RU2717231C1 - Difference-ranging method of determining coordinates of a radio-frequency source - Google Patents
Difference-ranging method of determining coordinates of a radio-frequency source Download PDFInfo
- Publication number
- RU2717231C1 RU2717231C1 RU2019131770A RU2019131770A RU2717231C1 RU 2717231 C1 RU2717231 C1 RU 2717231C1 RU 2019131770 A RU2019131770 A RU 2019131770A RU 2019131770 A RU2019131770 A RU 2019131770A RU 2717231 C1 RU2717231 C1 RU 2717231C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coordinates
- iri
- cppo
- signals
- signal
- 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
- 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
- G01S3/72—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
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
- G01S5/06—Position of source determined by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в многопозиционных радиотехнических системах для определения координат (ОК) заданных источников радиоизлучения (ИРИ) с кодовым или временным разделением каналов.The invention relates to radio engineering and can be used in multi-position radio systems to determine the coordinates (OK) of the given sources of radio emission (IRI) with code or time division of channels.
Известен способ измерения взаимной задержки MSK сигналов пакетных радиосетей в разностно-дальномерной системе местоопределения (см. Пат. РФ №2623094, МПК G01S 5/06, опубл. 22.06.2017, бюл. №18). Способ предполагает прием периферийными пунктами приема (ППП) разностно-дальномерной системы местоопределения (РДСМО) сигналов пакетных радиосетей, измерение времени прихода сигналов относительно единой шкалы времени, передачу по линии связи измеренных значений на центральный пункт приема и обработки (ЦППО), где вычисляют взаимные задержки сигналов τi,n, причем модуль взаимно корреляционной функции (ВКФ) R(τ) вычисляют с помощью парциальных ВКФ, чем достигается повышение точности измерения τi,n.A known method of measuring the mutual delay of the MSK signals of packet radio networks in a differential ranging system for positioning (see US Pat. RF No. 2623094, IPC
Однако аналогу присущи недостатки, ограничивающие его применение. Основным из них является недостаточная точность ОК ИРИ. Кроме того, ему присуща сложность при реализации ППП. Способ предусматривает использование на всех ППП системы единого времени при измерении задержки сигналов. Отсутствие привязки измеренных значений задержки сигнала на ППП к заданному источнику радиоизлучения при оценке их координат в условиях, когда работа нескольких ИРИ осуществляется на одной частоте (ИРИ с временным или кодовым разделением) приводит к ошибкам оценки координат ИРИ.However, the analogue has disadvantages that limit its use. The main one is the lack of accuracy OK IRI. In addition, it is inherent in the complexity of the implementation of the RFP. The method involves the use of a single time on all IFR systems in measuring signal delay. The lack of reference to the measured signal delay values on the IFR to a given source of radio emission when evaluating their coordinates under conditions when several IRIs operate at the same frequency (IRI with time or code separation) leads to errors in evaluating the coordinates of the IRI.
Известны Пат. РФ №№2258242, 2309420, 2521084 и др., эффективность применения которых резко падает при оценке координат ИРИ с временным или кодовым разделением каналов. В зависимости от длительности оценки задержек сигналов τi,n возникают ошибки ОК различной природы.Pat. RF №№2258242, 2309420, 2521084, etc., the effectiveness of which decreases sharply when evaluating the coordinates of the IRI with time or code division of channels. Depending on the duration of the evaluation of the signal delays τ i, n , errors of OK of various nature arise.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является разностно-дальномерный способ определения координат источника радиоизлучения (см. Пат. №2539968, МПК G01S 3/46, опубл. 27.01.2015, бюл. №3).The closest in technical essence to the claimed technical solution is the differential-ranging method for determining the coordinates of the source of radio emission (see Pat. No. 2539968, IPC G01S 3/46, publ. 27.01.2015, bull. No. 3).
Способ-прототип заключается в приеме сигналов ИРИ разнесенными в пространстве периферийными пунктами приема, связанными с ЦППО командными линиями связи и линиями аналоговой ретрансляции сигналов, причем по командным линиям связи с ЦППО на ППП передают команды настройки на частоту сигнала ИРИ, а по линиям аналоговой ретрансляции принятые в ППП сигналы ИРИ передают на ЦППО, где измеряют разности времени приема сигналов в ППП и ЦППО τi,n, i и n - номера ЦППО и ППП соответственно, при этом задержки τi,n определяют как аргумент максимизации модуля взаимнокорреляционной функции, а на их основе вычисление координат ИРИ.The prototype method consists in receiving IRI signals with peripheral receiving points spaced out in space, associated with the CPPO command communication lines and analogue signal relay lines, moreover, the command lines of communication with the CPPO on the SPT transmit tuning commands for the frequency of the IRI signal, and received via analogue relay lines IRI RFP signals are transmitted on TSPPO where the measured time difference in reception signal IFR and TSPPO τ i, n, i and n - number TSPPO and RFP, respectively, the delay τ i, n is defined as an argument maximizing fashion I cross-correlation function, and on the basis of their calculation of the Iranian origin.
Прототип обеспечивает уменьшение количества вычислений при оценке временных задержек, принимаемых на ППП сигналов ИРИ в реализуемой ЦППО процедуре. Кроме того, выполнение ППП максимально упрощено, что способствует широкому применению способа-прототипа в РДСМО. Каждый ППП представляет собой совокупность устройств, выделяющих радиосигналы ИРИ на фоне помех, а также устройств, организующих аналоговые линии ретрансляции.The prototype provides a reduction in the number of calculations when evaluating the time delays received at the IFR signals of the IRI in the implemented CPPO procedure. In addition, the implementation of the RFP is maximally simplified, which contributes to the widespread use of the prototype method in RDSMO. Each RFP is a set of devices that emit radio signals from IRI against the background of interference, as well as devices that organize analog relay lines.
Однако прототипу присущ недостаток, ограничивающий его применение: недостаточная точность определения координат ИРИ, а в ряде случаев он теряет работоспособность. Причиной ошибок ОК прежде всего является многолучевость распространения радиоволн. В результате последние приходят на измеритель с разных направлений и с разной задержкой. Ошибочное определение координат возникает и в тех случаях, когда на частоте искомого ИРИ работают несколько корреспондентов (ИРИ) с временным или кодовым разделением каналов, например, сети Wi-Fi, GSM 2G, UMTS и др.However, the prototype has a disadvantage limiting its use: insufficient accuracy of determining the coordinates of the IRI, and in some cases it loses its functionality. The cause of OK errors is primarily the multipath propagation of radio waves. As a result, the latter come to the meter from different directions and with different delays. Erroneous determination of coordinates also occurs in those cases when several correspondents (IRI) work with the time or code division of channels, for example, Wi-Fi networks, GSM 2G, UMTS, etc.
Рассмотрим возникающие при этом проблемы на плоскости для двух ИРИ, работающих на одной частоте с временным разделением.Consider the problems that arise in this case on the plane for two IRIs operating at the same frequency with time division.
Если временной интервал накопления сигнала в ЦППО окажется много больше, чем интервал передачи данных в используемом стандарте связи (при временном разделении), в накапливаемом сигнале будут присутствовать излучения обеих ИРИ. Это приведет к ошибкам вычисления ВКФ и как следствие - к погрешностям измерения задержек сигнала τi,n. Последнее приводит к ошибкам определения местоположения ИРИ. Если мощность сигнала второго ИРИ на входе приемных трактов ППП окажется выше мощности сигнала искомого ИРИ, в ЦППО будут определены с погрешностями координаты второго ИРИ. Следовательно, это приведет к ошибочному определению местоположения второго ИРИ вместо искомого. При возникновении ситуации, когда мощность сигнала второго ИРИ окажется выше на части ППП, то результаты определения координат непредсказуемы.If the time interval of signal accumulation in the CPPO turns out to be much larger than the data transmission interval in the used communication standard (in time division), the radiation from both IRIs will be present in the accumulated signal. This will lead to errors in the calculation of the TCF and, as a consequence, to errors in the measurement of signal delays τ i, n . The latter leads to errors in determining the location of the IRI. If the signal power of the second IRI at the input of the receive paths of the RFP is higher than the signal power of the desired IRI, the coordinates of the second IRI will be determined with errors in the CPPO. Therefore, this will lead to an erroneous determination of the location of the second IRI instead of the desired one. If a situation arises when the signal power of the second IRI is higher on the IFR part, then the results of determining the coordinates are unpredictable.
Ошибки измерений координат возможны и в ситуации, когда временной интервал накопления сигнала сопоставим с временем передачи данных в используемом стандарте связи. Они возникают при несогласованности начала интервалов накопления сигнала и передачи данных. Координаты искомого ИРИ будут также неправильно определены и в ситуации с согласованными интервалами «накопление - передача», но при работе второго ИРИ.Errors of coordinate measurements are also possible in a situation where the time interval of signal accumulation is comparable with the data transmission time in the used communication standard. They arise when the beginning of the intervals of signal accumulation and data transfer is inconsistent. The coordinates of the desired IRI will also be incorrectly determined in the situation with the agreed intervals "accumulation - transmission", but during the second IRI.
