RU2768011C1 - Способ одноэтапного адаптивного определения координат источников радиоизлучений - Google Patents

Способ одноэтапного адаптивного определения координат источников радиоизлучений Download PDF

Info

Publication number
RU2768011C1
RU2768011C1 RU2021118264A RU2021118264A RU2768011C1 RU 2768011 C1 RU2768011 C1 RU 2768011C1 RU 2021118264 A RU2021118264 A RU 2021118264A RU 2021118264 A RU2021118264 A RU 2021118264A RU 2768011 C1 RU2768011 C1 RU 2768011C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coordinates
radio
determining
res
formula
Prior art date
Application number
RU2021118264A
Other languages
English (en)
Inventor
Михаил Леонидович Артемов
Олег Владимирович Афанасьев
Михаил Павлович Сличенко
Екатерина Сергеевна Артемова
Original Assignee
Акционерное общество "Концерн "Созвездие"
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 "Концерн "Созвездие" filed Critical Акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Priority to RU2021118264A priority Critical patent/RU2768011C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2768011C1 publication Critical patent/RU2768011C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • 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
    • G01S5/04—Position of source determined by a plurality of spaced direction-finders
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28—Details of pulse systems
    • G01S7/285—Receivers
    • G01S7/292—Extracting wanted echo-signals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28—Details of pulse systems
    • G01S7/285—Receivers
    • G01S7/292—Extracting wanted echo-signals
    • G01S7/2923—Extracting wanted echo-signals based on data belonging to a number of consecutive radar periods
    • G01S7/2925—Extracting wanted echo-signals based on data belonging to a number of consecutive radar periods by using shape of radiation pattern
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28—Details of pulse systems
    • G01S7/285—Receivers
    • G01S7/292—Extracting wanted echo-signals
    • G01S7/2923—Extracting wanted echo-signals based on data belonging to a number of consecutive radar periods
    • G01S7/2926—Extracting wanted echo-signals based on data belonging to a number of consecutive radar periods by integration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28—Details of pulse systems
    • G01S7/285—Receivers
    • G01S7/292—Extracting wanted echo-signals
    • G01S7/2923—Extracting wanted echo-signals based on data belonging to a number of consecutive radar periods
    • G01S7/2927—Extracting wanted echo-signals based on data belonging to a number of consecutive radar periods by deriving and controlling a threshold value

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в многоканальных моноимпульсных обнаружителях-пеленгаторах систем радиомониторинга для определения координат наземных и воздушных источников радиоизлучения (ИРИ), в том числе размещенных на беспилотных летательных аппаратах. Технический результат - повышение точности и достоверности определения координат источников радиоизлучения по результатам их многопозиционного пеленгования в условиях априорной неопределенности относительно величин ошибок пеленгования. Заявленный способ основан на определении глобального максимума решающей функции способа адаптивного определения координат - координатного рельефа, в пределах эллиптической доверительной области, содержащей истинные координаты ИРИ. Способ адаптивен к уровням принимаемых сигналов, параметрам взаимного расположения обнаружителей-пеленгаторов и ИРИ, ориентации антенной системы пеленгаторов в пространстве, а также априорно неизвестных в реальных условиях ошибок измерения пеленгов на ИРИ и интенсивности аддитивного гауссовского шума. Способ позволяет преодолеть априорную неопределенность, обеспечить повышение точности определения координат ИРИ и достоверности выявления приоритетных объектов радиоподавления в условиях насыщенной электромагнитной обстановки. 4 ил.

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в многоканальных моноимпульсных обнаружителях-пеленгаторах (ОП) систем радиомониторинга для определения местоположения источника радиоизлучения (ИРИ).
На практике широкое распространение получили многопозиционные измерительные комплексы, позволяющие реализовать классические методы пассивной радиолокации: угломерный (триангуляционный) и разностно-дальномерный методы. Использование разностно-дальномерных методов не получило широкого распространения ввиду необходимости наличия в системе радиоконтроля (РК) каналов связи с большой пропускной способностью для ретрансляции сигналов в аналоговом или цифровом видах с периферийных приемных пунктов на центральный пункт обработки. Кроме того, средства связи излучают относительно узкополосный сигнал, что не позволяет измерять координаты ИРИ с точностью более высокой, чем это делают пеленгационные комплексы [Дубровин А.В. Одноэтапные процедуры и пассивные системы определения координат источников радиоизлучений. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Москва, 2007 год].
Классические решения задачи местоопределения представлены в [В.С. Черняк. Многопозиционная радиолокация, - М. Радио и связь, 1993], [В.С. Кондратьев, А.Ф. Котов, Л.Н. Марков. Многопозиционные радиотехнические системы. - М. Радио и связь, 1986. - 264 с.]. Триангуляционный способ определения координат основан на измерении пеленгов на источник радиоизлучения с нескольких ОП, размещенных в различных точках пространства. В частном случае, при пеленговании двумя устройствами оценкой координат является точка пересечения лучей.
Анализ данного способа определения координат позволяет сделать вывод, что способ основан на использовании допущения о возможности аппроксимации ошибок пеленгования гауссовским законом. В общем случае данное допущение предполагает игнорирование следующих основных положений:
- принимаемая обнаружителем-пеленгатором аддитивная смесь сигнала ИРИ и шума может быть аппроксимирована гауссовским законом; при этом оценка пеленга, будучи полученной в результате нелинейного преобразования принимаемых сигналов, не подчиняется гауссовскому закону;
- математическая корректность гауссовской аппроксимации пеленга ограничена тем, что пеленг на ИРИ определен на конечном интервале значений [0, 2π], а гауссовская величина определена на всей бесконечной оси;
- гауссовский закон полностью определяется первым начальным и вторым центральным моментами и не предполагает наличие аномальных ошибок пеленгования; вероятность последних при прочих равных параметрах зависит от отношения сигнал/шум, в результате - степень адекватности гауссовской аппроксимации зависит от уровней принимаемых сигналов.
Известен способ определения координат местоположения источников радиоизлучения [Ю.Г. Булычев, В.Ю. Булычев, В.Н. Вернигора, С.С. Ивакина, А.А. Мозоль, И.Г. Насенков, О.Н. Неплюев. Адаптивный способ пассивной радиолокации. Патент РФ № 2593149, G01S 3/46] используемый в двух- и многопозиционных измерительных комплексах. Способ заключается в измерении с приемных позиций двухпозиционного измерительного комплекса угловых координат и мощности излучения ИРИ, определении временной задержки прихода волнового фронта излучения ИРИ на позиции комплекса. Далее применяют параллельно триангуляционный, угломерно-разностно-дальномерный и угломерно-мощностной методы для определения координат местоопределения ИРИ. Для каждого из методов определяют значение дисперсии дальности до ИРИ, затем сравнивают эти значения и выбирают те значения координат местоположения ИРИ, которые соответствуют наименьшему значению дисперсии. При равных значениях дисперсии используют правило нахождения среднего арифметического для значений одноименных координат, получаемых двумя или тремя методами.
