СПОСОБ ВЫСОКОТОЧНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ИСТОЧНИКА РАДИОИЗЛУЧЕНИЯ Российский патент 2024 года по МПК G01S5/02 

Изобретение относится к области радиотехнической разведки и может быть использовано в системах радиоконтроля для высокоточного определения местоположения источников радиоизлучения (ИРИ) с борта летательного аппарата (ЛА).

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому способу является способ определения местоположения источника радиоизлучения (Патент RU 2442184, С1, МПК G01S 5/04 опубл. 10.02.2012 г.), заключающийся в измерении частоты излучения и эффективного значения напряженности поля от источника радиоизлучения в трех или большем числе пространственно-разнесенных контрольных точках приема, задании предполагаемой высоты положения антенны ИРИ и порогового значения среднеквадратической ошибки нормированного значения напряженности поля, выбора границ ожидаемой территории положения ИРИ, перебора всех точек в пределах ожидаемой территории положения ИРИ с одновременным расчетом в каждой такой точке дальности и дифракционных потерь до каждого из приемников, а также нормированного значения напряженности поля для каждого приемника и результирующего значения среднеквадратической ошибки нормированного значения напряженности поля и определении наиболее вероятного положения ИРИ как множество точек для которых среднеквадратическая ошибка напряженности поля ниже порога.

Недостатком способа-прототипа является низкая точность определения местоположения источника радиоизлучения.

Техническим результатом изобретения является повышение точности определения местоположения источника радиоизлучения за счет использования данных о вероятных ИРИ на маршруте полета, в том числе параметров диаграммы направленности антенны.

Указанный результат достигается тем, что в известном способе определения местоположения источника радиоизлучения, заключающемся в измерении частоты излучения и эффективного значения напряженности поля от источника радиоизлучения в пространственно-разнесенных контрольных точках приема, задании предполагаемой высоты положения антенны ИРИ и порогового значения среднеквадратической ошибки нормированного значения напряженности поля, выбора границ ожидаемой территории положения ИРИ, перебора всех точек в пределах ожидаемой территории положения ИРИ с одновременным расчетом в каждой такой точке дальности и дифракционных потерь до каждого из приемников, а также нормированного значения напряженности поля для каждого приемника и результирующего значения среднеквадратической ошибки нормированного значения напряженности поля, и определении наиболее вероятного положения, согласно изобретению, перед полетом заносят данные о вероятных источниках радиоизлучения на маршруте полета, в том числе параметры диаграммы направленности антенны, измерения проводят, по меньшей мере, в двух точках, дополнительно выполняют процедуру аппроксимации результатов измерений поля излучения передающей антенны, идентификацию источника радиоизлучения по эталонным диаграммам направленности, производят расчет теоретических значений напряженности поля для множества значений параметров предполагаемого ИРИ в пределах ожидаемой территории его местоположения, возможные положения источника радиоизлучения определяют путем сравнения сумм разностей квадратов измеренных и теоретических значений напряженности поля в точках измерения, а за наиболее вероятное положение ИРИ принимают точку, для которой эта сумма минимальна.

Сущность изобретения заключается в том, что перед полетом заносят данные о вероятных источниках радиоизлучения на маршруте полета, в том числе параметры диаграммы направленности антенны, измерения проводят, по меньшей мере, в двух точках, дополнительно выполняют процедуру аппроксимации результатов измерений поля излучения передающей антенны, идентификацию источника радиоизлучения по эталонным диаграммам направленности, производят расчет теоретических значений напряженности поля для множества значений параметров предполагаемого ИРИ, в пределах ожидаемой территории его местоположения, возможные положения источника радиоизлучения определяют путем сравнения сумм разностей квадратов измеренных и теоретических значений напряженности поля в точках измерения, а за наиболее вероятное положение ИРИ принимают точку, для которой эта сумма минимальна.

В известном способе, последовательно выполняют измерение частоты излучения и эффективного значения напряженности поля от источника радиоизлучения в трех (или большем числе) пространственно-разнесенных контрольных точках приема, задают предполагаемую высоту положения антенны ИРИ и пороговое значение среднеквадратической ошибки нормированного значения напряженности поля, выбирают границы ожидаемой территории положения ИРИ, производят перебор всех точек в пределах ожидаемой территории положения ИРИ с одновременным расчетом в каждой такой точке дальности и дифракционных потерь до каждого из приемников, а также нормированного значения напряженности поля для каждого приемника и результирующего значения среднеквадратической ошибки нормированного значения напряженности поля. Наиболее вероятное положение ИРИ определяют, как множество точек, значение среднеквадратической ошибки в которых ниже порога.

