АВИАЦИОННЫЙ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ АКТИВНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ОБЛАКА Российский патент 2007 года по МПК G01W1/08 A01G15/00 

Предлагаемый комплекс относится к области технических средств, используемых для активных воздействий на облака и облачные системы с целью искусственного увеличения осадков и предотвращения градобития.

Известны различные технические средства для активных воздействий на облака и облачные системы, представляющие в основном размещенные на пунктах воздействия стационарные противоградовые ракетные комплексы, управление которыми осуществляется с командного пункта по радиоканалу как в автоматическом, так и в полуавтоматическом режиме (Бибилашвили Н.Ш., Бурцев И.И., Серегин Ю.А. Руководство по организации и проведению противоградовых работ. - Л. Гидрометеоиздат, 1981, с.37-48; патент РФ №2083999, 1997 г.). Данные системы широко применяются как у нас в стране, так и за рубежом для управления активными воздействиями на градовые облака с применением ракетной техники. Вместе с тем функциональные возможности таких систем ограничены. Так, например, при существующем составе и программном обеспечении они могут быть использованы только для управления активными воздействиями на облака с использованием стационарных ракетных пунктов воздействия.

Известен авиационный метеорологический комплекс ИЛ-18Д "Циклон", созданный на базе серийного самолета ИЛ-18Д, содержащий размещенные на борту средства активных воздействий и метеорологическое оборудование для измерения параметров атмосферной среды, а также бортовую автоматизированную систему для регистрации и обработки измерений на борту (Многоцелевой самолет - метеолаборатория ИЛ-18Д "Циклон". Проспект ВДНХ - г.Обнинск, ВНИИГМИ-МЦД - 7 с.). Данный авиационный метеорологический комплекс предназначен для проведения научных исследований атмосферных процессов и отработки методики по искусственному вызыванию осадков в интересах народного хозяйства. В состав научно-исследовательской аппаратуры входит большой комплекс измерительной аппаратуры. В салонах самолета размещены 19 стендов с 34 рабочими местами для членов научного экипажа. В качестве средств активных воздействий на облака используются системы автоматического отстрела пиропатронов АСО-2И и КДС-155, а также системы дозированного выброса в атмосферу реагента, например гранул твердой углекислоты.

Наряду с преимуществами данный комплекс имеет ряд существенных недостатков, которые заключаются в том, что комплекс предназначен в основном для проведения исследовательских работ. Он не обеспечивает автоматическое управление средствами активных воздействий, поскольку предназначен для регистрации и автоматизированной обработки измерений параметров атмосферы бортовыми приборами. По этой причине технически невозможно воздействовать на градовые облака из-за отсутствия радиолокационных данных по площадкам засева, которые могут быть получены только с наземных радиолокационных станций. В этой связи активные воздействия осуществляются только на дождевые облака с целью увеличения осадков. При этом отстрел пироэлементов осуществляется в вершину облака при движении самолета над верхней кромкой, а определение зоны внесения реагента и оценка результатов воздействия осуществляются визуально. Указанные недостатки ограничивают сферу применения комплекса и снижают эффективность его применения для активных воздействий на облака и облачные системы различных типов.

Известны также комплексы для активных воздействий на облака (патенты РФ №№2084922, 2111646, 2172969, 2213984 и другие).

Из известных комплексов наиболее близким к предлагаемому является "Авиационный метеорологический комплекс для активных воздействий на облака" (патент РФ №2213984, G 01 W 1/08, 2002), который и выбран в качестве прототипа.

Указанный комплекс содержит размещенные на борту самолета средства активных воздействий и аппаратуры для измерения параметров атмосферной среды, а также сопряженную с ней бортовую автоматизированную систему регистрации и обработки результатов измерений. На борту также размещены система приема и телепередачи данных, содержащая радиостанцию и радиомодем, блок управления бортовыми средствами активных воздействий на облака. Блок управления содержит процессор с цветным видеотерминалом и пультом управления. Авиационный метеорологический комплекс содержит также наземную станцию управления полетом и активными воздействиями, включающую метеорадиолокатор и связанный с ним функциональный вычислитель, к выходу которого подключена система приема и телепередачи данных.

Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости и достоверности обмена данными между самолетом и наземной станцией управления полетом и активными воздействиями по дуплексному радиоканалу с использованием сложных сигналов с фазовой манипуляцией.

Поставленная задача решается тем, что в авиационном метеорологическом комплексе для активных воздействий на облака, содержащем размещенные на борту самолета средства активных воздействий, аппаратуру для измерения параметров атмосферной среды, а также сопряженную с ней бортовую автоматизированную систему регистрации и обработки результатов измерений, систему приема и телепередачи, блок управления, сопряженный с бортовыми средствами активных воздействий на облака, при этом блок управления содержит процессор с цветным видеотерминалом и пультом управления, к первому и второму входу процессора подключены соответственно система приема и телепередачи данных и спутниковый определитель координат, а к третьему его входу подключен выход бортовой автоматизированной системы регистрации и обработки результатов измерений, каждый управляющий выход процессора подключен к соответствующему каналу управления, содержащему размещенные последовательно цифроаналоговый преобразователь и усилитель мощности, выход усилителя мощности каждого канала управления подключен к входу исполнительного механизма соответствующего средства активного воздействия, размещенные на наземной станции управления полетом и активными воздействиями последовательно включенные метеорадиолокатор, вычислитель и устройство приема и телепередачи данных, система приема и телепередачи данных, размещенная на борту самолета, содержит последовательно включенные первый задающий генератор, первый фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с первым выходом процессора, первый смеситель, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилитель первой промежуточной частоты w_пр1, первый усилитель мощности, первый элемент развязки, вход-выход которого связан с первой приемопередающей антенной, второй усилитель мощности, второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, первый усилитель второй промежуточной частоты w_пр2 первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, первый полосовой фильтр и первый фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, а выход является выходом системы приема и телепередачи данных и подключен к процессору, система приема и телепередачи данных, размещенные на наземной станции управления полетом и активными воздействиями, содержит последовательно включенные второй задающий генератор, второй фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом вычислителя, третий смеситель, второй вход которого соединен с выходом третьего гетеродина, усилитель промежуточной частоты w_пр, третий усилитель мощности, второй элемент развязки, вход-выход которого связан со второй приемопередающей антенной, четвертый усилитель мощности, четвертый смеситель, второй вход которого соединен с выходом четвертого гетеродина, второй усилитель второй промежуточной частоты w_пр2, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом третьего гетеродина, второй полосовой фильтр и второй фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом четвертого гетеродина, а выход является выходом системы приема и телепередачи данных и подключен к вычислителю, причем частоты w_Г1, и w_Г2 первого и второго, третьего и четвертого гетеродинов разнесены на вторую промежуточную частоту

w_Г2-w_Г1=w_пр2,

система приема и телепередачи данных, размещенная на борту самолета, излучает сложные сигналы с фазовой манипуляцией на частоте w₁=w_пр1=w_Г2, а принимает на частоте w₂=w_пр=w_Г1, система приема и телепередачи данных, размещенная на наземной станции управления полетом и активными воздействиями, наоборот, излучает сложные сигналы на частоте w₂, а принимает на частоте w₁.

Структурная схема комплекса представлена на фиг.1. Структурная схема системы приема и телепередачи данных, размещенной на борту самолета, представлена на фиг.2. Структурная схема приема и телепередачи данных, размещенной на наземной станции управления полетом и активными воздействиями, представлена на фиг.3. Настоящая диаграмма, иллюстрирующая преобразование сигналов по частоте, изображена на фиг.4. Временные диаграммы, поясняющие работу систем приема и телепередачи данных, изображены на фиг.5 и 6.

Авиационный метеорологический комплекс для активных воздействий на облака содержит размещенные на борту самолета 1 аппаратуру 2 для измерения параметров атмосферной среды и сопряженную с ней бортовую автоматизированную систему 3 для регистрации и обработки результатов измерений, а также наземную станцию 23 управления полетом и активными воздействиями.

На борту самолета размещены также последовательно включенные системы 4 приема и телепередачи данных, содержащая радиостанцию 5 и подключенный к ней радиомодем 6, бортовой блок 7 управления активными воздействиями и бортовые средства 8, 9 и 10 активных воздействий на облака. Количество и состав средств воздействия могут быть различными в зависимости от применяемой технологии. В данном случае на борту самолета размещены бортовая ракетная пусковая установка 8, система 9 автоматического отстрела пиропатронов и устройство 10 для внесения гранул твердой углекислоты в облачную среду.

