RU2674265C1 - Correlation and basic system of location of fixed sources of radio emission with use of unmanned aircraft - Google Patents

Correlation and basic system of location of fixed sources of radio emission with use of unmanned aircraft Download PDF

Info

Publication number
RU2674265C1
RU2674265C1 RU2018112597A RU2018112597A RU2674265C1 RU 2674265 C1 RU2674265 C1 RU 2674265C1 RU 2018112597 A RU2018112597 A RU 2018112597A RU 2018112597 A RU2018112597 A RU 2018112597A RU 2674265 C1 RU2674265 C1 RU 2674265C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
receiving
location
iri
receiver
fixed point
Prior art date
Application number
RU2018112597A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Васильевич Колбаско
Артём Викторович Васильев
Александр Николаевич Нехайков
Original Assignee
Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2018112597A priority Critical patent/RU2674265C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2674265C1 publication Critical patent/RU2674265C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08Measuring electromagnetic field characteristics
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
    • G01S1/08Systems for determining direction or position line
    • G01S1/14Systems for determining direction or position line using amplitude comparison of signals transmitted simultaneously from antennas or antenna systems having differently oriented overlapping directivity-characteristics
    • G01S1/16Azimuthal guidance systems, e.g. system for defining aircraft approach path, localiser system
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S11/00Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/16Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using difference in transit time between electrical and acoustic signals
    • 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
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/04Position of source determined by a plurality of spaced direction-finders
    • 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
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/12Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves by co-ordinating position lines of different shape, e.g. hyperbolic, circular, elliptical or radial
    • 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
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/41Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section

Abstract

FIELD: radio engineering and communications.SUBSTANCE: invention relates to the field of radio engineering, namely, to passive radar systems and can be used to quickly determine the coordinates of fixed sources of radio emission, including when their time and frequency signals are not resolved. Technical result of the invention is achieved: by placing a mobile receiving point on an unmanned aerial vehicle; simultaneous direction finding of all interrogated transmitters of interference, their sequential direction finding from several points of space with the joint processing of all bearings.EFFECT: technical result of the invention is to reduce the time to establish the location of each of several sources of radio emission when placed on a large area.1 cl, 7 dwg

Description

Корреляционно-базовая система локации неподвижных источников радиоизлучения с использованием беспилотного летательного аппарата относится к области радиотехники и, конкретно, к системам пассивной радиолокации и предназначена для оперативного определения координат неподвижных источников радиоизлучения, в том числе при не разрешении их сигналов по времени и частоте.The correlation-basic system for locating stationary sources of radio emission using an unmanned aerial vehicle belongs to the field of radio engineering and, specifically, to passive radar systems and is designed to quickly determine the coordinates of stationary sources of radio emission, including when their signals are not resolved in time and frequency.

Известен способ определения координат источника радиоизлучений с борта летательного аппарата [1]. Недостатком данного способа и, как следствие систем в которых он может быть реализован, является невозможность определения координат нескольких источников радиоизлучения (ИРИ), сигналы которых не разрешаются приемной аппаратурой по частоте и времени приема.A known method for determining the coordinates of a source of radio emissions from an aircraft [1]. The disadvantage of this method and, as a consequence of the systems in which it can be implemented, is the inability to determine the coordinates of several sources of radio emission (IRI), the signals of which are not resolved by the receiving equipment according to the frequency and time of reception.

Известно устройство поиска ИРИ типа забрасываемых передатчиков помех (ЗПП) [2], позволяющее однозначно определять местоположение каждого из нескольких ЗПП, работающих на одной частоте, на фоне импульсных сигналов РЭС и информировать оператора о его позиции относительно обнаруженных ЗПП.There is a device for searching for IRI type of abandoned interference transmitters (RFP) [2], which allows you to uniquely determine the location of each of several RFPs operating at the same frequency against the background of pulse signals of the radio electronic signals and inform the operator of his position relative to the detected RFP.

Недостатками известного устройства являются:The disadvantages of the known device are:

невозможность реализации потенциальной точности измерений местоположения ИРИ по причине ограничений, накладываемых на траекторию перемещения группы поиска ИРИ особенностями местности;the impossibility of realizing the potential accuracy of measuring the location of the IRI due to restrictions imposed on the trajectory of the search group by the IRI terrain features;

низкая скорость получения информации о местоположении ИРИ по причине пешего перемещения группы поиска по пересеченной местности.low speed of obtaining information about the location of the IRI due to the foot movement of the search group over rough terrain.

Работа известного устройства происходит следующим образом.The operation of the known device is as follows.

Устройство состоит из подвижного и неподвижного приемных пунктов, связанных каналом передачи данных.The device consists of a movable and fixed receiving points connected by a data transmission channel.

Производится установка и включение неподвижного приемного пункта, после чего производится включение находящегося рядом с ним подвижного приемного пункта. Подвижным приемным пунктом производится автоматическое определение собственных координат и их запоминание, таким образом, в подвижный приемный пункт вводятся координаты позиции неподвижного приемного пункта. Одновременно с этим, производится прием сигналов ЗПП обоими приемными пунктами, передача принятого сигнала с неподвижного на подвижный приемный пункт и вычисление относительной задержки передачи сигнала, вносимой каналом передачи данных. После этого оператор подвижного приемного пункта начинает перемещение на новую позицию.Installation and inclusion of a fixed receiving center is carried out, after which a mobile receiving station located next to it is turned on. The mobile receiving station automatically determines its own coordinates and memorizing them, thus, the coordinates of the position of the stationary receiving station are entered into the mobile receiving station. At the same time, reception of the RFP signals by both receiving points is carried out, the received signal is transmitted from the fixed to the mobile receiving point, and the relative signal transmission delay introduced by the data channel is calculated. After that, the operator of the mobile receiving station starts moving to a new position.

Неподвижный приемный пункт, являясь ретранслятором сигналов ЗПП, производит постоянный их прием и передачу по линии связи на подвижный приемный пункт. Подвижный приемный пункт, аналогично неподвижному приемному пункту, производит постоянный прием сигналов ЗПП. Принимаемые сигналы могут содержать сигналы помех, создаваемые ЗПП, а так же импульсные сигналы РЭС, которым ЗПП создают помехи. Оба сигнала (принятый с неподвижного приемного пункта и принятый подвижным приемным пунктом) поступают на корреляционный обнаружитель, вычисляющий разность задержек сигналов принятых приемными пунктами. При этом в вычисленную разность вносятся поправки на измеренную ранее задержку сигнала, вносимую каналом передачи данных, и время распространения сигнала между приемными пунктами по каналу связи. Последняя поправка рассчитывается по разности координат приемных пунктов с учетом скорости распространения электромагнитной волны.The fixed receiving point, being a repeater of the ZPP signals, makes their constant reception and transmission over the communication line to the mobile receiving point. A mobile receiving point, similarly to a stationary receiving point, produces constant reception of STD signals. The received signals may contain interference signals generated by the RFP, as well as pulse signals of the RES, which the RFP creates interference. Both signals (received from a fixed receiving point and received by a mobile receiving point) are fed to a correlation detector that calculates the delay difference of the signals received by the receiving points. At the same time, corrections are made to the calculated difference for the previously measured signal delay introduced by the data channel, and the signal propagation time between receiving points over the communication channel. The last correction is calculated by the difference in the coordinates of the receiving points, taking into account the propagation velocity of the electromagnetic wave.