Известен способ обнаружения и определения местоположения наземных источников радиоизлучения [Уфаев В.А., Уфаев Д.В. Способ обнаружения и определения местоположения источника радиоизлучения. Патент РФ № 2263928, G01S 5/04] включающий прием радиоизлучения источника в
Figure 00000001
пространственно разнесенных пунктах, передачу информации на центральный пункт, определение расстояния
Figure 00000002
от каждой точки пространства
Figure 00000003
до каждого
Figure 00000004
пункта приема измерение в них эффективных значений напряжения принятых радиосигналов
Figure 00000005
, передачу их на центральный пункт, где преобразуют их в функцию пространственной неопределенности
Figure 00000006
, по положению и значению максимума которой определяют наличие излучения и местоположения источника. Значение и положение максимума функции пространственной неопределённости оценивают в окрестности точки с координатами, равными средневзвешенными координатам пунктов приема с весами, равными измеренным эффективным значениям напряжения принятых радиосигналов в степени
Figure 00000007
. Параметр p определяют исходя из зависимости от расстояния напряженности электрического поля, создаваемого источником радиоизлучения.
Известен способ определения местоположения радиосигналов [Уфаев В.А., Чубов Е.А., Козьмин В.А., Рембовский Ю.А. Способ определения местоположения радиопередатчика мобильной станцией радиоконтроля. Патент РФ № 2307372, G01S 5/02], включающий следующие операции:
1. Измерение в процессе движения, с помощью навигационной системы, курсового угла и собственных координат мобильной станции радиоконтроля
Figure 00000008
, где
Figure 00000009
- номер периода измерений, N - общее число периодов измерений.
2. Прием радиосигналов с помощью антенн и приемных устройств пеленгатора.
3. Измерение пеленга
Figure 00000010
на источник радиосигнала по зависимости фазы принятого радиоизлучения от расстояния, как угла между опорным направлением
Figure 00000011
и направлением
Figure 00000012
на радиопередатчик с учетом курсового угла и с привязкой к опорному направлению
Figure 00000013
.
4. Расчет пеленга
Figure 00000014
относительно места нахождения мобильной станции радиоконтроля на каждую точку пространства, задаваемую с шагом квантования возможных значений координат радиопередатчика, по формуле
Figure 00000015
,
где
Figure 00000014
- пеленг из места нахождения станции
Figure 00000016
на каждую точку пространства, после чего выполняют определение и накопление по совокупности всех периодов измерения для каждой точки пространства разности измеренных и расчетных значений пеленга, а также, после не менее двух периодов измерений, определение дисперсии разностей измеренных и расчетных значений пеленга для каждой точки пространства.
5. Измерение амплитуды
Figure 00000017
(одновременно с измерением пеленга на радиопередатчик) принятого радиоизлучения радиопередатчика.
6. Нормирование амплитуды принятого радиосигнала на квадрат расстояния от каждой точки пространства до места нахождения мобильной станции радиоконтроля и накопление по совокупности всех периодов измерений,
Figure 00000018
Figure 00000019
Figure 00000020
- квадрат расстояния от мобильной станции радиоконтроля до точки пространства.
7. Определение дисперсии нормированных значений амплитуды для каждой точки пространства и умножение на дисперсию разности измеренных и расчетных значений пеленга
Figure 00000021
,
Figure 00000022
,
Figure 00000023
- соответственно результаты накопления разности измеренных и расчетных значений пеленга на предшествующем (N-1) и текущем (N) периоде измерения для точки пространства с координатами (x,y).
8. Определение дисперсии разностей измеренных и расчетных значений пеленга
Figure 00000024
.
9. Определение дисперсии нормированных значений амплитуды
Figure 00000025
10. Получение функции пространственной неопределенности вида
Figure 00000026
.
11. Определение местоположения радиопередатчика как положение минимума этого произведения дисперсий по совокупности всех точек пространства
Figure 00000027
.
12. При поступлении данных очередного измерения указанные операции циклически повторяют, таким образом, в процессе движения мобильной станции радиоконтроля непрерывно уточняют местоположение радиопередатчика.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения местоположения источника радиоизлучения переносным обнаружителем-пеленгатором [В.А. Козьмин, Ю.А. Рембовский, В.А. Уфаев, Д.В. Уфаев, патент РФ № 2405166, G01S 5/02], принятый за прототип.
Способ-прототип включает следующие операции:
1. Формирование (предварительное) диаграммы направленности (ДН) антенной решетки (АР)
Figure 00000028
в рабочем диапазоне частот (
Figure 00000029
, M - количество обнаружителей-пеленгаторов).
2. Прием сигналов во временной области (одновременно попадающих в текущую полосу приема и анализа) с выходов всех антенн АР в пространственных каналах обнаружителей-пеленгаторах, синхронный перенос на более низкую частоту, синхронное преобразование сигналов во временной области в цифровую форму, вычисление отсчетов быстрого преобразования Фурье каждой оцифрованной реализации в каждом пространственном канале ОП.
3. Определение пеленга для каждого возможного местоположения передатчика, определяемого допустимой линейной ошибкой местоопределения, с учетом курсового угла
Figure 00000030
пеленгатора и его координат
Figure 00000031
, по формуле:
Figure 00000032
, (1)
где
Figure 00000033
- собственные координаты переносного пеленгатора;
Figure 00000034
- координаты возможного местоположения передатчика.
4. Формирование решающей функции (пространственного спектра) способа определения координат передатчика переносным пеленгатором (далее по тексту - решающая функция определения координат способа-прототипа) по формуле:
Figure 00000035
, (2)
где
Figure 00000036
определяется путем перемножения значений принятых сигналов и значений диаграмм направленности антенн в направлении передатчика и имеет вид:
Figure 00000037
,
Figure 00000038
Figure 00000039
- расчетные набеги фаз принятых радиосигналов в местах расположения антенн,
Figure 00000040
- длина волны излучения,
Figure 00000041
- координаты антенн в местной полярной системе координат, соответственно
Figure 00000042
- удаление от центра антенного блока,
Figure 00000043
- угол относительного его оси. Накопление решающей функции определения координат способа-прототипа за все время движения переносного пеленгатора с весами, пропорциональными расчетному ослаблению радиосигналов передатчика при распространении их до переносного пеленгатора,
Figure 00000044
, (3)
где
Figure 00000045
- коэффициент ослабления в зоне прямой видимости, обратно пропорциональный квадрату расстояния между пеленгатором и передатчиком,
Figure 00000046
.
5. Определение весовых коэффициентов
Figure 00000047
(4)
и среднего квадратичного значения этих весовых коэффициентов
Figure 00000048
(5)
6. Нормирование результатов накопления решающей функции определения координат способа-прототипа на среднее квадратичное значение весовых коэффициентов с получением усредненной решающей функции определения координат способа-прототипа
Figure 00000049
. (6)
7. Определение положения максимума усредненной решающей функции определения координат способа-прототипа (6) как оценка местоположения передатчика в N-й момент наблюдения.