Блок 7 управления средствами активных воздействий содержит процессор 11 с цветным видеотерминалом (не показан) и пульт 12 управления. К первому управляющему выходу процессора 11 последовательно подключены цифроаналоговый преобразователь 13 и усилитель 14 мощности, связанный с исполнительным механизмом 15 управления ракетной пусковой установкой 8. Ко второму управляющему выходу процессора 11 подключены аналогично второй цифроаналоговый преобразователь 16 и второй усилитель 17 мощности, подключенный своим выходом к входу исполнительного механизма 18 системы 9 автоматического отстрела пиропатронов. И, наконец, к третьему управляющему выходу процессора 11 последовательно подключены третий цифроаналоговый преобразователь 19 и третий усилитель 20 мощности, подключенный, в свою очередь, к исполнительному механизму 21 усилителя 10 для внесения гранул твердой углекислоты в облачную среду. При этом к первому входу процессора 11 подключен радиомодем 6 системы 4 приема и телепередачи данных, а ко второму его входу подключен спутниковый определитель 22 координат. К третьему входу процессора 11 подключена бортовая автоматизированная система 3 регистрации и обработки результатов измерений.

Наземная станция 23 управления полетом и активными воздействиями включает последовательно включенные метеорадиолокатор 24, вычислитель 25 и устройство 26 приема и телепередачи данных, включающее радиостанцию 27 и связанный с ней радиомодем 28. Наземная станция 23 управления полетом и активными воздействиями обеспечивает выработку команд на воздействие, определение безопасных маршрутов полета и наведение самолетов на цель, а также обеспечивает контроль результатов воздействия и определяет программу полета после засева.

Размещенный на борту самолета 1 блок 7 управления средствами активных воздействий связан по каналам дуплексной радиосвязи с наземной станцией 23 управления полетом и активными воздействиями.

Система 4 приема и телепередачи данных, размещенная на борту самолета 1, содержит последовательно включенные первый задающий генератор 29, первый фазовый манипулятор 30, второй вход которого соединен с выходом процессора 11, первый смеситель 32, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 31, усилитель 33 первой промежуточной частоты w_пр1, первый усилитель 34 мощности, первый элемент 35 развязки, вход-выход которого связан с первой приемопередающей антенной 36, второй усилитель 37 мощности, второй смеситель 39, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 38, первый усилитель 40 второй промежуточной частоты w_пp2, первый перемножитель 41, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 31, первый полосовой фильтр 42 и первый фазовый детектор 43, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 38, а выход является выходом системы 4 приема и телепередачи данных и подключен к процессору 11.

Система 26 приема и телепередачи данных, размещенная на наземной станции 23 управления полетом и активными воздействиями, содержит последовательно включенные второй задающий генератор 44, второй фазовый манипулятор 45, второй вход которого соединен с выходом вычислителя 25, третий смеситель 47, второй вход которого соединен с выходом третьего гетеродина 46, усилитель 48 промежуточной частоты w_пр, третий усилитель 49 мощности, второй элемент 50 развязки, вход-выход которого связан со второй приемопередающей антенной 51, четвертый усилитель 52 мощности, четвертый смеситель 54, второй вход которого соединен с выходом четвертого гетеродина 53, второй усилитель 55 второй промежуточной частоты w_пр2, второй перемножитель 56, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 46, второй полосовой фильтр 57 и второй фазовый детектор 58, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 53, а выход является выходом системы 26 приема и телепередачи данных и подключен к вычислителю 25.

Причем частоты w_Г1 и w_Г2 первого 31 и второго 38, третьего 46 и четвертого 53 гетеродинов разнесены на вторую промежуточную частоту

w_Г2-w_Г1=w_пр2,

системы 4 приема и телепередачи данных, размещенные на борту самолета 1, излучают сложные сигналы с фазовой манипуляцией на частоте w₁=w_пр1=w_Г2, а принимают на частоте w₂=w_пр=w_Г1, система 26 приема и телепередачи данных, размещенная на наземной станции 23 управления полетом и активными воздействиями, наоборот, излучает сложные сигналы с фазовой манипуляцией на частоте w₂, а принимает на частоте w₁.