Измеренная задержка приема сигналов ЗПП приемными пунктами, используется для построения линий возможного положения ЗПП (гипербол).The measured delay in receiving the RFP signals by receiving points is used to draw lines of the possible position of the RFP (hyperbole).

Число гипербол, полученных для фиксированного положения приемных пунктов, соответствует числу излучающих ЗПП.The number of hyperbolas obtained for the fixed position of the receiving points corresponds to the number of emitting STDs.

Далее происходит перемещение подвижного приемного пункта на новую позицию и процедура расчета гипербол повторяется. Поскольку подвижный приемный пункт оборудован приемником сигналов спутниковой радионавигационной системы (навигационным приемником), пеленгация может производиться во время движения подвижного приемного пункта.Next, the mobile receiving center moves to a new position and the procedure for calculating hyperbolas is repeated. Since the mobile receiving station is equipped with a signal receiver of the satellite radio navigation system (navigation receiver), direction finding can be performed while the mobile receiving station is moving.

Смена позиции производится до тех пор, пока не будет набрано достаточное для установления местоположения ЗПП число гипербол.A change of position is performed until a sufficient number of hyperbolas has been accumulated to establish the location of the RFP.

Для установления местоположения одного ЗПП достаточно наличие двух гипербол, снятых с различных позиций.To establish the location of one RFP, it is sufficient to have two hyperbolas taken from different positions.

В качестве наиболее близкого аналога выбрано рассмотренное устройство [2].As the closest analogue, the considered device [2] was selected.

Техническим результатом изобретения является снижение времени установления местоположения каждого из нескольких ИРИ при их размещении на большой площади.The technical result of the invention is to reduce the time it takes to establish the location of each of several IRIs when they are deployed over a large area.

Корреляционно-базовая система локации неподвижных источников радиоизлучения с использованием беспилотного летательного аппарата, содержащая неподвижный пункт и подвижный приемный пункт, каждый из которых имеет антенну и локационный приемник, подвижный приемный пункт имеет навигационный приемник, отличающаяся тем, что неподвижный приемный пункт состоит из приемо-передающей антенны, антенного переключателя, аттенюатора, сумматора, генератора импульсов точной синхронизации, переносного персонального компьютера, локационного приемника и навигационного приемника, причем приемо-передающая антенна подключена к антенному переключателю, выход которого подключен к первому входу сумматора, выход сумматора подключен к входу локационного приемника, выход локационного приемника подключен к переносному персональному компьютеру, выход навигационного приемника подключен к переносному персональному компьютеру, переносной персональный компьютер соединен с управляющим входом генератора импульсов точной синхронизации и управляющим входом антенного переключателя, выход генератора импульсов точной синхронизации соединен с входом антенного переключателя и входом аттенюатора, выход которого подключен ко второму входу сумматора, подвижный приемный пункт состоит из беспилотного летательного аппарата с размещенными на нем приемной антенной, локационным приемником, микрокомпьютером и навигационным приемником, причем антенна подключена к входу локационного приемника, выходы локационного и навигационного приемников подключены к микрокомпьютеру.Correlation-base system for the location of fixed sources of radio emission using an unmanned aerial vehicle, containing a fixed point and a mobile receiving point, each of which has an antenna and a location receiver, the mobile receiving point has a navigation receiver, characterized in that the fixed receiving point consists of a transceiver antenna, antenna switch, attenuator, adder, precise synchronization pulse generator, portable personal computer, location receiver ka and the navigation receiver, and the transmitting and receiving antenna is connected to the antenna switch, the output of which is connected to the first input of the adder, the output of the adder is connected to the input of the location receiver, the output of the location receiver is connected to a portable personal computer, the output of the navigation receiver is connected to a portable personal computer, portable a personal computer is connected to the control input of the accurate synchronization pulse generator and the control input of the antenna switch; an accurate synchronization pulse generator is connected to the input of the antenna switch and the input of the attenuator, the output of which is connected to the second input of the adder, the mobile receiving station consists of an unmanned aerial vehicle with a receiving antenna, a location receiver, a microcomputer and a navigation receiver, the antenna being connected to the input of the location receiver, the outputs of the location and navigation receivers are connected to the microcomputer.

Корреляционно-базовая система локации неподвижных источников радиоизлучения с использованием беспилотного летательного аппарата является корреляционно-базовой системой пассивной радиолокации с подвижной измерительной базой, и состоит из:The correlation-base system for locating stationary sources of radio emission using an unmanned aerial vehicle is the correlation-base system for passive radar with a moving measuring base, and consists of:

неподвижного пункта;fixed point;

подвижного приемного пункта.mobile reception center.

Неподвижный пункт состоит из (фиг. 1):The fixed point consists of (Fig. 1):

ненаправленной приемо-передающей антенны (1);omnidirectional transceiver antenna (1);

антенного переключателя (2);antenna switch (2);

аттенюатора (3);attenuator (3);

сумматора (4);an adder (4);

генератора импульсов точной синхронизации (5);precise synchronization pulse generator (5);

переносного персонального компьютера (6) со специализированным программным обеспечением, реализующим функции управления аппаратурой неподвижного пункта и совместной обработки информации, сформированной обоими пунктами;a portable personal computer (6) with specialized software that implements the functions of controlling the equipment of a fixed point and joint processing of information generated by both points;

локационного приемника (7), являющегося широкодиапазонным супергетеродинным радиоприемником с цифровым выходом; навигационного приемника (8).location receiver (7), which is a wide-range superheterodyne radio receiver with digital output; navigation receiver (8).

Подвижный приемный пункт (фиг. 2) состоит из беспилотного летательного аппарата (9) с размещенными на нем: приемной антенной (10);A mobile receiving station (Fig. 2) consists of an unmanned aerial vehicle (9) with the following: a receiving antenna (10);

локационным приемником (11), аналогичным локационному приемнику (7);a location receiver (11) similar to a location receiver (7);

микрокомпьютером (12) со специализированным программным обеспечением, реализующим функции управления аппаратурой подвижного приемного пункта;a microcomputer (12) with specialized software that implements the control functions of the equipment of a mobile reception center;

навигационным приемником (13).navigation receiver (13).

Устройство позволяет определять местоположение неподвижных ИРИ, находящихся на земной поверхности, условно считающейся плоской.The device allows you to determine the location of fixed IRI located on the earth's surface, conventionally considered flat.

Определение местоположения ИРИ производится разностно-дальномерным методом [3, с. 249] после полета БЛА (9) и его последующей посадки.The location of the IRI is made by the difference-ranging method [3, p. 249] after the flight of the UAV (9) and its subsequent landing.

Суть разностно-дальномерного метода определения местоположения состоит в расчете линии возможного положения ИРИ (кривой второго порядка), соответствующей постоянной разности времен приема сигналов двумя и (или) более приемными пунктами.The essence of the differential-ranging method of determining the location is to calculate the line of the possible position of the IRI (second-order curve) corresponding to the constant difference in the time of reception of signals by two and (or) more receiving points.