С развитием современных технологий, как военной, так и в гражданской сферах все чаще находят применение беспилотные летательные аппараты (БЛА) и радиоуправляемые авиамодели (РУАМ) для выполнения различных задач. Поэтому актуальной является задача определения местоположения БЛА и РУАМ по излучениям ИРИ, расположенных на их борту. Если в расчетах не учитывать информацию о высоте ИРИ, определенные координаты по широте и долготе не будут соответствовать действительности. В разностно-дальномерном способе местоположение ИРИ координаты определяются пересечением гиперболоидов вращения и линии, образуемые их горизонтальными срезами на разной высоте. Последние будут пересекаться в разных местах по долготе и широте. Из этого следует вывод о том, что необходимо проводить расчеты для всего объема пространства, для получения координат ИРИ с наименьшими погрешностями.With the development of modern technologies, both military and civilian, unmanned aerial vehicles (UAVs) and radio-controlled aircraft models (RUAM) are increasingly being used to perform various tasks. Therefore, the urgent task is to determine the location of UAVs and RUAM from IRI emissions located on their board. If the calculations do not take into account information about the height of the IRI, certain coordinates in latitude and longitude will not correspond to reality. In the difference-ranging method, the location of the IRI coordinates is determined by the intersection of the rotation hyperboloids and the lines formed by their horizontal sections at different heights. The latter will intersect in different places in longitude and latitude. It follows from this that it is necessary to carry out calculations for the entire volume of space in order to obtain the coordinates of the IRI with the smallest errors.
Целью заявляемого технического решения является разработка разностно-дальномерного способа определения координат ИРИ в пространстве, обеспечивающего повышение точности местоположения заданного источника радиоизлучения в условиях многолучевости и работы на одной частоте нескольких ИРИ с временным или кодовым разделением каналов.The purpose of the proposed technical solution is to develop a differential-ranging method for determining the coordinates of the IRI in space, which improves the accuracy of the location of a given source of radio emission in a multipath environment and operates on the same frequency of several IRI with time or code division of channels.
Поставленная цель достигается тем, что в известном разностно-дальномерном способе определения координат ИРИ, основанном на приеме сигналов пространственно разнесенными периферийными пунктами приема, связанных с центральным пунктом приема и обработки командными линиями связи и линиями аналоговой ретрансляции сигнала, причем командными линиями связи с ЦППО на ППП передают команды настройки на частоту сигнала ИРИ, а по линиям аналоговой ретрансляции принятые в ППП сигналы ИРИ передают на ЦППО, где измеряют разность времени приема этих сигналов в ППП и ЦППО τn, где n ∈ 1, 2, …, N - номера ППП и измерительных баз ЦППО - ПППn, на основе которых определяют координаты ИРИ, отличающийся тем, что на ЦППО на подготовительном этапе в виде прямоугольного параллелепипеда задают контролируемый район (КР) и вводят систему координат с началом в одной из его вершин, с осями 0х, 0у и 0z, направленными вдоль граней, примыкающих к выбранной вершине, которые обозначают через А, В и С соответственно, КР делят на элементарные объемы со сторонами а, b и с по осям 0х, 0у и 0z соответственно, объем которых выбирают исходя из заданной точности Δd определения координат ИРИ, определяют координаты центров элементарных объемов (Xi, Yj, Zk), на основе которых формируют объемную матрицу координат Р размерности А'×B'×С', где Xi = ai, i= 1, 2, …, А/а = A', Yj = bj, j = 1, 2, …, B/b = В', Zk = ck, k = 1, 2, …, С/с = С', для каждого элемента (Xi, Yj, Zk) матрицы координат Р всех N измерительных баз определяют эталонные значения разности времени прихода сигнала на ЦППО и ПППn τi,j,k,n, формируют N эталонных матриц Mn, n = 1, 2, …, N, элементами каждой из которых является соответствующее координатам (Xi, Yj, Zk) эталонное значение разности задержки прихода сигналов τi,j,k,n для n-й измерительной базы ЦППО - ПППn, а в процессе работы для учета разности времени приема сигнала вычисляют взаимнокорреляционную функцию (ВКФ) сигналов Rn[τ], принятых на n-м ППП, n = 1, 2, …N, и на ЦППО, для значений временного сдвига в интервале где с* - скорость света, dn - расстояние между ЦППО и n-м ППП, с заданным шагом Δτ, соответствующим частоте дискретизации сигнала, на основе N эталонных матриц Mn формируют корреляционные матрицы Фn путем замены элементов задержки τi,j,k,n на соответствующие им измеренные значения ВКФ Rn[τi,j,k], значения матриц Фn, n = 1, 2, …, N, суммируют по всем N измерительным базам а за наиболее вероятное расположение ИРИ принимают координаты точки (Xi, Yj, Zk), соответствующей максимальному значению элемента матрицы This goal is achieved by the fact that in the known difference-range measuring method for determining the coordinates of the IRI, based on the reception of signals by spatially spaced peripheral reception points associated with a central point of reception and processing by command communication lines and analogue signal relay lines, moreover, command communication lines with the CPPO on the IFR they transmit tuning commands to the frequency of the IRI signal, and along the analogue relay lines received in the IFR, the IRI signals are transmitted to the CPPO, where the difference in the time of reception of these signals is measured ignalov RFP and TSPPO τ n, where n ∈ 1, 2, ..., N - number SPT and measuring bases TSPPO - SPT n, based on which determined IRI coordinates, characterized in that in TSPPO the preparatory phase in the form of a rectangular parallelepiped is set controlled area (CD) and introduce a coordinate system with a origin at one of its vertices, with axes 0x, 0y and 0z, directed along the faces adjacent to the selected vertex, which are denoted by A, B and C, respectively, the RC is divided into elementary volumes with sides a , b and c along the axes 0x, 0y and 0z, respectively, the volume of which is chosen based on the specified accuracy Δd of determining the coordinates of the IRI, the coordinates of the centers of elementary volumes (X i , Y j , Z k ) are determined, on the basis of which a volume coordinate matrix P of dimension A '× B' × C 'is formed, where X i = a i , i = 1, 2, ..., A / a = A ', Y j = bj, j = 1, 2, ..., B / b = B', Z k = ck, k = 1, 2, ..., C / s = C ', for each element (X i , Y j , Z k ) of the coordinate matrix P of all N measuring bases, the reference values of the difference in the time of arrival of the signal to the PSC and SPP n τ i, j, k, n are determined, form N reference matrices M n , n = 1, 2, ..., N, the elements of each of which is corresponding to the coordinates (X i , Y j , Z k ) the reference value of the difference in the delay of the arrival of signals τ i, j, k, n for the n-th measurement base of the CPPO - SPP n , and in the process, to account for the difference in the time of reception of the signal, the cross-correlation function (WPC) of the signals R n [τ], adopted at the n-th IFR, n = 1, 2, ... N, and at the central control center, for the values of the time shift in the interval where c * is the speed of light, d n is the distance between the CPPO and the nth SPP, with a given step Δτ corresponding to the sampling frequency of the signal, based on N reference matrices M n form correlation matrices Ф n by replacing the delay elements τ i, j, k, n to the corresponding measured values of VKF R n [τ i, j, k ], the values of the matrices Ф n , n = 1, 2, ..., N, are summed over all N measuring bases and for the most likely location of the IRI take the coordinates of the point (X i , Y j , Z k ) corresponding to the maximum value of the matrix element
При этом измерение разности времени приема сигналов заданного ИРИ на ЦППО и ППП осуществляют в интервал времени от начала преамбулы до завершения данных (МАС-фрейма), полученных на основе анализа преамбулы и заголовка текущего фрейма.In this case, the measurement of the difference in the time of reception of the signals of a given IRI on the CPPO and the RFP is carried out in the time interval from the beginning of the preamble to the completion of the data (MAC frame) obtained based on the analysis of the preamble and the header of the current frame.
Кроме того, используют три периферийных пункта приема, размещаемых вблизи границ контролируемого района в форме равностороннего треугольника, в центре которого располагают центральный пункт приема и обработки.In addition, use three peripheral reception points located near the borders of the controlled area in the form of an equilateral triangle, in the center of which is located the central point of reception and processing.
Благодаря новой совокупности существенных признаков за счет более полного учета полученной статистики результатов пространственных измерений в заявляемом способе обеспечивается повышение точности определения координат заданного ИРИ разностно-дальномерным способом в условиях работы нескольких ИРИ на одной частоте с временным или кодовым разделением каналов.Thanks to the new set of essential features due to a more complete consideration of the obtained statistics of the results of spatial measurements in the present method, the accuracy of determining the coordinates of a given IRI in a differential-range measuring method is improved under conditions of several IRI working at the same frequency with time or code division of channels.
