RU2715562C1 - Фазовый способ пеленгации двух источников излучения - Google Patents

Фазовый способ пеленгации двух источников излучения Download PDF

Info

Publication number
RU2715562C1
RU2715562C1 RU2019130996A RU2019130996A RU2715562C1 RU 2715562 C1 RU2715562 C1 RU 2715562C1 RU 2019130996 A RU2019130996 A RU 2019130996A RU 2019130996 A RU2019130996 A RU 2019130996A RU 2715562 C1 RU2715562 C1 RU 2715562C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radiation source
signals
short
source
radiation
Prior art date
Application number
RU2019130996A
Other languages
English (en)
Inventor
Игорь Николаевич Валяев
Владимир Павлович Коваленко
Владимир Владимирович Миронов
Залимхан Нурланович Турлов
Александр Семенович Чеботарев
Original Assignee
Акционерное общество "Особое конструкторское бюро Московского энергетического института"
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 Акционерное общество "Особое конструкторское бюро Московского энергетического института" filed Critical Акционерное общество "Особое конструкторское бюро Московского энергетического института"
Priority to RU2019130996A priority Critical patent/RU2715562C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2715562C1 publication Critical patent/RU2715562C1/ru

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
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02—Direction-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 radio waves
    • G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • 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
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02—Direction-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 radio waves
    • G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/46—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using antennas spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems
    • 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
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02—Direction-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 radio waves
    • G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/46—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using antennas spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems
    • G01S3/465—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using antennas spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems the waves arriving at the aerials being frequency modulated and the frequency difference of signals therefrom being measured
    • 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
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02—Direction-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 radio waves
    • G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/46—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using antennas spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems
    • G01S3/48—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using antennas spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems the waves arriving at the antennas being continuous or intermittent and the phase difference of signals derived therefrom being measured
    • 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
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02—Direction-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 radio waves
    • G01S3/72—Diversity systems specially adapted for direction-finding
    • 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
    • G01S7/2921—Extracting wanted echo-signals based on data belonging to one radar period
    • 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
    • G01S7/2921—Extracting wanted echo-signals based on data belonging to one radar period
    • G01S7/2922—Extracting wanted echo-signals based on data belonging to one radar period by using a controlled threshold