Авиационный метеорологический комплекс для активных воздействий на облака работает следующим образом.

Метеорадиолокатор 24 осуществляет обзор трехмерного пространства с заданной периодичностью, аналогово-цифровое преобразование, осреднение и вход сигналов в вычислитель 25 с подавлением местных предметов. В вычислителе 25 осуществляется расчет радиолокационной отражаемости и характеристик облаков, а также осуществляется формирование картин облачности и площадок засева.

Одновременно на борту самолета 1 первым задающим генератором 29 формируется гармоническое колебание (фиг.5, а)

u_c1(t)=U_c1·cos(w_ct+ϕ_c1), 0≤t≤T_c1,

где U_c1, w_c, ϕ_c1, Т_c1 - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность колебания, которое поступает на первый вход фазового манипулятора 30, на второй вход которого подается модулирующий код M₁(t) (фиг.5, б) с выхода процессора 11. Модулирующий код M₁(t) характеризует текущие координаты самолета 1 и другие необходимые метеорологические данные, которые поступают на вход процессора 11 от сопряженной с ним бортовой автоматизированной системы 3 для регистрации и обработки результатов измерений.

На выходе фазового манипулятора 30 образуется сложный сигнал с фазовой манипуляцией (ФМн) (фиг.5, в)

u₁(t)=U_c1·cos[w_ct+ϕ_k1(t)+ϕ_c1], 0≤t≤T_c1,

где ϕ_k1(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M₁(t) (фиг.5, б), причем ϕ_к1(t)=const при kτ_э<t<(k+1)τ_э и может изменяться скачком при t=kτ_э, т.е на границах между элементарными посылками (k=1, 2,..., N-1).

τ_э, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Т_с1(T_c1=τ_э·N),

который поступает на первый вход первого смесителя 32, на второй вход которого подается напряжение первого гетеродина 31

u_Г1(t)=U_Г1·cos(w_Г1t+ϕ_Г1).

На выходе смесителя 32 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 33 выделяется напряжение первой промежуточной (суммарной) частоты (фиг.5, г)

где

К₁ - коэффициент передачи смесителя;

w_пр1=w_c+w_Г1 - первая промежуточная (суммарная) частота;

ϕ_пр1=ϕ_с1+ϕ_Г1.

Это напряжение после усиления в усилителе 34 мощности через первый элемент 35 развязки поступает в приемопередающую антенну 36 и излучается ею в эфир на частоте w₁=w_пр1=w_Г2 (фиг.4), улавливается приемопередающей антенной 51 системы 26 приема и телепередачи данных, размещенной на наземной станции 23 управления полетом и активными воздействиями, и через второй элемент 50 развязки и четвертый усилитель 52 мощности подается на первый вход четвертого смесителя 54. На второй вход смесителя 54 подается напряжение u_Г2(t) гетеродина 53. На выходе смесителя 54 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 55 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частоты (фиг.5, д)

где

w_пр2=w_пр1-w_Г1 - вторая промежуточная (разностная) частота;

ϕ_пр2=ϕ_пр1-ϕ_Г1,

которое поступает на первый вход перемножителя 56. На второй вход перемножителя 56 подается напряжение гетеродина 46

u_Г2(t)=U_Г2·cos(w_Г2t+ϕ_Г2).

На выходе перемножителя 56 образуется напряжение промежуточной частоты (фиг.5, е)

где

К₂ - коэффициент передачи перемножителя;

w_пр=w_Г1=w_Г2-w_пр2 - промежуточная частота,

которое выделяется полосовым фильтром 57 и поступает на информационный вход фазового детектора 58, на опорный вход которого подается напряжение u_Г1(t) (фиг.5, ж) гетеродина 53. На выходе фазового детектора 58 образуется низкочастотное напряжение (фиг.5, з)

u_H1(t)=U_H1·cosϕ_k1(t), 0≤t≤T_c1,

где

К₃ - коэффициент передачи фазового детектора, пропорциональное модулирующему коду M₁(t) (фиг.5, б).

Это напряжение поступает в вычислитель 25.