Заявляемый способ поясняется чертежами, на которых:The inventive method is illustrated by drawings, in which:
на фиг. 1 приведена структура преамбулы и заголовка PLCP передаваемого фрейма в стандарте IEEE 802.11b;in FIG. 1 shows the structure of the preamble and PLCP header of the transmitted frame in the IEEE 802.11b standard;
на фиг. 2 показана структура известных МАС-фреймов:in FIG. 2 shows the structure of known MAC frames:
а) CTS МАС-фрейм;a) CTS MAC frame;
б) PS-Poll МАС-фрейм;b) PS-Poll MAC frame;
в) CF-End МАС-фрейм;c) CF-End MAC-frame;
г) CF-End+CF-Fck МАС-фрейм;d) CF-End + CF-Fck MAC frame;
д) BlockAckRed МАС-фрейм;e) BlockAckRed MAC frame;
на фиг. 3 приведена структура поля Frame Control МАС-фрейма;in FIG. 3 shows the structure of the Frame Control field of the MAC frame;
на фиг. 4 иллюстрируется значение полей Туре и Subtype для различных типов фрейма;in FIG. 4 illustrates the meaning of the Touré and Subtype fields for various frame types;
на фиг. 5 показан обобщенный алгоритм работы разностно-дальномерного способа определения координат ИРИ в соответствии с заявляемым изобретением;in FIG. 5 shows a generalized algorithm of the differential-range measuring method for determining the coordinates of the IRI in accordance with the claimed invention;
на фиг. 6 приведена обобщенная структурная схема устройства, реализующего данный способ;in FIG. 6 shows a generalized structural diagram of a device that implements this method;
на фиг. 7 - порядок задания контролируемого района:in FIG. 7 - the order of the controlled area:
а) задание границ контролируемого района;a) setting the boundaries of the controlled area;
б) формирование элементарных объемов;b) the formation of elementary volumes;
в) определение координат центров элементарных объемов;c) determination of the coordinates of the centers of elementary volumes;
на фиг. 8 - порядок формирования матрицы координат Р;in FIG. 8 - the order of formation of the coordinate matrix P;
на фиг. 9 - порядок формирования одной из N:in FIG. 9 - the order of formation of one of N:
а) эталонной матрицы Mn;a) a reference matrix M n ;
б) корреляционной матрицы Фn;b) the correlation matrix Φ n ;
на фиг. 10 - пример визуализации значений задержки сигнала для ЦППО и ППП, где белым цветом показана максимальная задержка, а черным - минимальная;in FIG. 10 is an example of visualization of signal delay values for CPPO and RFP, where the maximum delay is shown in white and the minimum is shown in black;
на фиг. 11 приведено измеренное значение ВКФ для одной измерительной базы;in FIG. 11 shows the measured value of the VKF for one measuring base;
на фиг. 12 показан результат визуализации значений Rn[τ] на контролируемый район для одной измерительной базы;in FIG. 12 shows the result of visualization of the values of R n [τ] in a controlled area for one measuring base;
на фиг. 13 приведены значения ВКФ для трех измерительных баз;in FIG. 13 shows the values of VKF for three measuring bases;
на фиг. 14 представлена визуализация суммы проекций ВКФ трех измерительных баз;in FIG. 14 is a visualization of the sum of the projections of the VKF of three measuring bases;
на фиг. 15 показано взаимное местоположение ЦППО и двух ППП в КР (первый, второй и третий варианты размещения);in FIG. 15 shows the relative location of the central control center and the two border crossing points in the Kyrgyz Republic (first, second and third placement options);
на фиг. 16 приведено взаимное местоположение ЦППО и трех ППП в КР (четвертый - девятый варианты размещения);in FIG. 16 shows the relative location of the central control center and the three border crossing points in the Kyrgyz Republic (fourth to ninth placement options);
на фиг. 17 приведены нормированные гистограммы с накоплением для полученной выборки ошибок:in FIG. Figure 17 shows the normalized histograms with accumulation for the obtained sample of errors:
а) для пятого варианта размещения ЦППО и трех ППП;a) for the fifth variant of placement of the CPPO and the three RFP;
б) для девятого варианта размещения ЦППО и трех ППП;b) for the ninth version of the placement of the CPPO and three PPP;
на фиг. 18 представлены результаты моделирования точностных характеристики ОМ ИРИ для девяти вариантов расположения ЦППО и ППП.in FIG. 18 presents the results of modeling the accuracy characteristics of OM IRI for nine options for the location of the central control center and the control point.
Предлагаемый способ рассмотрен на примере широко используемых сетей Wi-Fi. Известно, что в стандарте IEEE 802.11b (см. Приложение Г (информационное). Стандарт IEEE 802.11а, b, g, n. Беспроводные сети передачи данных Wi-Fi. Электронный ресурс.HTTP://ab57.ru/soft/wifidoc.pdf. Дата обращения 23.01.2019) в режиме DSSS в начале каждого отправляемого фрейма данных содержится преамбула и заголовок PLCP, модулированные посредством DBPSK модуляции (см. фиг. 6). В преамбуле, в поле SFD находится индикатор начала фрейма в виде 0xF3A0. В заголовке PLCP содержится информация о способе модуляции самих данных (МАХ-фрейм) и их длина. В поле Signal находится информация о типе цифровой модуляции МАС-фрейма. Значение 0х0А соответствует DBPSK, а 0x14 DQPSK модуляции. Выполнив соответствующий вид демодуляции в начале МАС-фрейма определяют адрес пользователя (устройства ИРИ). Если МАС-адрес обнаруженного фрейма совпадает с МАС-адресом заданного ИРИ, местоопределение которого необходимо определить, то интервал времени, использованный для передачи от преамбулы до завершения данных (МАС-фрейм) целесообразно использовать для местоопределения.The proposed method is considered on the example of widely used Wi-Fi networks. It is known that in the IEEE 802.11b standard (see Appendix D (informational). IEEE 802.11a, b, g, n standard. Wi-Fi wireless data networks. Electronic resource. HTTP: //ab57.ru/soft/wifidoc .pdf. Date of access 01/23/2019) in DSSS mode at the beginning of each sent data frame contains a preamble and a PLCP header modulated by DBPSK modulation (see Fig. 6). In the preamble, in the SFD field there is a frame start indicator in the form 0xF3A0. The PLCP header contains information about the modulation method of the data itself (MAX frame) and its length. The Signal field contains information about the type of digital modulation of the MAC frame. The value 0x0A corresponds to DBPSK, and 0x14 corresponds to DQPSK modulation. Having performed the appropriate type of demodulation at the beginning of the MAC frame, the address of the user (IRI device) is determined. If the MAC address of the detected frame matches the MAC address of the specified IRI, the location of which must be determined, then the time interval used for transmission from the preamble to the completion of the data (MAC frame) is advisable to use for location.
Реализация заявляемого способа поясняется следующим образом (см. фиг. 5, 6). На подготовительном этапе на ЦППО задают контролируемый район (КР) в виде прямоугольного параллелепипеда (см. фиг. 7). Вводят систему координат с началом в одной из вершин, с осями 0х, 0у и 0z, направленными вдоль граней параллелепипеда, примыкающих к выбранной вершине. Последние обозначают через А, В и С соответственно. Контролируемый район делят на элементарные объемы (см. фиг. 7, 8) со сторонами a, b и с по осям 0х, 0у и 0z соответственно. Размеры элементарных объемов выбирают исходя из заданной точности Δd определения координат ИРИ. Далее определяют координаты центров элементарных объемов (Xi, Yi, Zi) (см. фиг. 7в), на основе которых формируют объемную матрицу координат Р размерности А'×В'×С' (см. фиг. 8), Xi = ai, i = 1, 2, …, А/а =A', Yj = bj, j = 1, 2, …, B/b = В', Zk = ck, k = 1, 2, …, С/с = С'.The implementation of the proposed method is illustrated as follows (see Fig. 5, 6). At the preparatory stage, the controlled area (CD) is set in the central control center in the form of a rectangular parallelepiped (see Fig. 7). A coordinate system is introduced with a start at one of the vertices, with the axes 0x, 0y and 0z directed along the faces of the box adjacent to the selected vertex. The latter are denoted by A, B and C, respectively. The controlled area is divided into elementary volumes (see Fig. 7, 8) with sides a , b and c along the axes 0x, 0y and 0z, respectively. The sizes of elementary volumes are selected based on a given accuracy Δd of determining the coordinates of the IRI. Next, the coordinates of the centers of elementary volumes (X i , Y i , Z i ) are determined (see FIG. 7c), on the basis of which a volume coordinate matrix P of dimension A ′ × B ′ × C ′ is formed (see FIG. 8), X i = a i, i = 1, 2, ..., A / a = A ', Y j = bj, j = 1, 2, ..., B / b = B', Z k = ck, k = 1, 2 , ..., C / s = C '.
Для каждого элемента матрицы координат Р всех N измерительных баз определяют эталонные значения времени прихода сигнала на ЦППО и n-й, n = 1, 2, …, N, ППП τi,j,k,n.For each element of the coordinate matrix P of all N measuring bases, the reference values of the time of signal arrival at the CPPO and the nth, n = 1, 2, ..., N, SPP τ i, j, k, n are determined.
где с* - скорость света, (Х0, Y0, Z0) - координаты ЦППО, (Xn, Yn, Zn) - координаты n-го ППП, n = 1, 2, …, N - номера ППП. С этой целью на подготовительном этапе задают координаты ЦППО и ППП.where c * is the speed of light, (X 0 , Y 0 , Z 0 ) are the coordinates of the CPPO, (X n , Y n , Z n ) are the coordinates of the nth SPP, n = 1, 2, ..., N are the numbers of the SPP . For this purpose, at the preparatory stage, the coordinates of the CPPO and the RFP are set.
На следующем этапе формируют N трехразмерных эталонных матриц Mn, n = 1, 2, …, N, элементами каждой из которых являются соответствующие координатам (Xi, Yi, Zi) эталонные значения разности задержки прихода сигнала τi,j,k,n для n-й измерительной базы ЦППО-ПППn (см. фиг. 9).At the next stage, N three-dimensional reference matrices M n , n = 1, 2, ..., N are formed, the elements of each of which are the reference values of the signal arrival delay difference τ i, j, k corresponding to the coordinates (X i , Y i , Z i , n for the nth measuring base of the CPPO-PPP n (see Fig. 9).
