ФАЗОВЫЙ СПОСОБ ПЕЛЕНГАЦИИ И ФАЗОВЫЙ ПЕЛЕНГАТОР Российский патент 2019 года по МПК G01S3/46 

Изобретение относится к области радиолокации, радионавигации и может быть использовано для определения угловых координат источников излучения сигналов.

Известны фазовые способы пеленгации (патенты РФ №2311656, РФ №2518428; Космические радиотехнические комплексы. Под ред. Бычкова С.И. М.: Сов. радио, 1967, с. 130-138).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является фазовый способ пеленгации (Денисов В.П., Дубинин Д.В. Фазовые радиопеленгаторы. Томск.: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2002, с. 8), который и выбран в качестве прототипа. Известный способ основан на приеме сигналов на две пространственно разнесенные антенны, преобразовании принимаемых сигналов двумя приемниками соответственно и вычислении по измеренной разности фаз между этими сигналами направляющих углов на источник излучения.

Недостатком известного способа является то, что он не учитывает зависимость точности вычисления направляющего угла от формы спектра принимаемых сигналов, тогда как именно форма спектра при пеленгации широкополосных сигналов определяет результирующую длину волны этих сигналов.

Признаки настоящего изобретения, совпадающие и признаками прототипа:

использование двух пространственно разнесенных антенн, двух приемников и измерение разности фаз принимаемых сигналов.

Технической задачей изобретения - фазовый способ пеленгации и фазовый пеленгатор является повышение точности определения направляющих углов на источник излучения за счет учета при вычислениях формы спектра принимаемых сигналов.

Технический результат - патентуемое изобретение обеспечивает создание фазовых пеленгаторов с повышенной точностью определения направляющих углов на источник излучения.

Сущность патентуемого изобретения поясняется описанием и чертежом, представленным на фиг. 1.

На фиг. 1 приведена структурная схема патентуемого фазового пеленгатора, реализующего предлагаемый фазовый способ пеленгации. Фазовый пеленгатор содержит две разнесенные на расстояние антенны 1 и 2, последовательно соединенные с ними два приемника 3 и 4, фазометр 5, входы которого соединены с выходами приемников 3 и 4 соответственно, вычислитель 6, первый вход которого соединен с выходом фазометра 5, последовательно соединенные анализатор спектра 7 и анализатор корреляционной функции 8, причем вход анализатора спектра 7 соединен с выходом приемника 3, а второй и третий входы вычислителя 6 соединены с выходами анализатора спектра 7 и анализатора корреляционной функции 8 соответственно. С выхода вычислителя 6 поступают данные о θ - направляющем угле между направлением на источник излучения и линией соединяющей разнесенные антенны.

В патентуемом изобретении в результате учета формы спектра S(ƒ) принимаемых сигналов определяют значение корреляционно-фазовой частоты ƒ_кф, использование которого при расчетах обеспечивает повышение точности вычисления направляющего угла.

Учет формы спектра S(ƒ) принимаемых сигналов реализуют следующим образом.

Сигналы принятые разнесенными антеннами 1 и 2, после преобразования приемниками 3 и 4, направляют в фазометр 5, в котором измеряют разность фаз этих сигналов Δϕ. С помощью анализатора спектра 7 измеряют спектр сигнала S(ƒ), данные измерений S(ƒ) направляют в анализатор корреляционной функции 8, с помощью которого вычисляют корреляционную функцию сигнала , где , с - скорость света. Полученные данные по Δϕ, S(ƒ) и R(τ) направляют в вычислитель 6, в котором производят следующие вычисления. Вычисляют центральную частоту спектра ƒ₀, соответствующее ƒ₀ значение времени задержки сигналов, принятых разнесенными антеннами 1 и 2, . Вычисляют функцию корреляционно-фазовой частоты , где , и определяют действующие значение корреляционно-фазовой частоты , в котором учтена форма спектра принятых сигналов. Уточненное значение времени задержки принимаемых сигналов вычисляют по формуле . Направляющий угол между направлением на источник излучения и линией соединяющей разнесенные антенны вычисляют по формуле .

Математическое моделирование показало эффективность патентуемого фазового способа пеленгации, особенно для случая несимметричных спектров принимаемых сигналов.

Изобретение относится к области радиолокации, радионавигации и может быть использовано для определения угловых координат источников излучения сигналов. Достигаемый технический результат изобретения заключается в повышении точности определения направляющего угла на источник излучения за счет учета формы спектра принимаемых сигналов. Технический результат достигается за счет определения значения корреляционно-фазовой частоты, использование которой обеспечивает учет формы спектра принимаемых сигналов при вычислении направляющего угла на источник излучения. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Фазовый способ пеленгации, основанный на приеме сигналов на две разнесенные на расстояние антенны, преобразовании принимаемых сигналов двумя приемниками соответственно и измерении разности фаз этих сигналов Δϕ, отличающийся тем, что измеряют спектр принимаемого сигнала S(ƒ), вычисляют центральную частоту спектра сигнала ƒ₀, вычисляют время задержки принимаемых сигналов вычисляют корреляционную функцию сигнала - скорость света в свободном пространстве, вычисляют функцию корреляционно-фазовой частоты где определяют действующее значение корреляционно-фазовой частоты и вычисляют - уточненное значение времени задержки принимаемых сигналов по формуле , направляющий угол между направлением на источник излучения и линией, соединяющей разнесенные антенны, вычисляют по формуле .

2. Фазовый пеленгатор, содержащий две разнесенные антенны, два приемника, входы которых соединены с первой и второй антенной соответственно, фазометр, входы которого соединены с выходами первого и второго приемника соответственно, отличающийся тем, что в него введены последовательно соединенные анализатор спектра и анализатор корреляционной функции, причем вход анализатора спектра соединен с выходом первого приемника, и вычислитель, предназначенный для вычисления направляющего угла между направлением на источник излучения и линией, соединяющей разнесенные антенны, первый вход которого соединен с выходом фазометра, а второй и третий входы вычислителя соединены с выходами анализатора спектра и анализатора корреляционной функции соответственно.