RU2746264C1 - Способ определения относительных дальностей до объекта - Google Patents

Способ определения относительных дальностей до объекта Download PDF

Info

Publication number
RU2746264C1
RU2746264C1 RU2020134733A RU2020134733A RU2746264C1 RU 2746264 C1 RU2746264 C1 RU 2746264C1 RU 2020134733 A RU2020134733 A RU 2020134733A RU 2020134733 A RU2020134733 A RU 2020134733A RU 2746264 C1 RU2746264 C1 RU 2746264C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
given
stations
group
quadrature components
radio signals
Prior art date
Application number
RU2020134733A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Петрович Панов
Виктор Владимирович Приходько
Original Assignee
Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ")
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 "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") filed Critical Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ")
Priority to RU2020134733A priority Critical patent/RU2746264C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2746264C1 publication Critical patent/RU2746264C1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/46—Indirect determination of position data
    • G01S13/48—Indirect determination of position data using multiple beams at emission or reception
    • 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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

Изобретение относится к радионавигации и может использоваться для определения относительных дальностей до объекта, в том числе подвижного, от станций наземной системы.
Технический результат – повышение точности и увеличение зоны однозначного определения относительных дальностей. В заявленном способе на каждой станции синхронизированно осуществляют передачу радиосигнала в виде двух групп, каждую из которых формируют из трех компонент, являющихся гармоническими колебаниями с равными амплитудами и с заданными частотами. Одно из трех гармонических колебаний первой группы является общим с одним из трех гармонических колебаний второй группы. На объекте квадратурно принимают совокупность переданных станциями радиосигналов. Потактно с заданными частотой дискретизации и количеством тактов в цикле формируют соответствующие принятой совокупности радиосигналов цифровые квадратурные компоненты (ЦКК). Из сформированных ЦКК выделяют и формируют для каждой группы три пары цифровых квадратурных компонент (КК), соответствующих компонентам передаваемых радиосигналов. Затем путем накопления КК по заданному количеству тактов формируют три пары цифровых квадратурных компонент, соответствующих указанным группам. С использованием полученных таким образом цифровых квадратурных компонент формируют приведенные в способе параметры и по ним для каждой k-той группы станций определяют временные задержки относительно k-той группы заданной станции. По временным задержкам и при выполнении заданных в способе условий однозначно определяют относительные дальности до фазового центра (ФЦ) антенны объекта от ФЦ антенн станций в зоне однозначного определения относительных дальностей независимо от удаленности движущегося объекта до станций. Способ позволяет исключить влияние отраженных, например, от земли, радиосигналов и случайных фаз гетеродинов передатчиков и приемника. Между объектом и совокупностью передаваемых станций не требуется общая синхронизация.