Пример визуализации значений задержки для ЦППО и одного ППП показан на фиг. 10. При этом белым цветом показана максимальная задержка, а черным - минимальная. Далее задают МАС-адрес пользователя длительность интервала анализа Δt и его начало t', частоту сигнала ƒн.An example of the visualization of delay values for the PSC and one IFR is shown in FIG. 10. In this case, the maximum delay is shown in white and the minimum is shown in black. Next, set the MAC address of the user the duration of the analysis interval Δt and its beginning t ', the signal frequency ƒ n .
Обобщенная структурная схема устройства, реализующего данный способ (см. фиг. 6), содержит три ППП (n ∈ 1, 2 и 3) и один ЦППО (n ∈ 4). Каждый ППП сигналов ИРИ с временным или кодовым разделением в общем виде представляет совокупность последовательно соединенных трактов приема сигналов ИРИ названных классов и трактов, реализующих аналоговую ретрансляцию излучений. ЦППО содержит радиопередатчик, предназначенный для реализации командной линии связи, совокупность из N+1 трактов приема радиосигналов (из них Антрактов, предназначенных для приема ретранслированных ППП сигналов) и центральный пункт обработки в составе: блок управления, тракт анализа, N+1 аналогово-цифровых преобразователей (АЦП), N+1 блоков памяти, вычислитель, блок формирования матриц эталонных значений Mn, блок формирования матрицы координат Р, блок формирования корреляционных матриц Фn, сумматор и блок принятия решения. При этом все ППП настраиваются на заданную частоту сигнала, значение которой поступает по командным каналам связи от ЦППО.The generalized block diagram of a device that implements this method (see Fig. 6) contains three IFRs (n ∈ 1, 2, and 3) and one CPPO (n ∈ 4). Each RFI signal with time or code division in general terms represents a set of series-connected signal reception paths of the IRI signals of the said classes and paths that implement analog radiation relaying. The CPPO contains a radio transmitter designed to implement a command line of communication, a set of N + 1 paths for receiving radio signals (of which Intermissions are intended for receiving relayed IFP signals) and a central processing point consisting of a control unit, an analysis path, N + 1 analog-digital converters (ADC), N + 1 memory blocks, a calculator, a block for generating matrices of reference values M n , a block for generating a matrix of coordinates P, a block for generating correlation matrices Ф n , an adder and a decision block. At the same time, all the RFPs are tuned to a given frequency of the signal, the value of which comes through the command communication channels from the CPPO.
Сигналы ИРИ, принятые на ЦППО и ППП имеют видThe signals of the IRI, received at the CPPO and SPP are of the form
соответственно.respectively.
Последние с выходов приемных трактов ППП поступают на входы соответствующих трактов аналоговой ретрансляции и далее излучают в эфир.The latter from the outputs of the receiving paths of the SPT are fed to the inputs of the corresponding paths of the analog relay and then radiated into the air.
На ЦППО эти излучения принимают с помощью соответствующих N приемных трактов и запоминаются на заданное время Δt. Одновременно с ними осуществляют прием сигналов этого ИРИ и на собственный N+1-вый приемный тракт в течение того же интервала времени Δt, в течение которого осуществляют их анализ.At the central control center, these emissions are received using the corresponding N receiving paths and are stored for a predetermined time Δt. At the same time, they receive signals from this IRI to their own N + 1-th receiving path during the same time interval Δt during which they are analyzed.
Для этого принятые в N+1-м приемном тракте ЦППО сигналы с помощью АЦП и демодулятора (снимают DBPSK модуляцию), превращают аналоговый сигнал x4(t) в битовую последовательность a 4(t). На его основе осуществляют поиск преамбулы и заголовка PLCP (см. фиг. 1). В преамбуле в поле SFD содержится значение 0xF3A0, которое служит индикатором начала фрейма. В заголовке PLCP в поле Signal содержится информация о способе цифровой модуляции самих данных (МАС-фрейма). Значение 0х0А соответствует DBPSK модуляции, a 0x14-DQPSK модуляции. Кроме того, в заголовке PLCP содержится информация о длине данных в МАС-фрейме.To do this, the signals received in the N + 1-th receiving path of the CPPO using the ADC and demodulator (remove DBPSK modulation) turn the analog signal x 4 (t) into a bit sequence a 4 (t). Based on it, a preamble and a PLCP header are searched (see FIG. 1). In the preamble, the SFD field contains the value 0xF3A0, which serves as an indicator of the beginning of the frame. The PLCP header in the Signal field contains information about the method for digitally modulating the data itself (MAC frame). The value 0x0A corresponds to DBPSK modulation, and 0x14-DQPSK modulation. In addition, the PLCP header contains information about the length of the data in the MAC frame.
Известны МАС-фреймы различных типов: CTS - фиг. 2а, PS-Poll - фиг. 2б, CF-End - фиг. 2в, CF-End+CF-Ack - фиг. 2г, Block Ack Req - фиг. 2д. Помимо перечисленных, существуют и другие типы МАС-фреймов, однако в них отсутствует информация о МАС-адресах передающего устройства. Поэтому их использование затруднено для местоопределения ИРИ.Various types of MAC frames are known: CTS - FIG. 2a, PS-Poll - FIG. 2b, CF-End - FIG. 2c, CF-End + CF-Ack - FIG. 2d, Block Ack Req - FIG. 2d In addition to the above, there are other types of MAC frames, but they do not contain information about the MAC addresses of the transmitting device. Therefore, their use is difficult to locate the IRI.
У всех фреймов в их начале есть поле Frame Control (см. фиг. 3), где содержится информация о типе данного фрейма - это поля Туре и Subtype. Значение этих полей для каждого фрейма показано на фиг. 4. В поле ТА у фреймов содержится МАС-адрес передающего устройства. Для получения названных данных необходимо предварительно выполнить цифровую демодуляцию МАС-фрейма в соответствии с содержимом поля Signal заголовке PLCP.All frames at their beginning have a Frame Control field (see Fig. 3), which contains information about the type of this frame — these are the Tour and Subtype fields. The meaning of these fields for each frame is shown in FIG. 4. The TA field of the frames contains the MAC address of the transmitting device. To obtain the named data, you must first perform digital demodulation of the MAC frame in accordance with the contents of the Signal field in the PLCP header.
В случае совпадения МАС-адреса Г обнаруженного фрейма с заданным адресом устройства, участок сигнала с границами от начала преамбулы PLCP t*до конца МАС-фрейма t1 используют для нахождения взаимнокорреляционной функции Ф принятого сигнала Rn[τ]. При этом свертка принятых ЦППО и ППП сигналов Rn может осуществляться как в аналоговом, так и в дискретном виде. В случае использования дискретных сверток (предлагаемый вариант устройства) запомненные сигналы от ППП дополнительно оцифровывают.If the MAC address G of the detected frame coincides with the specified address devices, a signal portion with boundaries from the beginning of the PLCP preamble t * to the end of the MAC frame t 1 is used to find the cross-correlation function Φ of the received signal R n [τ]. In this case, the convolution of the received CPPO and RFP signals R n can be carried out both in analog and in discrete form. In the case of using discrete convolution (the proposed version of the device), the stored signals from the SPT are additionally digitized.
Дополнительная синхронизация при измерении τn не требуется в связи с тем, что обработку всех N+1 сигналов осуществляют в одном месте. Нахождение задержек τn с последующим определением координаты ИРИ выполняют в соответствии со способом-прототипом.Additional synchronization when measuring τ n is not required due to the fact that the processing of all N + 1 signals is carried out in one place. Finding delays τ n with the subsequent determination of the coordinates of the IRI is performed in accordance with the prototype method.
Вычисление ВКФ сигналов Rn[τ], принятой n-й измерительной базой, n = 1, 2, , N, осуществляют для значений временного сдвига где с* - скорость света, - расстояние между ЦППО и n-м ППП с заданным шагом τ0 по формуле:The calculation of the VKF signals R n [τ], adopted by the n-th measuring base, n = 1, 2,, N, is carried out for the values of the time shift where c * is the speed of light, - the distance between the CPPO and the n-th PPP with a given step τ 0 according to the formula:
где τ - временной сдвиг между сигналами (задержка), u4(t), - сигнал, принятый на ЦППО и сопряженный с ним сигнал, un(t), - сигнал, принятый на n-м ППП и сопряженный с ним сигнал. На фиг. 9б приведено значение ВКФ для одной измерительной базы.where τ is the time shift between the signals (delay), u 4 (t), - the signal received at the CPPO and the associated signal, u n (t), - the signal received at the nth IFR and its associated signal. In FIG. 9b shows the value of VKF for one measuring base.
После этого полученные значения каждой рассчитанной ВКФ Rn[τ] проецируют на элементы соответствующей n-й эталонной матрицы Mn (элементарные объемы зоны поиска). В матрице Mn каждый элемент τi,j,k,n соответствует определенным координатам точке [Xi, Yj, Zk). По ранее полученным значениям τi,j,k,n для каждой точки (Xi, Yj, Zk) контролируемого района рассчитывают значения Rn[τi,j,k] в соответствии с (3) и, следовательно, соответствующие этой точке. Названная операция соответствует формированию соответствующей (из набора в N) корреляционной матрицы Фn.After that, the obtained values of each calculated VKF R n [τ] are projected onto the elements of the corresponding nth reference matrix M n (elementary volumes of the search zone). In the matrix M n, each element τ i, j, k, n corresponds to a certain coordinate point [X i , Y j , Z k ). Using the previously obtained values of τ i, j, k, n for each point (X i , Y j , Z k ) of the controlled area, calculate the values of R n [τ i, j, k ] in accordance with (3) and, therefore, the corresponding this point. The named operation corresponds to the formation of the corresponding (from the set in N) correlation matrix Φ n .
