Устройство компенсации преднамеренных радиопомех НАП ГНСС Российский патент 2019 года по МПК G01S7/36 

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к области компенсации преднамеренных радиопомех с известными структурой и параметрами, создаваемых в навигационной аппаратуре потребителей (НАЛ) глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС).

Известен компенсатор радиопомех для обеспечения электромагнитной совместимости отечественной НАП ГНСС с отечественным средством радиоподавления НАП ГНСС противника при работе на совпадающих частотах [1]. В состав компенсатора входят: понижающий частоту смеситель, усилитель промежуточной частоты, смеситель гармонического сигнала, местный гетеродин, умножитель, контур фазовой автоматической подстройки частоты, контур автоматического слежения за задержкой, контур выделения и хранения огибающих импульсов компенсируемого напряжения, контур автоматического сопровождения амплитуды сигнала, генератор копии компенсируемого сигнала, вычитающее устройство и восстанавливающий частоту смеситель.

Однако известному устройству свойственен недостаток - низкая надежность по причине использования нескольких замкнутых контуров аналого-цифровых следящих измерителей.

Наиболее близким прототипом предлагаемого изобретения по технической сущности и достигаемому результату является устройство компенсации радиопомех, используемое в системе радиоподавления навигационной аппаратуры потребителей ГНСС противника [2].

Устройство компенсации состоит из последовательно включенных компенсаторов. Каждый компенсатор состоит из генератора копии радиопомех, излучаемых соответствующим постановщиком помех, коррелятора, решающего устройства, управляемого элемента задержки, управляемого аттенюатора, вычитающего устройства и имеет вход, на который поступает выходное напряжение с приемного устройства или предшествующего компенсатора, и выход, с которого выходное напряжение поступает на вход последующего компенсатора или отечественной НАП ГНСС.

Недостатком данного устройства компенсации преднамеренных радиопомех является отсутствие точной синхронизации между передатчиками преднамеренных радиопомех станций радиоподавления и генераторами копий преднамеренных радиопомех в устройстве компенсации, что снижает эффективность компенсации преднамеренных радиопомех.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности компенсации преднамеренных радиопомех с известными структурой и параметрами.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен хронизатор, а в каждый компенсатор дополнительно введены анализатор сигналов, второй генератор копии преднамеренной радиопомехи, первый и второй согласованный фильтра, при этом вход компенсатора соединен с входом первого согласованного фильтра и с одним из входов вычитающего устройства, выход первого согласованного фильтра соединен с одним из входов анализатора сигналов, вход первого генератора копии преднамеренных радиопомех соединен с выходом хронизатора, выход первого генератора копий преднамеренных радиопомех соединен с входом второго согласованного фильтра, выход которого соединен с другим входом анализатора сигнала, один из выходов анализатора сигнала соединен с входом второго генератора копии преднамеренных радиопомех, другой выход анализатора сигнала соединен с входом управляющего аттенюатора, выход второго генератора копии преднамеренной радиопомехи соединен с одним из входов управляемого аттенюатора, выход которого соединен с другим входом вычитающего устройства, выход вычитающего устройства является выходом компенсатора, при этом вход первого компенсатора соединен с выходом приемного устройства, а выход первого компенсатора соединен с входом следующего компенсатора, выход последнего компенсатора соединен с НАП ГНСС. Предлагаемое устройство позволяет в каждом компенсаторе формировать копию радиопомехи, создаваемую определенной станцией радиопомех, анализировать и компенсировать радиопомехи с известными структурой и параметрами, создаваемые станциями радиопомех, посредством вычитания копий преднамеренных радиопомех из входного сигнала.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На Фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устройства компенсации преднамеренных радиопомех.

