СПОСОБ ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ПЕЛЕНГОВАНИЯ РАДИОСИГНАЛОВ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2010 года по МПК G01S5/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в радиотехнике для определения азимутального и угломестного направлений на источники радиосигналов в условиях априорной неопределенности относительно поляризационных и пространственных параметров радиосигналов, шумов и помех.

Достижение теоретически предельной точности пространственной локализации источников радиоизлучений ограничивается существенной априорной неопределенностью относительно параметров контролируемых радиосигналов и несовершенством известных способов их обработки, в настоящее время не учитывающих, как правило, при селекции сигналов на фоне шумов и помех все возможные физические признаки радиосигналов: поляризационные, пространственные, временные (частотные) или корреляционные (определяемые формой сигнала).

Технологии пеленгования, учитывающие поляризацию радиосигнала, не получили достаточного распространения, несмотря на то, что при различии полезного сигнала и помех по поляризации появляется возможность выделения полезных сигналов на фоне помех даже в случае совпадения направлений их прихода, то есть при совпадении пространственных спектров сигнала и помехи.

Известен способ поляризационно-чувствительного пеленгования радиосигналов [1], включающий:

прием радиосигналов неизвестной поляризации малобазовой антенной решеткой, состоящей из магнитных антенн с совмещенными фазовыми центрами,

формирование ансамбля радиосигналов, зависящего от времени и номера антенны,

синхронное преобразование ансамбля принятых радиосигналов в цифровые сигналы,

преобразование цифровых сигналов пар противоположных антенн в комплексные квадратурные составляющие дипольного и квадрупольного выходных сигналов,

получение информации о направлении прихода радиосигналов по разности фаз сигналов квадратурных составляющих дипольного и квадрупольного выходных сигналов.

Данный способ обеспечивает повышенную устойчивость к поляризационным ошибкам. Однако этот способ относится к классу способов малобазового пеленгования, что является принципиальным ограничением на пути достижения потенциально возможных точностей пеленгования радиосигналов с неизвестной поляризацией.

Известен способ поляризационно-чувствительного пеленгования радиосигналов [2], свободный от этих недостатков и принятый за прототип. Согласно этому способу:

1. Принимают радиосигнал неизвестной поляризации многоэлементной антенной решеткой.

2. Формируют ансамбль радиосигналов x_n(t), зависящих от времени t и номера n антенны, N - число антенн.

3. Синхронно преобразуют ансамбль принятых радиосигналов x_n(t) в цифровые сигналы x_n(z), где z - номер временного отсчета сигнала.

4. Преобразуют цифровые сигналы x_n(z) в сигнал комплексного

амплитудно-фазового распределения описывающий распределение амплитуд и фаз принятого радиосигнала на элементах решетки, который запоминают.

5. Формируют идеальный сигнал комплексной фазирующей функции , описывающий возможные направления прихода сигнала от каждого потенциального источника, в виде

где - n-я составляющая фазирующей функции r_n, z_n, α_n - цилиндрические координаты антенн решетки, λ - длина волны, соответствующая заданной частоте приема.

6. Используя сигнал фазирующей функции , преобразуют сигнал измеренного в сигнал комплексного углового спектра где - матрица, эрмитово сопряженная с

7. По максимуму модуля сигнала комплексного углового спектра определяют пеленг на источник принятого радиосигнала.

Способ-прототип реализует типичный и достаточно эффективный способ пеленгования, предусматривающий формирование распределения энергии по пространству сигналов с помощью алгоритма классического формирования луча, ориентированного на обработку электромагнитного поля заданной поляризации, определяемой типом антенного элемента, например, горизонтально или вертикально расположенными электрическими вибраторами. При этом комплексная фазирующая функция не зависит от поляризации пеленгуемых радиосигналов. Это следует из приведенного ранее выражения для составляющей фазирующей функции

Изменение ожидаемой поляризации пеленгуемого радиосигнала, например, линейной вертикальной (при использовании вертикально расположенных электрических вибраторов) на круговую, приводит к потере чувствительности способа-прототипа на 3 дБ. Однако при пеленговании сигналов неизвестной поляризации способ-прототип, ориентированный на обработку электромагнитного поля определенной поляризации, дает большие погрешности пеленгования в случае, если поляризационные характеристики антенн пеленгационной решетки не согласованы с поляризацией падающих волн или антенны решетки расположены вблизи отражателей, которые могут изменить поляризацию. В связи с этим учет поляризации является необходимым условием для получения точных результатов пеленгования сложно поляризованных радиосигналов, например, сигналов ионосферных волн, а также в сложных условиях размещения антенной решетки пеленгатора, например, на подвижных платформах (автомобилях, кораблях, самолетах).

