apart in the operating time of each transmission channel.

Значения фазы передаются в СПО диспетчера связи 12 (фиг. 2), где учитываются при вычислениях заданного направления в качестве поправок от эксплуатационных значений измеренных задержек.The phase values are transmitted to the STR of the communication manager 12 (Fig. 2), where they are taken into account when calculating a given direction as corrections from the operational values of the measured delays.

Адаптивная радиолиния передачи данных декаметрового диапазона радиоволн (АРЛПД КB) предназначена для передачи информации, используя принцип пространственно-временного способа формирования направления связи с автоматическим выбором оптимального направления на источник сигнала, который представляет собой сложную сигнально-кодовую конструкцию.The adaptive radio data line of the decameter band of radio waves (ARLPD KB) is designed to transmit information using the principle of the spatio-temporal method of forming the direction of communication with automatic selection of the optimal direction to the signal source, which is a complex signal-code design.

Принцип работыPrinciple of operation

Управляющая программа СПО диспетчера связи 12 инициализирует входящее в состав АРЛПД оборудование в заданное исходное состояние.The control program of the STR of the communication manager 12 initializes the equipment included in the ARLPD into a predetermined initial state.

Пеленгационное устройство радиосигналов (ПУР) 5-10 (фиг. 4) настраивается в режим обзора заданного частотного диапазона для поиска и обнаружения отраженного от ПНО сигнала и вычисления направления прихода радиоволны по азимуту и углу места. ПУР работает на основе одноэтапного алгоритма пеленгования источника радиосигнала излучения (ИРИ), который позволяет вычислить угловые параметры ИРИ. Для обеспечения функционирования алгоритма пеленгования ПУР соединен с приемной ФАР (I-1) (фиг. 3) заданной конфигурации.The direction finding device of radio signals (RPS) 5-10 (Fig. 4) is configured to view the specified frequency range to search and detect the signal reflected from the PNO and calculate the direction of arrival of the radio wave in azimuth and elevation. The DSP works on the basis of a one-stage direction finding algorithm for the radiation source (IRI), which allows you to calculate the angular parameters of the IRI. To ensure the functioning of the direction finding algorithm, the DSP is connected to the receiving PAR (I-1) (Fig. 3) of a given configuration.

К приемной ФАР 5-1 в составе узкобазовой подсистемы 5 (выход 1) подключено диаграммообразующее устройство (ДОУ) 6 (вход 1) (фиг. 2), которое обеспечивает амплитудно-фазовое сложение сигналов на выходе с заданного пространственного направления. Выходной сигнал приемной ФАР подается на блок радиомодемов 7 для выполнения частотной селекции спектра рабочего сигнала, его усиления и обеспечения работы канала демодулятора блока радиомодема.To the receiving headlamp 5-1 as part of a narrow-base subsystem 5 (output 1) a diagram-forming device (DOW) 6 (input 1) is connected (Fig. 2), which provides amplitude-phase addition of signals at the output from a given spatial direction. The output signal of the receiving headlamp is fed to the block of radio modems 7 to perform frequency selection of the spectrum of the working signal, its amplification and ensure the operation of the demodulator channel of the block of the radio modem.

Закон формирования сложения в ДОУ 6 задается от СПО диспетчера связи 12 через локальную сеть передачи данных (СПД) при обнаружении пеленгов ИРИ в ПУР 5-10. Значение текущего пеленга на ИРИ передается на ДОУ II через СПД в реальном масштабе времени.The law of formation of addition in DOW 6 is set from the STR of the communication manager 12 through the local data transmission network (SPD) when IRI bearings are detected in RUR 5-10. The value of the current bearing in Iran is transmitted to DOW II through SPD in real time.

Блок радиомодемов (БРМ) 7 (фиг. 12) обеспечивает преобразование входной информации от СПО диспетчера связи 12 в рабочий сигнал сложного вида для передачи его по каналу связи в модуляторе радиомодема и демодуляцию сложного сигнала в информационный поток, который поступает в СПД 11.The block of radio modems (BRM) 7 (Fig. 12) provides the conversion of input information from the STR of the communication manager 12 into a complex signal for transmitting it through the communication channel in the modulator of the radio modem and demodulating the complex signal into the information stream that enters the SPD 11.

БРМ 7 формирует сигнал в сторону устройства формирования выходного сигнала (УФВС) 9 (фиг. 2).BRM 7 generates a signal towards the device for generating the output signal (UVBC) 9 (Fig. 2).

Узкобазовая подсистема (УП) 5 (фиг. 3)Narrow-base subsystem (UP) 5 (Fig. 3)

Источник радиоизлучения (ИРИ), находящийся на ПНО, порождает электромагнитный сигнал, для описания которого используется модель гауссовского радиосигнала:A radio emission source (IRI) located on the PNO generates an electromagnetic signal, for the description of which a model of a Gaussian radio signal is used:

Figure 00000007
Figure 00000007

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

f0 - несущая частота,f 0 - carrier frequency,

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

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

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

Узкобазовая подсистема 5 представляет собой технически единую приемную станцию, реализующую многоканальный прием в отдельных точках приема (ТП), размещение которых в структуре антенной системы УПi I удовлетворяет двум условиям:Narrow-base subsystem 5 is a technically unified receiving station that implements multichannel reception at individual reception points (TP), the placement of which in the structure of the antenna system UP i I satisfies two conditions:

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

2. Расстояние между ТП одной и той же УПi не превышает половины длины волны λ0=c/f0, соответствующей несущей, или центральной частоте принимаемого радиосигнала f0, а под с понимается скорость распространения сигнала от ИPИj до УПi, равная скорости света.2. The distance between the TA of the same UE i does not exceed half the wavelength λ0 = c / f 0 corresponding to the carrier or center frequency f 0 of the received radio signal, and with a mean velocity of signal propagation from IPI UE j to i, equal to the rate Sveta.