Формирование N корреляционных матриц Фn осуществляют путем проецирования полученных значений ВКФ Rn[τi,j,k] в соответствующих местах эталонной матрицы Mn, а следовательно, в соответствующих точках (Xi, Yj, Zk).The formation of N correlation matrices Ф n is carried out by projecting the obtained values of the VKF R n [τ i, j, k ] in the corresponding places of the reference matrix M n , and therefore, at the corresponding points (X i , Y j , Z k ).
На следующем этапе значения Rn[τ] суммируют по всем N измерительным базам: За наиболее вероятное местоположение заданного ИРИ принимают координаты точки (Xi, Yj, Zk), соответствующее максимальному значению элемента матрицы At the next stage, the values of R n [τ] are summed over all N measuring bases: The coordinates of the point (X i , Y j , Z k ) corresponding to the maximum value of the matrix element are taken as the most probable location of the given IRI
Такой подход к ОК заданного ИРИ обеспечивает повышение точности выполняемых в пространстве измерений. Известно, что во взаимнокорреляционных функциях R[τ] присутствуют побочные максимумы от отраженных сигналов, иногда с максимальным значением (см. фиг. 11, 13). Последние имеют местоположение на временной оси не соответствующее положению ИРИ. В известных способах и устройствах это приводит к ошибкам измерений координат. В предложенном способе значение ВКФ R[τi,j,k] принимает максимальное значение (глобальный максимум) благодаря тому, что в точке (Xi, Yj, Zk) оно равно сумме величин корреляций, соответствующих местоположению истинным локальным максимумам Rn[τ] всех трех измерительных баз. В свою очередь локальные максимумы, полученные от переотраженных сигналов всех трех измерительных баз, будут распределены случайным образом. Их суммирование не дает глобального максимума ВКФ (см. фиг. 14). На фиг. 13 показаны ВКФ для трех измерительных баз, работающих по сигналам Wi-Fi. На первом и третьем графике ВКФ четко видны побочные пики от отраженных сигналов, причем на третьем графике побочный пик выше, чем истинный, соответствующий истинному положению ИРИ. На фиг. 14 представлена визуализация суммы проекций ВКФ на контролируемый район. Наблюдается пересечение трех линий, образованных истинными пиками ВКФ. Побочные пики не внесли ошибки при определении местоположения ИРИ.Such an approach to the OK of a given IRI provides an increase in the accuracy of measurements performed in space. It is known that in the correlation functions R [τ] there are side maxima from the reflected signals, sometimes with a maximum value (see Fig. 11, 13). The latter have a location on the time axis that does not correspond to the position of the IRI. In known methods and devices, this leads to errors in coordinate measurements. In the proposed method, the value of the VKF R [τ i, j, k ] takes the maximum value (global maximum) due to the fact that at the point (X i , Y j , Z k ) it is equal to the sum of the correlation values corresponding to the location of the true local maxima R n [τ] of all three measuring bases. In turn, the local maxima obtained from the reflected signals of all three measuring bases will be randomly distributed. Their summation does not give a global maximum VKF (see Fig. 14). In FIG. 13 shows VKF for three measurement bases operating on Wi-Fi signals. On the first and third graph of the VKF, side peaks from the reflected signals are clearly visible, and on the third graph, the side peak is higher than the true one corresponding to the true position of the IRI. In FIG. Figure 14 shows the visualization of the sum of the projections of the VKF on the controlled area. The intersection of three lines formed by the true peaks of the VKF is observed. Side peaks did not introduce errors in determining the location of the IRI.
Точностные характеристики ОК ИРИ в пространстве зависят от количества ППП N и геометрии их взаимного расположения. Выполнено моделирование систем ОК, использующей два и три ППП, ЦППО при их различном взаимном размещении (см. фиг. 15 и 16). При этом ЦППО и ППП располагаются внутри окружности радиусом 100 м. Расчеты выполнены для КР в форме цилиндра высотой 100 метров, основанием которого является вышеназванная окружность.The accuracy characteristics of OK IRI in space depend on the number of SPP N and the geometry of their relative position. The simulation of OK systems using two and three IFRs, CPPOs with their different relative positions was performed (see Figs. 15 and 16). In this case, the CPPO and the PPP are located inside a circle with a radius of 100 m. The calculations were performed for the RC in the form of a cylinder with a height of 100 meters, the basis of which is the aforementioned circle.
Для названных вариантов расстановки ЦППО и ППП (см. фиг. 15 и 16) для каждой измерительной базы в каждой точке КР с шагом в 3 метра:For the aforementioned options for the placement of the central control center and the control panel (see Fig. 15 and 16) for each measuring base at each point of the Kyrgyz Republic with a step of 3 meters:
определены координаты каждой точки контролируемого пространства (Xi, Yj, Zk);the coordinates of each point in the controlled space are determined (X i , Y j , Z k );
рассчитаны эталонные значения разности времени прихода сигнала (задержки) τi,j,k,n между ЦППО и ПППn, n = 1, 2, 3;calculated reference values of the difference of the signal arrival time (delay) τ i, j, k, n between the CPPO and the SPP n , n = 1, 2, 3;
внесена случайная ошибка в интервале [-10 нс; 10 нс] в полученную эталонную задержку;random error introduced in the interval [-10 ns; 10 ns] in the received reference delay;
рассчитаны значения ВКФ для полученных задержек;VKF values for the received delays are calculated;
определены координаты ИРИ на основании полученных значений ВКФ предлагаемым способом;the coordinates of the IRI are determined on the basis of the obtained values of the VKF in the proposed method;
найдена ошибка в ОК ИРИ как расстояние между точкой с точными (эталонными) координатами и рассчитанными координатами.an error was found in OK IRI as the distance between a point with exact (reference) coordinates and calculated coordinates.
После этого построены нормированные гистограммы для полученной выборки ошибок с разбиением числовой прямой на интервалы Δa i = a i - a i-1, где i ∈ E, i≥0, a i = i. На фиг. 17а, б приведены гистограммы с накоплением для пятого и девятого вариантов расстановки ЦППО соответственно и трех ППП. Результаты моделирования для всех девяти вариантов сведены в таблицу (см. фиг. 18). Из фиг. 17а следует, что в пятом варианте расстановки элементов системы МО ИРИ 80% точек из области симулирования имеют ошибку в пределах 42 м, в то время как последняя составляет 8 м (см. 17 в) в девятом варианте. Результаты моделирования (см. фиг. 18) свидетельствуют о том, что наилучшие точностные характеристики в предлагаемом способе достигаются при:After that, normalized histograms are constructed for the obtained sample of errors with dividing the number line into the intervals Δ a i = a i - a i-1 , where i ∈ E, i≥0, a i = i. In FIG. Figures 17a and b show histograms with accumulation for the fifth and ninth variants of the placement of the CPPO, respectively, and the three RFPs. The simulation results for all nine options are summarized in a table (see Fig. 18). From FIG. 17a it follows that in the fifth variant of the arrangement of elements of the IRI IR system, 80% of the points from the simulation region have an error within 42 m, while the latter is 8 m (see 17 c) in the ninth variant. The simulation results (see Fig. 18) indicate that the best accuracy characteristics in the proposed method are achieved when:
наличии трех ППП;the presence of three IFR;
девятом варианте размещения ЦППО и ППП.the ninth variant of the placement of the CPPO and the PPP.
Таким образом, в предлагаемом способе имеет место следующая последовательность операций.Thus, in the proposed method, the following sequence of operations takes place.
На подготовительном этапе:At the preparatory stage:
1. Задание на ЦППО контролируемого района в виде прямоугольного параллелепипеда и введение системы координат с началом в одной из его вершин с осями 0х, 0у и 0z, направленными вдоль граней, примыкающих к выбранной вершине, которые обозначают через А, В и С соответственно (см. фиг. 7а).1. Assignment of the controlled area to the central control center in the form of a rectangular parallelepiped and the introduction of a coordinate system with a origin at one of its vertices with axes 0x, 0y and 0z directed along the faces adjacent to the selected vertex, which are denoted by A, B and C, respectively (see Fig. 7a).
2. Размещение трех периферийных пунктов приема вблизи границ КР в форме равностороннего треугольника, в центре которого располагают ЦППО.2. Placement of three peripheral reception points near the borders of the Kyrgyz Republic in the form of an equilateral triangle, in the center of which there is a central control center.
3. КР делят на элементарные объемы со сторонами а, b и с по осям 0х, 0у и 0z соответственно, объем которых выбирают исходя из заданной точности Δd определения координат ИРИ (см. фиг. 7б).3. The RCs are divided into elementary volumes with sides a , b, and c along the axes 0x, 0y, and 0z, respectively, the volume of which is selected on the basis of a given accuracy Δd for determining the coordinates of the IRI (see Fig. 7b).
4. Определяют координаты центров элементарных объемов (Xi, Yj, Zk) (см. фиг. 7в).4. Determine the coordinates of the centers of elementary volumes (X i , Y j , Z k ) (see Fig. 7B).
5. На основе координат (Xi, Yj, Zk) формируют матрицу координат Р размерности А'×В'×С', где Xi = ai, i = 1, 2, …, А/а = A', Yi = bj, j = 1, 2, …, B/b = В', Zk =ck, k = 1, 2, …, С/с = С' (см. фиг. 8).5. Based on the coordinates (X i , Y j , Z k ), a coordinate matrix P of dimension A '× B' × C 'is formed, where X i = a i, i = 1, 2, ..., A / a = A' , Y i = bj, j = 1, 2, ..., B / b = B ', Z k = ck, k = 1, 2, ..., C / s = C' (see Fig. 8).