При использовании двух приемных пунктов с известными координатами, и известной (измеренной) разности времени между моментами приема сигнала приемными пунктами возможное местоположение ИРИ в трехмерном пространстве описывается одной из двух поверхностей двуполостного гиперболоида вращения [4, с. 43]. Выбор поверхности (устранение неоднозначности измерений) производится по знаку измеренной разности задержек. При известных координатах приемных пунктов и условии, что источник радиоизлучения расположен на земной поверхности, возможное положение источника радиоизлучения будет соответствовать кривой, образованной пересечением гиперболоида плоскостью земной поверхности. При допущении, что земная поверхность в районе поиска может быть условно аппроксимирована плоскостью, кривые будут описываться уравнениями второго порядка (гипербола, эллипс). Местоположения ИРИ определяются пересечением нескольких кривых, полученных в результате измерений задержки приема сигнала ИРИ приемными пунктами при различных положениях в пространстве измерительной базы. Под измерительной базой понимается отрезок, соединяющий пару приемных пунктов в пространстве. Изменение положения измерительной базы достигается перемещением подвижного приемного пункта. Координаты неподвижного пункта и подвижного приемного пункта определяются с помощью навигационных приемников (8) и (13). Для определения местоположения одного ИРИ требуется два-три измерения. Под одним измерением следует понимать измерение, произведенное при фиксированном положении измерительной базы. Для определения местоположения каждого из нескольких ИРИ требуется большее количество измерений.When using two receiving points with known coordinates, and a known (measured) time difference between the moments of signal reception by receiving points, the possible location of IRI in three-dimensional space is described by one of the two surfaces of a two-sheeted hyperboloid of revolution [4, p. 43]. Surface selection (elimination of measurement ambiguity) is made according to the sign of the measured delay difference. Given the known coordinates of the receiving points and the condition that the source of radio emission is located on the earth's surface, the possible position of the source of radio emission will correspond to the curve formed by the intersection of the hyperboloid by the plane of the earth's surface. Assuming that the earth's surface in the search area can be conditionally approximated by a plane, the curves will be described by second-order equations (hyperbola, ellipse). The locations of the IRI are determined by the intersection of several curves obtained as a result of measurements of the delay in receiving the signal of the IRI by receiving points at various positions in the space of the measuring base. By measuring base is meant a segment connecting a pair of receiving points in space. Changing the position of the measuring base is achieved by moving the movable receiving point. The coordinates of the fixed point and the moving receiving point are determined using the navigation receivers (8) and (13). To determine the location of one IRI requires two to three measurements. One measurement should be understood as a measurement made at a fixed position of the measuring base. To determine the location of each of several IRIs, more measurements are required.

При наличии двух и более ИРИ, работающих на одной несущей частоте, при однократном измерении могут быть получены разности времен приема каждого из их сигналов. При этом каждой разности времен приема будет соответствовать своя линия положения ИРИ.If there are two or more IRIs operating on the same carrier frequency, with a single measurement, differences in the reception times of each of their signals can be obtained. In this case, each difference in reception times will correspond to its own line of position of the IRI.

Для точного измерения задержки приема сигнала парой приемных пунктов требуется высокоточная синхронизация их работы, которая достигается использованием синхронизирующего сигнала, излучаемого неподвижным пунктом. В качестве синхронизирующего сигнала используются импульсы с линейной частотной модуляцией с девиацией, равной полосе пропускания локационных приемников (7) и (11), длительностью несколько десятков миллисекунд и периодом повторения одна секунда.To accurately measure the delay in receiving a signal by a pair of receiving points, high-precision synchronization of their operation is required, which is achieved by using a synchronizing signal emitted by a fixed point. As a synchronizing signal, pulses with linear frequency modulation with a deviation equal to the passband of location receivers (7) and (11), with a duration of several tens of milliseconds and a repetition period of one second are used.

Неподвижный пункт реализует функции формирования и излучения импульсов точной синхронизации и их приема, приема сигналов ИРИ, преобразования принятых сигналов в цифровую форму с последующей их записью на машинный носитель информации (МНИ).The fixed point implements the functions of generating and emitting accurate synchronization pulses and receiving them, receiving IRI signals, converting the received signals to digital form, and then recording them on a computer storage medium (MNI).

Подвижный приемный пункт реализует функции приема импульсов точной синхронизации, приема сигналов ИРИ, преобразования принятых сигналов в цифровую форму с последующей их записью на съемный МНИ.The mobile receiving station implements the functions of receiving accurate synchronization pulses, receiving IRI signals, converting the received signals to digital form, followed by their recording on a removable MINI.

Обработка сигналов, принятых пунктами, производится после возвращения (посадки) БЛА (9). Обработка производится на переносном персональном компьютере (6) со специализированным программным обеспечением, реализующим совместную обработку информации, сформированной неподвижным и подвижным пунктами. Обрабатываемая информация вводится в переносной персональный компьютер (6) с МНИ, извлеченного из подвижного приемного пункта.Signals received by the points are processed after the UAV returns (landing) (9). Processing is carried out on a portable personal computer (6) with specialized software that implements the joint processing of information generated by fixed and mobile points. The processed information is entered into a portable personal computer (6) from the MNI extracted from the mobile receiving center.

Результатом обработки информации являются линии положения ИРИ, соответствующие возможному положению ИРИ на земной поверхности в фиксированные моменты положения измерительной базы в пространстве. Линии положения ИРИ отображаются на экране переносного персонального компьютера (6) в географической системе координат. Точки пересечения линий положения ИРИ являются потенциальными местами положения ИРИ. Определение числа ИРИ и их координат производится оператором визуально.The result of information processing are the IRI position lines corresponding to the possible IRI position on the earth's surface at fixed moments of the position of the measuring base in space. The Iranian position lines are displayed on the screen of a portable personal computer (6) in a geographical coordinate system. The points of intersection of the lines of position of the IRI are potential places of position of the IRI. The number of IRI and their coordinates are determined visually by the operator.

На фиг. 4 приведен вариант отображения линий положения ИРИ в прямоугольной системе координат, при наличии трех ИРИ, работающих на одной частоте. Приведенный вариант отображения построен методом имитационного моделирования при следующих исходных данных:In FIG. Figure 4 shows the option of displaying the lines of position of the IRI in a rectangular coordinate system, in the presence of three IRI operating at the same frequency. The above display option is built by simulation method with the following initial data:

высота полета БЛА (9) 200 м;UAV flight altitude (9) 200 m;

траектория полета - окружность радиусом 1 км с центром в точке нахождения неподвижного приемного пункта (начале координат);flight path - a circle with a radius of 1 km centered at the location of a fixed receiving point (origin);

число измерений - 32 (точки траектории, в которых проведены измерения, обозначены закрашенными окружностями);the number of measurements - 32 (points of the trajectory at which measurements were taken are indicated by filled circles);

координаты первого ИРИ: х1=852 м, y1=238 м;the coordinates of the first IRI: x 1 = 852 m, y 1 = 238 m;

координаты второго ИРИ: х2=-156 м, у2=369 м;coordinates of the second IRI: x 2 = -156 m, y 2 = 369 m;

координаты третьего ИРИ: х3=-1039 м, у3=-953 м.the coordinates of the third IRI: x 3 = -1039 m, y 3 = -953 m.

Импульсы точной синхронизации, формируемые и излучаемые неподвижным пунктом, предназначены для измерения задержки приема сигналов ИРИ в пределах исходных выборок сигнала. Импульсы точной синхронизации излучаются неподвижным пунктом на частоте поиска (работы) ИРИ для возможности их приема локационными приемниками (7) и (11) совместно с сигналами ИРИ.Precise synchronization pulses generated and emitted by a fixed point are designed to measure the delay in receiving IRI signals within the original signal samples. Precise synchronization pulses are emitted by a fixed point at the frequency of the search (work) of the IRI for the possibility of their reception by location receivers (7) and (11) in conjunction with the signals of the IRI.