УПi I состоит из антенно-фидерной системы (АФС) 5-1, блока малошумящих усилителей (МШУ) 5-2, многоканального синхронного квадратурного приемника (МСКП) 5-3, блока аналого-цифровых преобразователей (АЦП) 5-4, первого и второго каналов обработки информации 5-5, управляющего контроллера 5-6 и вычислителя 5-7, соединенного линией связи (выход 2) с локальной СПД 11 (фиг. 2). Блок МШУ 5-2 осуществляет предварительное усиление сигналов до его передачи на входы МСКП 5-3. Блоки МСКП, АЦП являются программно-управляемыми, режим работы которых задается управляющими сигналами вычислителя 5-7.UP i I consists of an antenna-feeder system (AFS) 5-1, a low-noise amplifier unit (LNA) 5-2, a multi-channel synchronous quadrature receiver (MSC) 5-3, a block of analog-to-digital converters (ADC) 5-4, the first and the second information processing channels 5-5, the control controller 5-6 and the calculator 5-7, connected by a communication line (output 2) to the local SPD 11 (Fig. 2). The LNA block 5-2 pre-amplifies the signals before it is transmitted to the inputs of the MSCP 5-3. MSKP, ADC blocks are program-controlled, the operation mode of which is set by the control signals of the calculator 5-7.

При приеме электромагнитные колебания превращаются в аналоговый электрический радиосигнал, который поступает на вход МШУ 5-2, с выхода которого радиосигнал поступает на входы МСКП 5-3. В результате синхронного детектирования на выходах МСКП формируется аналоговый видеосигнал, поступающий в форме пар квадратур на входы АЦП 5-4, на выходе которых формируется цифровой сигнал в форме отсчетов.When receiving electromagnetic waves are converted into an analog electrical radio signal, which is fed to the input of the LNA 5-2, the output of which the radio signal is fed to the inputs MSC 5-3. As a result of synchronous detection, an analog video signal is generated at the outputs of the MSCP, which arrives in the form of pairs of quadrature at the inputs of the ADC 5-4, at the output of which a digital signal is formed in the form of samples.

Отличительными характеристиками МСКП являются центральная частота, перестраиваемая в широких пределах: от 20 МГц до 3 ГГц, и широкая полоса частот демодулируемого сигнала, составляющая величину до 60 МГц, что определяет сигнал как широкополосный в верхней части диапазона центральной частоты, и как сверхширокополосный в его нижней части. Для достижения требуемого качества приема независимое цифровое управление усилением каждого канала осуществляется с шагом 0,5 дБ, а синхронизация каждой пары каналов квадратурного приемника должна обеспечивать фазовое различие точности квадратур не более 2 градусов по абсолютной величине. Для получения технического результата применяется многоканальный 16-разрядный многоканальный АЦП с перестраиваемой частотой дискретизации, при этом максимальная частота составляет 100 МГц, что с учетом защитных интервалов согласуется с максимальной полосой принимаемого радиосигнала.Distinctive characteristics of the MSCP are the central frequency, tunable over a wide range: from 20 MHz to 3 GHz, and a wide frequency band of the demodulated signal, amounting to 60 MHz, which defines the signal as broadband in the upper part of the center frequency range, and as ultrawideband in its lower parts. To achieve the required reception quality, independent digital gain control of each channel is carried out in 0.5 dB steps, and the synchronization of each channel pair of the quadrature receiver should provide a phase difference in the accuracy of the quadrature of no more than 2 degrees in absolute value. To obtain a technical result, a multi-channel 16-bit multi-channel ADC with a tunable sampling frequency is used, with a maximum frequency of 100 MHz, which, taking into account the protective intervals, is consistent with the maximum band of the received radio signal.

Синхронность взятия отсчетов в различных каналах АЦП должна обеспечивать рассогласование моментов времени не более 0,05 от используемого периода дискретизации.The synchronization of sampling in various ADC channels should ensure the mismatch of time instances of not more than 0.05 of the used sampling period.

Вычислитель 5-7 реализуется на основе высокопроизводительной многопроцессорной рабочей станции, оснащенной не менее чем двумя многоядерным универсальным процессорами класса Intel Xeon с рабочей частотой не менее 1,8 ГГц, и оперативным запоминающих устройством (ОЗУ), объемом не менее 8 ГБ. Вычислитель 5-7 в структуре осуществляет функции управления работой УПi (5) за счет задания функциональных режимов отдельных блоков. Кроме этого вычислитель 5-7 выполняет предварительную цифровую обработку принятых сигналов, а также их компрессию перед передачей по линии связи.Calculator 5-7 is implemented on the basis of a high-performance multiprocessor workstation equipped with at least two multi-core universal Intel Xeon processors with an operating frequency of at least 1.8 GHz and a random access memory (RAM) with a capacity of at least 8 GB. The calculator 5-7 in the structure performs the functions of controlling the operation of unitary enterprise i (5) by setting the functional modes of individual blocks. In addition, the calculator 5-7 performs preliminary digital processing of the received signals, as well as their compression before transmission over the communication line.

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

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

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

Figure 00000008
Figure 00000008

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

τnmnnnm; τn=|rn-r|/с - время прохождения сигнала от ИРИj до условного фазового центра (УФЦ) i-й УП;τ nm = τ n + χ n + ζ nm ; τ n = | r n -r | / s is the signal transit time from the IRI j to the conditional phase center (UFC) of the i-th unit;

rn=⎢⎢Xn, Yn, Zn⎢⎢T - координаты УФЦ i-й УП;r n = ⎢⎢X n , Y n , Z n ⎢⎢ T are the coordinates of the UFC of the i-th unitary enterprise;

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

ζnm=(rnm-rn)Tcα/c - время прохождения сигнала от УФЦ до ТП (от ТП до УФЦ, если ζnm<0);ζ nm = (r nm -r n ) T c α / c is the signal transit time from the UVC to the TP (from TP to the UVC if ζ nm <0);

rnm=⎢⎢Xim, Yim, Zim⎢⎢T - координаты m-й ТП i-й УП;r nm = ⎢⎢X im , Y im , Z im ⎢⎢ T - coordinates of the m-th TP of the i-th UP;

cα=⎢⎢cos(αn)cos(βn); sin(αn)cos(βn); sin(βn)⎢⎢T;c α = ⎢⎢cos (α n ) cos (β n ); sin (α n ) cos (β n ); sin (β n ) ⎢⎢ T ;

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

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

Отличительное условие, обеспечивающее эффективное использование данной модели, состоит в том, что время наблюдения сигнала на каждой позиции должно быть выбрано много больше времен корреляции сигнала и помехи. Цифровые отсчеты всех принятых сигналов передаются по высокоскоростным линиям связи в локальную СПД 11. Цифровые сигналы, принятые отдельными ТП, рассматриваются совместно и формируют многомерный цифровой сигнал.A distinctive condition for the effective use of this model is that the signal observation time at each position should be chosen much longer than the signal and noise correlation times. Digital samples of all received signals are transmitted via high-speed communication lines to the local SPD 11. Digital signals received by individual TPs are considered together and form a multidimensional digital signal.

