RU2710026C1 - Способ передачи информации от подводного объекта на летательный аппарат - Google Patents
Способ передачи информации от подводного объекта на летательный аппарат Download PDFInfo
- Publication number
- RU2710026C1 RU2710026C1 RU2018143738A RU2018143738A RU2710026C1 RU 2710026 C1 RU2710026 C1 RU 2710026C1 RU 2018143738 A RU2018143738 A RU 2018143738A RU 2018143738 A RU2018143738 A RU 2018143738A RU 2710026 C1 RU2710026 C1 RU 2710026C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aircraft
- waves
- frequency
- underwater object
- electromagnetic
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
- G01S13/76—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
- G01S13/78—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted discriminating between different kinds of targets, e.g. IFF-radar, i.e. identification of friend or foe
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/28—Details of pulse systems
- G01S7/285—Receivers
- G01S7/292—Extracting wanted echo-signals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/28—Details of pulse systems
- G01S7/285—Receivers
- G01S7/295—Means for transforming co-ordinates or for evaluating data, e.g. using computers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/02—Transmitters
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/74—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for increasing reliability, e.g. using redundant or spare channels or apparatus
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиолокационных и гидроакустических системах при организации комбинированных каналов связи в морских условиях. Достигаемый технический результат – увеличение времени сеанса связи между движущимся подводным объектом и летательным аппаратом. Указанный результат достигается за счет того, что изменяют частоту электромагнитных волн синхронно с изменением угла падения по определенному закону. 2 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области специальной радиотехники, и может быть использовано в радиолокационных и гидроакустических системах при организации комбинированных каналов связи в морских условиях.
Известно, что при передаче информации между объектами, находящимися в разнородных физических средах (вода, воздух, грунт и др.), возникает проблема выбора: или единого оптимального носителя сигнала для этих сред, или оптимизации согласования различных носителей на границе раздела сред.
В частности, при организации связи на море для передачи сообщений от подводного объекта (ПО) на летательный аппарат (ЛА) может быть использован способ радиолокационного считывания акустических вибраций водной поверхности, облучаемой гидроакустическими волнами Ю.П. Дьяков, К.К. Ляпин, Н.И. Поздняков и др. Радиофизический метод зондирования гидроакустических полей. / Тезисы четырнадцатой Всесоюзной школы-семинара по статистической гидроакустике. - М: Акустический институт им. акад. Н.Н. Андреева АН СССР, 1986, с. 94-97; Патент РФ на изобретение №2257692 от 28.06.2005], см. Фиг. 1.
Акустический излучатель помещен в точке А на ПО, частота акустических волн Ω a . Излучатель электромагнитных волн (ЭМВ) с частотой ω находится на ЛА в точке В. В общем виде отраженный сигнал ищется в точке С, он состоит из трех компонент: средней (СК) с частотой ω и двух комбинационных - верхней (ВКК) и нижней (НКК) с частотами соответственно ω+Ω a и ω - Ω a . Обозначения расшифрованы ниже.
Наиболее близким к предполагаемому изобретению является способ передачи информации, известный из статьи [Ю.П. Дьяков, К.К. Ляпин, Н.И. Поздняков и др. Радиофизический метод зондирования гидроакустических полей] и рассматриваемый в качестве прототипа, согласно которому предполагается фиксированное положение в пространстве как ПО, так и ЛА (вертолет, дирижабль, геостационарный спутник). При этом реализуется главное преимущество: полезная часть отраженного сигнала (ВКК) при соблюдении определенных условий направлена точно на ЛА (точка С совмещается с точкой В, Фиг. 1).
Однако в реальной обстановке на море и ПО и, особенно, ЛА (обычно -самолет) перемещаются в пространстве, ориентация антенн также заранее неизвестна, поэтому поиск и удержание в контакте освещаемых на поверхности зон («пятен засветки») на водной поверхности вырастает в сложную техническую и тактическую задачу.
Согласно способу, описанному в патенте [Патент РФ на изобретение №2257692 от 28.06.2005], эта задача в какой-то мере решается предварительным вызовом, посылаемым с ЛА на ПО с помощью лазерного луча, в результате чего их антенные устройства ориентируются встречно. Однако с изменением угла облучения поверхности электромагнитными волнами диаграмма направленности ВКК уходит из захвата антенной ЛА, и время связи значительно сокращается.
Целью предполагаемого изобретения является увеличение времени сеанса связи между движущимися подводным объектом и летательным аппаратом посредством удержания направленности ВКК путем перестройки частоты ω.