Для обеспечения уверенного обнаружения импульсов точной синхронизации подвижным приемным пунктом и точного измерения моментов их приема в системе корреляционной обработки и индикации реализован их оптимальный прием, позволяющий значительно повысить отношение мощности импульсов точной синхронизации к мощности сигналов ИРИ.To ensure reliable detection of accurate synchronization pulses by a mobile receiving point and accurate measurement of the moments of their reception in the correlation processing and indication system, their optimal reception has been implemented, which can significantly increase the ratio of the power of accurate synchronization pulses to the power of IRI signals.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами:The invention is illustrated by the following drawings:

Фиг. 1 - структурная схема неподвижного пункта.FIG. 1 is a block diagram of a fixed point.

Цифрами обозначены:The numbers indicate:

1 - приемо-передающая антенна;1 - transceiver antenna;

2 - антенный переключатель;2 - antenna switch;

3 - аттенюатор;3 - attenuator;

4 - сумматор;4 - adder;

5 - генератор импульсов точной синхронизации;5 - pulse generator accurate synchronization;

6 - переносной персональный компьютер;6 - portable personal computer;

7 - локационный приемник;7 - location receiver;

8 - навигационный приемник.8 - navigation receiver.

Фиг. 2 - структурная схема подвижного приемного пункта.FIG. 2 is a block diagram of a mobile receiving point.

Цифрами обозначены: 9-БЛА;The numbers indicate: 9-UAV;

10 - приемная антенна;10 - receiving antenna;

11 - локационный приемник;11 - location receiver;

12 - микрокомпьютер;12 - microcomputer;

13 - навигационный приемник.13 is a navigation receiver.

Пунктиром обозначена конструктивная связь между аппаратурой иThe dotted line indicates the constructive relationship between the equipment and

БЛА.UAV.

Фиг. 3 - Структура системы корреляционной обработки и индикации.FIG. 3 - Structure of the system of correlation processing and indication.

Цифрами обозначены:The numbers indicate:

6.1 - файл с данными неподвижного пункта;6.1 - file with data of a fixed point;

6.2 - файл с данными подвижного приемного пункта;6.2 - data file of the mobile receiving point;

6.3, 6.4 - согласованные фильтры;6.3, 6.4 - matched filters;

6.5, 6.6 - квадратичные детекторы;6.5, 6.6 - quadratic detectors;

6.7, 6.8 - блоки порогового сравнения;6.7, 6.8 - threshold comparison blocks;

6.9 - блок точной временной синхронизации;6.9 - block accurate time synchronization;

6.10 - цифровая линия задержки;6.10 - digital delay line;

6.11, 6.12 - блоки формирования выборок;6.11, 6.12 - sampling blocks;

6.13 - коррелятор;6.13 - correlator;

6.14 - блок порогового сравнения;6.14 - block threshold comparison;

6.15 - вычислитель линий положения ИРИ;6.15 - calculator of the position lines of the IRI;

6.16 - блок индикации.6.16 - display unit.

Фиг. 4 Вариант отображения линий положения ИРИ, при наличии трехFIG. 4 Option to display the lines of position of the IRI, if there are three

ИРИ.IRI.

На фигуре использованы следующие обозначения:The following notation is used in the figure:

• - позиции подвижного приемного пункта в моменты приема выборок;• - the position of the mobile receiving point at the time of receiving the samples;

ο - позиция неподвижного пункта;ο is the position of the fixed point;

∇ - места расположения ИРИ.∇ - the location of the IRI.

Фиг. 5 Временные диаграммы, поясняющие работу неподвижного пункта на этапе сбора данных.FIG. 5 Timing diagrams explaining the operation of a fixed point at the data collection stage.

Фиг. 6 Временные диаграммы, поясняющие работу переносного персонального компьютера неподвижного пункта на этапе обработки данных.FIG. 6 Timing diagrams explaining the operation of a portable personal computer of a fixed point at the data processing stage.

Фиг. 7 Пример взаимной корреляционной функции (ВКФ) на выходе коррелятора.FIG. 7 An example of a mutual correlation function (VKF) at the output of a correlator.

Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is as follows.

Цикл работы устройства состоит из трех этапов: подготовка (развертывание + конфигурирование);The device operation cycle consists of three stages: preparation (deployment + configuration);

сбор данных;data collection;

обработка данных.data processing.

На этапе подготовки производится развертывание аппаратуры, ее включение и конфигурирование. Конфигурирование заключается в задании частоты (диапазона частот) на которой производится поиск сигналов ИРИ и выборе одной из программ полета БЛА. Задание частоты (диапазона частот) производятся путем ввода заданных значений в конфигурационный файл, находящийся на переносном персональном компьютере (6) неподвижного пункта, последующем его копировании на МНИ и переносе на микрокомпьютер (12) подвижного приемного пункта.At the preparation stage, the equipment is deployed, turned on and configured. Configuration consists in setting the frequency (frequency range) at which the IRI signals are searched and selecting one of the UAV flight programs. The frequency (range of frequencies) is set by entering the set values into the configuration file located on the portable personal computer (6) of the fixed point, then copying it to the PID and transferring the mobile receiving point to the microcomputer (12).

На этапе сбора данных производится запуск программ сбора данных на приемных пунктах и запуск БЛА. БЛА осуществляет полет по траектории заданной программой. Рациональной является изовысотная траектория в форме окружности или спирали. Высота траектории задается минимальной при условии ее безопасности. Во время полета БЛА производится синхронная запись цифровых сигналов обоими пунктами. Работа аппаратуры записи цифровых сигналов на обоих пунктах происходит аналогично.At the data collection stage, data collection programs are launched at receiving points and UAVs are launched. The UAV flies along the trajectory of a given program. Rational is an isotopic trajectory in the form of a circle or a spiral. The height of the trajectory is set to a minimum, provided it is safe. During a UAV flight, digital signals are simultaneously recorded by both points. The operation of digital signal recording equipment at both points is similar.

Помимо процедуры записи, производимой обоими пунктами, в неподвижном приемном пункте по каждому синхросигналу от навигационного приемника (8) происходит формирование и излучение импульса точной синхронизации, чем обеспечивается попадание импульса точной синхронизации в записываемую обоими пунктами выборку.In addition to the recording procedure performed by both points, in the fixed receiving point for each clock signal from the navigation receiver (8), an accurate synchronization pulse is generated and emitted, which ensures that the exact synchronization pulse gets into the sample recorded by both points.

Временные диаграммы, поясняющие работу неподвижного пункта на этапе сбора данных, приведены на фиг.5.Timing diagrams explaining the operation of a fixed point at the data collection stage are shown in FIG. 5.