8. При поступлении данных очередного измерения указанные операции циклически повторяют, таким образом, в процессе движения переносного пеленгатора непрерывно уточняют местоположения передатчика.
Следует отметить, что способ-прототип предполагает предварительное, до начала измерений, определение диаграммы направленности антенн пеленгатора для измерения распределения уровня радиоизлучения передатчика в пространстве; весовые коэффициенты определяют умножением соответствующих весов на значение диаграмм направленности антенн в направлении передатчика. Таким способом, авторы предполагают устранение аномальных погрешностей измерения координат передатчика. При реализации способа-прототипа в качестве обнаружителя-пеленгатора используется переносной пеленгатор с тремя антеннами типа скрещенные рамки и штырь.
Основными недостатками всех перечисленных способов являются:
1. Способы местоопределения, в части пеленгования, не учитывают наличие межканальной корреляции спектральных отсчетов временных реализаций, обусловленных наличием в реальных условиях приема радиосигналов внешних помех.
2. Способы не адаптивны в случае АР с произвольной структурой и характеристиками направленности антенных элементов. Это не позволяет использовать способы-аналоги в реальных условиях функционирования обнаружителей-пеленгаторов, когда имеют место взаимные влияния антенн друг на друга.
3. Координатный рельеф классического триангуляционного способа определения координат зависит от значения средней квадратической ошибки (СКО) в каждой точке пеленгования. Следует отметить, что значение СКО пеленгования, как правило, является интегральным показателем инструментальной точности пеленгования и не характеризует частотную, азимутальную и (или) угломестную зависимость точности пеленгования. При конечных отношениях сигнал/шум при уровнях принимаемых радиосигналов, сопоставимых с уровнем чувствительности ОП, будет иметь место дополнительная флуктуационная составляющая СКО пеленгования. Поэтому использование указанной в документации на ОП СКО пеленгования целесообразно лишь с целью определения первичной оценки координат ИРИ, используемой в дальнейшем в качестве точки начального приближения при уточнении координат ИРИ в пределах окрестности данной точки. Размеры окрестности определяются достижимой точностью определения координат ИРИ, исходя из взаимной конфигурации ОП и ИРИ, а также из требуемой вероятности попадания истинных координат ИРИ в пределы окрестности.
4. При размещении пеленгаторов на различных расстояниях от источника радиоизлучения имеют место различные коэффициенты затухания радиоволн на трассах распространения и коэффициенты усиления излучаемого сигнала в направлении на пеленгаторы. В связи с этим, ошибки пеленгования источника каждым из пеленгаторов будут различными, что не учитывается в способе-прототипе и аналогах.
5. При вычислении оценочных координат ИРИ известные способы не предполагают проведение оценки достоверности результатов местоопределения, что приводит к повышению вероятности принятия неправильного решения.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является повышение точности и достоверности определения координат источников радиоизлучения по результатам их многопозиционного пеленгования в условиях априорной неопределенности относительно уровней сигналов, излучаемых в направлении на пеленгаторы, и величин ошибок пеленгования.
Для решения поставленной задачи в способе одноэтапного адаптивного определения координат источников радиоизлучений (ИРИ) заключающемся в предварительном формировании диаграммы направленности антенной решетки
Figure 00000028
в рабочем диапазоне частот каждого m-ого обнаружителя-пеленгатора (ОП),
Figure 00000029
, M - количество обнаружителей-пеленгаторов, приеме сигналов во временной области (одновременно попадающих в текущую полосу приема и анализа) с выходов всех антенн антенной решетки (АР) в пространственных каналах ОП, синхронном переносе на более низкую частоту, синхронном преобразовании сигналов во временной области в цифровую форму, вычислении отсчетов быстрого преобразования Фурье каждой оцифрованной реализации в каждом пространственном канале ОП, определении пеленга для каждого возможного местоположения передатчика, определяемого допустимой линейной ошибкой местоопределения, с учетом курсового угла
Figure 00000030
пеленгатора, формировании решающей функции способа определения координат ИРИ, определении положения максимума решающей функции способа определения координат ИРИ, циклическом повторении указанных операций при поступлении данных очередного измерения, согласно изобретению, формируют решающую функцию пеленгования
Figure 00000050
(пеленгационного рельефа) по всем возможным направлениям прихода радиоволны для каждого m-го ОП и для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000051
по формуле:
Figure 00000052
Figure 00000053
- векторная комплексная диаграмма направленности антенной решетки m-го обнаружителя-пеленгатора,
Figure 00000054
- матрица коэффициентов корреляции аддитивного шума i-го ИРИ,
Figure 00000055
- обратная матрица,
Figure 00000056
- матрица взаимных энергий сигналов, «накопленная» по серии из
Figure 00000057
измерений,
вычисляют максимальные значения
Figure 00000058
решающей функции пеленгования
Figure 00000059
для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000051
по возможным азимутальным направлениям прихода радиоволны, вычисляют направления прихода радиоволны для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000051
по формуле
Figure 00000060
,
формируют решающую функцию способа определения координат (координатный рельеф) для i-го ИРИ
Figure 00000061
на частоте
Figure 00000051
с азимутальных направлений
Figure 00000062
по формуле
Figure 00000063
, где
Figure 00000064
- типовое значение средней квадратической ошибки пеленгования m-го ОП, оценивают координаты
Figure 00000065
i-го источника радиоизлучения по формуле
Figure 00000066
, определяют эллипс ошибок координат местоположения ИРИ с центром в точке
Figure 00000067
оценочных координат ИРИ, с ориентацией и полуосями, определяемыми требуемой вероятностью
Figure 00000068
попадания истинных координат ИРИ
Figure 00000069
в пределы эллипса по формуле
Figure 00000070
,
где число k определяет размеры эллипсоида в соответствии с равенством:
Figure 00000071
,
Figure 00000072
- матрица корреляции оценок координат ИРИ триангуляционным способом,
Figure 00000073
- матрица производных измеренных пеленгов по координатам ИРИ x и y с элементами
Figure 00000074
,
Figure 00000075
,
Figure 00000076
- оценочные координаты местоположения ИРИ,
Figure 00000077
- диагональная матрица корреляции оценок пеленгов на ИРИ,
Figure 00000078
,
Figure 00000079
- среднеквадратические ошибки измерения пеленгов в опорных точках,
Figure 00000080
- дальность от m-го ОП до точки
Figure 00000076
оценочных координат i-го ИРИ,
формируют решающую функцию способа адаптивного определения координат (координатного рельефа) для i-го ИРИ
Figure 00000081
на частоте
Figure 00000051
в пределах эллипса ошибок по формуле
Figure 00000082
, азимутальные направления
Figure 00000083
на источник радиоизлучения, лежащие в пределах эллипса ошибок, определяют по формуле:
Figure 00000084
, вычисляют уточненные координаты
Figure 00000085
i-го источника радиоизлучения на частоте
Figure 00000051
по формуле
Figure 00000086
, где
Figure 00000087
, L - область значений координат внутри эллипса ошибок координат местоположения i-го ИРИ, оценивают достоверность результатов определения координат i-го ИРИ, полученных способом адаптивного определения координат, согласно неравенству:
Figure 00000088
где h - порог, выбираемый согласно критерию Неймана-Пирсона,
Figure 00000089
, в случае выполнения неравенства результат определения координат считается достоверным, в противном случае - результат отбраковывается и не используется в последующей обработке.