6. Для каждого элемента (Xi, Yj, Zk) k) матрицы Р и всех N измерительных баз определяют эталонные значения разности времени прихода сигнала на ЦППО и ПППk τi,j,k,n.6. For each element (X i , Y j , Z k ) k ) of the matrix P and all N measuring bases, the reference values of the difference in the time of arrival of the signal at the PSCO and SPP k τ i, j, k, n are determined.
7. Формируют N эталонных матриц Mn, n = 1, 2, …, N, элементами каждой из которых является соответствующее координатам (Xi, Yj, Zk) эталонное значение разности задержки прихода сигнала τi,j,k,n для n-й измерительной базы ЦППО - ПППn, (см. фиг. 9).7. Form N reference matrices M n , n = 1, 2, ..., N, the elements of each of which is the reference value of the difference in the delay of the arrival of the signal τ i, j, k, n corresponding to the coordinates (X i , Y j , Z k for the n-th measuring base of the CPPO - PPP n , (see Fig. 9).
В процессе работы:In progress:
1. Накопление в ЦППО сигналов за некоторый промежуток времени Δt от всех ППП и ЦППО.1. The accumulation of signals in the CPPO for a certain period of time Δt from all the RFP and the CPPO.
2. Демодуляция накопленного сигнала, принятого собственно ЦППО и модулированного посредством DBPSK модуляции. В результате получают массив битов.2. Demodulation of the accumulated signal received by the CPU itself and modulated by DBPSK modulation. The result is an array of bits.
3. Поиск в массиве битов SFD кода - значения 0xF3A0 (11110011101000002).3. Search in the array of bits of the SFD code - values 0xF3A0 (1111001110100000 2 ).
4. Чтение заголовка PLCP - следующие 48 бит после SFD кода.4. Read PLCP header - the next 48 bits after the SFD code.
5. Определение способа модуляции МАС-фрейма: в поле Signal заголовка PLCP: значение 0х0А (000010102) соответствуют DBPSK модуляции, 0x14 (000101002) - DQPSK - модуляции.5. Determination of the modulation method of the MAC frame: in the Signal field of the PLCP header: the value 0x0A (00001010 2 ) corresponds to DBPSK modulation, 0x14 (00010100 2 ) - DQPSK modulation.
6. Определение длины МАС-фрейма - поле Length заголовка PLCP.6. Determination of the length of the MAC frame - Length field of the PLCP header.
7. Демодуляция МАС-фрейма.7. Demodulation of the MAC frame.
8. Определение МАС-адреса устройства.8. Determination of the MAC address of the device.
9. Если МАС-адрес устройства соответствует МАС-адресу искомого устройства, то выделяют часть сигнала, соответствующего началу преамбулы PLCP и окончанию МАС-фрейма, в противном случае начиная с конца текущего фрейма, осуществляется поиск следующего фрейма (пункт 3).9. If the MAC address of the device corresponds to the MAC address of the device to be searched, then a part of the signal corresponding to the beginning of the PLCP preamble and the end of the MAC frame is selected, otherwise, starting from the end of the current frame, the next frame is searched (point 3).
10. Вычисление взаимнокорреляционной функции сигналов Rn[τ], принятых на n-м ППП, n = 1, 2, …, N, и на ЦППО для значений временного сдвига в интервале где dn - расстояние между ЦППО и n-м ППП, с заданным шагом Δτ (см. фиг. 10).10. Calculation of the cross-correlation function of the signals R n [τ] received at the nth SPP, n = 1, 2, ..., N, and at the CPPO for the values of the time shift in the interval where d n is the distance between the CPPO and the nth SPP, with a given step Δτ (see Fig. 10).
11. Формирование N корреляционных матриц Фn путем замены элементов задержки τi,j,k,n матриц Mn на соответствующие им измеренные значения ВКФ Rn[τi,j,k].11. The formation of N correlation matrices Ф n by replacing the delay elements τ i, j, k, n matrices M n with the corresponding measured values of the TCF R n [τ i, j, k ].
12. Суммирование матриц Фn по всем N измерительным базам (см. фиг. 14) 12. The summation of the matrices Ф n for all N measuring bases (see Fig. 14)
13. Принятие за наиболее вероятное местоположение заданного ИРИ точки с координатами (Xi, Yj, Zk) соответствующей максимальному значению элемента матрицы 13. Taking for the most probable location of the given IRI a point with coordinates (X i , Y j , Z k ) corresponding to the maximum value of the element matrices
Положительный эффект в повышении точности определения координат во всем объеме КР достигается благодаря учету всей полученной статистики измерений пространственно-информационных параметров (значений взаимнокорреляционных функций), а не их дискретных значений.A positive effect in increasing the accuracy of determining coordinates in the entire volume of the RC is achieved by taking into account all the statistics obtained for measuring spatial information parameters (values of cross-correlation functions), and not their discrete values.
Заявленное устройство определения координат ИРИ на основе разностно-дальномерного способа (см. фиг. 6) содержит N периферийных пунктов приема 1.1-1.N и центральный пункт приема и обработки 2, причем каждый ППП 1.1-1.N состоит из последовательно соединенных тракта приема радиосигналов 4 и тракта ретрансляции радиосигналов 5, а ЦППО 2 содержит радиопередатчик 7, предназначенный для реализации командной линии связи, N+1 трактов приема радиосигналов 8.1-8.N+1 и центральный пост обработки 3, N+1 входов которого соединены с выходами соответствующих трактов приема радиосигналов 8.1-8.N+1, а выход является выходной шиной 24 ЦППО 2, первая входная шина 6 которого является входом управления радиопередатчика 7 и соединена со входами управления трактов приема радиосигналов 8.1-8.N+1, предназначена для задания частоты настройки ƒн трактов приема радиосигналов 8.1-8.N+1 ЦППО и опосредованно через радиостанцию 7 трактов приема радиосигналов 4.1-4.N ППП. ЦППО выполнен содержащим N+1 аналого-цифровых преобразователей 9.1-9.N+1, входы которых соединены с выходами соответствующих трактов приема радиосигналов 8.1-8.N+1, N+1 блоков памяти 13.1-13.N+1, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих аналого-цифровых преобразователей 9.1-9.N+1, вычислитель 15, предназначенный для нахождения взаимнокорреляционной функции сигналов Rn[τ], принятых на n-м ППП 1.n, n = 1, 2, …, N, и на ЦППО 2, для значений временного сдвига в интервале где dn - расстояние между ЦППО и n-м ППП, с заданным шагом Δτ, группа из N+1 входов вычислителя 15 соединена с информационными выходами соответствующих N+1 блоков памяти 13.1-13.N+1, блок управления 11, предназначенный для задания длительности интервала анализа Δt и его начала t', тракт анализа 12, предназначенный для определения начала очередного фрейма t*, его длительности вида модуляции МАС-фрейма и его демодуляции, определения адреса текущего пользователя Г, второй вход которого является вторым установочным входом ЦПО 3 и третьей входной шиной 21 ЦППО 2, предназначенной для задания адреса пользователя первый информационный вход тракта анализа 12 соединен с выходом N+1-го аналого-цифрового преобразователя 9.N+1, а выход объединен с первыми входами управления N+1 блоков памяти 13.1-13.N+1 и вторым входом блока управления 11, первый вход которого является первым установочным входом ЦПО 3 и второй входной шиной 10 ЦППО 2, предназначенной для задания интервала анализа Δt и его начала t', а выход соединен со вторыми входами управления блоков памяти 13.1-13.N+1 и третьим входом тракта анализа 12, четвертая входная шина 22 ЦППО 2, предназначена для задания координат ППП 1.1-1.N и ЦППО 2 {X, Y, Z}N+1, соединена с N+2 входом вычислителя 15 и является третьим установочным входом ЦПО 3, последовательно соединенные блок формирования матрицы координат Р 18, предназначенный для определения координат центров элементарных участков (Xi, Yj, Zk) контролируемого района и формирования на их основе матрицы координат Р, блок формирования матриц эталонных значений Mn 17, предназначенный для вычислений задержек прихода сигнала для n-й измерительной базы ЦППО 2 - ПППn 1.n, n = 1, 2, …, N, соответствующей каждой координате (Xi, Yj, Zk), и формирования на их основе N эталонных матриц Mn, блок формирования корреляционных матриц Фn 16, предназначенный для формирования N корреляционных матриц Фn, элементами которых являются значения ВКФ Rn[τi,j,k], соответствующие задержкам сигнала в элементах матриц эталонных значений Mn, сумматор 19 и блок принятия решения 20, предназначенный для определения элемента матрицы с максимальным значением функции корреляции величина которой соответствует наиболее вероятному местоположению ИРИ с координатами (Xi, Yj, Zk), выход которого является выходом ЦПО 3 и выходной шиной 24 ЦППО 2, пятая входная шина 23 которого предназначена для задания границ контролируемого района с помощью координат точек (X, Y, Z)A, (X, Y, Z)B, (X, Y, Z)C, (X, Y, Z)D и размеров элементарных объемов а, b и с соединена с информационным входом блока формирования матрицы координат Р 18 и является четвертым входом ЦПО 3, генератор тактовых импульсов 14, выход которого соединен с входами синхронизации N+1 аналого-цифровых преобразователей 9.1-9.N+1, блока управления 11, тракта анализа 12, блока формирования матриц эталонных значений Mn 17, блока формирования матрицы координат Р 18, блока формирования корреляционных матриц Фn 16, сумматора 19, блока принятия решения 20 и вычислителя 15, информационный выход которого соединен со вторым информационным входом блока формирования корреляционной матрицы Фn 16.The claimed device for determining the coordinates of the IRI based on the differential-ranging method (see Fig. 6) contains N peripheral reception points 1.1-1.N and a central reception and