Грубая синхронизация процессов записи цифровых сигналов производится по ежесекундным синхросигналам навигационного приемника (8). Ежесекундные синхросигналы навигационного приемника (8) приведены на графике (а) фиг. 5. По синхросигналу от навигационного приемника (8) переносной персональный компьютер (6) формирует импульс запуска генератора импульсов точной синхронизации (5) (график (b) фиг. 5) запускающий генератор импульсов точной синхронизации (5) и переводящий антенный переключатель (2) в режим «передача». Генератор импульсов точной синхронизации (5) формирует импульс точной синхронизации (график (с) фиг. 5), которой через антенный переключатель (2) поступает в приемо-передающую антенну (1). Импульс точной синхронизации через аттенюатор (3) и сумматор (4) поступает в локационный приемник (7). Вид сигнала на входе локационного приемника (7) приведен на графике (d) фиг. 5. С выхода локационного приемника (7) цифровой сигнал поступает в переносной персональный компьютер (6) где производится выделение выборки заданного объема ((e) фиг. 5). Выделенная выборка записывается в файл, в качестве имени которого используется текущие значения даты и времени, полученные от навигационного приемника (8). В тот же файл записываются текущие координаты неподвижного пункта (долгота, широта, высота), полученные от навигационного приемника (8).Rough synchronization of digital signal recording processes is performed by the second-second clock signals of the navigation receiver (8). The second-second clock signals of the navigation receiver (8) are shown in the graph ( a ) of FIG. 5. Using the clock signal from the navigation receiver (8), the portable personal computer (6) generates a trigger pulse for the accurate synchronization pulse generator (5) (graph (b) of FIG. 5) a trigger for the accurate synchronization pulse generator (5) and the antenna switch (2) in the "transfer" mode. The accurate synchronization pulse generator (5) generates an accurate synchronization pulse (graph (c) of Fig. 5), which is fed through the antenna switch (2) to the transmit-receive antenna (1). The exact synchronization pulse through the attenuator (3) and the adder (4) enters the location receiver (7). The type of signal at the input of the location receiver (7) is shown in the graph (d) of FIG. 5. From the output of the location receiver (7), the digital signal enters a portable personal computer (6) where a sample of a given volume ((e) of Fig. 5) is selected. The selected sample is written to a file, the name of which is used the current date and time values received from the navigation receiver (8). The current coordinates of the fixed point (longitude, latitude, height) received from the navigation receiver (8) are recorded in the same file.

Работа аппаратуры подвижного приемного пункта происходит в следующей последовательности.The operation of the equipment of the mobile receiving point occurs in the following sequence.

Грубая синхронизация процессов записи цифровых сигналов производится по ежесекундным синхросигналам навигационного приемника (13). Ежесекундные синхросигналы навигационного приемника (13), аналогичны приведенным на графике (а) фиг. 5. По синхросигналу от навигационного приемника (13) микрокомпьютером (12) производится выделение выборки заданного объема из цифрового сигнала с выхода локационного приемника (11). Выделенная выборка записывается в файл, в качестве имени которого используется текущие значения даты и времени, полученные от навигационного приемника (13). В тот же файл записываются текущие координаты подвижного приемного пункта (долгота, широта, высота), полученные от навигационного приемника (13).Rough synchronization of digital signal recording processes is performed by the second-second clock signals of the navigation receiver (13). The second-second clock signals of the navigation receiver (13) are similar to those shown in the graph ( a ) of FIG. 5. Using the clock signal from the navigation receiver (13), the microcomputer (12) extracts a sample of a given volume from a digital signal from the output of the location receiver (11). The selected sample is written to a file, the name of which is used the current date and time values received from the navigation receiver (13). The current coordinates of the mobile receiving point (longitude, latitude, height) received from the navigation receiver (13) are recorded in the same file.

По завершении полетной программы БЛА производит посадку вблизи неподвижного пункта.At the end of the flight program, the UAV lands near a fixed point.

МНИ, содержащий записанные данные, извлекается из микрокомпьютера (12), размещенного на БЛА (9). Данные с МНИ копируются в переносной персональный компьютер (6), после чего запускается программа их обработки.The MNI containing the recorded data is extracted from the microcomputer (12) located on the UAV (9). Data from the PIM is copied to a portable personal computer (6), after which the program for processing them is launched.

На этапе обработке данных производится расчет линий положения ИРИ и их отображение на экране переносного персонального компьютера (6). Обработка данных производится по алгоритму, содержащему три этапа.At the data processing stage, the lines of position of the IRI are calculated and displayed on the screen of a portable personal computer (6). Data processing is carried out according to an algorithm containing three stages.

На первом этапе производится грубая временная синхронизация обрабатываемых данных путем составления списка пар одноименных файлов (записанных одновременно двумя пунктами). Файлы, оставшиеся без пары, удаляются.At the first stage, a rough time synchronization of the processed data is performed by compiling a list of pairs of files of the same name (recorded simultaneously by two points). Files left without a pair are deleted.

На втором этапе производится фильтрация сигнальной выборки из каждого файла (6.1) и (6.2) и их взаимная точная временная синхронизация. Вид сигналов исходных выборок подвижного приемного пункта и неподвижного пункта приведен на графиках (а) и (b) фиг. 6. Фильтрация производится согласованными фильтрами (6.3) и (6.4) в целях выделения из сигнальной выборки импульса точной синхронизации. С выхода согласованных фильтров сигналы подаются на квадратичные детекторы (6.5) и (6.6). Примеры сигналов на выходе квадратичных детекторов (6.5) и (6.6) приведены на графиках (с) и (d) фиг. 6. С выходов квадратичных детекторов (6.5) и (6.6) сигналы поступают в блоки порогового сравнения (6.7) и (6.8), в которых производится их сравнение с пороговым значением в целях обнаружения импульсов точной синхронизации. В случае не обнаружения импульса точной синхронизации хотя бы в одном из блоков (6.7) и (6.8) обработка текущей пары выборок прекращается. Примеры сигналов на выходах блоков (6.5) и (6.6) приведены на графиках (е) и (ƒ) фиг. 6. На этих же графиках пунктиром показаны пороговые значения, используемые при обнаружении импульсов точной синхронизации. В случае обнаружения импульсов синхронизации в обоих сигналах, данные сигналы поступают в блок точной временной синхронизации (6.9), где по временному положению максимальных значений амплитуд сигналов превысивших порог и расстоянию между пунктами производится точная временная синхронизация. Точная временная синхронизация производится путем смещения выборки сигнала подвижного приемного пункта на число отсчетов дискретного сигнала, соответствующее разности времен приема импульса точной синхронизации пунктами Δτ и учитывающее время распространения импульса точной синхронизации τb между пунктамиAt the second stage, the filtering of the signal sample from each file (6.1) and (6.2) is performed and their mutual exact time synchronization. The type of signals of the initial samples of the mobile receiving station and the fixed station is shown in graphs ( a ) and (b) of FIG. 6. Filtering is performed by matched filters (6.3) and (6.4) in order to extract an exact synchronization pulse from the signal sample. From the output of matched filters, the signals are fed to quadratic detectors (6.5) and (6.6). Examples of signals at the output of quadratic detectors (6.5) and (6.6) are shown in graphs (c) and (d) of FIG. 6. From the outputs of quadratic detectors (6.5) and (6.6), the signals enter the threshold comparison units (6.7) and (6.8), in which they are compared with the threshold value in order to detect accurate synchronization pulses. If a precise synchronization pulse is not detected in at least one of the blocks (6.7) and (6.8), the processing of the current pair of samples stops. Examples of signals at the outputs of blocks (6.5) and (6.6) are shown in graphs (e) and (ƒ) of FIG. 6. In the same graphs, the dotted lines show the threshold values used to detect accurate synchronization pulses. If synchronization pulses are detected in both signals, these signals are sent to the exact time synchronization block (6.9), where the exact time synchronization is performed according to the temporary position of the maximum signal amplitudes exceeding the threshold and the distance between the points. Exact time synchronization is performed by shifting the sample signal of the mobile receiving point by the number of samples of the discrete signal corresponding to the difference in the reception times of the exact synchronization pulse by Δτ points and taking into account the propagation time of the exact synchronization pulse τ b between points