Для осуществления предлагаемого способа одноэтапного адаптивного определения координат источников радиоизлучений, обнаружители-пеленгаторы размещают на различных позициях на местности, определяют курсовой угол
Figure 00000030
каждого m-го обнаружителя-пеленгатора,
Figure 00000090
- количество позиций пеленгования. Предварительно измеряют комплексные амплитуды напряжений на выходах всех антенных элементов (АЭ) антенной решетки (АР) и формируют векторную комплексную диаграмму направленности (ВКДН) АР каждого ОП. Далее каждый m-й обнаружитель-пеленгатор осуществляет синхронный прием сигналов и последующее преобразование их в цифровую форму. Формируется решающая функция пеленгования - пеленгационный рельеф
Figure 00000091
для каждого m-го обнаружителя-пеленгатора, которая справедлива в случае АР с произвольной структурой и характеристиками направленности антенных элементов и учитывает наличие межканальной корреляции сигналов и взаимного влияния в АР.
Азимутальное направление
Figure 00000092
на источник радиоизлучения находят путем максимизации решающей функции пеленгования
Figure 00000050
по всем возможным направлениям прихода радиоволны для каждого m-го ОП. Координаты
Figure 00000093
i-го источника радиоизлучения находят триангуляционным способом, как аргумент глобального минимума решающей функции триангуляционного способа определения координат - координатного рельефа
Figure 00000094
. Координатный рельеф
Figure 00000095
зависит от значения СКО
Figure 00000064
пеленгования каждого m-го ОП, в качестве которого используется типовое значение СКО, заданное в документации на ОП. В этом случае предварительной оценки СКО пеленгования не требуется.
Для увеличения точности нахождения координат ИРИ, в виду того, что истинные значения СКО пеленгования не известны, координаты ИРИ подлежат дополнительному уточнению. В заявляемом способе предлагается определить эллипс ошибок координат местоположения i-го ИРИ с центром в точке
Figure 00000096
найденных триангуляционным способом оценок координат, с ориентацией и полуосями, которые определяются матрицей
Figure 00000097
корреляции оценок координат ИРИ и требуемой вероятностью
Figure 00000098
попадания истинных координат ИРИ
Figure 00000099
в пределы эллипса. Уточненные координаты
Figure 00000100
ИРИ находятся путем максимизации решающей функции способа адаптивного определения координат - координатного рельефа
Figure 00000081
на частоте
Figure 00000051
в пределах эллипса ошибок. Для поиска минимума функции n действительных переменных можно использовать любой из широко известных методов, например, изложенный в [Банди Б. М. Методы оптимизации. Вводный курс: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1998. - 128 с.]
Полученные результаты местоопределения ИРИ подвергаются проверке на «достоверность», что обеспечивает повышение точности и достоверности местоопределения ИРИ в реальных условиях за счет соответствующей селекции результатов местоопределения.
Предлагаемый способ одноэтапного адаптивного определения координат источников радиоизлучений включает выполнение следующих процедур:
1. Формирование (предварительное) ВКДН АР с произвольными структурой и характеристиками направленности антенных элементов
Figure 00000101
каждого m-го обнаружителя-пеленгатора в рабочем диапазоне частот (
Figure 00000029
, M - количество обнаружителей-пеленгаторов).
2. Для каждого m-го обнаружителя-пеленгатора многократный последовательный во времени синхронный прием сигналов во временной области (одновременно попадающих в текущую полосу приема и анализа) с выходов всех антенн АР в пространственных каналах ОП, синхронный перенос на более низкую частоту, синхронное преобразование сигналов во временной области в цифровую форму, вычисление отсчетов быстрого преобразования Фурье каждой оцифрованной реализации в каждом пространственном канале ОП.
3. По каждому спектральному отсчету вычисление канальных и взаимных (межканальных) энергий быстрого преобразования Фурье и накопление энергий путем суммирования их значений, вычисленных по каждому принятому сигналу i-го ИРИ, и формирование нормированной матрицы
Figure 00000102
взаимных энергий, равной произведению
Figure 00000103
накопленной матрицы
Figure 00000104
взаимных энергий и матрицы
Figure 00000105
, обратной к матрице коэффициентов корреляции
Figure 00000106
аддитивного шума.
Figure 00000056
- матрица взаимных энергий сигналов, «накопленная» по серии из
Figure 00000057
измерений:
Figure 00000107
, (7)
где
Figure 00000108
- вектор комплексных отсчетов (с порядковым номером
Figure 00000109
,
Figure 00000110
) быстрого преобразования Фурье i-го радиосигнала, измеренного в к-й временной реализации:
Figure 00000111
,
где
Figure 00000112
- комплексная амплитуда напряженности электрического поля i-го радиосигнала;
Figure 00000053
- векторная комплексная диаграмма направленности антенной решетки m-го обнаружителя-пеленгатора,
Figure 00000113
- азимут направления на источник излучения;
Figure 00000114
- вектор аддитивного шума;
k=1…К - порядковый номер принятого сигнала во временной области;
4. Формирование решающей функции пеленгования
Figure 00000050
(пеленгационного рельефа) по всем возможным направлениям прихода радиоволны каждого m-го ОП для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000051
с учетом межканальной корреляции спектральных отсчетов сигнала и курсового угла
Figure 00000030
обнаружителя-пеленгатора по формуле:
Figure 00000052
(8)
5. Вычисление максимального значения решающей функции пеленгования
Figure 00000059
для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000051
по возможным азимутальным направлениям прихода радиоволны
Figure 00000115
. (9)
6. Оценивание направления прихода радиоволны для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000051
по формуле
Figure 00000116
. (10)
7. Формирование решающей функции триангуляционного способа определения координат (координатного рельефа) для i-го ИРИ
Figure 00000061
на частоте
Figure 00000051
с азимутальных направлений
Figure 00000062
по формуле:
Figure 00000063
(11)
8. Оценка координат
Figure 00000065
i-го источника радиоизлучения триангуляционным способом определения координат по формуле:
Figure 00000066
(12)
где
Figure 00000064
- типовое значение СКО пеленгования m-го ОП,
Figure 00000117
,
M - количество ОП. Типовое значение СКО определяется из документации на ОП.
9. Определение эллипса ошибок координат местоположения i-го ИРИ с центром в точке
Figure 00000118
оценочных координат, с ориентацией и полуосями, которые определяются матрицей
Figure 00000097
корреляции оценок координат ИРИ и требуемой вероятностью
Figure 00000098
попадания истинных координат ИРИ
Figure 00000119
в пределы эллипса.