Работа устройства (см. фиг. 5 и 6) осуществляется следующим образом. На подготовительном этапе задают структуру измерителя: количество ППП 1 N, N=3, определяют их взаимное расположение и координаты (X, Y, Z)N. Определяют координаты ЦППО (X, Y, Z)N+1. По шине 22 полученные данные заносят в вычислитель 15 ЦПО 3. По второй входной шине ЦППО 10 задают интервал анализа Δt (временной интервал, на который одновременно запоминают в блоках 13.1-13.4 сигналы ИРИ) и его начало t'. По первой входной шине ЦППО 6 поступает значение частоты ƒн для настройки на нее приемных трактов 8.1 - 8.4 ЦППО 2. Опосредованно через радиостанцию 7 с помощью кода частоты N(ƒн) осуществляют настройку приемных трактов 4.1 - 4.3 ППП 1. Третья входная шина 21 ЦППО 2 используется для задания МАС-адреса пользователя координаты которого необходимо определить.The operation of the device (see Fig. 5 and 6) is as follows. At the preparatory stage, the structure of the meter is set: the number of IFRs 1 N, N = 3, their relative position and coordinates (X, Y, Z) N are determined. The coordinates of the CPPO (X, Y, Z) N + 1 are determined. On
В виде прямоугольного параллелепипеда задают контролируемый район, в котором будет осуществляться поиск и местоопределение заданного ИРИ. Эта операция осуществляется по команде, поступающей на пятую входную шину 23 ЦППО 2. Границы района задают координатами четырех точек (X, Y, Z)A, (X, Y, Z)B, (X, Y, Z)C и (X, Y, Z)D. Границы по оси 0х, 0у и 0z обозначают через А, В и С соответственно (см. фиг. 7а). КР делят на элементарные объемы со сторонами а, b и с, значения которых также задают по шине 23. Эту операцию выполняет блок 18. Далее с помощью блока 18 определяют центры элементарных объемов (см. фиг. 7б, в). На основе полученных координат (Xi, Yj, Zk) c помощью блока 18 формируют матрицу координат размерности А'×В'×С', где Xi = ai, i = 1, 2, …, Yj = bj, j = 1, 2, …, B/b = B' Zk = ck, k = 1, 2, …, C/c = С' (см. фиг. 8).In the form of a rectangular parallelepiped, a controlled area is defined in which the search for and location of a given IRI will be carried out. This operation is carried out by the command received on the
Для каждого элемента (Xi, Yj, Zk) матрицы Р и всех N измерительных баз в соответствии с (1) в блоке 17 определяют эталонные значения разности времени прихода сигнала на ЦППО и ПППn, n = 1, 2, …, N. На основе полученных данных формируют K матриц эталонных значений Mn путем замены элементов (Xi, Yj, Zk) матрицы координат Р на соответствующие значения эталонных задержек τi,j,k,n.For each element (X i , Y j , Z k ) of the matrix P and all N measuring bases, in accordance with (1) in
Каждый ППП 1.1-1.3 сигналов ИРИ представляет совокупность последовательно соединенных трактов приема радиосигналов 4.n и тракт ретрансляции радиосигналов 5.n, n = 1, 2 или 3. Тракты 4.n настраиваются на заданную частоту ƒн по команде N(ƒn), поступающей от ЦППО 2 по линии командной радиосвязи. Центральный пункт приема и обработки 2 содержит радиопередатчик 7, предназначенный для реализации командной линии связи, совокупность из N+1 (четырех) трактов приема радиосигналов 8.1-8.4 и центральный пункт обработки 3 (см. фиг. 6) в составе: блок управления 11, тракт анализа 12, аналого-цифровые преобразователи 9.1-9.4, блоки памяти 13.1-13.4, вычислитель 15, блок формирования корреляционных матриц Фn 16, блок формирования матриц эталонных значений Mn 17, блок формирования матрицы координат Р 18, сумматор 19, блок принятия решения 20 и генератор тактовых импульсов 14.Each SRI 1.1-1.3 of the IRI signals represents a set of series-connected radio signal reception paths 4.n and a radio signal relay path 5.n, n = 1, 2 or 3. Paths 4.n are tuned to a given frequency ƒ n by the command N (ƒ n ) coming from
Сигналы ИРИ, принятые на ЦППО 2 и ППП 1.1-1.3 и имеющие вид (2) с выходов трактов 8.1-8.4 поступают на входы соответствующих АЦП 9.1-9.4. Оцифрованные сигнальные потоки a 1(t), a 2(t), a 3(t) и a 4(t) с выходов блоков 9.1-9.4 далее следуют на информационные входы соответствующих блоков памяти 13.1-13.4. Операция одновременной записи сигналов в блоки 13.1-13.4 осуществляется по команде блока управления 11 в момент времени t', которая поступает на их вторые управляющие входы. Для этого на выходе блока 11 формируется импульс прямоугольной формы заданной длительности Δt. Значение Δt выбирается из расчета:The signals of the IRI, received at
где tпр - длительность преамбулы PLCP 144 бит, tзаг - длительность заголовка PLCP 48 бит, tcp - средняя длительность МАС-файла. За интервал времени Δt необходимо обнаружить и проанализировать целостное излучение одного из пользователей системы Wi-Fi.where t pr is the duration of the PLCP preamble 144 bits, t zag is the duration of the PLCP header 48 bits, t cp is the average duration of the MAC file. For the time interval Δt, it is necessary to detect and analyze the integral radiation of one of the users of the Wi-Fi system.
Сигналы ИРИ, принятые непосредственно на ЦППО 2 трактом 8.4x4(t) и преобразованные в цифровую форму x'4(t) блоком 9.4, поступают на вход тракта анализа 12. Его работа начинается в момент времени t' с приходом управляющего сигнала блока 11 на его третий вход. В функции тракта 12 входит определение начала очередного фрейма t*, его длительность (длину), вид модуляции МАС-фрейма и его демодуляция, определение адреса текущего пользователя Г, сравнение его с заданным на подготовительном этапе работы устройства адресом При положительном решении выдает временной интервал измерения пространственных параметров заданного ИРИ, который начинается с момента t*. Здесь - длительность МАС-фрейма абонента. Однако при определении значения следует учитывать задержки сигнала ИРИ в точках его приема на ЦППО 2 и ППП 1.n. В противном случае это может привести к погрешностям измерения задержек сигналов. Поэтому временной интервал целесообразно сократить и начать с заголовка фрейма.The IRI signals received directly to the
После принятия решения об обнаружении сигналов заданного абонента трактом 12 формируется управляющий сигнал, поступающий на первые входы управления блоков памяти 13.1-13.4. В результате содержимое последних начиная с момента t* и до окончания фрейма t1 поступает на соответствующие входы вычислителя 15.After making a decision on detecting a given
В противном случае, когда фрейм с заданным абонентом в рамках интервала времени Δt не обнаружен, трактом 12 формируется управляющий сигнал, поступающий на первые входы управления блоков памяти 13.1-13.4, который обнуляет их содержимое. Кроме того, этот сигнал поступает на второй вход блока управления 11. В результате блоком 11 формируется новый управляющий сигнал длительностью Δt, в результате появления которого начинается новый цикл работы устройства по записи очередной выборки сигналов ИРИ в блоки 13.1-13.4 и их анализ.Otherwise, when the frame with the given the subscriber within the time interval Δt is not detected,
Вычислитель 15 предназначен для вычисления N взаимнокорреляционных функций Rn[τ]. Для этого дополнительно по четвертой входной шине 22 в блок 15 поступают координаты местоположения ППП 1.n (X, Y, Z)n, n = 1, 2, 3; координаты ЦППО 2 (X, Y, Z)4, значение шага корреляции Δτ, соответствующее частоте дискретизации. В блоке 15 дополнительно вычисляется значение границ временного сдвига τ при нахождении ВКФ для каждой измерительной базы, расстояние между ЦППО 2 и ППП 1.n dn. Полученные значения ВКФ Rn[τ] поступают на второй вход блока формирования корреляционных матриц Фn 16. На первый вход блока 16 поступают значения N матриц эталонных значений Mn 17. В функции блока 16 входит формирование N корреляционных матриц Фn путем замены элементов задержки τi,j,k,n матриц Mn на соответствующие им измеренные значения ВКФ Rn[τ], поступающие с выхода блока 15.The
Сформированные блоком 16 значения N корреляционных матриц Фn поступают на вход сумматора 19. В функцию блока 19 входит выполнение операции суммирования Полученное в результате выполнения этой операции значение матрицы поступают на вход блока 20. В функцию последнего входит определение элемента матрицы с максимальным значением R'[τi,j,k] и формирование на своем выходе соответствующих координат (Xi, Yj, Zk) как arg max R'[τi,j,k].The values N of the correlation matrices Φ n generated by
Синхронность работы элементов устройства обеспечивают импульсы тактового генератора 14.The synchronism of the elements of the device provide the pulses of the
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019131770A RU2717231C1 (en) | 2019-10-08 | 2019-10-08 | Difference-ranging method of determining coordinates of a radio-frequency source |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019131770A RU2717231C1 (en) | 2019-10-08 | 2019-10-08 | Difference-ranging method of determining coordinates of a radio-frequency source |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2717231C1 true RU2717231C1 (en) | 2020-03-19 |
Family
ID=69898648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019131770A RU2717231C1 (en) | 2019-10-08 | 2019-10-08 | Difference-ranging method of determining coordinates of a radio-frequency source |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2717231C1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2747108C1 (en) * | 2020-06-22 | 2021-04-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный ордена Жукова университет радиоэлектроники" Министерства обороны Российской Федерации (ФГКВОУВО "ВУРЭ" МО РФ) | Method for measuring mutual delay of minimum frequency shift (msk) of signals of packet radio networks in difference range location system |