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности (точности и информативности) пеленгования радиосигналов в условиях априорной неопределенности относительно поляризационных и пространственных параметров радиосигналов, шумов и помех.

Повышение эффективности пеленгования достигается за счет:

расширения поля признаков, используемых при селекции пеленгуемых радиосигналов на фоне шумов и помех;

использования обобщенного критерия формы волнового фронта, предусматривающего проверку степени близости формы принятого и модельного волновых фронтов с учетом поляризации, в качестве признака достоверности пеленгования;

применения новых поляризационно-чувствительных операций обработки принимаемых радиосигналов, обеспечивающих согласование принятого радиосигнала и фазирующей функции как по направлению прихода, так и по виду его поляризации.

Технический результат достигается тем, что в способе поляризационно-чувствительного пеленгования радиосигналов, заключающемся в том, что принимают радиосигнал неизвестной поляризации многоэлементной антенной решеткой и формируют ансамбль радиосигналов, зависящих от времени и номера антенного элемента, синхронно преобразуют ансамбль принятых радиосигналов в цифровые сигналы, из цифровых сигналов получают сигнал комплексного амплитудно-фазового распределения описывающий распределение амплитуд и фаз принятого радиосигнала на элементах решетки, запоминают сигнал измеренного согласно изобретению, формируют и запоминают поляризационно-зависимые идеальные сигналы комплексной фазирующей функции для заданной частоты приема и требуемых узлов сетки наведения по азимуту α_m и углу места β_m, используя сигналы комплексной фазирующей функции преобразуют сигнал в обобщенный сигнал значение максимума которого используют для определения азимутально-угломестного пеленга , на источник принятого радиосигнала и его достоверности, а соответствующее найденному пеленгу , значение сигнала фазирующей функции применяют для преобразования сигнала в сигнал описывающий состояние поляризации принятого радиосигнала.

Технический результат также достигается тем, что в способе поляризационно-чувствительного пеленгования радиосигналов, заключающемся в том, что принимают радиосигнал неизвестной поляризации многоэлементной антенной решеткой и формируют ансамбль радиосигналов, зависящих от времени и номера антенного элемента, синхронно преобразуют ансамбль принятых радиосигналов в цифровые

сигналы, из цифровых сигналов получают сигнал комплексного описывающий распределение амплитуд и фаз принятого радиосигнала на элементах решетки, запоминают сигнал измеренного согласно изобретению, предварительно до начала приема радиосигнала формируют и запоминают для всех возможных частот приема и требуемых узлов сетки наведения по азимуту α_m и углу места β_m поляризационно-зависимые идеальные сигналы комплексной фазирующей функции и комплексные взвешивающие сигналы а при приеме на заданной частоте соответствующие взвешивающие сигналы используют для преобразования сигнала в обобщенный сигнал значение максимума которого используют для определения азимутально-угломестного пеленга на источник принятого радиосигнала и его достоверности, а соответствующее найденному пеленгу значение сигнала фазирующей функции применяют для преобразования сигнала АФР в сигнал, описывающий состояние поляризации принятого радиосигнала.

Это повышает быстродействие формирования обобщенного сигнала и, как следствие, всего цикла поляризационно-чувствительного пеленгования радиосигналов.

Операции способа поясняются следующими чертежами:

Фиг.1. Структурная схема устройства поляризационно-чувствительного пеленгования радиосигналов.

Фиг.2. Структура антенной решетки устройства поляризационно-чувствительного пеленгования.

Фиг.3. Результаты одномерного и двухмерного синтеза диаграмм направленности:

а), б), в) - способ-прототип;

г), д), е) - способ поляризационно-чувствительного пеленгования.