Figure 00000001
Figure 00000001

где ΔƒП - полоса пропускания локационного приемника;where Δ ƒP is the bandwidth of the location receiver;

Nmax1 - номер максимального элемента выборки сигнала неподвижного пункта на выходе квадратичного детектора (6.5);N max1 is the number of the maximum element of the sample signal of the fixed point at the output of the quadratic detector (6.5);

Nmax2 - номер максимального элемента выборки сигнала подвижного приемного пункта на выходе квадратичного детектора (6.6);N max2 - number of the maximum sample element of the signal of the mobile receiving point at the output of the quadratic detector (6.6);

Figure 00000002
- число отсчетов сигнала, пропорциональное времени распространения импульса точной синхронизации между неподвижным пунктом и подвижным приемным пунктом;
Figure 00000002
- the number of signal samples proportional to the propagation time of the exact synchronization pulse between the fixed point and the moving receiving point;

Figure 00000003
- размер измерительной базы;
Figure 00000003
- the size of the measuring base;

хППП, yППП, zППП - координаты подвижного приемного пункта относительно неподвижного пункта в прямоугольной системе координат;x RFP , y RFP , z RFP - coordinates of the mobile receiving point relative to the fixed point in a rectangular coordinate system;

с - скорость распространения электромагнитной волны.C is the propagation velocity of the electromagnetic wave.

Рассчитанное блоком точной временной синхронизации (6.9) число дискретных отсчетов т поступает в цифровую линию задержки (6.10), где используется для задержки сигнала из выборки неподвижного пункта. Задержанный сигнал из выборки неподвижного пункта с выхода цифровой линии задержки (6.10) и сигнал из файла выборки подвижного приемного пункта (6.2) поступают в блоки формирования выборок (6.11) и (6.12) в которых происходит формирование конечных выборок путем их выделения из исходных. Конечные выборки формируются из части исходных выборок, не содержащей отсчетов импульса точной синхронизации. Примеры конечных выборок на выходе блоков формирования выборок (6.11) и (6.12) приведены на графиках (е) и (ƒ) фиг. 6.The number of discrete samples m calculated by the exact time synchronization block (6.9) enters the digital delay line (6.10), where it is used to delay the signal from a sample of a fixed point. The delayed signal from the sample of the fixed point from the output of the digital delay line (6.10) and the signal from the sample file of the mobile receiving point (6.2) go to the sampling blocks (6.11) and (6.12) in which the final samples are formed by extracting them from the original ones. The final samples are formed from the part of the initial samples that do not contain samples of the exact synchronization pulse. Examples of final samples at the output of the sampling blocks (6.11) and (6.12) are shown in graphs (e) and (ƒ) of FIG. 6.

На третьем этапе производится обнаружение сигналов ИРИ и оценка значений разности моментов их приема пунктами.At the third stage, the IRI signals are detected and the points of the difference in the moments of their reception are evaluated.

Конечные выборки из блоков формирования выборок (6.11) и (6.12) поступают в коррелятор (6.13). В корреляторе (6.13) производится вычисление модуля взаимной корреляционной функции (ВКФ) конечных выборок. ВКФ вычисляется дискретной сверткой [5, с. 208] конечных выборок в соответствии с выражениемThe final samples from the sampling blocks (6.11) and (6.12) enter the correlator (6.13). In the correlator (6.13), the module of the mutual correlation function (VKF) of the final samples is calculated. VKF is calculated by discrete convolution [5, p. 208] final samples in accordance with the expression

Figure 00000004
Figure 00000004

где M=2I-1 - объем ВКФ;where M = 2I-1 is the volume of VKF;

I - объем конечной выборки;I is the volume of the final sample;

n=1…М-1 - индексация отсчетов ВКФ;n = 1 ... M-1 - indexation of the VKF samples;

s1 - конечная выборка сигнала, принятого неподвижным пунктом;s 1 - the final sample of the signal received by the fixed point;

s2 - конечная выборка сигнала, принятого подвижным приемным пунктом.s 2 - the final sample of the signal received by the mobile receiving point.

На фиг. 7, показан пример ВКФ, имеющей два корреляционных максимума, соответствующих двум ИРИ. Корреляционные максимумы имеют задержки τз1' и τз2'. Пунктиром показан порог обнаружения ИРИ.In FIG. 7, an example of a VKF having two correlation maxima corresponding to two IRIs is shown. Correlation maxima have delays τ z1 'and τ z2 '. The dotted line shows the detection threshold of the IRI.

Значения временных задержек, соответствующие максимумам ВКФ превысившим порог, рассчитываются в блоке порогового сравнения (6.14). Оценка задержек сигналов производится в соответствии с выражениемThe values of time delays corresponding to the maximums of the VKF exceeding the threshold are calculated in the threshold comparison block (6.14). Estimation of signal delays is made in accordance with the expression

Figure 00000005
Figure 00000005

где uj - номера отсчетов ВКФ, превысивших порог обнаружения ИРИ;where u j - numbers of samples VKF, exceeding the detection threshold of IRI;

j=1, 2, … - номера максимумов ВКФ, превысивших порог обнаружения ИРИ.j = 1, 2, ... are the numbers of the maximums of the VKF exceeding the IRI detection threshold.

Значение порога обнаружения ИРИ задается оператором производящим обработку данных на переносном персональном компьютере (6).The value of the IRI detection threshold is set by the operator processing the data on a portable personal computer (6).

В вычислителе линий положения ИРИ (6.15) на основе измеренных задержек рассчитывается абсолютная разность расстояний между пунктами и каждым из обнаруженных ИРИ по формулеIn the IRI position line calculator (6.15), based on the measured delays, the absolute difference in the distances between points and each of the detected IRIs is calculated by the formula

Figure 00000006
Figure 00000006

На основе измеренных абсолютных разностей расстояний между пунктами и каждым из обнаруженных ИРИ и координат пунктов в момент приема выборок производится вычисление линий положения ИРИ.Based on the measured absolute differences of the distances between the points and each of the detected IRI and the coordinates of the points at the time of receiving the samples, the calculation of the position lines of the IRI is performed.

Координаты точек, принадлежащих линиям положения ИРИ, вычисляются в следующей последовательности.The coordinates of the points belonging to the Iranian position lines are calculated in the following sequence.

Вычисляются координаты х', у', z' точек, принадлежащих линиям положения ИРИ на плоскости, повернутой на углы α и β относительно осей. у и z соответственно. Ось у направлена на север, ось z - вверх, ость x - на восток.The coordinates x ', y', z 'of the points belonging to the lines of the position of the IRI on the plane rotated by the angles α and β relative to the axes are calculated. y and z, respectively. The y axis is directed north, the z axis is up, the x axis is east.

Координаты точек х', у', z' находятся как действительные корни квадратного уравненияThe coordinates of the points x ', y', z 'are found as the real roots of the quadratic equation

Figure 00000007
Figure 00000007

где

Figure 00000008
,
Figure 00000009
Where
Figure 00000008
,
Figure 00000009

х' - абсцисса;x 'is the abscissa;

у' - ордината;y 'is the ordinate;

z'=bx'+ay' - аппликата.z '= bx' + ay '- applicate.