Теоретические расчеты показывают [Ю.П. Дьяков, К.К. Ляпин, Н.И. Поздняков и др. Радиофизический метод зондирования гидроакустических полей], что отраженная верхняя комбинационная компонента (ВКК) электромагнитных волн, несущая полезную информацию, может быть записана в виде:
где:
К - волновое число ЭМВ;
К а - волновое число акустических волн;
Еизл - напряженность поля, излучаемого с ЛА;
ω - круговая частота ЭМВ;
R0 - расстояние от ЛА до центра облучаемого участка;
R a 0 - расстояние от ПО до центра облучаемого участка;
r0 - расстояние от точки наблюдения до центра облучаемого участка;
М, N - коэффициенты, учитывающие векторные соотношения падающей и отраженной волн;
q0 - орт направления падения ЭМВ;
х, z - орты координат;
v - орт нормали к поверхности ξ(x,y,t),
ρс а - акустический импеданс воды,
Pm - амплитуда акустического давления,
Ω a - круговая частота акустических колебаний,
- приращение расстояния до текущей точки на поверхности моря по сравнению с расстоянием до начала координат, которое помещено в середину освещаемой площадки;
При выполнении условия:
т.е. при встречном облучении и при К а =2К показатель экспоненты ВКК в выражении (1) обращается в 0, и ВКК не зависит от крупного морского волнения. При этом максимум отраженного ЭМ поля ВКК наблюдается в направлении, определяемом условием:
где λ и λ a - длины волн ЭМ и акустической соответственно.
При постоянстве частот облучения в случае отклонения направления падения ЭМВ от встречного на некоторый угол Θ произойдет симметричное отклонение ВКК на такой же угол, см. Фиг. 2:
т.е. ВКК, несущая полезную информацию, выйдет из диаграммы направленности приемной антенны ЛА, и связь прервется.
Переходя к частотам, выражение (3) записываем:
где с и c a соответственно скорости электромагнитных и акустических волн.
Поставив в зависимость от времени частоту ЭМВ ω и угол Θ и дифференцируя, получаем:
Поставленная изобретением цель достигается тем, что синхронно с изменением угла облучения при пролете ЛА изменяют частоту облучения ЭМВ ω в соответствии с выражением (5). При этом максимум переизлученной ВКК будет оставаться в пределах диаграммы направленности приемной антенны ЛА, продлевая сеанс передачи информации.
Claims (7)
- Способ передачи информации от подводного объекта на летательный аппарат, основанный на встречном облучении участка морской поверхности с подводного объекта акустическими волнами и с летательного аппарата электромагнитными волнами, отличающийся тем, что, с целью увеличения времени сеанса связи, частоту электромагнитных волн изменяют синхронно с изменением угла падения волн в соответствии с законом:
- где: с и с а соответственно скорости электромагнитных и акустических волн;
- ω - частота облучения электромагнитных волн;
- Ω - частота акустических колебаний;
- Θ - угол облучения электромагнитной волной морской поверхности при полете летательного аппарата;
- обеспечивая нахождение максимума переизлученной верхней комбинационной компоненты электромагнитной волны в пределах диаграммы направленности приемной антенны летательного аппарата.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018143738A RU2710026C1 (ru) | 2018-12-10 | 2018-12-10 | Способ передачи информации от подводного объекта на летательный аппарат |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018143738A RU2710026C1 (ru) | 2018-12-10 | 2018-12-10 | Способ передачи информации от подводного объекта на летательный аппарат |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2710026C1 true RU2710026C1 (ru) | 2019-12-24 |
Family
ID=69022936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018143738A RU2710026C1 (ru) | 2018-12-10 | 2018-12-10 | Способ передачи информации от подводного объекта на летательный аппарат |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2710026C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2733085C1 (ru) * | 2020-02-19 | 2020-09-29 | Александр Петрович Волощенко | Способ связи подводного аппарата с летательным аппаратом |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4203108A (en) * | 1961-08-18 | 1980-05-13 | Hrant Eknayan | Underwater detection system |
US4290125A (en) * | 1980-03-14 | 1981-09-15 | Keisuke Honda | Fish detector capable of detecting species of fish |
US5095467A (en) * | 1990-09-14 | 1992-03-10 | Alliant Techsystems Inc. | Target tracking system for determining bearing of a target |
JPH08201500A (ja) * | 1995-01-31 | 1996-08-09 | Nec Corp | 水中音響信号検出装置 |