Вероятность попадания истинных координат ИРИ
Figure 00000120
в пределы эллипса определяется формулой:
Figure 00000121
(13)
где число k определяет размеры эллипсоида в соответствии с равенством:
Figure 00000071
,
Figure 00000097
- матрица корреляции оценок координат i-го ИРИ триангуляционным способом:
Figure 00000072
(14)
Figure 00000073
- матрица производных измеренных пеленгов по координатам i-го ИРИ с элементами
Figure 00000122
,
Figure 00000123
;
Figure 00000124
- порядковый номер ОП;
Figure 00000076
- оценочные координаты местоположения ИРИ;
Figure 00000077
- диагональная матрица корреляции оценок пеленгов на ИРИ;
Figure 00000080
- дальность от m-го ОП до точки
Figure 00000076
оценочных координат i-го ИРИ.
10. Формирование решающей функции способа адаптивного определения координат (координатного рельефа) для i-го ИРИ
Figure 00000081
на частоте
Figure 00000051
в пределах эллипса ошибок по формуле
Figure 00000125
(15)
Figure 00000126
- азимутальные направления на ИРИ, находящиеся в пределах эллипса ошибок,
где
Figure 00000084
.
11. Уточнение координат
Figure 00000085
i-го источника радиоизлучения на частоте
Figure 00000051
по формуле:
Figure 00000086
, (16)
Figure 00000087
, L - область значений координат внутри эллипса ошибок координат местоположения i-го ИРИ.
12 Оценка достоверности результатов определения координат i-го ИРИ, согласно неравенству:
Figure 00000088
(17)
где h - порог, выбираемый согласно критерию Неймана-Пирсона,
Figure 00000089
. В случае выполнения неравенства результат определения координат считается достоверным, в противном случае - результат отбраковывается и не используется в последующей обработке.
Предлагаемый способ одноэтапного адаптивного определения координат источников радиоизлучений лишен перечисленных выше недостатков существующих аналогов и прототипа, а именно:
1. Предлагаемый способ позволяет преодолеть априорную неопределенность относительно интенсивности шума и текущих ошибок пеленгования. Решающая статистика способа учитывает различия в уровнях принимаемых сигналов от ИРИ каждым обнаружителем-пеленгатором, интенсивность аддитивного шума, частотную и пространственную зависимость характеристик направленности антенной системы обнаружителя-пеленгатора.
2. Заявляемый способ учитывает наличие межканальной корреляции, обусловленных наличием в реальных условиях внешних помех, что позволяет при разработке обнаружителей-пеленгаторов проводить анализ достижимых показателей эффективности пеленгования сигналов ИРИ в условиях насыщенной электромагнитной обстановки.
3. Выполняемая в предлагаемом способе оценка «достоверности» результатов местоопределения ИРИ обеспечивает необходимую селекцию результатов по показателю достоверности, в результате чего повышается точность и достоверность местоопределения ИРИ в реальных условиях.
4. Предлагаемый способ справедлив в случае АР с произвольной структурой и характеристиками направленности антенных элементов. Это позволяет использовать способ в реальных условиях функционирования обнаружителей-пеленгаторов, когда имеют место взаимные влияния антенн друг на друга.
5. Предлагаемый способ позволяет оптимизировать поиск максимума координатного рельефа с целью снижения вычислительных затрат и повышения быстродействия подсистемы радиомониторинга.
Так же следует отметить, что классический триангуляционный способ определения координат является частным случаем предлагаемого способа и справедлив при следующих предположениях:
- интенсивности шума радиоприемных трактов ОП известны;
- отношение сигнал/шум достаточно велико, что ошибки пеленгования можно считать сосредоточенными в окрестности функции неопределенности, в которой справедлива ее квадратичная аппроксимация.
Схема устройства для реализации предлагаемого способа одноэтапного адаптивного определения координат источников радиоизлучений представлена на фиг. 1, где обозначено:
1 - система из M обнаружителей-пеленгаторов (ОП);
1.1, 1.2,…1.M - обнаружители-пеленгаторы;
1.1.1…1.M.1 - блок многократного многоканального приема временных реализаций и переноса на более низкую частоту;
1.1.2…1.M.2 - блок оцифровки временных реализаций;
1.1.3…1.M.3 - блок вычисления преобразования Фурье временных реализаций;
1.1.4…1.M.4 - блок вычисления канальных и взаимных спектров;
1.1.5…1.M.5 - блок накопления матриц взаимных энергий;
1.1.6…1.M.6 - блок обнаружения спектральных компонент сигналов ИРИ;
1.1.7…1.M.7 - блок отождествления спектральных компонент по принадлежности к сигналу одного источника радиоизлучения;
1.1.8…1.M.8 - блок предварительного формирования ВКДН АР ОП;
1.1.9…1.M.9 - блок формирования значений решающей функции пеленгования;
1.1.10…1.M.10 - блок оценки азимутального направления ИРИ;
2 - блок совместной обработки данных и измерения координат ИРИ;
2.1 - блок формирования решающей функции триангуляционного способа определения координат;
2.2 - блок оценки координат источника радиоизлучения, полученных триангуляционным способом;
2.3 - блок построения эллипса ошибок определения координат ИРИ;
2.4 - блок формирования решающей функции адаптивного способа определения координат в пределах эллипса ошибок определения координат ИРИ;
2.5 - блок оценки координат источника радиоизлучения в пределах эллипса ошибок;
2.6 - блок оценки достоверности результатов определения координат ИРИ.
Устройство содержит последовательно соединенные систему из M обнаружителей-пеленгаторов 1 и блока совместной обработки данных и измерения координат ИРИ 2. Обнаружители-пеленгаторы 1.1…1.М идентичны, каждый из которых состоит из последовательно соединенных блока многократного многоканального приема временных реализаций и переноса на более низкую частоту 1.1.1, блок оцифровки временных реализаций 1.1.2, блок вычисления преобразования Фурье временных реализаций 1.1.3, блок вычисления канальных и взаимных спектров 1.1.4, блок накопления матриц взаимных энергий 1.1.5, блок обнаружения спектральных компонент сигналов ИРИ 1.1.6, блок отождествления спектральных компонент по принадлежности к сигналу одного источника радиоизлучения 1.1.7, блок формирования решающей функции пеленгования 1.1.9 и блок оценки азимутального направления ИРИ 1.1.10. выход которого является выходом обнаружителя-пеленгатора 1.1. Входы обнаружителей-пеленгаторов 1.1.1…1.М.1 подключены к соответствующим антенным элементам антенной решетки. Выходы блоков 1.1.10…1.М.10 являются выходами системы 1 и соединены с соответствующими входами блока совместной обработки данных и измерения координат ИРИ 2.