С учетом поступившей информации о текущих координатах самолета 1 и других метеорологических данных в вычислителе 25 наземной станции 23 управления полетом и активными воздействиями формируется карта облачности с площадками засева и на фоне данной карты облачности с площадками засева отображается положение самолета 1 (карта облачности и площадки засева на чертежах не показаны).

Вся данная информация по каналам дуплексной радиосвязи через системы 26 и 4 приема и телепередачи передается на борт самолета 1 с заданной частотой обновления.

С этой целью задающим генератором 44 системы 26 приема и телепередачи данных формируется гармоническое колебание (фиг.6, а)

u_c2(t)=U_c2·cos(w_ct+ϕ_c2), 0≤t≤T_c2,

которое поступает на первый вход фазового манипулятора 45, на второй вход которого подается модулирующий код M₂(t) (фиг.6, б) с выхода вычислителя 25. Модулирующий код M₂(t) содержит информацию о карте облачности с площадками засева и на фоне данной карты облачности с площадками засева отображается положение самолета 1.

На выходе фазового манипулятора 45 образуется сложный ФМн-сигнал (фиг.6, в)

u₂(t)=U_c2·cos[w_ct+ϕ_k2(t)+ϕ_c2], 0≤t≤T_c2,

который поступает на первый вход смесителя 47, на второй вход которого подается напряжение u_Г2(t) гетеродина 46. На выходе смесителя 47 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 48 выделяется напряжение промежуточной частоты (фиг.6, г)

где

w_пр=w₂=w_Г2-w_с - промежуточная частота;

ϕ_пр3=ϕ_Г2-ϕ_с2,

Это напряжение после усиления в усилителе 49 мощности через элемент 50 развязки поступает в приемопередающую антенну 51, излучается ею в эфир на частоте w₂=w_пр=w_Г1, улавливается приемопередающей антенной 36 системы 4 приема и телепередачи данных, размещенной на борту самолета 1, и через элемент 35 развязки и усилитель 37 мощности поступает на первый вход смесителя 39. На второй вход смесителя 39 подается напряжение u_Г2(t) гетеродина 38. На выходе смесителя 39 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 40 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частоты (фиг.6, д)

где

w_пр2=w_Г2-w_пр - вторая промежуточная (разностная) частота;

ϕ_пр4=ϕ_Г2-ϕ_пр3,

которое поступает на первый вход перемножителя 41, на второй вход которого подается напряжение u_Г1(t) гетеродина 31. На выходе перемножителя 41 образуется напряжение (фиг.6, е)

где

w_Г2=w_пр1=w_пр2+w_Г1 - первая промежуточная частота,

которое выделяется полосовым фильтром 42 и поступает на информационный вход фазового детектора 43, на опорный вход которого подается напряжение u_Г2(t) (фиг.6, ж) гетеродина 38. На выходе фазового детектора 43 образуется низкочастотное напряжение (фиг.6, з)

u_H2(t)=U_H2·cosϕ_k2(t), 0≤t≤T_c2,

где пропорциональное модулирующему коду M₂(t) (фиг.6, б).

Это напряжение поступает в процессор 11, где обрабатывается соответствующим образом и отображается в цвете на цветном видеотерминале в виде динамической картинки, позволяющей оператору наблюдать визуально маршрут полета самолета 1 на фоне облачной среды и площадок засева, а также осуществлять воздействие на облака как в автоматическом, так и в полуавтоматическом режимах.

При автоматическом режиме воздействия в вычислителе 25 наземной станции 23 управления полетом и активными воздействиями, в зависимости от типа облачности, формируется соответствующая команда на воздействие. При этом учитываются взаимное расположение площади засева и самолета 1, а также скорости их перемещения в пространстве. Подлет самолета 1 к площадке засева осуществляется строго по заданному оптимальному маршруту на фоне карты облачности. В зависимости от типа облаков и технологии воздействия приводится в действие соответствующее техническое средство воздействия. Например, при воздействии на градовое облако самолет 1, двигаясь по заданному маршруту, приближается к площади засева. При достижении самолетом 1 заданной точки сигнал от процессора 11 поступает последовательно на цифроаналоговый преобразователь 13, усилитель 14 мощности и соответствующий исполнительный механизм 15, который приводит в действие бортовую ракетную установку 8.