Рассмотрим работу устройства, реализующего способ поляризационно-чувствительного пеленгования радиосигналов.

Устройство (фиг.1), в котором реализуется предложенный способ, содержит последовательно соединенные антенную решетку 1, многоканальный преобразователь частоты 2, многоканальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, вычислитель АФР 4, формирователь обобщенного сигнала 5, устройство управления и отображения 6 и формирователь фазирующей функции и взвешивающего сигнала 7.

При этом первый выход устройства 6 используется для соединения с внешними системами, а его второй выход подключен к входам преобразователя 2 и формирователя 7, который связан с формирователем 5.

Антенная решетка 1 содержит N антенн с номерами Антенная решетка может быть произвольной пространственной конфигурации: плоской прямоугольной, плоской кольцевой или объемной, в частности, конформной. Однако, для улучшения различения сигналов не только по пространству, но и по поляризации требуется существенное различие поляризационных откликов антенн решетки, то есть антенная решетка должна быть неоднородной (гетерогенной), то есть иметь антенные элементы с отличающимися векторными диаграммами направленности. На фиг.2 в качестве примера приведена структура кольцевой антенной решетки устройства поляризационно-чувствительного пеленгования на основе рамочных антенн.

Преобразователь частоты 2 выполнен с общим гетеродином и с полосой пропускания каждого канала, соответствующей ширине спектра радиосигнала. Общий гетеродин обеспечивает многоканальный когерентный прием сигналов. Если разрядность и быстродействие АЦП достаточны для непосредственного аналого-цифрового преобразования входных сигналов, как, например, в KB диапазоне, то вместо преобразователя 2 могут использоваться частотно избирательный полосовой фильтр и усилитель. Кроме этого, преобразователь 2 обеспечивает подключение одной из антенн вместо всех антенн решетки для периодической калибровки каналов по внешнему источнику сигнала с целью устранения их амплитудно-фазовой неидентичности. Возможна калибровка по внутреннему источнику сигнала. При этом может быть использован генератор шума, выход которого также может подключаться вместо всех антенн для периодической калибровки каналов.

Вычислитель 4 содержит N процессоров БПФ, что обеспечивает одновременное вычисление комплексных спектров сигналов, принятых каждой из N антенн решетки, и тем самым - максимальное быстродействие.

Формирователь 5 и формирователь 7, так же как и вычислитель 4, реализованы по многопроцессорной схеме.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу от устройства 6 преобразователь 2 перестраивается на заданную частоту приема. Радиосигнал неизвестной поляризации принимается антеннами решетки 1. Принятый каждым антенным элементом с номером n решетки 1 зависящий от времени t радиосигнал x_n(t) фильтруется по частоте и переносится на более низкую частоту в преобразователе 2.

Сформированный в преобразователе 2 ансамбль радиосигналов x_n(t) синхронно преобразуется с помощью АЦП 3 в ансамбль цифровых сигналов x_n(z), где z - номер временного отсчета сигнала, который поступает в вычислитель 4.

В вычислителе 4 из цифровых сигналов x_n(z) формируется и запоминается сигнал комплексного амплитудно-фазового распределения описывающий распределение амплитуд и фаз принятого радиосигнала на элементах решетки.

Формирование сигнала измеренного возможно применением ряда известных алгоритмов цифровой обработки сигналов во временной и частотной областях. При использовании, например, корреляционно-интерферометрического алгоритма выполняют следующие действия [2, 3]:

- формируют сигналы комплексных спектральных плотностей цифровых сигналов x_n(z), где F_t{…} - оператор дискретного Фурье-преобразования по времени, l - номер дискреты по частоте, 1≤l≤L;

- перемножением и усреднением сформированных спектральных плотностей и комплексно сопряженной спектральной плотности сигнала, измеренного на опорной антенне решетки с номером n=1, формируют сигнал измеренного АФР в виде комплексного вектора (·)^* - означает комплексное сопряжение.

Отметим, что в результате данной операции обеспечивается сжатие спектра радиосигнала по частоте. В результате энергия сигнала, распределенная в полосе частот приема, сворачивается в одну спектральную составляющую, чем обеспечивается повышение отношения сигнал/шум.