Оценка координат производится с использованием комбинированного угломерного и разностно-дальномерного способа оценивания, при котором вся распределенная система рассматривается как комбинированная пассивная система (КПС), сочетающую в себе общие черты широкобазовой пассивной системы (ШбПС) и пассивной системы, состоящей из узкобазовых подсистем (ПСУП). В основе метода оценивания такой системы лежит способ вычисления оценки разности прихода сигналов на основе корреляционного приема по методу максимального правдоподобия, который для двух точек приема представлен в зарубежной работе [6].Coordinates are estimated using a combined goniometric and differential-ranging method of estimation, in which the entire distributed system is considered as a combined passive system (CPS), combining the common features of a wide-base passive system (SBPS) and a passive system consisting of narrow-base subsystems (PSUP) . The method for evaluating such a system is based on a method for calculating an estimate of the difference in the arrival of signals based on the correlation reception using the maximum likelihood method, which is presented in two papers for two reception points [6].

Угловые координаты ПНО по азимуту и углу места определяются фазоразностным пеленгатором.The angular coordinates of the PNA in azimuth and elevation are determined by the phase-difference direction finder.

Функционально устройство состоит из пеленгатора 5-10 с цифровой антенной решеткой 5-1, обнаружителя 5-9 частотно-временных признаков целей (классификатора целей), выходных формирователей 5-11 матриц координат целей и вычислителей 5-6, 5-7, в которых функционируют алгоритмы экстраполяции траекторий ПНО, управляющие алгоритмы устройства и сетевые алгоритмы обмена данными и управления с радиотехнического комплекса.Functionally, the device consists of a direction finder 5-10 with a digital antenna array 5-1, a detector 5-9 time-frequency signs of targets (classifier of goals), output shapers 5-11 matrices of target coordinates and calculators 5-6, 5-7, in which there are algorithms for extrapolating PNO trajectories, device control algorithms and network data exchange and control algorithms from the radio complex.

Пеленгатор 5-10 с цифровой антенной решеткой 5-1 состоит из фиксированной антенной решетки, размещенной на пространственно разнесенной точке приема.The direction finder 5-10 with a digital antenna array 5-1 consists of a fixed antenna array located at a spatially separated reception point.

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

АЦП 5-4 сигнала одновременно выполняет выборку сигнала по множеству каналов. Размер этого множества определяется числом элементов антенной решетки 5-1. Так, для решетки из 16 элементов потенциальная точность устройства составляет около 12 угловых минут. При увеличении числа элементов точность возрастает.The ADC of a 5-4 signal simultaneously samples a signal across multiple channels. The size of this set is determined by the number of elements of the antenna array 5-1. So, for a lattice of 16 elements, the potential accuracy of the device is about 12 arc minutes. As the number of elements increases, accuracy increases.

Когерентная обработка сигнала выполняется в фильтрах 5-8, обнаружителе 5-9 и пеленгаторе 5-10 канала обработки информации 5-5.Coherent signal processing is performed in filters 5-8, detector 5-9 and direction finder 5-10 of information processing channel 5-5.

В силу необходимости обеспечения стабильности амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) тракта пеленгации, в нем предусмотрены меры по измерению АЧХ перед снятием отсчетов сигнала в полосе рабочих частот. Периодичность контроля АЧХ связана со стабильностью электрических параметров канала и управляется по алгоритму контроля реперных (известных источников сигнала) в процессе работы от контроллера 5-6.Due to the need to ensure the stability of the amplitude-frequency characteristics (AFC) of the direction-finding path, it provides measures for measuring the AFC before taking signal samples in the operating frequency band. The frequency response of the frequency response is associated with the stability of the electrical parameters of the channel and is controlled by the control algorithm of reference (known signal sources) during operation from the controller 5-6.

Пеленгатор 5-10 обеспечивает определение угловых координат ПНО (источников радиоизлучения - ИРИ) по фазовому портрету пришедшего сигнала. Пеленгатором определяются углы прихода сигналов на антенную решетку с разных направлений на одной частоте и полосе частот. Число направлений задается требуемой точностью определения угловых координат. Для точности в 6 минут мгновенная матрица углов имеет размерность 3600 элементов. Время получения пеленга (квант времени решения задачи) зависит от быстродействия вычислителя 5-7.Direction finder 5-10 provides the determination of the angular coordinates of the PNO (sources of radio emission - IRI) from the phase portrait of the incoming signal. The direction finder determines the angles of arrival of signals to the antenna array from different directions on the same frequency and frequency band. The number of directions is set by the required accuracy of determining the angular coordinates. For an accuracy of 6 minutes, the instantaneous matrix of angles has a dimension of 3600 elements. The time to obtain the bearing (quantum of the time to solve the problem) depends on the speed of the calculator 5-7.

Обработка информации осуществляется в вычислителе 5-7.Information processing is carried out in the calculator 5-7.

Предварительно заполняется матрица (азимут-угол места) по частотному диапазону является неполной, без координаты дальности, эта координата в последствии получается расчетным способом из тригонометрических уравнений траектории движения ПНО (фиг. 6), и она дополняет базу координат ИРИ до логического уровня.The matrix (azimuth-elevation angle) is pre-filled in the frequency range is incomplete, without a range coordinate, this coordinate is subsequently obtained by the calculation method from the trigonometric equations of the PNO trajectory (Fig. 6), and it supplements the IRI coordinate base to a logical level.