Если же воздействие на облака осуществляется с целью искусственного вызывания осадков, то используются другие технические средства, например система автоматического отстрела пиропатронов 9, либо устройство 10 для внесения гранул твердой углекислоты в облачную среду.

В особых случаях, когда воздействие осуществляется на облака, не фиксируемые метеорадиолокатором 24, включение средств воздействий в режим работы осуществляется в полуавтоматическом режиме с пульта 12 управления. При этом оператор, наблюдая за обстановкой визуально, оценивает ситуацию и с помощью пульта 12 управления вводит в процессор 11 соответствующие команды на включение тех или иных средств воздействия.

Авиационный метеорологический комплекс для активных воздействий на облака обладает повышенными функциональными возможностями и высокой эффективностью, что достигается за счет полной автоматизации всех процессов, связанных с контролем метеообстановки и активными воздействиями.

Таким образом, предлагаемый комплекс по сравнению с прототипом обеспечивает повышение помехоустойчивости и достоверности обмена данными между самолетом и наземной станцией управления полетом и активными воздействиями по дуплексному радиоканалу. Это достигается использованием сложных сигналов с фазовой манипуляцией.

При этом система приема и телепередачи данных, размещаемая на борту самолета, излучает сложные ФМн-сигналы на частоте w₁, а принимает на частоте w₂. Система приема и телепередачи данных, размещаемая на наземной станции управления полетом и активными воздействиями, наоборот, излучает сложные ФМН-сигналы на частоте w₂, а принимает на частоте w₁.

Сложные ФМн-сигналы открывают новые возможности в технике передачи и приема дискретной информации. Указанные сигналы позволяют применять новый вид селекции - структурную селекцию. Это значит, что появляется новая возможность разделять сигналы, действующие в одной и той же полосе частот и в одни и те же промежутки времени. Принципиально можно отказаться от традиционного метода разделения рабочих частот используемого диапазона между самолетами и наземной станцией управления полетом и активными воздействиями и селекцией их на приемной стороне с помощью частотных фильтров. Его можно заменить новым методом, основанным на одновременной работе каждого самолета во всем диапазоне частот сигналами с фазовой манипуляцией с выделением радиоприемного устройства ФМн-сигнала необходимого самолета посредством его структурной селекции.

К числу других проблем, от решения которых в значительной мере зависит дальнейший прогресс средств дуплексной радиосвязи, следует отнести проблемы установления надежного обмена дискретной информацией между самолетами и наземной станцией при наличии многолучевого характера распространения радиоволн. Последнее обстоятельство приводит к искажению принимаемых сигналов, что затрудняет прием и снижает достоверность передачи информации.

Попытки преодолеть вредное влияние многолучевости предпринимаются уже давно. К ним можно отнести: разнесенный прием, селекцию сигналов по времени и углу прихода, корректирующее кодирование и некоторые другие методы. Однако все они не дают принципиального решения проблемы.

Сложный ФМн-сигнал благодаря своим хорошим корреляционным свойствам может быть "свернут" в узкий импульс, длительность которого обратно пропорциональна используемой ширине полосы частот. Выбирая такую полосу частот, чтобы длительность "свернутого" импульса была меньше времени запаздывания, можно осуществить раздельный прием импульсов, приходящих в точку приема различными путями, а, суммируя их энергию, можно, кроме того, повысить помехоустойчивость приема сложных ФМн-сигналов. Тем самым указанная проблема получает принципиальное разрешение.

С точки зрения обнаружения сложные ФМн-сигналы обладают высокой энергетической и структурной скрытностью.

Энергетическая скрытность данных сигналов обусловлена их высокой сжимаемостью во времени и по спектру при оптимальной обработке, что позволяет снизить мгновенную излучаемую мощность. Вследствие этого сложный ФМн-сигнал в точке приема может оказаться замаскированным туманами и помехами. Причем энергия сложного ФМн-сигнала отнюдь не мала, она просто распределена по частотно-временной области так, что в каждой точке этой области мощность сигнала меньше мощности шумов и помех.