Блок 2 содержит последовательно соединенные блок формирования решающей функции триангуляционного способа определения координат 2.1, блок оценки координат источника радиоизлучения 2.2, блок построения эллипса ошибок определения координат ИРИ 2.3, блок формирования решающей функции адаптивного способа определения координат в пределах эллипса ошибок определения координат ИРИ 2.4, блок оценки координат источника радиоизлучения в пределах эллипса ошибок 2.5 блок оценки достоверности результатов определения координат ИРИ 2.6, выход которого является выходом устройства. Кроме того, первый выход блока предварительного формирования ВКДН АР ОП 1.1.8 соединен со вторым входом блока 1.1.9. Вторые выходы блоков предварительного формирования ВКДН АР ОП 1.1.8…1.1.М соединены с соответствующими входами со второго по М-й блока построения эллипса ошибок определения координат ИРИ 2.3.
Устройство для реализации заявляемого способа работает следующим образом.
Система 1 осуществляет обнаружение-пеленгование ИРИ и содержит М обнаружителей-пеленгаторов (
Figure 00000029
, M - количество обнаружителей-пеленгаторов). Каждый m-й ОП выполняет одинаковую последовательность действий. Блок 1.1.1 осуществляет многократный, последовательный во времени синхронный (когерентный) прием временных реализаций с выходов всех антенн АР в пространственных каналах обнаружителя-пеленгатора и когерентный перенос на более низкую частоту. Затем блок 1.1.2 синхронно преобразует принятые временные реализации в цифровую форму. В блоке 1.1.3 для каждой оцифрованной реализации в каждом пространственном канале обнаружителя-пеленгатора происходит вычисление отсчетов преобразования Фурье
Figure 00000127
. По каждому из анализируемой пары спектральных отчетов преобразования Фурье с помощью блока 1.1.4 выполняется вычисление действительных канальных
Figure 00000128
и комплексных взаимных энергий
Figure 00000129
.
По результатам вычисления блока 1.1.4 в блоке 1.1.5 происходит накопление для каждой пары спектральных отчетов по каждой из принятых временных реализаций канальных и взаимных энергий спектральных компонент путем суммирования их значений, вычисленных по каждой из принятых временных реализаций
Figure 00000130
.
В блоке 1.1.6 адаптивного пространственно-многоканального обнаружения спектральных компонент сигналов формируется нормированная матрица взаимных энергий, по результатам которой одновременно вычисляются суммы диагональных элементов квадрата нормированной матрицы и квадрат суммы диагональных элементов нормированной матрицы, результаты вычислений подставляются в формулу решающей статистики [Артемов М.Л., Афанасьев О.В., Абрамова Е.Л. Сличенко М.П. Способ адаптивного пространственно-многоканального обнаружения спектральных компонент сигналов источников радиоизлучения. Патент РФ № 2696022 G01S 5/04 ] и далее сравнивают решающую статистику с порогом, выбираемым по критерию Неймана-Пирсона. В случае превышения порога в блоке 1.1.7 спектральные компоненты отождествляются по принадлежности к сигналу одного источника радиоизлучения путем формирования нормированной матрицы взаимных энергий, по результатам которой одновременно вычисляются суммы диагональных элементов и произведения сумм диагональных элементов, результаты которых подставляются в решающую статистику, которая сравнивается с порогом, выбираемым по критерию Неймана-Пирсона [Артемов М.Л., Афанасьев О.В., Абрамова Е.Л. Коненков Е.А., Сличенко М.П. Способ адаптивного отождествления спектральных компонент по принадлежности к сигналу одного источника радиоизлучения. Патент РФ № 2696093 G01S 5/04 ].
В блоке 1.1.8 предварительно формируется ВКДН АР
Figure 00000131
для каждого обнаруженного сигнала в рабочем диапазоне частот. По результатам вычислений в блоке 1.1.9 формируются значения решающей функции пеленгования для каждого обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000051
с различных азимутальных направлений, с учетом межканальной корреляции спектральных отсчетов временных реализаций по формуле (8).
Figure 00000132
(8)
В блоке 1.1.10 вычисляют максимальное значения решающей функции пеленгования
Figure 00000133
каждого обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000051
по возможным направлениям прихода радиоволны по формуле (10).
Figure 00000116
. (10)
В блоке 2.1 по результатам вычислений блока 1.1.10 формируется решающая функция триангуляционного способа определения координат для i-го ИРИ
Figure 00000134
на частоте
Figure 00000051
по формуле (11)
Figure 00000135
, (11)
после чего в блоке 2.2 оцениваются координаты
Figure 00000136
i-го источника радиоизлучения по формуле (12)
Figure 00000137
. (12)
Далее в блоке 2.3 вычисляются параметры и границы эллипса ошибок координат местоположения i-го ИРИ по формулам (13), (14).
В блоке 2.4 формируют решающую функцию способа адаптивного определения координат для i-го ИРИ
Figure 00000081
на частоте
Figure 00000051
пределах эллипса ошибок по формуле (15):
Figure 00000138
. (15)
В блоке 2.5 определяют координаты
Figure 00000139
i-го источника радиоизлучения на частоте
Figure 00000051
по формуле (16):
Figure 00000140
, (16)
По результатам вычислений в блоке 2.6 проводят оценку достоверности результатов определения координат i-го ИРИ, включающую проверку выполнение неравенства
Figure 00000141
(17)
Результаты моделирования предлагаемого способа. В среде Mathcad 15.0 проводилось математическое моделирование классического триангуляционного способа определения координат, способа-прототипа определения координат и предлагаемого адаптивного одноэтапного способа определения координат источников радиоизлучений.
На фиг. 2 приведена иллюстрация принципов триангуляционного и предлагаемого способов в случае трех обнаружителей-пеленгаторов. Антенные системы пеленгаторов предполагались одинаковыми невзаимодействующими семиэлементными эквидистантными кольцевыми решетками; отношение радиуса решетки к длине радиоволны ИРИ составляло 1. Координаты пеленгаторов, км: (20, 8), (0, 20) и (30, 30); ИРИ, км - (25, 15). Фиг. 2 а соответствует классическому триангуляционному способу определения координат источника по результатам пеленгования; фиг. 2б - предлагаемому способу, учитывающему пеленгационный рельеф для каждого пеленгатора.
На фиг. 3 в качестве примера приведены линии постоянного уровня решающей функции триангуляционного и предлагаемого способов определения координат.
На фиг. 4 приведена относительная СКО определения координат ИРИ триангуляционным (кривая 1), способом-прототипом (кривая 2) и предлагаемым (кривая 3) способами для приведенной на фиг. 2 системы из трех пеленгаторов. По горизонтальной оси отложены значения отношения сигнал/шум, пересчитанные на вход радиоприёмного устройства наиболее дальнего до ИРИ второго пеленгатора. При моделировании уровни принимаемых сигналов первым и третьим пеленгатором превышали уровень сигнала, принимаемого третьим, на 20 и 13 дБ соответственно. Относительная ошибка рассчитывалась как СКО деленное на минимальную дальность от ИРИ до пеленгаторов (равную 8,7 км). Видно, что с ростом отношения сигнал/шум (ОСШ) отличие в точностях определения координат уменьшается; в пределе с ростом ОСШ характеристики способов совпадают. Адаптивный способ определения координат наземных ИРИ обеспечивает снижение СКО в 2…1,5 раза при отношении сигнал/шум 10..15 дБ.