Abstract

Изобретение относится к области радиолокации, радионавигации и может быть использовано для определения угловых координат источников излучения сигналов. Достигаемый технический результат изобретения заключается в решении задачи одновременной пеленгации источника постоянного излучения и источника кратковременного излучения. Технический результат достигается за счет измерения уровня сигнала после корреляционной обработки, при превышении которым заданного порога фиксируется момент включения источника кратковременного излучения, за счет измерения квадратурных значений сигналов источника постоянного излучения до момента включения источника кратковременного излучения и после его выключения, за счет использования этих значений при вычислении временного сдвига сигналов источника кратковременного излучения. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области радиолокации, радионавигации и может быть использовано для определения угловых координат источников излучения сигналов. Известны фазовые способы пеленгации (патент РФ №2518428, патент РФ №2669385; Космические радиотехнические комплексы. Под ред. Бычкова С.И. М.: Сов. радио, 1967, с. 130-138; Денисов В.П., Дубинин Д.В. Фазовые радиопеленгаторы. Томск.: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2002, с. 8).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является фазовый способ пеленгации (патент РФ №2669385, 2018), который и выбран в качестве прототипа. Известный способ основан на приеме сигналов на две пространственно разнесенные антенны, преобразовании принимаемых сигналов двумя приемниками соответственно, корреляционной обработке принимаемых сигналов, по результатам которой вычисляют временной сдвиг между сигналами, принятыми каждой из антенн. Величину временного сдвига используют при вычислении угловых координат (направляющих углов) источника излучения. Известный способ обеспечивает одновременную пеленгацию двух источников излучения с разными спектральными характеристиками.
Недостатком известного способа является то, что он не рассматривает задачу одновременной пеленгации двух источников излучения, имеющих разные временные характеристики излучения. А именно, задачу одновременной пеленгации источника постоянного излучения и источника кратковременного излучения.
Признаки настоящего изобретения, совпадающие и признаками прототипа: использование двух пространственно разнесенных антенн, двух приемников, корреляционной обработки принимаемых сигналов и вычислении временного сдвига между сигналами, принятыми каждой из антенн.
Технической задачей настоящего изобретения является одновременная пеленгация источника постоянного излучения и источника кратковременного излучения.
Технический результат - патентуемое изобретение обеспечивает создание фазовых пеленгаторов, реализующих одновременную пеленгацию источника постоянного излучения и источника кратковременного излучения.
Сущность патентуемого изобретения - фазовый способ пеленгации двух источников излучения поясняется описанием и чертежом, представленным на фиг. 1.
Структурная схема пеленгатора, реализующего предлагаемый способ пеленгации (см. фиг. 1), содержит пространственно разнесенные на расстояние
Figure 00000001
первую антенну 1 и вторую антенну 2, соединенные с первым приемником 3 и вторым приемником 4 соответственно, коррелятор 5, входы которого соединены с выходами первого 3 и второго 4 приемников соответственно и вычислитель 6, вход которого соединен с выходом коррелятор 5. С выходов вычислителя 6 поступают данные о направляющих углах между направлением на источник излучения и линией соединяющей разнесенные антенны, угле θn - направляющем угле на источник постоянного излучения и угле θк - направляющем угле на источник кратковременного излучения.
При пеленгации источника постоянного излучения, сигналы на выходах приемников можно представить в виде: U1=An cos ω0t и U2=An cos ω0(t+τn),
где An, τn, ω0 - амплитуда, временной сдвиг сигналов и центральная частота настройки приемников.
После преобразования в приемниках и корреляционной обработки (перемножения и усреднения) получают квадратурные значения следующего вида:
Figure 00000002
и
Figure 00000003
Временной сдвиг сигналов источника постоянного излучения вычисляют по формуле:
Figure 00000004
Измеряют уровень сигнала после корреляционной обработки
Figure 00000005
При превышении этого сигнала заданного порога, фиксируют момент включения источника кратковременного излучения. Значение заданного порогового уровня определяется уровнем излучения постоянного источника и шумовой составляющей.
При этом на выходах приемников имеем суммарный сигнал источников постоянного и кратковременного излучения, который можно представить в виде:
U1=An cosω0t+Ак cosω0t и U2=An cosω0(t+τn)+Ак cosω0(t+τк),
где Ак и τк - амплитуда и временной сдвиг сигналов источника кратковременного излучения.
После корреляционной обработки получают квадратурные значения следующего вида:
Figure 00000006
и
Figure 00000007
Временной сдвиг сигналов источника кратковременного излучения вычисляют по формуле:
Figure 00000008
Направляющий угол (угол между направлением на источник излучения и линией соединяющей разнесенные антенны) на источник излучения вычисляют по формуле:
Figure 00000009
, где τ - временной сдвиг сигналов, с - скорость света,
Figure 00000010
- расстояние между разнесенными антеннами.
Для учета возможного изменения уровня сигнала постоянного источника излучения во время излучения кратковременного источника, измеряют квадратурные значения сигналов постоянного источника излучения перед включением кратковременного источника Iпн,Qпн и после его выключения Iпк,Qпк. Вычисляют среднее значение полученных измерений
Iпср=Iпн+Iпк/2 и Qпср=Qпн+Qпк/2. При вычислении временного сдвига сигналов источника кратковременного излучения используют полученные средние значения
Figure 00000011
Предлагаемый фазовый способ пеленгации может быть использован, в частности, при регистрации вспышек на Солнце. В этом случае постоянным источником излучения является само Солнце, кратковременным источником излучения - активная область.

Claims (1)

  1. Фазовый способ пеленгации двух источников излучения, основанный на приеме сигналов от источника постоянного излучения на две пространственно разнесенные антенны, преобразовании принимаемых сигналов двумя приемниками соответственно, корреляционной обработке принимаемых сигналов, измерении квадратурных значений In,Qn обрабатываемых сигналов, вычислении временного сдвига принимаемых сигналов
    Figure 00000012
    , где ω0 - центральная частота настройки приемников, вычислении направляющего угла на источник излучения (угла между направлением на источник излучения и линией, соединяющей разнесенные антенны)
    Figure 00000013
    , где τn - временной сдвиг сигналов, с - скорость света,
    Figure 00000014
    - расстояние между разнесенными антеннами, отличающийся тем, что измеряют уровень сигнала после корреляционной обработки
    Figure 00000015
    , при превышении этого сигнала заданного порога, который определяется уровнем излучения постоянного источника и шумовой составляющей, фиксируют момент включения источника кратковременного излучения, измеряют квадратурные значения сигналов источника постоянного излучения перед включением источника кратковременного излучения Iпн,Qпн и после его выключения Iпк,Qпк, вычисляют среднее значение полученных измерений Iпср=Iпн+Iпк/2 и Qпср=Qпн+Qпк/2, измеряют квадратурные значения Iс, Qс одновременно принимаемых сигналов источников постоянного и кратковременного излучения, вычисляют временной сдвиг сигналов источника кратковременного излучения
    Figure 00000016
    , вычисляют направляющий угол на источник кратковременного излучения
    Figure 00000017
    .
RU2019130996A 2019-10-02 2019-10-02 Фазовый способ пеленгации двух источников излучения RU2715562C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019130996A RU2715562C1 (ru) 2019-10-02 2019-10-02 Фазовый способ пеленгации двух источников излучения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019130996A RU2715562C1 (ru) 2019-10-02 2019-10-02 Фазовый способ пеленгации двух источников излучения