Устройство компенсации преднамеренных радиопомех НАП ГНСС состоит из хронизатора X и N последовательно соединенных компенсаторов Ken n=1, 2, …, N, каждый из которых предназначен для компенсации одной преднамеренной радиопомехи. Каждый n-й (n=1, 2, …, N) компенсатор имеет одинаковое конструктивное решение и содержит первый генератора копий преднамеренных радиопомех ГКn1, второй генератор копии преднамеренных радиопомех ГКn2, первый согласованный фильтр СФn1, второй согласованный фильтр СФn2, анализатор сигналов An, управляемый аттенюатор Уn, вычитающее устройство ВУn, которые имеют между собой следующие связи. Компенсатор Ken n=1, 2, …, N, имеет вход, который соединен с входом первого согласованного фильтра СФn1 и с одним из входов вычитающего устройства ВУn. Выход первого согласованного фильтра СФn1 соединен с одним из входов анализатора сигналов An. Вход первого генератора копии преднамеренных радиопомех ГКn1 соединен с выходом хронизатора X. Выход первого генератора копии преднамеренных радиопомех ГКn1 соединен с входом второго согласованного фильтра СФn2, выход которого соединен с другим входом анализатора сигналов An. Один выход анализатора сигналов An соединен с входом второго генератора копии преднамеренных радиопомех ГКn2, другой выход анализатора сигналов An соединен с входом управляющего аттенюатора Уn. Выход второго генератора копии преднамеренных радиопомех ГКn2 соединен с входом управляемого аттенюатора Уn, выход которого соединен с другим входом вычитающего устройства ВУn. Выход вычитающего устройства ВУn является выходом компенсатора Ксn. При этом вход первого компенсатора Kc1 соединен с выходом приемного устройства (на Фиг. 1 не показано), а выход компенсатора Kc1 соединен с входом следующего компенсатора Выход последнего компенсатора KcN соединен с НАП ГНСС (на Фиг. 1 не показано).

Предлагаемое устройство компенсации преднамеренных радиопомех НАП ГНСС работает следующим образом.

Цифровой сигнал Z на входе компенсирующего устройства в компенсатор Kc1 представляет сумму составляющих

где S - суммарный сигнал навигационных космических аппаратов, Wn (n=1, 2, …, N) - фазокодоманипулированные радиопомехи с известными структурой и параметрами, создаваемые станциями помех (СП) (на Фиг. 1 не показаны) на входе компенсатора Kc1.

Хронизатор X выдает импульсы синхронного запуска первых генераторов копий преднамеренных радиопомех ГКn1, используемых для компенсации радиопомех на входе устройства.

Первый согласованный фильтр СФ11 компенсатора Kc1 вычисляет максимально правдоподобную оценку радиопомехи W₁ которая подается на один вход анализатора А1.

Первый генератор копии преднамеренных радиопомех ГК11 после поступления импульса запуска от хронизатора X формирует копию W_K1 радиопомехи W₁, создаваемой станцией помех СП1. Сформированная копия радиопомехи W_K1 поступает на другой вход анализатора А1.

Анализатор А1 выполняет следующие операции:

- оценивает величину возможного временного сдвига Δt₁ принятой радиопомехи относительно ее копии W_K1;

- с учетом временного сдвига Δt₁ выдает импульс во второй генератор копии радиопомехи ГК12 для синхронного запуска, который формирует новую копию радиопомехи V_K1, синхронизированную с оценкой принятой радиопомехи;

- оценивает отношение Q₁ максимума к максимуму копии W_K1; отношение Q₁ передается в управляемый аттенюатор У1 в качестве коэффициента усиления;

- новая копия радиопомехи V_K1 со второго генератора копии преднамеренной радиопомехи ГК12 поступает в управляемый аттенюатор У1, коэффициент усиления которого выбирается равным отношению Q₁ максимума оценки к максимуму копии W_K1.

С выхода управляемого аттенюатора У1 копия радиопомеха Q₁V_K1 поступает на вход вычитающего устройства ВУ1.

Вычитающее устройство ВУ1 завершает процесс компенсации помехи, создаваемой станцией помех СП1, посредством вычитания копии радиопомехи V_K1Q₁ из входного сигнала Z.

Выходной сигнал вычитающего устройства ВУ1

поступает на вход следующего компенсатора Кс2.

Аналогичный процесс компенсации повторяется во всех остальных компенсаторах предлагаемого устройства. Все N компенсаторов Kc1, Kc2, …, KcN имеют идентичные принципы функционирования и отличаются только номером станции радиопомех, радиопомеха которой подлежит компенсации.

Выходной сигнал

с выхода n-го компенсатора Ксn поступает на вход приемного устройства НАП ГНСС (На Фиг. 1 не показано).