Описанные операции могут рассматриваться как операции частотной и корреляционной селекции радиосигналов.

Сформированный сигнал измеренного поступает в формирователь 5.

Одновременно в формирователе 7 для заданной устройством 6 частоты приема формируются и запоминаются поляризационно-зависимые идеальные сигналы комплексной фазирующей функции для всех М требуемых узлов сетки наведения по азимуту α_m и углу места β_m, - номер узла.

Идеальные сигналы представляют собой матрицы размером N×2. Элементы матрицы есть векторы-столбцы и полученные для поля, падающего с m-го направления с горизонтальной и вертикальной поляризациями.

Другими словами, идеальные сигналы комплексной фазирующей функции характеризуют комплексные отклики отдельных антенн решетки на падающее поле двух ортогональных поляризаций.

Сигналы и могут быть получены аналитически. Например, при определении углов прихода пеленгуемых сигналов в форме плоской волны соотношение для составляющих сигнала имеет следующий вид:

где - комплексный отклик на горизонтальную (q=h) или вертикальную (q=ν) составляющую падающего поля n-й антенны решетки относительно системы координат, связанной с фазовым центром антенны, r_n, z_n, α_n - цилиндрические координаты антенн решетки, λ - длина волны, соответствующая заданной частоте приема. Полагая в последнем соотношении r_n=r, z_n=0, получаем частный вид элементов матрицы идеального сигнала для случая плоской кольцевой антенной решетки.

В сложных условиях размещения антенной решетки пеленгатора, например, на подвижных платформах (автомобилях, кораблях, самолетах), более предпочтительным способом формирования сигналов многолучевой комплексной фазирующей функции является применение электродинамической модели радиопеленгатора [4].

Сформированные сигналы комплексной фазирующей функции также поступают в формирователь 5.

В формирователе 5 сигнал измеренного поступивший от вычислителя 4, с использованием полученных от формирователя 7 сигналов комплексной фазирующей функции соответствующих заданной частоте приема, преобразуется в обобщенный сигнал

Формирование обобщенного сигнала G(α_m,β_m) осуществляется на дискретной сетке наведения путем выполнения в каждом узле с номером m следующих действий для получения отдельных значений обобщенного сигнала G(α_m,β_m):

- умножается сигнал на эрмитово сопряженный идеальный сигнал и получается сфазированный сигнал размерностью 2×1. Запоминается сигнал

- умножается эрмитово сопряженный идеальный сигнал фазирующей функции на идеальный сигнал и получается матричный сигнал размерностью 2×2;

- обращается полученный сигнал и формируется взвешивающий сигнал

- умножается запомненный сигнал на взвешивающий сигнал и получается сигнал учитывающий режим поляризации принятого радиосигнала;

- умножается учитывающий режим поляризации сигнал на сигнал, эрмитово сопряженный запомненному сфазированному сигналу и получается обобщенный сигнал который в развернутой форме имеет следующий вид

Отметим, что с физической точки зрения обобщенный сигнал описывает угловое распределение мощности пеленгуемого сигнала, которое может рассматриваться как синтезированная с учетом поляризации диаграмма направленности антенной решетки пеленгатора.

Кроме того, в формирователе 5 значение максимума обобщенного сигнала используется для определения азимутально-угломестного пеленга , на источник принятого радиосигнала и его достоверности, а соответствующее найденному пеленгу , , значение сигнала фазирующей функции применяется для преобразования сигнала в сигнал описывающий состояние поляризации принятого радиосигнала.

При этом выполняются следующие действия:

- определяется значение максимума обобщенного сигнала и находится соответствующее найденному максимуму значение аргумента ;

- по аргументу находится азимутально-угломестный пеленг источника принятого радиосигнала;

- по значениям и максимума обобщенного сигнала определяется достоверность полученного пеленга.

Для этого находится величина характеризующая степень близости измеренного и модельного поляризационно-зависимого АФР, соответствующего максимуму обобщенного сигнала . При наличии совпадения с заданной точностью, то есть при выполнении условия δ≤δ₀, где δ₀ - пороговое значение, принимается решение о достоверности полученного пеленга. Значение порога δ₀ выбирается исходя из минимизации вероятности ложной тревоги.

