МЕТОД ОБНАРУЖЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ПЕРЕМЕЩАЮЩИХСЯ ВОЗДУШНЫХ ОБЪЕКТОВ ИСКУССТВЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ ПОСРЕДСТВОМ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ИЗОТРОПНОГО КОСМИЧЕСКОГО РЕЛИКТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК G01C21/02 

Данное изобретение относится к области измерительной техники и приборостроению.

Аналог данного изобретения не существует.

Сущность изобретения состоит в следующем.

Данный метод используется для решения задачи обнаружения воздушных объектов искусственного происхождения, перемещающихся в атмосфере Земли. Для достижения данной цели используется процесс последовательного измерения интенсивности изотропного космического реликтового излучения путем сканирования измерительным приемником небесной сферы, настроенным на частоту изотропного космического реликтового излучения.

Изотропное космическое реликтовое излучение, генерируемое Вселенной, имеет среднюю температуру 2,725 К; Для удобства измерения ведутся на длине волны максимума излучения.

Для регистрации интенсивности электромагнитных волн изотропного космического реликтового излучения используется регистратор, блок-схема которого показана на фиг.1. Регистратор состоит из следующих основных узлов:

узкополосная, узконаправленная антенна АНТ;

узкополосный селективный приемник ПР.

Прецизионный позиционер ПОЗ.

Вычислитель координат перемещающихся воздушных объектов с устройством вывода информации ВЫЧ.

Приемная узкополосная, узконаправленная антенна АНТ настроена в резонанс с длиной электромагнитной волны максимума изотропного космического реликтового излучения и имеет максимально узкую диаграмму направленности (ДН), от которой будет зависеть разрешающая способность регистратора. Сигнал электромагнитного излучения преобразуется в электрический сигнал, подаваемый на ПР.

Узкополосный, селективный приемник ПР имеет частоту приема, которая максимально совпадает с частотой, соответствующей длине принимаемой волны изотропного космического реликтового излучения. Приемник оценивает интенсивность приходящего с антенны электрического сигнала, соответствующего интенсивности изотропного космического: реликтового излучения, преобразуя ее в пропорциональный сигнал, уровень (амплитуда) которого характеризует интенсивность изотропного космического реликтового излучения, принимаемого приемной узкополосной, узконаправленной антенной АНТ. Сигнал, соответствующий оценке ПР интенсивности, подается на ВЫЧ.

Прецизионный позиционер ПОЗ обеспечивает сканирование узконолосной, узконаправленной антенной АНТ выбранного участка небесной сферы. ПОЗ сканирует поверхность небесной сферы в двух ортогональных направлениях, задаваемых ВЫЧ по выбранному закону сканирования. Законом сканирования является последовательность сканирования всех точек сканируемой поверхности небесной сферы. ПОЗ при сканировании передает на ВЫЧ координаты сканируемой точки в выбранной системе геометрического отсчета.

Вычислитель координат перемещающихся воздушных объектов с устройством вывода информации ВЫЧ обеспечивает предварительную установку режима работы регистратора, его предварительную настройку перед работой. Основной задачей ВЫЧ является анализ сигналов, приходящих от ПР и ПОЗ, построение трехмерной карты зависимости интенсивности изотропного космического реликтового излучения от координат точек выбранного участка сканирования небесной сферы.

Алгоритм работы регистратора следующий.

Теоретически изотропное космическое реликтовое излучение регистрируется в любой точке земной поверхности с одинаковым уровнем. Однако существующие в космическом пространстве материальные объекты космогенного происхождения (как то: галактики, звезды, планеты, газовые скопления) являются источниками излучения радиоволн в широком диапазоне длин волн и будут создавать засветку различной интенсивности сигнала на регистрируемой частоте. В результате этого регистрируемый сигнал при достаточно высокой разрешающей способности регистратора будет неодинаков. Перемещающиеся в атмосфере Земли объекты искусственного происхождения (как то: самолеты, ракеты) будут оказывать экранирующее действие на приходящее изотропное космическое реликтовое излучение, ослабляя его и вызывая уменьшение его интенсивности.

ВЫЧ создает последовательность трехмерных карт зависимости интенсивности изотропного космического реликтового излучения от координат точек выбранного участка сканирования небесной сферы с определенной частотой следования и за выбранный промежуток времени. Первая карта, относительно которой будут проверяться изменения в последующих картах, считается опорной картой. Карты сравниваются. При этом выделяются участки, в которых произошло изменение интенсивности регистрируемого излучения. Оценивается размер участка, в котором произошли изменения, его местоположение на карте по отношению к местоположению на предыдущих картах. Вычисляется вектор движения объектов на сканируемом участке небесной сферы, а также его скорость перемещения. Результаты выдаются на устройство вывода информации. Дифференцирование перемещающихся космогенных объектов в космическом пространстве и объектов искусственного происхождения в атмосфере Земли основано на анализе их вектора движения и скорости перемещения по небесной сфере. Вектор движения космогенных объектов, ввиду вращения Земли, будет неизменным и однонаправленным, а скорость перемещения будет стабильной и на порядок меньшей. Вектор перемещения искусственных объектов, перемещающихся в атмосфере Земли, в подавляющем большинстве случаев не будет подобным вектору движения космогенных объектов, и их перемещение будет происходить с более высокой скоростью.

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в системах обнаружения воздушных объектов искусственного происхождения, перемещающихся в атмосфере Земли. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для этого осуществляют последовательное измерение интенсивности изотропного космического реликтового излучения путем сканирования измерительным приемником небесной сферы, настроенным на частоту изотропного космического реликтового излучения. При этом для регистрации интенсивности электромагнитных волн изотропного космического реликтового излучения используется регистратор, который состоит из узкополосной, узконаправленной антенны, узкополосного селективного приемника, прецизионного позиционера и вычислителя координат перемещающихся воздушных объектов с устройством вывода информации. 1 ил.

Метод обнаружения и определения пространственного местоположения перемещающихся воздушных объектов искусственного происхождения, включающий процесс последовательного измерения интенсивности изотропного космического реликтового излучения, приходящего в точку произведения метода, путем последовательного сканирования измерительным приемником небесной сферы, настроенным на частоту изотропного космического реликтового излучения.