Description

Изобретение относится к радионавигации и может быть использовано для определения относительных дальностей до фазового центра (ФЦ) антенны объекта, в том числе подвижного, от ФЦ антенн станций наземной системы, и управления его движением в зоне навигации. На каждой станции системы стационарных наземных станций осуществляют передачу радиосигнала. Совокупность переданных станциями радиосигналов принимают на объекте, обрабатывают предложенным способом и определяют упомянутые относительные дальности. Реализация способа позволит, в том числе, упростить соответствующие системы позиционирования, обеспечить точность и однозначность измерения указанных относительных дальностей.
Известны способы определения относительных дальностей, основанные на применении угломерных, дальномерных, разностно и суммарно-дальномерных и комбинированных методов определения местоположения объекта с амплитудными, временными, частотными, фазовыми и импульсно-фазовыми методами измерения параметров радиосигнала (Патенты РФ №№2115137, 2213979, 2258242, 2264598, 2309420, 2325666, 2363117, 2371737, 2378660, 2430385, 2439617, 2506605, 2507529, 2510518, 2539968, 2558640, 2559813, 2567114, 2568104, 2572589, 2584976, 2597007, 2598000, 2599984, 2602506, 2617711, 2617448, 2620359, 2653506, 2657237, 2715059, 2725106; Патенты США №№9423502 В2, 9465099 В2, 9485629 В2, 9488735 В2, 9661604 В1, 9681267 В2, 2016/0327630А1, 2016/0330584 А1, 2016/0337933 А1, 2019265363 А1; Основы испытаний летательных аппаратов/ Е.И. Кринецкий и др. Под ред. Е.И. Кринецкого. - М.: Машиностр., 1979, с. 64-89; Радиотехнические системы/Ю.М. Казаринов и др. Под ред. Ю.М. Казаринова. - М.: ИЦ «Академия», 2008, с. 7, 17-18, п.п. 7.1-7.4, гл. 10.; Мельников Ю.П., Попов СВ. Радиотехническая разведка. Методы оценки эффективности местоопределения источников излучения.- М.; «Радиотехника», 2008, гл. 5; Кинкулькин И.Е. и др. Фазовый метод определения координат.- М.: Сов. радио, 1979, с. 10-11, 97-100). Известные способы имеют те или иные недостатки, например, необходимость механического перемещения антенной системы, невозможность однозначного их определения, необходимость априорной информации о местоположении объекта, необходимость общей синхронизации передающих и принимающих радиосигналы радиотехнических объектов, не учитывают влияние на результат отражения радиоволн, например, от земли, не исключают случайные фазы гетеродинов передатчиков и приемника, имеют недостаточные быстродействие и точность.
По критерию минимальной достаточности наиболее близким является способ определения относительных дальностей по патенту RU №2718593.
Преимуществом заявляемого способа определения относительных дальностей до объекта, в том числе, подвижного, от станций наземной системы по сравнению с известными способами является повышение точности и увеличение зоны однозначного определения указанных относительных дальностей. Это достигается тем, что на каждой станции синхронизированно осуществляют передачу радиосигнала в виде двух групп, каждую из которых формируют из трех компонент, являющихся гармоническими колебаниями с равными амплитудами и с заданными частотами, причем одно из трех гармонических колебаний первой группы является общим с одним из трех гармонических колебаний второй группы. На объекте квадратурно принимают совокупность переданных станциями радиосигналов. Потактно с заданными частотой дискретизации и количеством тактов в цикле формируют соответствующие принятой совокупности радиосигналов цифровые квадратурные компоненты (ЦКК). Из сформированных ЦКК выделяют и формируют для каждой группы три пары цифровых квадратурных компонент (КК), соответствующих компонентам передаваемых радиосигналов. Затем путем накопления КК по заданному количеству тактов формируют три пары цифровых квадратурных компонент, соответствующих указанным группам. С использованием полученных таким образом цифровых квадратурных компонент формируют приведенные в способе параметры и по ним для каждой k-той группы станций определяют временные задержки относительно k-той группы заданной станции. По временным задержкам и при выполнении заданных в способе условий однозначно определяют относительные дальности до фазового центра (ФЦ) антенны объекта от ФЦ антенн станций в зоне однозначного определения относительных дальностей независимо от удаленности движущегося объекта до станций. Для достижения указанного технического результата в соответствии с настоящим изобретением в способе определения относительных дальностей до объекта, в том числе подвижного, на каждой станции наземной системы, состоящей из n-х упорядоченно пронумерованных станций, где индекс n изменяется от 1 до заданного N, синхронизировано осуществляют передачу n-го радиосигнала в виде двух k-тых групп, каждую из которых формируют из трех компонент, являющихся гармоническими колебаниями с равными амплитудами и соответственно заданными и известными на объекте частотами Fn,k,i=F0n,k+(i-1)ΔFk, где индекс к изменяется от 1 до 2, а индекс i изменяется от 1 до 3, F0n,k - заданные частоты, ΔFk - интервал между соседними i-тыми частотами k-той группы n-х радиосигналов, при этом ΔF1 и ΔF2 заданы таким образом, что ΔF1<ΔF2 и ΔF2 / ΔF1 является заданным целым числом, причем для каждого n-го радиосигнала одно из трех его гармонических