Структурная скрытность сложных ФМн-сигналов обусловлена большим разнообразием их форм и значительными диапазонами изменений параметров, что затрудняет оптимальную или хотя бы квазиоптимальную обработку сложных ФМн-сигналов априорно неизвестной структуре с целью повышения чувствительности приемника.

Изобретение относится к области технических средств, используемых для активных воздействий на облака и облачные системы с целью искусственного увеличения осадков и предотвращения градобития. Сущность: авиационный метеорологический комплекс содержит размещенные на борту самолета средства активных воздействий на облака, аппаратуру для измерения параметров атмосферной среды, а также сопряженную с ней бортовую автоматизированную систему регистрации и обработки результатов измерений, систему приема и телепередачи данных, содержащую радиостанцию и подключенный к ней радиомодем, блок управления, сопряженный с бортовыми средствами активных воздействий на облака. При этом блок управления содержит процессор с цветным видеотерминалом и пультом управления. На наземной станции управления полетом и активными воздействиями размещены последовательно включенные метеорадиолокатор, вычислитель и устройство приема и телепередачи данных, включающее радиостанцию и связанный с ней радиомодем. Технический результат: повышение помехоустойчивости и достоверности обмена данными между самолетом и наземной станцией управления полетом и активными воздействиями на облака. 6 ил.

Авиационный метеорологический комплекс для активных воздействий на облака, содержащий размещенные на борту самолета средства активных воздействий, аппаратуру для измерения параметров атмосферной среды, а также сопряженную с ней бортовую автоматизированную систему регистрации и обработки результатов измерений, систему приема и телепередачи данных, содержащую радиостанцию и подключенный к ней радиомодем, блок управления, сопряженный с бортовыми средствами активных воздействий на облака, при этом блок управления содержит процессор с цветным видеотерминалом и пультом управления, к первому и второму входу процессора подключены соответственно система приема и телепередачи данных и спутниковый определитель координат, а к третьему его входу подключен выход бортовой автоматизированной системы регистрации и обработки результатов измерений, каждый управляющий выход процессора подключен к соответствующему каналу управления, содержащему размещенные последовательно цифроаналоговый преобразователь и усилитель мощности, выход усилителя мощности каждого канала управления подключен ко входу исполнительного механизма соответствующего средства активного воздействия, размещенные на наземной станции управления полетом и активными воздействиями последовательно включенные метеорадиолокатор, вычислитель и устройство приема и телепередачи данных, включающее радиостанцию и связанный с ней радиомодем, отличающийся тем, что система приема и телепередачи данных, размещенная на борту самолета, содержит последовательно включенные первый задающий генератор, первый фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с первым выходом процессора, первый смеситель, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилитель первой промежуточной частоты w_пр1, первый усилитель мощности, первый элемент развязки, вход-выход которого связан с первой приемопередающей антенной, второй усилитель мощности, второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, первый усилитель второй промежуточной частоты w_пр2, первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, первый полосовой фильтр и первый фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, а выход является выходом системы приема и телепередачи данных и подключен к процессору, система приема и телепередачи данных, размещенная на наземной станции управления полетом и активными воздействиями, содержит последовательно включенные второй задающий генератор, второй фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом вычислителя, третий смеситель, второй вход которого соединен с выходом третьего гетеродина, усилитель промежуточной частоты w_пр, третий усилитель мощности, второй элемент развязки, вход-выход которого связан со второй приемопередающей антенной, четвертый усилитель мощности, четвертый смеситель, второй вход которого соединен с выходом четвертого гетеродина, второй усилитель второй промежуточной частоты w_пр2, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом третьего гетеродина, второй полосовой фильтр и второй фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом четвертого гетеродина, а выход является выходом системы приема и телепередачи данных и подключен к вычислителю, причем частоты w_Г1 и w_Г2 первого и второго, третьего и четвертого гетеродинов разнесены на вторую промежуточную частоту w_Г2-w_Г1=w_пр2, система приема и телепередачи данных, размещенная на борту самолета, излучает сложные сигналы с фазовой манипуляцией на частоте w₁=w_пр1=w_Г2, a принимает на частоте w₂=w_пр2=w_Г1, система приема и телепередачи данных, размещенная на наземной станции управления полетом и активными воздействиями, наоборот, излучает сложные сигналы на частоте w₂, a принимает на частоте w₁.