Динамика работыWork dynamics

Многоканальный синхронный квадратурный приемник (МСКП) 5-3 работает в режиме пеленгации ПНО на одной частоте с одной из имеющихся полос наблюдения за сигналами.The multichannel synchronous quadrature receiver (MSCP) 5-3 operates in the PND direction finding mode at the same frequency with one of the available signal observation bands.

Сигналы с выхода вычислителя 5-7 в цифровом виде поступают на обработку и выдаются через локальную СПД 11 в СПО диспетчера связи 12 (фиг. 2).The signals from the output of the calculator 5-7 in digital form are received for processing and issued through the local SPD 11 in the STR of the communication manager 12 (Fig. 2).

С определенным темпом перестройки МСКП 5-3 по диапазону осуществляется наблюдение (локация) ИРИ и автоматическое определение их координат, с привязкой к моменту времени обнаружения.With a certain pace of restructuring MSCP 5-3 over the range, the IRI is monitored (located) and their coordinates are automatically determined, with reference to the moment of detection.

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

Таким образом, рассматриваемая система пассивного обнаружения источников радиоизлучения повышает точность определения координат ПНО.Thus, the considered system of passive detection of sources of radio emission increases the accuracy of determining the coordinates of the PNO.

Приемная ФАР 5-1.Reception headlight 5-1.

Фазированная антенная решетка состоит из нескольких взаимно-когерентных антенных элементов с антенными усилителями для размещения на мачте.Phased array antenna consists of several mutually coherent antenna elements with antenna amplifiers for placement on the mast.

Каждая мачта устанавливается на местности случайным образом на заданном расстоянии между собой.Each mast is installed on the ground at random at a given distance between each other.

Один антенный элемент (АЭ) имеем два идентичных горизонтальных вибратора, которые взаимно перпендикулярны друг к другу и ориентированы в решетке по географическому меридиану и широте.One antenna element (AE) has two identical horizontal vibrators that are mutually perpendicular to each other and oriented in the lattice along the geographical meridian and latitude.

Антенные элементы имеют укороченный вид и собственный усилитель сигналов (УС) с высоким динамическим диапазоном по напряжению. УС выполняет согласование АЭ с волновым сопротивлением питающего радио кабеля и через него подается питания от вынесенного источника напряжения.Antenna elements have a shortened appearance and their own signal amplifier (US) with a high dynamic voltage range. The DC performs matching of the AE with the wave impedance of the power supply cable and through it power is supplied from an external voltage source.

Выход УС подключается к устройству деления сигнала (сплитер), к которому подключаются сопряженные потребители - пеленгатор радиосигналов и диаграммобразующие устройства.The US output is connected to a signal division device (splitter), to which conjugated consumers are connected — a direction finder of radio signals and diagram-forming devices.

Пеленгатор радиосигналов (ПР)Radio direction finder (PR)

Пеленгатор радиосигналов (фиг. 4) выполняет функцию обнаружения и определения угловых направлений прихода сигнала источника радиоизлучения (ИРИ). ПР работает по принципу одноэтапного измерения угловых координат ИРИ.The direction finder of radio signals (Fig. 4) performs the function of detecting and determining the angular directions of arrival of a signal from a radio emission source (IRI). PR works on the principle of a one-stage measurement of the angular coordinates of the IRI.

Для решения этой задачи в состав оборудования входят специальные устройства аналогового и цифрового преобразования радиосигнала и специальный вычислитель 5-7, работающий по алгоритму одноэтапного определения угловых направлений на ИРИ. Значения угловых координат передаются в СПО диспетчера связи 12 для обработки. Управление ПР выполняется от СПО диспетчера связи 12 по локальной сети обмена данными. ПР задается частотный диапазон наблюдения, по которому выполняется автоматическое сканирование и поиск ИРИ с определением его угловых координат.To solve this problem, the equipment includes special devices for analog and digital conversion of the radio signal and a special calculator 5-7, working according to the algorithm of one-stage determination of angular directions in IRI. The values of the angular coordinates are transmitted to the STR of the communication manager 12 for processing. The PR management is performed from the STR of the communication manager 12 via a local data exchange network. PR sets the frequency range of observation over which automatic scanning and search of IRI is performed with the determination of its angular coordinates.

Диаграммообразующее устройство (ДОУ) 6 (фиг. 2)Diagram-forming device (DOW) 6 (Fig. 2)

Диаграммообразующее устройство выполнено на базе сосредоточенных компонентов по управлению фазовыми задержками радиосигнала при его прохождении по внутренним каналам обработки.The diagram-forming device is made on the basis of lumped components for controlling the phase delays of the radio signal as it passes through the internal processing channels.

Принцип действия ДОУ основан на возможности раздельного управления амплитудами и фазами сигналов каждого элемента антенной системы с последующим их суммированием для создания амплитудно-фазового распределения, соответствующего заданной диаграмме направленности антенной решетки.The principle of operation of the DOW is based on the possibility of separately controlling the amplitudes and phases of the signals of each element of the antenna system with their subsequent summation to create an amplitude-phase distribution corresponding to a given radiation pattern of the antenna array.

Основным элементом ДОУ является квадратурный амплитудно-фазовый модулятор.The main element of the DOW is a quadrature amplitude-phase modulator.

Входной сигнал поступает на квадратурный фазовращатель, где расщепляется на две ортогональные составляющие. Каждая квадратурная составляющая при помощи двух противофазных фазовращателей 0°-180° и ключей дополнительно «доворачиваются» в нужный квадрант. Перестраиваемые аттенюаторы производят формирование амплитуд ортогональных составляющих, позволяя изменять амплитуду и фазу сигнала в пределах заданного квадранта на выходном сумматоре.The input signal goes to the quadrature phase shifter, where it splits into two orthogonal components. Each quadrature component with the help of two antiphase phase shifters 0 ° -180 ° and keys are additionally “turned” into the desired quadrant. Tunable attenuators produce the formation of amplitudes of the orthogonal components, allowing you to change the amplitude and phase of the signal within a given quadrant on the output adder.