колебаний первой группы является общим с одним из трех его гармонических колебаний второй группы, при условии, что расстояние между фазовыми центрами антенн для любой пары из N станций, отнесенное к скорости распространения радиосигналов, не должно превышать периода Т, равного 1 / ΔF1, а на объекте квадратурно принимают совокупность N радиосигналов, при этом либо осуществляют перенос их спектров посредством сдвига на частоту гетеродина, либо его не осуществляют, потактно с заданной частотой дискретизации dƒ на каждом j-том такте, где индекс j изменяется от 0 до заданного в цикле количества тактов J, формируют соответствующие принятой совокупности радиосигналов цифровые квадратурные компоненты Ij и Qj, из сформированных таким образом цифровых квадратурных компонент выделяют и формируют для каждой k-той группы три пары цифровых квадратурных компонент xIn,k,i,j и xQn,k,i,j, соответствующих i-тым компонентам передаваемых n-х радиосигналов, формируют путем накопления компонент xIn,k,i,j и xQn,k,i,j по j на заданном интервале от j=0 до заданного J три пары цифровых квадратурных компонент yIn,k,i и yQn,k,i, последовательно с использованием ранее сформированных цифровых квадратурных компонент формируют параметры, соответствующие k-тым группам n-х передаваемых радиосигналов
Figure 00000001
формируют первую и вторую пары квадратурных компонент
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
где atan2(x,y) равно величине угла (в радианах), образованного осью х и прямой, содержащей начало (0,0) и точку (x,y), в интервале от -π до π, исключая (-π), а π - известное число, равное отношению длины окружности к ее диаметру,
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012
где |А| - модуль числа A, ƒnk,i - соответственно, либо частоты, полученные из упомянутых частот Fn,k,i посредством сдвига на частоту гетеродина при указанном переносе спектра, либо частоты, равные Fn,k,i в противном случае, по сформированным таким образом параметрам в качестве квадратурных компонент zIn,k и zQn,k выбирают при условии st1n,k<st2n,k первую пару квадратурных компонент I1n,k, Q1n,k, в противном случае выбирают вторую пару квадратурных компонент I2n.k, Q2n,k, по выбранным парам квадратурных компонент для каждой k-той группы n-й станции определяют временные задержки
Figure 00000013
относительно k-той группы заданной станции с индексом n=n0 в соответствии с выражением
Figure 00000014
где
Figure 00000015
по полученным таким образом временным задержкам однозначно с учетом скорости распространения радиосигнала с определяют относительные дальности до фазового центра антенны объекта от указанных фазовых центров антенн станций Dn в зоне однозначного определения относительных дальностей независимо от удаленности объекта до станций, равной с / ΔF1, с точностью, определяемой гармоническим колебанием с частотой ΔF2.
Совокупность всех признаков позволяет определить упомянутые относительные дальности с достижением указанного технического результата.
В существующем уровне техники не выявлено источников информации, которые содержали бы сведения о способах того же назначения с указанной совокупностью признаков. Ниже изобретение описано более детально.
Сущность способа заключается в следующем.
На каждой станции наземной системы, состоящей из n-х упорядочение пронумерованных наземных станций, где индекс n изменяется от 1 до заданного N, синхронизировано осуществляют передачу n-го радиосигнала в виде двух k-тых групп, каждую из которых формируют из трех компонент, являющихся гармоническими колебаниями с равными амплитудами и соответственно заданными и известными на объекте частотами Fn,k,i=F0n,k+(i-1)ΔFk, индекс k изменяется от 1 до 2, а индекс i изменяется от 1 до 3, F0n,k - заданные частоты, ΔFk - интервал между соседними i-тыми частотами k-той группы n-х радиосигналов. При этом ΔF1 и ΔF2 заданы таким образом, что ΔF1<ΔF2 и ΔF2 / ΔF1 является заданным целым числом, причем для каждого n-го радиосигнала одно из трех его гармонических колебаний первой группы является общим с одним из трех его гармонических колебаний второй группы. Также должно быть выполнено условие, что расстояние между фазовыми центрами антенн для любой пары из N станций, отнесенное к скорости распространения радиосигналов не должно превышать периода Т, равного 1 / ΔF1.
На объекте квадратурно принимают совокупность радиосигналов, при этом либо осуществляют перенос их спектров посредством сдвига на частоту гетеродина, либо его не осуществляют (в зависимости от располагаемой при реализации способа элементной базы и используемого частотного диапазона). Затем потактно с заданной частотой дискретизации dƒ на каждом из тактов J, формируют соответствующие принятой совокупности радиосигналов цифровые квадратурные компоненты (ЦКК) Ij и Qj. Из сформированным ЦКК формируют для каждой k-той группы три пары цифровых квадратурных компонент xIn,k,i,j и xQn,k,i,j, соответствующих i-тым компонентам передаваемых n-х радиосигналов. Затем формируют путем накопления компонент xIn,k,i,j и xQn,k,i,j по j на заданном интервале от j=0 до заданного J три пары цифровых квадратурных компонент yIn,k,i и yQn,k,i. Далее последовательно с использованием сформированных цифровых квадратурных компонент yIn,k,i и yQn,k,i формируют параметры (1), соответствующие k-тым группам n-х передаваемых радиосигналов.