В отличие от триангуляционного и способа-прототипа, предлагаемый способ основан на учете зависимости пеленгационных рельефов - откликов многоканальной антенной системы пеленгатора от местоположения источника. Ввиду того, что решающая функция пеленгования - пеленгационный рельеф, зависит от матрицы взаимных энергий принимаемых сигналов, то решающей функции адаптивного способа определения координат обеспечивает адаптивный к уровню принимаемых сигналов учет откликов пеленгаторов. Чем дальше расположен пеленгатор от источника, тем (при прочих равных условиях) меньше уровень принимаемого сигнала. Следовательно, пеленгование выполняется с большей ошибкой теми пеленгаторами, которые расположены дальше от источника. В таком случае целесообразно, чтобы вклад принятых пеленгаторами сигналов в решающую функцию способа определения координат был пропорционален уровню сигналов, что реализуется в предлагаемом способе.

Claims (21)

  1. Способ одноэтапного адаптивного определения координат источников радиоизлучений (ИРИ) заключающийся в предварительном формировании диаграммы направленности антенной решетки
    Figure 00000142
    в рабочем диапазоне частот каждого m-ого обнаружителя-пеленгатора (ОП),
    Figure 00000143
    , M – количество обнаружителей-пеленгаторов, приеме сигналов во временной области (одновременно попадающих в текущую полосу приема и анализа) с выходов всех антенн антенной решетки (АР) в пространственных каналах ОП, синхронном переносе на более низкую частоту, синхронном преобразовании сигналов во временной области в цифровую форму, вычислении отсчетов быстрого преобразования Фурье каждой оцифрованной реализации в каждом пространственном канале ОП, определении пеленга для каждого возможного местоположения передатчика, определяемого допустимой линейной ошибкой местоопределения, с учетом курсового угла
    Figure 00000144
    пеленгатора, формировании решающей функции способа определения координат ИРИ, определении положения максимума решающей функции способа определения координат ИРИ, циклическом повторении указанных операций при поступлении данных очередного измерения, отличающийся тем, что
  2. формируют решающую функцию пеленгования
    Figure 00000145
    (пеленгационного рельефа) по всем возможным направлениям прихода радиоволны для каждого m-го ОП и для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте
    Figure 00000146
    по формуле:
  3. Figure 00000147
    ,
  4. Figure 00000148
    – векторная комплексная диаграмма направленности антенной решетки m-го обнаружителя-пеленгатора,
  5. Figure 00000149
    – матрица коэффициентов корреляции аддитивного шума i-го ИРИ,
  6. Figure 00000150
    – обратная матрица,
  7. Figure 00000151
    – матрица взаимных энергий сигналов, «накопленная» по серии из
    Figure 00000152
    измерений,
  8. вычисляют максимальные значения
    Figure 00000153
    решающей функции пеленгования
    Figure 00000154
    для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте
    Figure 00000146
    по возможным азимутальным направлениям прихода радиоволны, вычисляют направления прихода радиоволны для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте
    Figure 00000146
    по формуле
    Figure 00000155
    ,
  9. формируют решающую функцию способа определения координат (координатный рельеф) для i-го ИРИ
    Figure 00000156
    на частоте
    Figure 00000146
    с азимутальных направлений
    Figure 00000157
    по формуле
    Figure 00000158
    , где
    Figure 00000159
    – типовое значение средней квадратической ошибки (СКО) пеленгования m-го ОП, оценивают координаты
    Figure 00000160
    i-го источника радиоизлучения по формуле
    Figure 00000161
    , определяют эллипс ошибок координат местоположения ИРИ с центром в точке
    Figure 00000162
    оценочных координат ИРИ, с ориентацией и полуосями, определяемыми требуемой вероятностью
    Figure 00000163
    попадания истинных координат ИРИ
    Figure 00000164
    в пределы эллипса по формуле
  10. Figure 00000165
    ,
  11. где число k определяет размеры эллипсоида в соответствии с равенством:
  12. Figure 00000166
    ,
  13. Figure 00000167
    – матрица корреляции оценок координат ИРИ триангуляционным способом,
  14. Figure 00000168
    – матрица производных измеренных пеленгов по координатам ИРИ x и y с элементами
    Figure 00000169
    ,
    Figure 00000170
    ,
  15. Figure 00000171
    – оценочные координаты местоположения ИРИ,
  16. Figure 00000172
    – диагональная матрица корреляции оценок пеленгов на ИРИ,
  17. Figure 00000173
    ,
    Figure 00000174
    – среднеквадратические ошибки измерения пеленгов в опорных точках,
  18. Figure 00000175
    – дальность от m-го ОП до точки
    Figure 00000171
    оценочных координат i-го ИРИ,
  19. формируют решающую функцию способа адаптивного определения координат (координатного рельефа) для i-го ИРИ
    Figure 00000176
    на частоте
    Figure 00000146
    в пределах эллипса ошибок по формуле
    Figure 00000177
    , азимутальные направления
    Figure 00000178
    на источник радиоизлучения, лежащие в пределах эллипса ошибок, определяют по формуле:
    Figure 00000179
    , вычисляют уточненные координаты
    Figure 00000180
    i-го источника радиоизлучения на частоте
    Figure 00000146
    по формуле
    Figure 00000181
    , где
    Figure 00000182
    , L – область значений координат внутри эллипса ошибок координат местоположения i-го ИРИ, оценивают достоверность результатов определения координат i-го ИРИ, полученных способом адаптивного определения координат, согласно неравенству:
  20. Figure 00000183
  21. где h – порог, выбираемый согласно критерию Неймана-Пирсона,
    Figure 00000184
    , в случае выполнения неравенства результат определения координат считается достоверным, в противном случае – результат отбраковывается и не используется в последующей обработке.