Решение уравнения (5) производится для значений ординаты у' заданных в диапазоне, соответствующем зоне поиска ИРИ относительно положения неподвижного пункта, с фиксированным шагом.The solution of equation (5) is made for the ordinate y 'given in the range corresponding to the IRI search zone relative to the position of the fixed point, with a fixed step.

Производится расчет углов поворота системы координатThe calculation of the rotation angles of the coordinate system

Figure 00000010
Figure 00000010

β=arctg(a⋅cos α+b⋅sin α).β = arctan ( a ⋅cos α + b⋅sin α).

Производится поворот пространственной системы координат с рассчитанными координатами точек х', у', z' на углы α, β и -α относительно осей у, z и у соответственно.The spatial coordinate system is rotated with the calculated coordinates of the points x ', y', z 'by the angles α, β and -α relative to the axes y, z and y, respectively.

Figure 00000011
Figure 00000011

После поворота системы координат импликаты всех точек, принадлежащих линиям положения ИРИ, становятся равны нулю. Координаты точек, принадлежащих линии положения ИРИ, имеют две координаты х и у.After the coordinate system is rotated, the implicates of all the points belonging to the IRI position lines become equal to zero. The coordinates of the points belonging to the Iranian position line have two x and y coordinates.

Вычисленные линии положения ИРИ, в виде совокупности координат точек плоскости, поступают в блок индикации (6.16), где производится пересчет координат линий положения ИРИ из прямоугольный в географическую систему координат.The calculated lines of position of the IRI, in the form of the set of coordinates of the points of the plane, enter the display unit (6.16), where the coordinates of the lines of position of the IRI are converted from rectangular to the geographical coordinate system.

Индикация линий положения ИРИ производится блоком индикации (6.16). Кроме линий положения ИРИ, блоком индикации (6.16) на экране переносного персонального компьютера (6) отображается позиция неподвижного пункта.The indication of the IRI position lines is made by the display unit (6.16). In addition to the position lines of the IRI, the display unit (6.16) on the screen of the portable personal computer (6) displays the position of the fixed item.

Второй и третий этапы алгоритма обработки данных повторяются для каждой пары файлов, отобранной на первом этапе.The second and third stages of the data processing algorithm are repeated for each pair of files selected in the first stage.

Система корреляционной обработки и индикации реализована в форме специализированного программного обеспечения переносного персонального компьютера (6).The correlation processing and indication system is implemented in the form of specialized portable personal computer software (6).

Вариант отображения линий положения ИРИ в прямоугольной системе координат, при наличии трех ИРИ, работающих на одной частоте, приведен на фиг.4. При достаточном числе линий положения ИРИ видны области их интенсивного пересечения. Данные области соответствуют местам нахождения ИРИ. Остальные одиночные пересечения линий положения ИРИ являются статистически независимыми (случайными).The option of displaying the lines of position of the IRI in a rectangular coordinate system, in the presence of three IRI operating at the same frequency, is shown in Fig.4. With a sufficient number of lines of position of the IRI, areas of their intense intersection are visible. These areas correspond to the location of Iran. The remaining single intersections of the Iranian position lines are statistically independent (random).

Размещение подвижного приемного пункта на БЛА позволяет за меньшее время произвести измерения на территории поиска ИРИ, чем достигается снижение времени установления положения каждого ИРИ. Таким образом, достигается заявленный технический результат.Placing a mobile receiving point on the UAV allows for less time to take measurements on the territory of the IRI search, thereby reducing the time it takes to establish the position of each IRI. Thus, the claimed technical result is achieved.

ЛитератураLiterature

1. Патент на изобретение №2619915.1. Patent for invention No. 2619915.

2. Патент на изобретение №2620607.2. Patent for invention No. 2620607.

3. Куприянов А.И. Радиоэлектронная борьба. - М.: «Вузовская книга», 2013.3. Kupriyanov A.I. Electronic warfare. - M.: "University Book", 2013.

4. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. - М.: «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, 1981.4. Handbook of mathematics for engineers and students of technical colleges. Bronstein I.N., Semendyaev K.A. - M.: “Science”, Main Edition of the Physics and Mathematics Literature, 1981.

5. Р. Лайонс. Цифровая обработка сигналов. Пер. с англ. - М.: ООО «Бином-Пресс», 2006.5. R. Lyons. Digital signal processing. Per. from English - M .: Binom-Press LLC, 2006.

Claims (1)

Корреляционно-базовая система локации неподвижных источников радиоизлучения (ИРИ) с использованием беспилотного летательного аппарата (БПЛА), содержащая неподвижный пункт и подвижный приемный пункт, отличающаяся тем, что неподвижный пункт состоит из приемо-передающей антенны, антенного переключателя, аттенюатора, сумматора, генератора импульсов точной синхронизации, переносного персонального компьютера, локационного приемника и навигационного приемника, причем приемо-передающая антенна подключена к антенному переключателю, выход которого подключен к первому входу сумматора, выход сумматора подключен к входу локационного приемника, выход локационного приемника подключен к переносному персональному компьютеру, выход навигационного приемника подключен к переносному персональному компьютеру, переносной персональный компьютер соединен с управляющим входом генератора импульсов точной синхронизации и управляющим входом антенного переключателя, выход генератора импульсов точной синхронизации соединен с входом антенного переключателя и входом аттенюатора, выход которого подключен ко второму входу сумматора, подвижный приемный пункт состоит из БПЛА с размещенными на нем приемной антенной, локационным приемником, микрокомпьютером и навигационным приемником, причем антенна подключена к входу локационного приемника, выход локационного приемника подключен к микрокомпьютеру, выход навигационного приемника подключен к микрокомпьютеру, причем навигационный приемник неподвижного пункта предназначен для определения координат неподвижного пункта, навигационный приемник подвижного приемного пункта предназначен для определения координат подвижного приемного пункта, при этом неподвижный пункт реализует функции формирования и излучения импульсов точной синхронизации и их приема, приема сигналов ИРИ, преобразования принятых сигналов в цифровую форму с последующей их записью на машинный носитель информации (МНИ), подвижный приемный пункт реализует функции приема импульсов точной синхронизации, приема сигналов ИРИ, преобразования принятых сигналов в цифровую форму с последующей их записью на съемный МНИ, совместная обработка сигналов, принятых неподвижным пунктом и подвижным приемным пунктом, производится на переносном персональном компьютере неподвижного пункта после посадки БПЛА, при этом информация, сформированная на подвижном приемном пункте, вводится в переносной персональный компьютер неподвижного пункта с МНИ, извлеченного из подвижного приемного пункта.Correlation-base system for the location of stationary sources of radio emission (IRI) using an unmanned aerial vehicle (UAV), containing a fixed point and a mobile receiving point, characterized in that the fixed point consists of a transceiver antenna, antenna switch, attenuator, adder, pulse generator precise synchronization, a portable personal computer, a location receiver and a navigation receiver, the receiving and transmitting antenna being connected to the antenna switch, the output connected to the first input of the adder, the output of the adder is connected to the input of the location receiver, the output of the location receiver is connected to a portable personal computer, the output of the navigation receiver is connected to a portable personal computer, the portable personal computer is connected to the control input of the accurate clock pulse generator and the control input of the antenna switch, the output of the accurate synchronization pulse generator is connected to the input of the antenna switch and the input of the attenuator, the output which is connected to the second input of the adder, the mobile receiving station consists of a UAV with a receiving antenna, a location receiver, a microcomputer and a navigation receiver placed on it, the antenna connected to the input of the location receiver, the output of the location receiver connected to the microcomputer, the output of the navigation receiver connected to the microcomputer, moreover, the navigation receiver of the fixed point is designed to determine the coordinates of the fixed point, the navigation receiver of the moving receiving point This is designed to determine the coordinates of the mobile receiving point, while the fixed point implements the functions of generating and emitting accurate synchronization pulses and receiving them, receiving IRI signals, converting the received signals to digital form, followed by their recording on a machine storage medium (MNI), a mobile receiving point implements the functions of receiving accurate synchronization pulses, receiving IRI signals, converting the received signals to digital form with their subsequent recording to a removable MINI, joint processing of signals als, taken fixed point and moving a receiving point is made on the portable PC after the fixed point UAV landing, the information generated on the movable infeed station, is entered in the portable personal computer with a fixed point PIM extracted from the moving receiver points.
RU2018112597A 2018-04-06 2018-04-06 Correlation and basic system of location of fixed sources of radio emission with use of unmanned aircraft RU2674265C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018112597A RU2674265C1 (en) 2018-04-06 2018-04-06 Correlation and basic system of location of fixed sources of radio emission with use of unmanned aircraft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018112597A RU2674265C1 (en) 2018-04-06 2018-04-06 Correlation and basic system of location of fixed sources of radio emission with use of unmanned aircraft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2674265C1 true RU2674265C1 (en) 2018-12-06