Принцип работы такого модулятора в фазовом режиме можно описать следующей формулой:The principle of operation of such a modulator in phase mode can be described by the following formula:

Uвых=Uвх⋅Sin(ωt+ϕ)=Uвх⋅Cos(ϕ)Sin(ωt)+Uвх⋅Sin(ϕ)⋅Cos(ωt).Uout = Uin⋅Sin (ωt + ϕ) = UinвCos (ϕ) Sin (ωt) + UinвSin (ϕ) ⋅Cos (ωt).

В соответствии с этой формулой, для поворота выходного сигнала на угол ϕ в синусном канале необходимо регулировать амплитуду по закону U⋅Соs(ϕ), а в косинусном канале по закону U⋅Sin(ϕ). В этом случае амплитуда выходного сигнала будет постоянной и равна амплитуде входного сигнала.In accordance with this formula, in order to rotate the output signal by an angle ϕ in the sine channel, it is necessary to regulate the amplitude according to the law U⋅Сos (ϕ), and in the cosine channel according to the law U⋅Sin (ϕ). In this case, the amplitude of the output signal will be constant and equal to the amplitude of the input signal.

В общем случае, при изменении, как фазы, так и амплитуды выходного сигнала исходная формула преобразуется к следующему видуIn the general case, when changing both the phase and the amplitude of the output signal, the original formula is converted to the following form

Uвых=Uвх⋅A(ϕ)⋅Sin(ωt+ϕ)=Uвх⋅А(ϕ)⋅Cos(ϕ)⋅Sin(ωt)+Uout = Uin ⋅A (ϕ) ⋅Sin (ωt + ϕ) = Uin (A (ϕ) ⋅Cos (ϕ) ⋅Sin (ωt) +

+Uвх⋅А(ϕ)⋅Sun(ϕ)⋅Cos(ωt).+ Uin ⋅A (ϕ) ⋅Sun (ϕ) ⋅Cos (ωt).

В этом случае в синусном канале регулировка амплитуды производится по закону Uвх⋅A(ϕ)⋅Cos(ϕ), а в косинусном канале - по закону Uвх⋅A(ϕ)⋅Sin(ϕ).In this case, in the sine channel, the amplitude is adjusted according to the law Uin⋅A (ϕ) ⋅Cos (ϕ), and in the cosine channel, according to the law Uin⋅A (ϕ) ⋅Sin (ϕ).

Управление ДОУ осуществляется от СПО диспетчера связи 12. Рассчитанные коэффициенты пересылаются в ДОУ для обеспечения когерентного сложения с заданного направления на выходе ДОУ 6.Management of the DOW is carried out from the STR of the communication manager 12. The calculated coefficients are sent to the DOW to ensure coherent addition from a given direction at the output of the DOW 6.

Блок радиомодемов (БРМ) 7Block of radio modems (BRM) 7

БРМ 7 предназначен для предварительной аналоговой селекции радиосигнала, усиления и переноса спектра принятого сигнала на промежуточную частоту с последующим преобразованием и фильтрацией, и его преобразованием в цифровой вид для выполнения цифровой обработки сигнально-кодовой конструкции (СКК) рабочего сигнала радиомодема в демодуляторе модема.BRM 7 is designed for preliminary analogue selection of the radio signal, amplification and transfer of the spectrum of the received signal to an intermediate frequency with subsequent conversion and filtering, and its conversion to digital form for digital processing of the signal-code structure (CCM) of the working signal of the radio modem in the modem demodulator.

В модуляторе модема выполняется адаптивное кодирование и формирование сигнально-кодовой конструкции рабочего сигнала в цифровом виде отсчетов спектра сигнала на нулевой частоте, который передается через оптический канал на устройство формирования выходного сигнала (УФВС) 9 (фиг. 2) для преобразования в аналоговый вид и усиления по мощности.In the modem modulator, adaptive coding and generation of the signal-code structure of the working signal in digital form of samples of the spectrum of the signal at zero frequency is carried out, which is transmitted through the optical channel to the output signal generating device (UVFS) 9 (Fig. 2) for conversion to analog form and amplification by power.

Одновременно с цифровыми сигналами отсчетов СКК через оптический канал в сторону УФВС 9 передается сигнал высокостабильной опорной частоты от опорного генератора БРМ 7.Simultaneously with the digital signals of the CCM samples, a highly stable reference frequency signal from the BRM 7 reference generator is transmitted through the optical channel to the UVBS 9 side.

БРМ 7 может принимать и формировать несколько рабочих сигналов, которые преобразуются в последовательный вид для переноса на высоких скоростях в сторону УФВС 9 по оптическому кабелю.BRM 7 can receive and generate several working signals, which are converted into a serial form for transfer at high speeds to the side of the UVBC 9 via an optical cable.

Сигналы от приемной ФАР 5-1 через ДОУ 6 могут приниматься в БРМ 7 на разных частотах связи по нескольким каналам приема.Signals from the receiving headlamp 5-1 through the DOW 6 can be received in the BRM 7 at different communication frequencies on several receiving channels.

Каждый из приемных каналов состоит из активного преселектора коротких волн (АПКВ), в котором выполняется предварительная аналоговая селекции радиосигнала, его усиление, перенос спектра сигнала на промежуточные частоты с фильтрацией.Each of the receiving channels consists of an active short-wave preselector (APCW), in which preliminary analogue selection of the radio signal, its amplification, and transfer of the signal spectrum to intermediate frequencies with filtering are performed.

Выходной сигнал АПКВ подается на свой канал демодулятора модема МСВМ-138-0 (МСВМ-138 - Модуль Специального Вычислителя Модема -138 (на базе процессора ОМАР- 138, dsp & arm 138 серии фирмы Ti), 0 - версия исполнения) (фиг. 12), где выполняется преобразование сигнала в цифровой вид и его последующая обработка.The output signal of the APCW is fed to its channel of the MSVM-138-0 modem demodulator (MSVM-138 - Special Modem-138 Computing Module (based on the OMAR-138 processor, dsp & arm 138 of the Ti series), 0 - version) (Fig. 12), where the signal is converted to digital form and its subsequent processing.