По сформированным таким образом параметрам (1) для каждой k-той группы n-й станции определяют временные задержки
Figure 00000016
относительно k-той группы заданной станции с индексом n=n0 в соответствии с выражением (2).
По временным задержкам однозначно с учетом скорости распространения радиосигнала определяют соответственно относительные дальности Dn до ФЦ антенны объекта от указанных ФЦ антенн станций.
В принципе, хотя это и не обязательно, значения величин ΔFk, dƒ, J могут быть заданы таким образом, чтобы отношение продолжительности цикла, равной J / dƒ, к упомянутому периоду Т было целым числом. В этой ситуации определенные относительные задержки, например, для покоящегося объекта от цикла к циклу не будут изменяться во времени. Если это условие не выполняется, тогда каждая из относительных дальностей смещается на одну и ту же величину. В принципе, можно после каждого цикла центрировать относительные дальности посредством исключения из каждой полученной в цикле относительной дальности среднего значения всех относительных дальностей, полученных в цикле, тогда относительные задержки, например, для покоящегося объекта также не будут изменяться во времени.
Представление квадратурных компонент в цифровом виде дает определенное преимущество при решении задачи за счет простоты ее программной реализации.
Одновременное совместное использование радиосигнала в виде двух групп позволяет увеличить зону однозначного определения относительных дальностей и обеспечить высокую точность их определения. Важно и то, что применение одного общего для обеих групп указанного гармонического колебания позволяет использовать пять частот вместо шести.
Повышение точности и увеличение зоны однозначного определения относительных дальностей позволят, в свою очередь, повысить, например, точность определения пространственных координат ФЦ антенны объекта по измеренным относительным дальностям до него за счет увеличения зоны однозначного определения относительных дальностей.
Кроме того, предложенный способ позволяет упростить решение, например, задачи определения координат объекта, в том числе, движущегося, поскольку он не требует применения каких-либо дополнительных методов, связанных со счислением относительных дальностей, вызванным тем, что использование функции atan2(x,y) для вычисления фазы возвращает фазу в интервале угла в радианах от -π до π, а при выходе за пределы интервала при движении объекта фаза претерпевает скачок, что, в свою очередь, приводит к скачку указанного времени задержки. Предлагаемый способ позволяет однозначно определять относительные дальности независимо от удаленности движущегося объекта до станций (радиомаяков).
Для определения координат можно использовать любой из известных методов, например, из защищенных патентами RU (№№2530232, 2530241, 2624461, 2647496) или из защищенных международными заявками в системе РСТ (WO/2015/012738, WO/2015/012735) или из опубликованных в статьях автора (Алгоритм определения пространственных координат объекта по относительным дальностям до него // Нелинейный мир. 2015. №5. С. 38-41; Итерационный алгоритм определения пространственных координат объекта // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2016. Т. 14. №7. С. 64-69).
Способ может найти применение для построения навигационно-посадочной системы.
Перечислим основные достоинства способа:
- обеспечивает увеличение зоны однозначного определения относительных дальностей до объекта независимо от удаленности движущегося объекта от станций,
- повышает точность определения относительных дальностей,
- позволяет уменьшить количество используемых частот,
- между объектом и совокупностью передающих станций не требуется общая синхронизация,
- исключает влияние отраженных, например, от земли, сигналов,
- позволяет исключить случайные фазы гетеродинов передатчиков и гетеродина приемника,
- существенно упрощает прием и обработку радиосигналов,
- сигналы, заданные в аналитическом виде, проще формировать и преобразовывать, благодаря, в том числе, этому повышается точность измерений,
- обеспечивает возможность производить измерения с использованием существующей элементной базы, программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) и микропроцессорной техники,
- позволяет осуществлять одновременные измерения на большом количестве объектов.
Результативность и эффективность использования заявляемого способа состоит в том, что он может быть применен на практике для развития и совершенствования радиотехнических систем определения относительных дальностей, а также в других приложениях. Способ позволяет однозначно определять относительные дальности до объекта с большой точностью и более просто по сравнению с известными способами.
Таким образом, заявляемый способ обеспечивает появление новых свойств, не достигаемых в аналогах. Проведенный анализ позволил установить: аналоги с совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного способа условию «новизны».
Также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения действий на достижение указанного результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень». Таким образом, заявленное изобретение соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень», а также критерию «промышленная применимость».