Эти операции могут рассматриваться как операции поляризационной и пространственной селекции радиосигналов;

- генерируется запрос в формирователь 7 на поиск и передачу в формирователь 5 значения сигнала комплексной фазирующей функции, соответствующего найденному азимутально-угломестному пеленгу , ;

- после получения от формирователя 7 значения сигнала комплексной фазирующей функции, соответствующего найденному азимутально-угломестному пеленгу , , сигнал измеренного преобразуется в сигнал описывающий состояние поляризации принятого радиосигнала.

При этом - 2×1 вектор-столбец, определяющий состояние поляризации радиосигнала, и - найденные комплексные коэффициенты поляризации, а вид поляризации принятого радиосигнала находится следующим путем:

- по найденным значениям и находится третья компонента полного комплексного вектора поляризации по формуле если ,и если ;

- находится длина реальной части полного вектора поляризации

- находится вектор, перпендикулярный векторам и

- находятся компоненты разложения комплексного вектора поляризации по векторам k и q путем вычисления комплексных скалярных произведений и

- определяются полуоси эллипса поляризации и угол их наклона относительно выбранной системы координат согласно формулам, приведенным в [5, с.159-160].

Полученные двумерные пеленги , , а также параметры, описывающие состояние и вид поляризации принятого радиосигнала, поступают в устройство 6 для отображения на картографическом фоне, а также во внешние системы, чем обеспечивается повышение информативности пеленгования.

Устройство, реализующее способ поляризационно-чувствительного пеленгования радиосигналов с повышенным быстродействием, по структуре совпадает со схемой, представленной на фиг.1. Отличие заключается в том, что функции формирователя 7 расширяются и он обеспечивает формирование поляризационно-зависимых сигналов комплексной фазирующей функции, а также комплексных взвешивающих сигналов . Устройство, реализующее способ поляризационно-чувствительного пеленгования радиосигналов с повышенным быстродействием, работает следующим образом.

В формирователе 7 предварительно до начала приема радиосигналов формируются и запоминаются для всех возможных частот приема и требуемых узлов сетки наведения по азимуту α_m и углу места β_m поляризационно-зависимые идеальные сигналы комплексной фазирующей функции и комплексные взвешивающие сигналы

Учитывая, что в данном случае сигналы комплексной фазирующей функции , а также получаемые на их основе взвешивающие сигналы формируются предварительно до начала приема радиосигналов, они могут быть также получены, кроме аналитического способа и способа электродинамического моделирования, экспериментальной калибровкой пеленгатора на этапе его ввода в эксплуатацию. В сложных условиях размещения антенной решетки пеленгатора, например, на подвижных платформах (автомобилях, кораблях, самолетах), экспериментальная калибровка пеленгатора является наиболее эффективным способом обеспечения высокой точности пеленгования [5].

Устройство 6 генерирует сигнал начала приема на заданной частоте, который поступает в формирователь 7 и преобразователь 2.

В формирователе 7 выбираются соответствующие заданной частоте приема поляризационно-зависимые сигналы комплексной фазирующей функции и комплексные взвешивающие сигналы . Выбранные сигналы и передаются в формирователь 5, где запоминаются.

Одновременно по сигналу начала приема от устройства 6 преобразователь 2 перестраивается на заданную частоту. Радиосигнал неизвестной поляризации принимается антеннами решетки 1. Принятый каждым антенным элементом решетки 1 радиосигнал переносится на более низкую частоту в преобразователе 2. Сформированный в преобразователе 2 ансамбль радиосигналов синхронно преобразуется с помощью АЦП 3 в ансамбль цифровых сигналов, который поступает в вычислитель 4. В вычислителе 4 из цифровых сигналов получается и запоминается сигнал комплексного Запомненный сигнал измеренного поступает в формирователь 5.

В формирователе 5 сигнал измеренного с использованием поступивших от формирователя 7 взвешивающих сигналов преобразуется в обобщенный сигнал

Данная операция преобразования сигнала измеренного является ключевой в повышении быстродействия поляризационно-чувствительного пеленгования радиосигналов, так как формирование обобщенного сигнала по формуле требует как минимум в 2,5 раза меньше вычислительных операций, чем по формуле Это достигнуто благодаря введению операций предварительного, до начала приема радиосигнала, формирования и запоминания для всех возможных частот приема и требуемых узлов сетки наведения по азимуту α_m и углу места β_m поляризационно-зависимых комплексных взвешивающих сигналов

Значение максимума обобщенного сигнала используется для определения азимутально-угломестного пеленга , на источник принятого радиосигнала и достоверности полученного пеленга , .