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2715562C1 true RU2715562C1 (ru) 2020-03-02

Family

ID=69768284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019130996A RU2715562C1 (ru) 2019-10-02 2019-10-02 Фазовый способ пеленгации двух источников излучения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2715562C1 (ru)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004271189A (ja) * 2003-03-05 2004-09-30 Toshiba Corp 方向探知装置
RU2330305C1 (ru) * 2007-02-20 2008-07-27 Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского Фазовый пеленгатор
CN102193080A (zh) * 2010-02-18 2011-09-21 三星电子株式会社 用于估计到达角的方法和设备
US20120127035A1 (en) * 2010-11-18 2012-05-24 Wisconsin Alumni Research Foundation Electrically small, source direction resolving antennas
RU2474835C1 (ru) * 2011-09-26 2013-02-10 Открытое акционерное общество "Особое конструкторское бюро Московского энергетического института" Корреляционно-фазовый пеленгатор
WO2018042484A1 (ja) * 2016-08-29 2018-03-08 三菱電機株式会社 到来方向推定装置
RU2669385C1 (ru) * 2018-03-14 2018-10-11 Акционерное общество "Особое конструкторское бюро Московского энергетического института" Фазовый способ пеленгации
RU2684321C1 (ru) * 2018-01-10 2019-04-08 Акционерное общество "Калужский научно-исследовательский радиотехнический институт" Фазовый пеленгатор

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004271189A (ja) * 2003-03-05 2004-09-30 Toshiba Corp 方向探知装置
RU2330305C1 (ru) * 2007-02-20 2008-07-27 Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского Фазовый пеленгатор
CN102193080A (zh) * 2010-02-18 2011-09-21 三星电子株式会社 用于估计到达角的方法和设备
US20120127035A1 (en) * 2010-11-18 2012-05-24 Wisconsin Alumni Research Foundation Electrically small, source direction resolving antennas
RU2474835C1 (ru) * 2011-09-26 2013-02-10 Открытое акционерное общество "Особое конструкторское бюро Московского энергетического института" Корреляционно-фазовый пеленгатор
WO2018042484A1 (ja) * 2016-08-29 2018-03-08 三菱電機株式会社 到来方向推定装置
RU2684321C1 (ru) * 2018-01-10 2019-04-08 Акционерное общество "Калужский научно-исследовательский радиотехнический институт" Фазовый пеленгатор
RU2669385C1 (ru) * 2018-03-14 2018-10-11 Акционерное общество "Особое конструкторское бюро Московского энергетического института" Фазовый способ пеленгации

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10557933B2 (en) Radar device and position-determination method
US7859450B2 (en) Detection and ranging appartus and detection and ranging method
US10955542B2 (en) Radar apparatus and direction-of-arrival estimation device
US9939524B2 (en) Systems and methods for measuring velocity with a radar altimeter
US9864053B2 (en) Systems and methods for using velocity measurements to adjust doppler filter bandwidth
US10663561B2 (en) Radar signal processing device
JP6324327B2 (ja) パッシブレーダ装置
WO2022061828A1 (zh) 一种雷达探测方法及相关装置
US10408925B1 (en) Low probability of intercept laser range finder
WO2012057655A1 (en) A radar station, featuring broadband, linear- frequency-modulated, continuous-wave emission
RU2474835C1 (ru) Корреляционно-фазовый пеленгатор
US11808894B2 (en) LiDAR device using time delayed local oscillator light and operating method thereof
KR102158740B1 (ko) 레이다 DoA 추정 시스템 및 방법
RU2669385C1 (ru) Фазовый способ пеленгации
RU2715562C1 (ru) Фазовый способ пеленгации двух источников излучения
RU2631422C1 (ru) Корреляционно-фазовый пеленгатор
RU128726U1 (ru) Устройство для оценки разности моментов приема радиосигналов в двух разнесенных приемных пунктах
US20180038934A1 (en) Discrimination of signal angle of arrival using at least two antennas
RU2290658C1 (ru) Фазовый способ пеленгации и фазовый пеленгатор для его осуществления
AU698851B2 (en) Detection of spread spectrum signals
CA1159934A (en) Cancellation of group delay error by dual speed of rotation
RU2681203C1 (ru) Фазовый способ пеленгации и фазовый пеленгатор
RU2699240C1 (ru) Способ определения координат цели в рлс с непрерывным излучением
JP5611294B2 (ja) 探知測距装置
RU2471200C1 (ru) Способ пассивного обнаружения и пространственной локализации подвижных объектов