Claims (18)

  1. Способ определения относительных дальностей до объекта, в том числе подвижного, от n-х упорядоченно пронумерованных станций наземной системы, где индекс n изменяется от 1 до заданного N, при котором на каждой n-й станции синхронизированно осуществляют передачу n-го радиосигнала в виде двух k-тых групп, каждую из которых формируют из трех компонент, являющихся гармоническими колебаниями с равными амплитудами и соответственно заданными и известными на объекте частотами Fn,k,i=F0n.k+(i-1)ΔFk, где индекс k изменяется от 1 до 2, а индекс i изменяется от 1 до 3, F0n,k - заданные частоты, ΔFk - интервал между соседними i-тыми частотами k-той группы n-х радиосигналов, при этом ΔF1 и ΔF2 заданы таким образом, что ΔF1<ΔF2 и ΔF2/ΔF1 является заданным целым числом, причем для каждого n-го радиосигнала одно из трех его гармонических колебаний первой группы является общим с одним из трех его гармонических колебаний второй группы, при условии, что расстояние между фазовыми центрами антенн для любой пары из N станций, отнесенное к скорости распространения радиосигналов, не должно превышать периода Т, равного 1/ΔF1, а на объекте квадратурно принимают совокупность N радиосигналов, при этом либо осуществляют перенос их спектров посредством сдвига на частоту гетеродина, либо его не осуществляют, потактно с заданной частотой дискретизации dƒ на каждом j-том такте, где индекс j изменяется от 0 до заданного в цикле количества тактов J, формируют соответствующие принятой совокупности радиосигналов цифровые квадратурные компоненты Ij и Qj, из сформированных таким образом цифровых квадратурных компонент выделяют и формируют для каждой k-той группы три пары цифровых квадратурных компонент xIn,k,i,j и xQn,k,i,j, соответствующих i-тым компонентам передаваемых n-х радиосигналов, формируют путем накопления компонент xIn.k.i,j и xQn,k,i,j по j на заданном интервале от j=0 до заданного J три пары цифровых квадратурных компонент yIn,k,i и yQn,k,i, последовательно с использованием ранее сформированных цифровых квадратурных компонент формируют параметры, соответствующие k-тым группам n-х передаваемых радиосигналов
  2. Figure 00000017
  3. формируют первую и вторую пары квадратурных компонент
  4. Figure 00000018
  5. Figure 00000019
  6. Figure 00000020
  7. Figure 00000021
  8. Figure 00000022
  9. где a tan 2(x,y) равно величине угла (в радианах), образованного осью х и прямой, содержащей начало (0,0) и точку (х,у), в интервале от -π до π, исключая (-π), а π - известное число, равное отношению длины окружности к ее диаметру,
  10. Figure 00000023
  11. Figure 00000024
  12. Figure 00000025
  13. Figure 00000026
  14. Figure 00000027
  15. Figure 00000028
  16. где |A| - модуль числа A, ƒn,k,i - соответственно, либо частоты, полученные из упомянутых частот Fn,k,i посредством сдвига на частоту гетеродина при указанном переносе спектра, либо частоты, равные Fn,k,i в противном случае, по сформированным таким образом параметрам в качестве квадратурных компонент zIn,k и zQn,k выбирают при условии st1n,k<st2n,k первую пару квадратурных компонент I1n,k, Q1n,k, в противном случае выбирают вторую пару квадратурных компонент I2n,k, Q2n,k, по выбранным парам квадратурных компонент для каждой k-той группы n-й станции определяют временные задержки
    Figure 00000029
    относительно k-той группы заданной станции с индексом n=n0 в соответствии с выражением
  17. Figure 00000030
  18. где
    Figure 00000031
    по полученным таким образом временным задержкам однозначно с учетом скорости распространения радиосигнала с определяют относительные дальности до фазового центра антенны объекта от указанных фазовых центров антенн станций Dn в зоне однозначного определения относительных дальностей независимо от удаленности объекта до станций, равной с/ΔF1, с точностью, определяемой гармоническим колебанием с частотой ΔF2.
RU2020134733A 2020-10-22 2020-10-22 Способ определения относительных дальностей до объекта RU2746264C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020134733A RU2746264C1 (ru) 2020-10-22 2020-10-22 Способ определения относительных дальностей до объекта

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020134733A RU2746264C1 (ru) 2020-10-22 2020-10-22 Способ определения относительных дальностей до объекта

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2746264C1 true RU2746264C1 (ru) 2021-04-12

Family

ID=75521049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020134733A RU2746264C1 (ru) 2020-10-22 2020-10-22 Способ определения относительных дальностей до объекта