CN113075616A (en) * | 2021-03-18 | 2021-07-06 | 桂林电子科技大学 | Detection positioning method and system of black-flying unmanned aerial vehicle and computer equipment |
RU2757197C1 (en) * | 2020-09-14 | 2021-10-12 | Алексей Викторович Бондаренко | Method for determining the coordinates of a radio emitting object in the working area of a multipositional passive radio engineering complex and apparatus for implementation thereof |
RU2757672C1 (en) * | 2020-11-24 | 2021-10-20 | Акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | Machine-oriented method for local positioning of ground objects based on rangefinder calculations |
RU2759198C1 (en) * | 2020-06-30 | 2021-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича" | Method for determining the coordinates and parameters of movement of targets in a range measuring multi-positional radio location system |
CN114630273A (en) * | 2022-03-23 | 2022-06-14 | 中国科学院计算技术研究所 | Positioning method based on wireless signal arrival time |
RU2790348C1 (en) * | 2021-12-14 | 2023-02-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Специальный Технологический Центр" | Difference-rangefinder method for determination of radiation source coordinates |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2321356A (en) * | 1995-09-20 | 1998-07-22 | Secr Defence | Locating the source of an unknown signal |
JP3454892B2 (en) * | 1993-11-25 | 2003-10-06 | 東京電力株式会社 | Radio source location method and device |
RU2468380C1 (en) * | 2011-06-15 | 2012-11-27 | Михаил Иванович Иващенко | System for receiving radio signals from radio sources |
RU2510038C2 (en) * | 2011-08-12 | 2014-03-20 | Юрий Иванович Логинов | Ranging-differential-ranging method for determining coordinates of radio-frequency radiation sources and apparatus realising said method |
RU2521084C1 (en) * | 2012-09-24 | 2014-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Новые Технологии Телекоммуникаций" | Differential-range method of determining coordinates of radio-frequency source |
RU2539968C1 (en) * | 2013-12-27 | 2015-01-27 | Константин Леонидович Овчаренко | Differential-range method of determining coordinates of radio-frequency source |
US20170078989A1 (en) * | 2015-02-04 | 2017-03-16 | Cognitive Systems Corp. | Locating the Source of a Wireless Signal |
CN108061877A (en) * | 2017-12-14 | 2018-05-22 | 电子科技大学 | A kind of passive track-corelation direction cross positioning method based on angle information |
RU2670142C1 (en) * | 2018-01-22 | 2018-10-18 | Борис Викторович Рыжков | Differential-range method of determining coordinates of radio-frequency sources and apparatus realizing said method |
RU2677852C1 (en) * | 2018-01-22 | 2019-01-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method for determining location of mobile source of radio emission, transferring its coordinates with unknown displacement, two-positioning system with high-dimensional measurement point |
RU2681203C1 (en) * | 2018-03-14 | 2019-03-05 | Акционерное общество "Особое конструкторское бюро Московского энергетического института" | Phase direction finding method and phase direction finder |
EP3505947A1 (en) * | 2017-12-31 | 2019-07-03 | Elta Systems Ltd. | Systems and method for locating a signal source |
-
2019
- 2019-10-08 RU RU2019131770A patent/RU2717231C1/en active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3454892B2 (en) * | 1993-11-25 | 2003-10-06 | 東京電力株式会社 | Radio source location method and device |
GB2321356A (en) * | 1995-09-20 | 1998-07-22 | Secr Defence | Locating the source of an unknown signal |
RU2468380C1 (en) * | 2011-06-15 | 2012-11-27 | Михаил Иванович Иващенко | System for receiving radio signals from radio sources |
RU2510038C2 (en) * | 2011-08-12 | 2014-03-20 | Юрий Иванович Логинов | Ranging-differential-ranging method for determining coordinates of radio-frequency radiation sources and apparatus realising said method |
RU2521084C1 (en) * | 2012-09-24 | 2014-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Новые Технологии Телекоммуникаций" | Differential-range method of determining coordinates of radio-frequency source |
RU2539968C1 (en) * | 2013-12-27 | 2015-01-27 | Константин Леонидович Овчаренко | Differential-range method of determining coordinates of radio-frequency source |
US20170078989A1 (en) * | 2015-02-04 | 2017-03-16 | Cognitive Systems Corp. | Locating the Source of a Wireless Signal |
CN108061877A (en) * | 2017-12-14 | 2018-05-22 | 电子科技大学 | A kind of passive track-corelation direction cross positioning method based on angle information |
EP3505947A1 (en) * | 2017-12-31 | 2019-07-03 | Elta Systems Ltd. | Systems and method for locating a signal source |
RU2670142C1 (en) * | 2018-01-22 | 2018-10-18 | Борис Викторович Рыжков | Differential-range method of determining coordinates of radio-frequency sources and apparatus realizing said method |
RU2677852C1 (en) * | 2018-01-22 | 2019-01-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method for determining location of mobile source of radio emission, transferring its coordinates with unknown displacement, two-positioning system with high-dimensional measurement point |
RU2681203C1 (en) * | 2018-03-14 | 2019-03-05 | Акционерное общество "Особое конструкторское бюро Московского энергетического института" | Phase direction finding method and phase direction finder |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2747108C1 (en) * | 2020-06-22 | 2021-04-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный ордена Жукова университет радиоэлектроники" Министерства обороны Российской Федерации (ФГКВОУВО "ВУРЭ" МО РФ) | Method for measuring mutual delay of minimum frequency shift (msk) of signals of packet radio networks in difference range location system |
RU2759198C1 (en) * | 2020-06-30 | 2021-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича" | Method for determining the coordinates and parameters of movement of targets in a range measuring multi-positional radio location system |
RU2757197C1 (en) * | 2020-09-14 | 2021-10-12 | Алексей Викторович Бондаренко | Method for determining the coordinates of a radio emitting object in the working area of a multipositional passive radio engineering complex and apparatus for implementation thereof |
RU2757672C1 (en) * | 2020-11-24 | 2021-10-20 | Акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | Machine-oriented method for local positioning of ground objects based on rangefinder calculations |
CN113075616A (en) * | 2021-03-18 | 2021-07-06 | 桂林电子科技大学 | Detection positioning method and system of black-flying unmanned aerial vehicle and computer equipment |
RU2790348C1 (en) * | 2021-12-14 | 2023-02-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Специальный Технологический Центр" | Difference-rangefinder method for determination of radiation source coordinates |
CN114630273A (en) * | 2022-03-23 | 2022-06-14 | 中国科学院计算技术研究所 | Positioning method based on wireless signal arrival time |
RU2790347C1 (en) * | 2022-04-14 | 2023-02-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Специальный Технологический Центр" | Difference-range method for determining the location of objects |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2717231C1 (en) | Difference-ranging method of determining coordinates of a radio-frequency source | |
RU2363117C2 (en) | Method of locating mobile terminal in cellular radio system | |
CN110351655B (en) | Indoor positioning method and system based on signal multipath propagation measurement | |
KR102235544B1 (en) | Channel delay determination method, positioning method, and related apparatus | |
US8199047B2 (en) | High-precision radio frequency ranging system | |
US7006838B2 (en) | System and method for locating sources of unknown wireless radio signals | |
US20070042706A1 (en) | System and methods of radio interference based localization in sensor networks | |
KR20140036204A (en) | Radio frequency tag location system and method | |
CN1846390A (en) | Two-way ranging system and method for local positioning | |
Von Zengen et al. | No-Cost distance estimation using standard WSN radios | |
WO2021033379A1 (en) | Distance measurement device and distance measurement method | |
EP1576388A1 (en) | Positioning system, apparatus and method | |
CN104459675A (en) | Ranging-based object positioning and tracking method and positioning equipment using method | |
US20220221551A1 (en) | Method and system for geolocating an object using a mobile base station | |
Villadangos et al. | Iimprovement of ultrasonic beacon-based local position system using multi-access techniques | |
Petrellis et al. | Target localization utilizing the success rate in infrared pattern recognition | |
Montminy | Passive geolocation of low power emitters in urban environments using tdoa | |
Angelis et al. | Experimental radio indoor positioning systems based on round-trip time measurement | |
RU2704793C1 (en) | Difference-range measuring method for determining coordinates of a radio-frequency source and a device for realizing said method | |
US8212724B2 (en) | Position indicating process | |
US10401472B2 (en) | System and method for range and angle determination to an array of radio receivers | |
RU2740640C1 (en) | Difference-range-finding method for determining coordinates of a radio-frequency source (versions) and a device for realizing said | |
RU2719770C1 (en) | Difference-range-finding method for determining coordinates of radio-frequency source and device for realizing said radiation | |
RU2790347C1 (en) | Difference-range method for determining the location of objects | |
Wirström et al. | Localization using anonymous measurements |