RU2021118264A 2021-06-23 2021-06-23 Способ одноэтапного адаптивного определения координат источников радиоизлучений RU2768011C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021118264A RU2768011C1 (ru) 2021-06-23 2021-06-23 Способ одноэтапного адаптивного определения координат источников радиоизлучений

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021118264A RU2768011C1 (ru) 2021-06-23 2021-06-23 Способ одноэтапного адаптивного определения координат источников радиоизлучений

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2768011C1 true RU2768011C1 (ru) 2022-03-23

Family

ID=80819203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021118264A RU2768011C1 (ru) 2021-06-23 2021-06-23 Способ одноэтапного адаптивного определения координат источников радиоизлучений

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2768011C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2799498C1 (ru) * 2022-09-16 2023-07-05 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Способ комплексирования пеленга и координат источника радиоизлучения
CN117249829A (zh) * 2023-08-23 2023-12-19 湖南六九零六信息科技股份有限公司 一种测向交叉定位体制下的无人机平台的航迹规划方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4862180A (en) * 1985-06-12 1989-08-29 Westinghouse Electric Corp. Discrete source location by adaptive antenna techniques
RU2263928C1 (ru) * 2004-04-15 2005-11-10 5 Центральный научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации (5 ЦНИИИ МО РФ) Способ обнаружения и определения местоположения источника радиоизлучения
RU2405166C2 (ru) * 2009-02-17 2010-11-27 Закрытое акционерное общество "ИРКОС" Способ определения местоположения передатчика переносным пеленгатором
DE102012105582A1 (de) * 2011-07-01 2013-01-03 Conti Temic Microelectronic Gmbh Vereinfachte Berechnung hochauflösender Winkelschätzung von zwei Zielen mit Radarsystem für Kraftfahrzeuge
RU2593149C1 (ru) * 2015-07-29 2016-07-27 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Градиент" Адаптивный способ пассивной радиолокации
RU2614035C1 (ru) * 2016-02-25 2017-03-22 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Одноэтапный метод пеленгования источников излучения в дкмв диапазоне с применением фазированной антенной решетки, состоящей из взаимно ортогональных симметричных горизонтальных вибраторов
RU2732505C1 (ru) * 2020-01-27 2020-09-18 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Способ обнаружения и азимутального пеленгования наземных источников радиоизлучения с летно-подъемного средства
CN112415469A (zh) * 2020-11-01 2021-02-26 西安电子工程研究所 一种两维数字阵列雷达快速干扰测向方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4862180A (en) * 1985-06-12 1989-08-29 Westinghouse Electric Corp. Discrete source location by adaptive antenna techniques
RU2263928C1 (ru) * 2004-04-15 2005-11-10 5 Центральный научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации (5 ЦНИИИ МО РФ) Способ обнаружения и определения местоположения источника радиоизлучения
RU2405166C2 (ru) * 2009-02-17 2010-11-27 Закрытое акционерное общество "ИРКОС" Способ определения местоположения передатчика переносным пеленгатором
DE102012105582A1 (de) * 2011-07-01 2013-01-03 Conti Temic Microelectronic Gmbh Vereinfachte Berechnung hochauflösender Winkelschätzung von zwei Zielen mit Radarsystem für Kraftfahrzeuge
RU2593149C1 (ru) * 2015-07-29 2016-07-27 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Градиент" Адаптивный способ пассивной радиолокации
RU2614035C1 (ru) * 2016-02-25 2017-03-22 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Одноэтапный метод пеленгования источников излучения в дкмв диапазоне с применением фазированной антенной решетки, состоящей из взаимно ортогональных симметричных горизонтальных вибраторов
RU2732505C1 (ru) * 2020-01-27 2020-09-18 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Способ обнаружения и азимутального пеленгования наземных источников радиоизлучения с летно-подъемного средства
CN112415469A (zh) * 2020-11-01 2021-02-26 西安电子工程研究所 一种两维数字阵列雷达快速干扰测向方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГРЕШИЛОВ А.А. Способ определения интервальных оценок пеленгов и координат источника радиоизлучения // Инженерный журнал: наука и инновации. 2015 г., вып. 2, 18 с. URL: http://engjournal.ru/catalog/arse/itae/1372.html. *
ГРЕШИЛОВ А.А. Способ определения интервальных оценок пеленгов и координат источника радиоизлучения // Инженерный журнал: наука и инновации. 2015 г., вып. 2, 18 с. URL: http://engjournal.ru/catalog/arse/itae/1372.html. ХРАМЕНКОВ А.С., ЯРМОЛИК С.Н. Сопоставительный анализ радиолокационных обнаружителей, основанных на критерии Неймана-Пирсона и последовательном критерии отношения вероятностей // Доклады Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. 2013 г., N 6 (76), сс.72-78. *
ХРАМЕНКОВ А.С., ЯРМОЛИК С.Н. Сопоставительный анализ радиолокационных обнаружителей, основанных на критерии Неймана-Пирсона и последовательном критерии отношения вероятностей // Доклады Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. 2013 г., N 6 (76), сс.72-78. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2799498C1 (ru) * 2022-09-16 2023-07-05 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Способ комплексирования пеленга и координат источника радиоизлучения
CN117249829A (zh) * 2023-08-23 2023-12-19 湖南六九零六信息科技股份有限公司 一种测向交叉定位体制下的无人机平台的航迹规划方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chung Enhanced RSSI-based real-time user location tracking system for indoor and outdoor environments
Kanhere et al. Target localization using bistatic and multistatic radar with 5G NR waveform
RU2440588C1 (ru) Способ пассивного радиомониторинга воздушных объектов
RU2732505C1 (ru) Способ обнаружения и азимутального пеленгования наземных источников радиоизлучения с летно-подъемного средства
CN108089147B (zh) 改进的短波单站定位方法
US20190339379A1 (en) Estimation device, living body count estimation device, estimation method, and recording medium
RU2557808C1 (ru) Способ определения наклонной дальности до движущейся цели пассивным моностатическим пеленгатором
RU2529355C2 (ru) Способ определения пространственного распределения ионосферных неоднородностей
RU2768011C1 (ru) Способ одноэтапного адаптивного определения координат источников радиоизлучений
RU2399062C1 (ru) Ионосферный зонд-радиопеленгатор
RU2724962C1 (ru) Способ определения координат морской шумящей цели
RU2208811C2 (ru) Способ получения информации о шумящих в море объектах
RU2657237C1 (ru) Однопозиционный способ определения координат местоположения источников радиоизлучения
RU2666555C2 (ru) Однопозиционный корреляционный угломерный относительно-дальномерный способ определения координат местоположения источников радиоизлучения
RU2645297C1 (ru) Способ определения местоположения квазинепрерывного широкополосного источника радиоизлучения мобильным комплексом радиотехнического наблюдения
Karlov et al. Evaluation of the accuracy of measuring the radial velocity of a target with an exponential and alternating decrease in phase correlation of the burst radio signal
RU119126U1 (ru) Устройство повышения углового разрешения амплитудной суммарно-разностной моноимпульсной системы
RU2732504C1 (ru) Способ адаптивного пространственно-многоканального обнаружения и пеленгования двух частотно-неразделимых источников радиоизлучения
RU2405166C2 (ru) Способ определения местоположения передатчика переносным пеленгатором
RU2668566C2 (ru) Однопозиционный мультипликативный разностно-относительный способ определения координат местоположения источников радиоизлучения
Jiang et al. For better CSI fingerprinting based localization: a novel phase sanitization method and a distance metric
RU2686373C2 (ru) Однопозиционный корреляционный относительно-дальномерный способ определения координат местоположения источников радиоизлучения
RU2674248C2 (ru) Однопозиционный корреляционный угломерный способ определения координат местоположения источников радиоизлучения
RU2285937C2 (ru) Способ обнаружения и определения координат источника радиоизлучения
Wang et al. Passive TDOA and DOA based HF geolocation without ionosphere information