Кроме того, в формирователе 5 выбирается из ранее поступивших от формирователя 7 значений сигнала фазирующей функции соответствующее найденному пеленгу , значение После этого сигнал измеренного с использованием выбранного значения сигнала фазирующей функции, соответствующего найденному пеленгу , , преобразуется в сигнал описывающий состояние поляризации принятого радиосигнала.

Из приведенного описания следует, что устройство, содержащее антенную решетку, многоканальный преобразователь частоты, многоканальный АЦП, вычислитель АФР, формирователь обобщенного сигнала, формирователь фазирующей функции и устройство управления и отображения, реализует современную технологию пеленгования, которая может рассматриваться как совместная подгонка параметров модели как по направлению прихода, так и по виду поляризации пеленгуемых радиосигналов.

По сравнению с прототипом предложенный способ обеспечивает, как минимум, 3 дБ выигрыш по чувствительности. Однако более существенно, что при пеленговании сложно поляризованных сигналов, например, сигналов ионосферных волн, а также в сложных условиях размещения антенной решетки пеленгатора, например, на подвижных платформах (автомобилях, кораблях, самолетах), предложенный способ обеспечивает существенное повышение точности и достоверности пеленгования за счет дополнительной селекции принятых радиосигналов по поляризации.

На фиг.3 представлены одномерные и двухмерные изображения синтезированных диаграмм направленности в случае пеленгования эллиптически поляризованного радиосигнала на частоте 12 МГц способом-прототипом (фиг.3а), б), в)) и предложенным способом (фиг.3г), д), е)) для 11-ти элементной кольцевой антенной решетки (фиг.2) радиусом 50 м. Направление прихода пеленгуемого сигнала по азимуту выбиралось равным 33 градуса, а по углу места дискретно менялось: 0 градусов (фиг.3а) и фиг.3г)); 15 градусов (фиг.3б) и фиг.3д)); 18 градусов (фиг.3в) и фиг.3е)).

Из сравнения диаграмм фиг.3а) и фиг.3г) следует, что при угле места, равном 0 градусов, сравниваемые способы дают сопоставимые результаты. Однако из сравнения фиг.3б) и фиг.3д), а также фиг.3в) и фиг.3е) следует, что при увеличении угла места пеленгуемого сигнала предложенный способ сохраняет эффективность пеленгования (см. фиг.3д) и фиг.3е)), а способ-прототип ее теряет (см. фиг.3б) - значение максимума диаграммы уменьшается примерно в 2 раза; фиг.3в) - направление максимума отклоняется от истинного более чем на 60 градусов).

Таким образом, способ поляризационно-чувствительного пеленгования радиосигналов обеспечивает повышение эффективности (точности и информативности) пеленгования радиосигналов в условиях априорной неопределенности относительно поляризационных и пространственных параметров радиосигналов, шумов и помех за счет:

1) расширения поля физических признаков радиосигналов, используемых при их селекции на фоне шумов и помех. Поляризационный признак дополняет используемые в прототипе пространственный, частотный и корреляционный признаки;

2) применения нового признака достоверности пеленгования - обобщенного критерия формы волнового фронта принятого радиосигнала. Обобщенный критерий предусматривает проверку степени близости формы принятого и модельного волновых фронтов с учетом поляризации, что снижает аномально большие ошибки пеленгования радиосигналов в условиях априорной неопределенности;

3) применения новых поляризационно-чувствительных операций обработки принимаемых радиосигналов, обеспечивающих согласование принятого радиосигнала и сигнала фазирующей функции как по направлению прихода, так и по виду поляризации, включающих: формирование поляризационно-зависимых сигналов комплексной фазирующей функции, преобразование сигнала АФР с использованием поляризационно-зависимого сигнала комплексной фазирующей функции в обобщенный сигнал, использование обобщенного сигнала для определения азимутально-угломестного пеленга, достоверности пеленга и получения сигнала, описывающего состояние поляризации принятого радиосигнала, благодаря чему удается решить поставленную задачу с достижением технического результата.