RU2134023C1 (ru) * | 1998-06-16 | 1999-07-27 | Государственное унитарное предприятие Санкт-Петербургское морское бюро машиностроения "Малахит" | Способ двусторонней связи с подводным объектом |
RU2247409C1 (ru) * | 2003-07-21 | 2005-02-27 | Бахарев Сергей Алексеевич | Способ высоконаправленного излучения и приема широкополосных гидроакустических сигналов |
RU2356060C1 (ru) * | 2007-10-19 | 2009-05-20 | ОАО "Концерн "Океанприбор" | Способ измерения характеристики направленности гидроакустической антенны в условиях распространения многолучевого сигнала |
RU2472236C1 (ru) * | 2011-06-15 | 2013-01-10 | Учреждение Российской академии наук Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения РАН (СКБ САМИ ДВО РАН) | Способ передачи информационных волн в морской среде |
-
2018
- 2018-12-10 RU RU2018143738A patent/RU2710026C1/ru active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4203108A (en) * | 1961-08-18 | 1980-05-13 | Hrant Eknayan | Underwater detection system |
US4290125A (en) * | 1980-03-14 | 1981-09-15 | Keisuke Honda | Fish detector capable of detecting species of fish |
US5095467A (en) * | 1990-09-14 | 1992-03-10 | Alliant Techsystems Inc. | Target tracking system for determining bearing of a target |
JPH08201500A (ja) * | 1995-01-31 | 1996-08-09 | Nec Corp | 水中音響信号検出装置 |
RU2134023C1 (ru) * | 1998-06-16 | 1999-07-27 | Государственное унитарное предприятие Санкт-Петербургское морское бюро машиностроения "Малахит" | Способ двусторонней связи с подводным объектом |
RU2247409C1 (ru) * | 2003-07-21 | 2005-02-27 | Бахарев Сергей Алексеевич | Способ высоконаправленного излучения и приема широкополосных гидроакустических сигналов |
RU2356060C1 (ru) * | 2007-10-19 | 2009-05-20 | ОАО "Концерн "Океанприбор" | Способ измерения характеристики направленности гидроакустической антенны в условиях распространения многолучевого сигнала |
RU2472236C1 (ru) * | 2011-06-15 | 2013-01-10 | Учреждение Российской академии наук Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения РАН (СКБ САМИ ДВО РАН) | Способ передачи информационных волн в морской среде |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2733085C1 (ru) * | 2020-02-19 | 2020-09-29 | Александр Петрович Волощенко | Способ связи подводного аппарата с летательным аппаратом |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3903520A (en) | Underwater object locating system | |
RU2444755C1 (ru) | Способ обнаружения и пространственной локализации воздушных объектов | |
RU2444754C1 (ru) | Способ обнаружения и пространственной локализации воздушных объектов | |
Brookner | Recent developments and future trends in phased arrays | |
CN110764059B (zh) | 一种收发垂直波束三坐标相控阵雷达方法 | |
RU2710026C1 (ru) | Способ передачи информации от подводного объекта на летательный аппарат | |
Barrick | History, present status, and future directions of HF surface-wave radars in the US | |
US11953580B2 (en) | Over the horizon radar (OTH) system and method | |
RU2410712C1 (ru) | Способ обнаружения воздушных объектов | |
Aldowesh et al. | A passive bistatic radar experiment for very low radar cross-section target detection | |
Ahmed et al. | A novel hybrid AoA and TDoA solution for transmitter positioning | |
RU2444753C1 (ru) | Способ радиоконтроля воздушных объектов | |
RU2444756C1 (ru) | Способ обнаружения и локализации воздушных объектов | |
US3130408A (en) | Signal direction finder system | |
US3413633A (en) | Method and apparatus for the radio-electric exploration of space | |
Belova et al. | Experimental research of the interference and phase structure of the power flux from a local source in shallow water | |
Kirkpatrick | Development of a monopulse radar system | |
RU2572584C1 (ru) | Способ радиоконтроля радиомолчащих объектов | |
Zhang et al. | Overview of data acquisition technology in underwater acoustic detection | |
RU2696558C1 (ru) | Способ радиоэлектронного подавления приемных устройств потребителей глобальных навигационных спутниковых систем | |
RU2541886C2 (ru) | Комплекс радиоэлектронного подавления системы радиосвязи | |
JP2861803B2 (ja) | 信号検出方式 | |
RU2726939C1 (ru) | Комплекс создания радиопомех аппаратуре потребителей глобальных навигационных спутниковых систем | |
Ungan et al. | A space-time coded mills cross mimo architecture to improve doa estimation and its performance evaluation by field experiments | |
RU131201U1 (ru) | Радиолокационная система |