От модуля МСВМ-138-0 в сторону мультиплексора формируется выходной сигнал модема в цифровой форме в виде пакетов от каждого модема.From the MSVM-138-0 module towards the multiplexer, the modem output signal is generated in digital form in the form of packets from each modem.

В мультиплексоре к каждому пакету добавляется пакет информации о направлении передачи в виде расчетных значений фазы для синтезатора сигнала на несущей частоте. Дополнительно в оптический канал добавляется пакет управляющих команд УФВС 9.In the multiplexer, a packet of information about the direction of transmission in the form of calculated phase values for the signal synthesizer at the carrier frequency is added to each packet. Additionally, a package of control commands of the UVBC 9 is added to the optical channel.

Устройство формирования выходного сигнала (УФВС) 9Output signal conditioning instrument (UVBC) 9

Устройство формирования выходного сигнала выполняет многоканальное и многочастотное формирование спектра рабочих сигналов с нулевой частоты на несколько частот связи. Такое преобразование выполняется для пространственного сложения энергии усилителей мощности с передающих элементов ФАР в заданном направлении на заданной частоте.The device for generating the output signal performs multi-channel and multi-frequency shaping of the spectrum of working signals from zero frequency to several communication frequencies. Such a conversion is performed for the spatial addition of the energy of power amplifiers from the transmitting elements of the PAR in a given direction at a given frequency.

Входной демультиплексор и узел управления УФВС 9 принимает цифровой поток сигналов из оптического кабеля, разбирает пакеты и направляет их в каналы обработки, где происходит преобразование потока в отсчеты канала связи с номера радиомодема и параметров направления связи (фаза сигнала несущей, значение несущей частоты и ее амплитуда).The input demultiplexer and control unit UVVS 9 receives the digital signal stream from the optical cable, parses the packets and sends them to the processing channels, where the stream is converted into samples of the communication channel from the number of the radio modem and the parameters of the communication direction (phase of the carrier signal, value of the carrier frequency and its amplitude )

Каждое направление связи формирует свой поток отсчетов модулятора модема на несколько синтезаторов (по числу размерности ФАР), где у каждого синтезатора устанавливается своя начальная фаза несущей частоты связи в цифровом виде.Each communication direction forms its own sample stream of the modem modulator for several synthesizers (according to the number of dimensions of the PAR), where each synthesizer has its own initial phase of the carrier frequency of the communication in digital form.

Выходной поток всех направлений связи, состоящий из отсчетов несущих частот, суммируется на входе цифро-аналогового преобразователя антенного элемента (ЦАП АЭ) в сложный групповой сигнал.The output stream of all communication directions, consisting of samples of carrier frequencies, is summed at the input of the digital-to-analog converter of the antenna element (DAC AE) into a complex group signal.

Сложный сигнал с выхода ЦАП через фильтр и усилитель мощности подается на антенный элемент ФАР.A complex signal from the output of the DAC through the filter and power amplifier is fed to the antenna element of the PAR.

В модуле синтезатора происходит перенос сигнально-кодовой конструкции (СКК) рабочего сигнала модулятора модема на несущую частоту, которая задается для одного из направлений связи.In the synthesizer module, the signal-code structure (CCM) of the working signal of the modem modulator is transferred to the carrier frequency, which is set for one of the communication directions.

Передающая ФАР 10Transmitting HEADLIGHT 10

Передающая ФАР 10 состоит из антенных элементов, размещенных в фиксированных точках пространства, к которым подводится радиосигнал с выходных широкополосных усилителей мощности.The transmitting PAR 10 consists of antenna elements located at fixed points in space, to which a radio signal from the output of broadband power amplifiers is supplied.

Координаты установки антенного элемента выбираются исходя из требуемой зоны излучения ФАР.The installation coordinates of the antenna element are selected based on the required radiation area of the PAR.

Локальная сеть передачи данных (СПД) 11Local area network data transmission (SPD) 11

Локальная СПД обеспечивает транспорт команд управления между сопряженными устройствами и данных от клиента для передачи по заданным направлениям связи.Local SPD provides transport of control commands between paired devices and data from the client for transmission in specified communication directions.

Специальное программное обеспечение диспетчера связи (СПО) 12 Special Communication Manager Software (STR) 12

СПО диспетчера связи 12 состоит из подмножества управляющих и обрабатывающих программ целевого назначения радиолинии.Open source software communication manager 12 consists of a subset of control and processing programs of the intended purpose of the radio link.

Таким образом, рассматриваемая система обнаружения подводных и надводных объектов обеспечивает формирование цифровой траектории отсчетов координат в виде интерактивного отображения траектории движения ПНО за счет пассивного обнаружения источников радиоизлучения ПНО.Thus, the considered detection system of underwater and surface objects provides the formation of a digital trajectory of coordinate samples in the form of an interactive display of the PNO trajectory due to passive detection of PNO radio emission sources.

ЛитератураLiterature

1. Некоторые аспекты в развитии систем освещения надводной и подводной обстановки ВМФ России и ВМС США. Морской сборник, №8, 2009.1. Some aspects in the development of lighting systems for surface and underwater conditions of the Russian Navy and the US Navy. Marine collection, No. 8, 2009.

2. Е. Ряписов. Гидроакустические станции с гибкими протяженными буксируемыми системами ВМС США. Зарубежное военное обозрение, №9, 1995.2. E. Ryapisov. Hydroacoustic stations with flexible extended towed systems of the US Navy. Foreign Military Review, No. 9, 1995.

3. С. Пичугин. Состояние и перспективы развития систем гидроакустического наблюдения ВМС США. Зарубежное военное обозрение, №6, 2010.3. S. Pichugin. Status and development prospects of sonar surveillance systems of the US Navy. Foreign Military Review, No. 6, 2010.

4. Волоконно-оптическая система мониторинга «Дунай». Фотон-Экспресс, №5 (117), 2014.4. Fiber-optic monitoring system “Danube”. Photon Express, No. 5 (117), 2014.