Источники информации

1. US, патент, 5032844, кл. G01S 5/04, 1991 г.

2. RU, патент, 2309422, кл. G01S 5/00, 2007 г.

3. Шевченко В.Н. Оценивание углового положения источников когерентных сигналов на основе методов регуляризации // Радиотехника. - 2003. - №9. - С.3-10.

4. Лерер A.M., Шевченко В.Н. Повышение эффективности корабельных радиопеленгаторов методами электродинамического моделирования // Электромагнитные волны и электронные системы, 2007, №5, с.21-24.

5. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Теория поля. М.: Наука, 1988.

6. RU, патент, 2309425, кл. G01S 7/40, G09B 9/00, 2007 г.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в радиотехнике для определения азимутального и угломестного направлений на источники радиосигналов в условиях априорной неопределенности относительно поляризационных и пространственных параметров радиосигналов, шумов и помех. Достигаемым техническим результатом изобретения является повышение эффективности (точности и информативности) пеленгования радиосигналов в условиях априорной неопределенности относительно поляризационных и пространственных параметров радиосигналов, шумов и помех. Повышение эффективности пеленгования достигается за счет расширения поля признаков, используемых при селекции пеленгуемых радиосигналов на фоне шумов и помех, использования обобщенного критерия формы волнового фронта, предусматривающего проверку степени близости формы принятого и модельного волновых фронтов с учетом поляризации, в качестве признака достоверности пеленгования; применения новых поляризационно-чувствительных операций обработки принимаемых радиосигналов, обеспечивающих согласование принятого радиосигнала и фазирующей функции как по направлению прихода, так и по виду его поляризации. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ поляризационно-чувствительного пеленгования радиосигналов, заключающийся в том, что принимают радиосигнал неизвестной поляризации многоэлементной антенной решеткой и формируют ансамбль радиосигналов, зависящих от времени и номера антенного элемента, синхронно преобразуют ансамбль принятых радиосигналов в цифровые сигналы, из цифровых сигналов получают сигнал комплексного амплитудно-фазового распределения (АФР) описывающий распределение амплитуд и фаз принятого радиосигнала на элементах решетки, запоминают сигнал измеренного АФР отличающийся тем, что формируют и запоминают поляризационно-зависимые идеальные сигналы комплексной фазирующей функции для заданной частоты приема и требуемых узлов сетки наведения по азимуту α_m и углу места β_m, используя сигналы комплексной фазирующей функции преобразуют сигнал АФР в обобщенный сигнал значение максимума которого используют для определения азимутально-угломестного пеленга на источник принятого радиосигнала и его достоверности, а соответствующее найденному пеленгу значение сигнала фазирующей функции применяют для преобразования сигнала АФР в сигнал описывающий состояние поляризации принятого радиосигнала.

2. Способ поляризационно-чувствительного пеленгования радиосигналов, заключающийся в том, что принимают радиосигнал неизвестной поляризации многоэлементной антенной решеткой и формируют ансамбль радиосигналов, зависящих от времени и номера антенного элемента, синхронно преобразуют ансамбль принятых радиосигналов в цифровые сигналы, из цифровых сигналов получают сигнал комплексного АФР описывающий распределение амплитуд и фаз принятого радиосигнала на элементах решетки, запоминают сигнал измеренного АФР отличающийся тем, что предварительно до начала приема радиосигнала формируют и запоминают для всех возможных частот приема и требуемых узлов сетки наведения по азимуту α_m и углу места β_m поляризационно-зависимые идеальные сигналы комплексной фазирующей функции и комплексные взвешивающие сигналы а при приеме на заданной частоте соответствующие взвешивающие сигналы используют для преобразования сигнала АФР в обобщенный сигнал значение максимума которого используют для определения азимутально-угломестного пеленга на источник принятого радиосигнала и его достоверности, а соответствующее найденному пеленгу значение сигнала фазирующей функции применяют для преобразования сигнала АФР в сигнал, описывающий состояние поляризации принятого радиосигнала.