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2746264C1 (ru)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3725932A (en) * 1969-11-10 1973-04-03 Decca Ltd Receivers for phase comparison radio navigation systems
US5815117A (en) * 1997-01-02 1998-09-29 Raytheon Company Digital direction finding receiver
JP2009229393A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Fujitsu Ltd 無線測位システム及び無線測位方法
JP2010117313A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Toyota Motor Corp レーダ装置
RU2465614C1 (ru) * 2011-06-15 2012-10-27 Михаил Иванович Иващенко Способ приема радиосигналов от источников радиоизлучений
RU2594759C1 (ru) * 2015-10-28 2016-08-20 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Способ и устройство определения координат источника радиоизлучения
RU2632922C2 (ru) * 2015-07-17 2017-10-11 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Многопозиционный пассивный радиолокационный комплекс, реализующий комбинированный одноэтапный способ определения местоположения летательного аппарата на этапе захода на посадку
RU2649411C1 (ru) * 2016-12-21 2018-04-03 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) Способ измерения параметров движения летательного аппарата в фазовых угломерно-дальномерных системах и устройство его реализующее
RU2718593C1 (ru) * 2019-11-25 2020-04-08 Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") Способ определения по измеренным относительным дальностям координат объекта
RU2723986C1 (ru) * 2019-12-26 2020-06-18 Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") Способ определения по измеренным относительным дальностям координат объекта

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3725932A (en) * 1969-11-10 1973-04-03 Decca Ltd Receivers for phase comparison radio navigation systems
US5815117A (en) * 1997-01-02 1998-09-29 Raytheon Company Digital direction finding receiver
JP2009229393A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Fujitsu Ltd 無線測位システム及び無線測位方法
JP2010117313A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Toyota Motor Corp レーダ装置
RU2465614C1 (ru) * 2011-06-15 2012-10-27 Михаил Иванович Иващенко Способ приема радиосигналов от источников радиоизлучений
RU2632922C2 (ru) * 2015-07-17 2017-10-11 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Многопозиционный пассивный радиолокационный комплекс, реализующий комбинированный одноэтапный способ определения местоположения летательного аппарата на этапе захода на посадку
RU2594759C1 (ru) * 2015-10-28 2016-08-20 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Способ и устройство определения координат источника радиоизлучения
RU2649411C1 (ru) * 2016-12-21 2018-04-03 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) Способ измерения параметров движения летательного аппарата в фазовых угломерно-дальномерных системах и устройство его реализующее
RU2718593C1 (ru) * 2019-11-25 2020-04-08 Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") Способ определения по измеренным относительным дальностям координат объекта
RU2723986C1 (ru) * 2019-12-26 2020-06-18 Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") Способ определения по измеренным относительным дальностям координат объекта

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2718593C1 (ru) Способ определения по измеренным относительным дальностям координат объекта
RU2723986C1 (ru) Способ определения по измеренным относительным дальностям координат объекта
Zand et al. A high-accuracy phase-based ranging solution with Bluetooth Low Energy (BLE)
US11474258B2 (en) System for determining a physical metric such as position
RU2624457C1 (ru) Способ определения координат объекта
JP5599371B2 (ja) 測位装置
JPWO2012007985A1 (ja) 距離測定装置及び距離測定方法
CN108919323A (zh) 一种测距方法、系统、电子设备及可读存储介质
RU2742925C1 (ru) Способ определения относительных дальностей от источника радиоизлучения
JP2010203849A (ja) 測位装置
RU2746264C1 (ru) Способ определения относительных дальностей до объекта
RU2579983C1 (ru) Способ передачи радиосигналов
RU2743573C1 (ru) Способ определения относительных дальностей до объекта
RU2617448C1 (ru) Способ определения координат объекта
RU2602432C1 (ru) Широкополосная фазоразностная локальная радионавигационная система
RU2578750C1 (ru) Способ передачи радиосигналов
RU2743665C1 (ru) Способ определения относительных дальностей от источника радиоизлучения
RU2722617C1 (ru) Способ определения по измеренным относительным дальностям координат источника радиоизлучения
WO2015192599A1 (zh) 一种定位方法和设备、存储介质
RU2617711C1 (ru) Способ определения координат источника радиоизлучения
RU2640032C1 (ru) Способ определения координат источника радиоизлучения
RU2638572C1 (ru) Способ определения координат объекта
RU2718618C1 (ru) Способ определения по измеренным относительным дальностям координат источника радиоизлучения
Kelner et al. The empirical verification of the location method based on the Doppler effect
US11555932B2 (en) Round trip phase extended range