Claims (4)

1. Система обнаружения подводных и надводных объектов, содержащая N приемных антенн, первый и второй аналого-цифровой преобразователь (АЦП), вычислитель, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены линейки сенсоров, коммутатор, входы которого соединены с выходами линеек сенсоров, а выход по радиолинии соединен с N приемными антеннами, малошумящий усилитель (МШУ), N входов которого соединены с N приемными антеннами, первый и второй многоканальные синхронные квадратурные приемники (МСКП), входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами малошумящего усилителя, а выходы - с первыми входами первого и второго аналого-цифровых преобразователей, первый и второй каналы обработки информации, первые входы которых соединены с выходами аналого-цифровых преобразователей, а выходы подключены к вычислителю; управляющий контроллер, подключенный по входу к вычислителю, первый выход которого подключен ко второму входу первого многоканального синхронного квадратурного приемника, ко второму входу первого аналого-цифрового преобразователя и ко второму входу первого канала обработки информации, а второй выход - ко второму входу второго многоканального синхронного квадратурного приемника, ко второму входу второго аналого-цифрового преобразователя и ко второму входу второго канала обработки информации; диаграммообразующее устройство (ДОУ), N входов которого соединены с N приемными антеннами; блок радиомодемов, первый вход которого соединен с выходом диаграммообразующего устройства; волоконно-оптическая линия связи, входы которой соединены с выходами блока радиомодемов; устройство формирования выходного сигнала, входы которого соединены с выходами волоконно-оптической линии связи; передающая фазированная антенная решетка, входы которой соединены с выходами устройства формирования выходного сигнала; локальная система передачи данных, подключенная к выходу вычислителя, ко второму входу диаграммообразующего устройства, ко второму и третьему входам блока радиомодемов; специальное программное обеспечение диспетчера связи, соединенное линией связи с локальной сетью передачи данных; командный пункт, соединенный линией связи со специальным программным обеспечением диспетчера связи.1. A system for detecting underwater and surface objects containing N receiving antennas, a first and second analog-to-digital converter (ADC), a computer, characterized in that it additionally introduces a line of sensors, a switch whose inputs are connected to the outputs of the sensor lines, and the output the radio link is connected to N receiving antennas, a low noise amplifier (LNA), N inputs of which are connected to N receiving antennas, the first and second multi-channel synchronous quadrature receivers (MSCP), the inputs of which are connected respectively to the first and the second outputs of a low-noise amplifier, and the outputs with the first inputs of the first and second analog-to-digital converters, the first and second information processing channels, the first inputs of which are connected to the outputs of the analog-to-digital converters, and the outputs are connected to the calculator; a control controller connected at the input to the calculator, the first output of which is connected to the second input of the first multi-channel synchronous quadrature receiver, to the second input of the first analog-to-digital converter and to the second input of the first information processing channel, and the second output to the second input of the second multi-channel synchronous quadrature a receiver, to the second input of the second analog-to-digital converter and to the second input of the second information processing channel; chart-forming device (DOW), N inputs of which are connected to N receiving antennas; a block of radio modems, the first input of which is connected to the output of the beam-forming device; fiber optic communication line, the inputs of which are connected to the outputs of the block of radio modems; a device for generating an output signal, the inputs of which are connected to the outputs of the fiber optic communication line; transmitting phased antenna array, the inputs of which are connected to the outputs of the output signal generating apparatus; a local data transmission system connected to the output of the calculator, to the second input of the beam-forming device, to the second and third inputs of the block of radio modems; special communication manager software connected by a communication line to a local data network; command post connected by a communication line to special communication manager software. 2. Координаты подводных и надводных объектов по п. 1 оцениваются в форме трехэлементного вектора в декартовой системе координат и осуществляются путем поиска безусловного глобального максимума целевой функции, составленной из содержащих информацию об оцениваемом параметре слагаемых решающей функции, сформированной с использованием метода максимального правдоподобия для модели стационарных в широком смысле гауссовских радиосигналов при известных отсчетах спектров, вычисленных по принятым сигналам с использованием алгоритма быстрого преобразования Фурье.2. The coordinates of the underwater and surface objects according to claim 1 are estimated in the form of a three-element vector in the Cartesian coordinate system and are carried out by searching for the unconditional global maximum of the objective function, composed of the terms of the decision function containing information about the estimated parameter formed using the maximum likelihood method for the stationary model in the broad sense of Gaussian radio signals with known samples of the spectra calculated from the received signals using the algorithm quickly of the Fourier transform. 3. Антенная система, используемая в системе обнаружения подводных и надводных объектов по п. 1, состоит из активной фазированной антенной решетки (АФАР), структурно реализованной в виде системы из кольцевых антенных подрешеток слабонаправленных активных элементов, концентрически размещаемых на разборной вертикальной мачте, высотой до 18 м и отличающаяся тем, что формирует оптимальное, в смысле критерия минимизации среднеквадратичной ошибки оцениваемых параметров, приближение равномерной диаграммы направленности в верхней полусфере за счет размещения от одной до девяти кольцевых подрешеток радиуса от 0,5 до 2 м и с числом элементов от 3 до 13 в каждой подрешетке, а также регулировки расстояния между подрешетками по высоте, с минимальным расстоянием 0,5 м и угла поворота каждой кольцевой антенной подрешетки относительно других подрешеток.3. The antenna system used in the detection system of underwater and surface objects according to claim 1, consists of an active phased antenna array (AFAR), structurally implemented as a system of ring antenna sublattices of weakly directed active elements, concentrically placed on a collapsible vertical mast, up to 18 m and characterized in that it forms an optimal, in the sense of minimizing the mean square error of the estimated parameters, approximation of a uniform radiation pattern in the upper hemisphere beyond even placement of one to nine ring sublattices with a radius of 0.5 to 2 m and with the number of elements from 3 to 13 in each sublattice, as well as adjusting the distance between the sublattices in height, with a minimum distance of 0.5 m and the rotation angle of each ring antenna sublattices relative to other sublattices. 4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве сети передачи данных используются линии УКВ, ДКМВ и оптоволоконной связи.4. The system according to claim 1, characterized in that the VHF, DKMV and fiber-optic communication lines are used as the data transmission network.
RU2017127545A 2017-08-02 2017-08-02 System of detection of underwater and surface objects RU2670176C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017127545A RU2670176C1 (en) 2017-08-02 2017-08-02 System of detection of underwater and surface objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017127545A RU2670176C1 (en) 2017-08-02 2017-08-02 System of detection of underwater and surface objects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2670176C1 true RU2670176C1 (en) 2018-10-18

