ФАЗОВЫЙ СПОСОБ ПЕЛЕНГАЦИИ ДВУХ ИСТОЧНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ Российский патент 2020 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 (патент РФ №2518428, патент РФ №2669385; Космические радиотехнические комплексы. Под ред. Бычкова С.И. М.: Сов. радио, 1967, с. 130-138; Денисов В.П., Дубинин Д.В. Фазовые радиопеленгаторы. Томск.: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2002, с. 8).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является фазовый способ пеленгации (патент РФ №2669385, 2018), который и выбран в качестве прототипа. Известный способ основан на приеме сигналов на две пространственно разнесенные антенны, преобразовании принимаемых сигналов двумя приемниками соответственно, корреляционной обработке принимаемых сигналов, по результатам которой вычисляют временной сдвиг между сигналами, принятыми каждой из антенн. Величину временного сдвига используют при вычислении угловых координат (направляющих углов) источника излучения. Известный способ обеспечивает одновременную пеленгацию двух источников излучения с разными спектральными характеристиками.

Недостатком известного способа является то, что он не рассматривает задачу одновременной пеленгации двух источников излучения, имеющих разные временные характеристики излучения. А именно, задачу одновременной пеленгации источника постоянного излучения и источника кратковременного излучения.

Признаки настоящего изобретения, совпадающие и признаками прототипа: использование двух пространственно разнесенных антенн, двух приемников, корреляционной обработки принимаемых сигналов и вычислении временного сдвига между сигналами, принятыми каждой из антенн.

Технической задачей настоящего изобретения является одновременная пеленгация источника постоянного излучения и источника кратковременного излучения.

Технический результат - патентуемое изобретение обеспечивает создание фазовых пеленгаторов, реализующих одновременную пеленгацию источника постоянного излучения и источника кратковременного излучения.

Сущность патентуемого изобретения - фазовый способ пеленгации двух источников излучения поясняется описанием и чертежом, представленным на фиг. 1.

Структурная схема пеленгатора, реализующего предлагаемый способ пеленгации (см. фиг. 1), содержит пространственно разнесенные на расстояние первую антенну 1 и вторую антенну 2, соединенные с первым приемником 3 и вторым приемником 4 соответственно, коррелятор 5, входы которого соединены с выходами первого 3 и второго 4 приемников соответственно и вычислитель 6, вход которого соединен с выходом коррелятор 5. С выходов вычислителя 6 поступают данные о направляющих углах между направлением на источник излучения и линией соединяющей разнесенные антенны, угле θ_n - направляющем угле на источник постоянного излучения и угле θ_к - направляющем угле на источник кратковременного излучения.

При пеленгации источника постоянного излучения, сигналы на выходах приемников можно представить в виде: U₁=A_n cos ω₀t и U₂=A_n cos ω₀(t+τ_n),

где A_n, τ_n, ω₀ - амплитуда, временной сдвиг сигналов и центральная частота настройки приемников.

После преобразования в приемниках и корреляционной обработки (перемножения и усреднения) получают квадратурные значения следующего вида:

и

Временной сдвиг сигналов источника постоянного излучения вычисляют по формуле:

Измеряют уровень сигнала после корреляционной обработки

При превышении этого сигнала заданного порога, фиксируют момент включения источника кратковременного излучения. Значение заданного порогового уровня определяется уровнем излучения постоянного источника и шумовой составляющей.

При этом на выходах приемников имеем суммарный сигнал источников постоянного и кратковременного излучения, который можно представить в виде:

U₁=A_n cosω₀t+А_к cosω₀t и U₂=A_n cosω₀(t+τ_n)+А_к cosω₀(t+τ_к),

где А_к и τ_к - амплитуда и временной сдвиг сигналов источника кратковременного излучения.

После корреляционной обработки получают квадратурные значения следующего вида:

и

Временной сдвиг сигналов источника кратковременного излучения вычисляют по формуле:

Направляющий угол (угол между направлением на источник излучения и линией соединяющей разнесенные антенны) на источник излучения вычисляют по формуле:

, где τ - временной сдвиг сигналов, с - скорость света, - расстояние между разнесенными антеннами.

Для учета возможного изменения уровня сигнала постоянного источника излучения во время излучения кратковременного источника, измеряют квадратурные значения сигналов постоянного источника излучения перед включением кратковременного источника I_пн,Q_пн и после его выключения I_пк,Q_пк. Вычисляют среднее значение полученных измерений

I_пср=I_пн+I_пк/2 и Q_пср=Q_пн+Q_пк/2. При вычислении временного сдвига сигналов источника кратковременного излучения используют полученные средние значения

Предлагаемый фазовый способ пеленгации может быть использован, в частности, при регистрации вспышек на Солнце. В этом случае постоянным источником излучения является само Солнце, кратковременным источником излучения - активная область.

Изобретение относится к области радиолокации, радионавигации и может быть использовано для определения угловых координат источников излучения сигналов. Достигаемый технический результат изобретения заключается в решении задачи одновременной пеленгации источника постоянного излучения и источника кратковременного излучения. Технический результат достигается за счет измерения уровня сигнала после корреляционной обработки, при превышении которым заданного порога фиксируется момент включения источника кратковременного излучения, за счет измерения квадратурных значений сигналов источника постоянного излучения до момента включения источника кратковременного излучения и после его выключения, за счет использования этих значений при вычислении временного сдвига сигналов источника кратковременного излучения. 1 ил.

Фазовый способ пеленгации двух источников излучения, основанный на приеме сигналов от источника постоянного излучения на две пространственно разнесенные антенны, преобразовании принимаемых сигналов двумя приемниками соответственно, корреляционной обработке принимаемых сигналов, измерении квадратурных значений I_n,Q_n обрабатываемых сигналов, вычислении временного сдвига принимаемых сигналов , где ω₀ - центральная частота настройки приемников, вычислении направляющего угла на источник излучения (угла между направлением на источник излучения и линией, соединяющей разнесенные антенны) , где τ_n - временной сдвиг сигналов, с - скорость света, - расстояние между разнесенными антеннами, отличающийся тем, что измеряют уровень сигнала после корреляционной обработки , при превышении этого сигнала заданного порога, который определяется уровнем излучения постоянного источника и шумовой составляющей, фиксируют момент включения источника кратковременного излучения, измеряют квадратурные значения сигналов источника постоянного излучения перед включением источника кратковременного излучения I_пн,Q_пн и после его выключения I_пк,Q_пк, вычисляют среднее значение полученных измерений I_пср=I_пн+I_пк/2 и Q_пср=Q_пн+Q_пк/2, измеряют квадратурные значения I_с, Q_с одновременно принимаемых сигналов источников постоянного и кратковременного излучения, вычисляют временной сдвиг сигналов источника кратковременного излучения , вычисляют направляющий угол на источник кратковременного излучения .