Family

ID=64603886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018112597A RU2674265C1 (en) 2018-04-06 2018-04-06 Correlation and basic system of location of fixed sources of radio emission with use of unmanned aircraft

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2674265C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2775299C1 (en) * 2021-08-26 2022-06-29 Общество с ограниченной ответственностью "Специальный Технологический Центр" Method and device for determining the coordinates of the radio emission source

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0836040A (en) * 1994-07-25 1996-02-06 Mitsubishi Electric Corp Radiowave source position locating device
US5719584A (en) * 1996-09-03 1998-02-17 Harris Corporation System and method for determining the geolocation of a transmitter
RU2163383C2 (en) * 1999-05-14 2001-02-20 Акционерное общество открытого типа "Лантан" Device computing cross correlation function in spaced apart radar system
EP1471364A2 (en) * 2003-04-21 2004-10-27 Northrop Grumman Corporation A method of passively estimating an emitter's position and velocity using bearings-only without requiring observer acceleration
RU2006119569A (en) * 2006-06-05 2007-12-27 Санкт-Петербургское высшее училище радиоэлектроники ПВО (RU) METHOD AND DEVICE OF CORRELATION IDENTIFICATION OF DIRECTORS
US7777676B2 (en) * 2008-07-11 2010-08-17 Toa Systems, Inc. Method of lightning location using time difference of arrival technology with auto correlation
RU2510618C2 (en) * 2012-07-27 2014-04-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Связь" Method of determining coordinates of radio-frequency radiation source onboard aircraft
RU2620607C1 (en) * 2016-02-05 2017-05-29 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия воздушно-космической обороны им. Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации Device for searching for thrown interference transmitters

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0836040A (en) * 1994-07-25 1996-02-06 Mitsubishi Electric Corp Radiowave source position locating device
US5719584A (en) * 1996-09-03 1998-02-17 Harris Corporation System and method for determining the geolocation of a transmitter
RU2163383C2 (en) * 1999-05-14 2001-02-20 Акционерное общество открытого типа "Лантан" Device computing cross correlation function in spaced apart radar system
EP1471364A2 (en) * 2003-04-21 2004-10-27 Northrop Grumman Corporation A method of passively estimating an emitter's position and velocity using bearings-only without requiring observer acceleration
RU2006119569A (en) * 2006-06-05 2007-12-27 Санкт-Петербургское высшее училище радиоэлектроники ПВО (RU) METHOD AND DEVICE OF CORRELATION IDENTIFICATION OF DIRECTORS
US7777676B2 (en) * 2008-07-11 2010-08-17 Toa Systems, Inc. Method of lightning location using time difference of arrival technology with auto correlation
RU2510618C2 (en) * 2012-07-27 2014-04-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Связь" Method of determining coordinates of radio-frequency radiation source onboard aircraft
RU2620607C1 (en) * 2016-02-05 2017-05-29 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия воздушно-космической обороны им. Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации Device for searching for thrown interference transmitters

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2775299C1 (en) * 2021-08-26 2022-06-29 Общество с ограниченной ответственностью "Специальный Технологический Центр" Method and device for determining the coordinates of the radio emission source
RU2812755C2 (en) * 2022-07-05 2024-02-01 Российская Федерация, от имени которой выступает федеральное государственное казенное учреждение "Управление авиации" Device for determining object coordinates
RU2800227C1 (en) * 2022-08-03 2023-07-19 Дмитрий Геннадьевич Митрофанов Air object ranging system
RU2798923C1 (en) * 2022-09-07 2023-06-28 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации Method for detecting and determining coordinates of radio emission sources

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1751498B1 (en) System and method for inverse multilateration
RU2624461C1 (en) Method of determining coordinates of object
JP2001337157A (en) Local positioning system using ultrasonic wave
Fokin et al. Algorithm for positioning in non-line-of-sight conditions using unmanned aerial vehicles
US20150241545A1 (en) Single Platform Doppler Geolocation
Fokin Passive geolocation with unmanned aerial vehicles using TDOA-AOA measurement processing
RU2506605C2 (en) Ranging method and device to determine coordinates of radiation source
Mototolea et al. Detection and localization of small drones using commercial off-the-shelf fpga based software defined radio systems
Aguilera et al. Doppler compensation algorithm for chirp-based acoustic local positioning systems
Stefanski Asynchronous time difference of arrival (ATDOA) method
CN110471029A (en) A kind of Single passive location method and device based on Extended Kalman filter
RU2674265C1 (en) Correlation and basic system of location of fixed sources of radio emission with use of unmanned aircraft
Stefanski Asynchronous wide area multilateration system
CN103885031A (en) Moving satellite interference source positioning method based on searching optimization filtering
Nabila et al. A 3D Multilateration Using RF Burst
Cuccoli et al. Coordinate registration method based on sea/land transitions identification for over-the-horizon sky-wave radar: Numerical model and basic performance requirements
Zhao et al. Application of differential time synchronization in indoor positioning
Guo et al. The Combined use of Doppler Observation and DTOA Measurement of 1090 MHz ADS-B Signals for Wide Area Multilateration
Ostroumov Passive positioning method using distance measuring equipment and automatic dependent surveillance-broadcast data
Toth et al. Georeferencing in GNSS-challenged environment: Integrating UWB and IMU technologies
Kaniewski et al. UWB-Based Positioning System for Supporting Lightweight Handheld Ground-Penetrating Radar
Mehrez et al. Indoor performance of a sub-sampling multi-standard gnss receiver
Al Aziz Navigation for UAVs using signals of opportunity
RU2775299C1 (en) Method and device for determining the coordinates of the radio emission source
Ambroziak et al. Asynchronous and self-organizing radiolocation system—AEGIR

Legal Events

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

Effective date: 20200407