Family

ID=63862459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017127545A RU2670176C1 (en) 2017-08-02 2017-08-02 System of detection of underwater and surface objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2670176C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2702235C1 (en) * 2019-01-14 2019-10-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук Receiving device for radio communication with underwater object
RU2724145C1 (en) * 2019-10-16 2020-06-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) Hydroacoustic monitoring station of underwater situation
RU2730103C1 (en) * 2019-08-16 2020-08-17 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Method of identifying objects detected by spatially spaced apart systems
RU2735630C1 (en) * 2020-04-30 2020-11-05 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) Submarine hydro-acoustic complex noise direction-finding system
RU2741760C1 (en) * 2020-05-26 2021-01-28 Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" Distributed underwater surveillance system
RU2747963C1 (en) * 2020-08-18 2021-05-18 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Морской гидрофизический институт РАН" (ФГБУН ФИЦ МГИ) Method for radar determination of the current velocity vector
RU2786599C1 (en) * 2021-12-29 2022-12-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) Method for motion detection of underwater broadband noise source

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5886661A (en) * 1993-04-16 1999-03-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Submerged object detection and classification system
WO2008093088A2 (en) * 2007-01-31 2008-08-07 Wireless Fibre Systems Ltd A system for detection of underwater objects
CN103544792A (en) * 2013-10-23 2014-01-29 广州市海林电子科技发展有限公司 Target monitoring system
RU2559701C2 (en) * 2013-08-12 2015-08-10 Алексей Анатольевич Лютиков Method and system for detection of underwater objects at their penetration to guarded zone
RU2624826C1 (en) * 2016-05-24 2017-07-07 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг) Method of classification of objects adapted to hydroacoustic conditions

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5886661A (en) * 1993-04-16 1999-03-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Submerged object detection and classification system
WO2008093088A2 (en) * 2007-01-31 2008-08-07 Wireless Fibre Systems Ltd A system for detection of underwater objects
RU2559701C2 (en) * 2013-08-12 2015-08-10 Алексей Анатольевич Лютиков Method and system for detection of underwater objects at their penetration to guarded zone
CN103544792A (en) * 2013-10-23 2014-01-29 广州市海林电子科技发展有限公司 Target monitoring system
RU2624826C1 (en) * 2016-05-24 2017-07-07 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг) Method of classification of objects adapted to hydroacoustic conditions

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2702235C1 (en) * 2019-01-14 2019-10-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук Receiving device for radio communication with underwater object
RU2730103C1 (en) * 2019-08-16 2020-08-17 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Method of identifying objects detected by spatially spaced apart systems
RU2724145C1 (en) * 2019-10-16 2020-06-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) Hydroacoustic monitoring station of underwater situation
RU2735630C1 (en) * 2020-04-30 2020-11-05 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) Submarine hydro-acoustic complex noise direction-finding system
RU2741760C1 (en) * 2020-05-26 2021-01-28 Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" Distributed underwater surveillance system
RU2747963C1 (en) * 2020-08-18 2021-05-18 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Морской гидрофизический институт РАН" (ФГБУН ФИЦ МГИ) Method for radar determination of the current velocity vector
RU2786599C1 (en) * 2021-12-29 2022-12-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) Method for motion detection of underwater broadband noise source
RU2788477C1 (en) * 2022-02-17 2023-01-19 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" The method for information processing in the noise direction-finding mode of the hydroacoustic complex
RU2803396C1 (en) * 2022-12-05 2023-09-12 Общество с ограниченной ответственностью "НИР Фотоника" Method for detecting objects and determining their location in real time using distributed optic fibre interferometric vibration sensors
RU2817558C1 (en) * 2023-10-25 2024-04-16 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Method of determining complete set of coordinates of noisy marine object

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2670176C1 (en) System of detection of underwater and surface objects
US6628231B2 (en) Location of radio frequency emitting targets
RU2440588C1 (en) Passive radio monitoring method of air objects
RU2444755C1 (en) Method for detection and spatial localisation of air objects
US20130194128A1 (en) Floodlight radar system for detecting and locating moving targets in three dimensions
RU2444754C1 (en) Method for detection and spatial localisation of air objects
EP3983822B1 (en) Multistatic radar system and method of operation thereof for detecting and tracking moving targets, in particular unmanned aerial vehicles
CN110221299A (en) A kind of spaceborne binary channels dualbeam InSAR flow measuring system
Zemmari et al. Maritime surveillance with GSM passive radar: Detection and tracking of small agile targets
Ji et al. Target monitoring using small-aperture compact high-frequency surface wave radar
Kelner et al. Reserve navigation system for ships based on coastal radio beacons
RU2546330C1 (en) Method for polarisation-sensitive radio monitoring of mobile objects
Bosse et al. Model-based multifrequency array signal processing for low-angle tracking
Jovanoska et al. Passive sensor processing and data fusion for drone detection
Qiao et al. A survey of GNSS interference monitoring technologies
RU2633380C1 (en) Passive location system for determining aircraft coordinates in near aerodrome area and at landing with reserve channel of determining distance
El-Kamchouchy et al. Optimum stealthy aircraft detection using a multistatic radar
RU2444753C1 (en) Radio monitoring method of air objects
Vorobev et al. DVB-T2 passive coherent location radar
Slavov et al. Multiple FM-based passive bistatic pairs for robust target detection with improved position accuracy
RU2578168C1 (en) Global terrestrial-space detection system for air and space objects
Park et al. Range-Doppler domain-based DOA estimation method for FM-band passive bistatic radar
Wei et al. Experimental analysis of a HF hybrid sky-surface wave radar
RU166396U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING COORDINATES OF Aircraft
RU2658591C1 (en) Adaptive radio data transmission line of decameter radio wave band

Legal Events

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

Effective date: 20190803