Литература

1. Патент №2563973 РФ, МПК G01S 7/36, Компенсатор радиопомех для обеспечения электромагнитной совместимости отечественной НАП ГНСС с отечественным средством радиоподавления НАП противника при работе на совпадающих частотах / А.В. Журавлев и др. (РФ); Открытое акционерное общество научно-внедренческое предприятие «ПРОТЕК» (РФ). - №2014126320; Заявлено 27.04.2014; Опубл. 27.06.2014, Бюл. 27. - 11 с.: 2 ил.

2. Патент №2539563 РФ, МПК G01S 7/38, Н04В 1/10, Система радиоподавления навигационной аппаратуры потребителей ГНСС противника, совместимая с отечественной аппаратурой потребителей ГНСС / А.В. Журавлев, В.М. Безмага, В.А. Шуваев (РФ); Открытое акционерное общество научно-внедренческое предприятие «ПРОТЕК» (РФ). - №2013149667; Заявлено 06.11.2013; Опубл. 20.01.2015, Бюл. 2. - 13 с.: 2 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к области компенсации преднамеренных радиопомех с известными структурой и параметрами в навигационной аппаратуре потребителей глобальной навигационной спутниковой системы. Достигаемый технический результат – повышение эффективности компенсации преднамеренных радиопомех с известными структурой и параметрами. Указанный результат достигается тем, что в устройство компенсации введен хронизатор, а в каждый компенсатор, входящий в состав устройства компенсации, дополнительно введены анализатор сигналов, второй генератор копии преднамеренной радиопомехи, первый и второй согласованные фильтры, при этом вход компенсатора соединен с входом первого согласованного фильтра и с одним из входов вычитающего устройства, выход первого согласованного фильтра соединен с одним из входов анализатора сигналов, вход первого генератора копии преднамеренных радиопомех соединен с выходом хронизатора, выход первого генератора копий преднамеренных радиопомех соединен с входом второго согласованного фильтра, выход которого соединен с другим входом анализатора сигнала, один из выходов анализатора сигнала соединен с входом второго генератора копии преднамеренных радиопомех, другой выход анализатора сигнала соединен с входом управляющего аттенюатора, выход второго генератора копии преднамеренной радиопомехи соединен с одним из входов управляемого аттенюатора, выход которого соединен с другим входом вычитающего устройства, выход вычитающего устройства является выходом компенсатора, устройство позволяет в каждом компенсаторе формировать копию радиопомехи, создаваемую определенной станцией радиопомех, анализировать и компенсировать радиопомехи с известными структурой и параметрами, создаваемые станциями радиопомех, посредством вычитания копии преднамеренной радиопомехи из входного сигнала. 1 ил.

Устройство компенсации преднамеренных радиопомех в навигационной аппаратуре потребителей (НАЛ) глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС), состоящее из последовательно включенных компенсаторов, каждый их которых содержит генератор копии радиопомехи, управляемый аттенюатор, вычитающее устройство, при этом первый компенсатор, из последовательно включенных, имеет вход, на который поступает входной сигнал с приемного устройства, и выход, с которого выходной сигнал поступает на вход последующего компенсатора, при этом последний компенсатор, из последовательно включенных, имеет выход, с которого выходной сигнал поступает на вход НАЛ ГНСС, отличающееся тем, что в устройство введен хронизатор, а в каждый компенсатор дополнительно введены анализатор сигналов, второй генератор копии преднамеренной радиопомехи, первый и второй согласованные фильтры, при этом вход компенсатора соединен с входом первого согласованного фильтра и с одним из входов вычитающего устройства, выход первого согласованного фильтра соединен с одним из входов анализатора сигналов, вход первого генератора копии преднамеренных радиопомех соединен с выходом хронизатора, выход первого генератора копий преднамеренных радиопомех соединен с входом второго согласованного фильтра, выход которого соединен с другим входом анализатора сигнала, один из выходов анализатора сигнала соединен с входом второго генератора копии преднамеренных радиопомех, другой выход анализатора сигнала соединен с входом управляющего аттенюатора, выход второго генератора копии преднамеренной радиопомехи соединен с одним из входов управляемого аттенюатора, выход которого соединен с другим входом вычитающего устройства, выход вычитающего устройства является выходом компенсатора.