В связи с этим в заявленном способе используется процедура аппроксимации результатов измерений поля излучения передающей антенны и идентификация источника радиоизлучения по эталонным диаграммам направленности. На этапе предполетной подготовки выполняется анализ вероятных ИРИ на маршруте полета и запись соответствующих им данных, в том числе параметров диаграммы направленности антенны, в вычислительную систему ЛА. В процессе полета проводится сбор исходных данных, к которым относятся: частота излучения, координаты точек измерения, а также значения напряженности поля от источника радиоизлучения в этих точках.

По результатам измерения поля излучения передающей антенны проводится аппроксимация значений напряженности поля с последующим выбором наиболее близкой по форме эталонной ДНА и идентификации ИРИ.

Далее, в каждой точке пространства, ограниченного границами ожидаемой территории положения ИРИ производится расчет значений напряженности поля для множества значений параметров предполагаемого источника радиоизлучения: направление главного лепестка, мощность излучения, относительный размер антенны, поляризация, дисперсия фазы, радиус корреляции фазы.

Оптимизируемой функцией для каждой точки является сумма разностей квадратов измеренных и теоретических значений напряженности поля в точках измерения. Точка для которой эта сумма минимальна принимается за вероятное положение ИРИ.

Этим достигается указанный в изобретении технический результат.

Способ может быть реализован, например, с помощью устройства, структурная схема которого представлена на фигуре, где обозначено: 1 - антенная система; 2 - радиоприемное устройство; 3 - анализатор; 4 -запоминающее устройство, 5 - навигационная система летательного аппарата; 6 - вычислительное устройство.

Устройство содержит последовательно соединенные антенную систему 1, радиоприемное устройство 2, анализатор 3, выход которого соединен с первым входом запоминающего устройства 4, второй вход которого соединен с выходом навигационной системы ЛА 5, выход запоминающего устройства 4 соединен с входом вычислительного устройства 6.

Антенная система 1 предназначена для приема радиосигналов, преобразует попадающие на нее электромагнитные волны в направляемые волны фидерного тракта, подводящие принятую энергию к входу радиоприемника.

Радиоприемное устройство 2 предназначено для выделения и усиления сигналов, которые поступают с антенной системы.

Анализатор 3 предназначен для анализа принятого сигнала и определения его параметров.

Запоминающее устройство 4 предназначено для сохранения информации о принятых сигналах, а также сохранении текущего местоположения точки приема радиоизлучения.

Назначение навигационной системы ЛА 5 ясно из названия.

Вычислительное устройство 6 предназначено для выполнения основной процедуры алгоритма определения местоположения ИРИ, в которую входит аппроксимация результатов измерений поля излучения передающей антенны, выбор эталонной диаграммы направленности и идентификация ИРИ, расчет теоретических значений напряженности поля с учетом перебора множества значений параметров предполагаемого источника радиоизлучения, а также определение вероятного положения источника радиоизлучения путем оптимизации функции суммы разностей квадратов измеренных и теоретических значений напряженности поля, в пределах ожидаемой территории положения ИРИ.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал источника радиоизлучения поступает на антенную систему 1, после чего в радиоприемное устройство 2, где выполняется обработка сигнала и его аналого-цифровое преобразование. Далее цифровой сигнал поступает в анализатор 3, который определяет параметры принятого сигнала. Результаты измерения параметров сигнала из анализатора поступают на вход запоминающего устройства 4, в тоже время на второй вход запоминающего устройства поступают данные из навигационной системы летательного аппарата 5. Из запоминающего устройства эти данные поступают в вычислительное устройство 6, где происходит выполнение основной процедуры по расчету местоположения источника радиоизлучения в пределах ожидаемой территории положения ИРИ.

Таким образом, как следует из описания реализации способа высокоточного определения местоположения источника радиоизлучения, достигается решение поставленной задачи.

Изобретение относится к области радиотехнической разведки и может быть использовано в системах радиоконтроля для высокоточного определения местоположения источников радиоизлучения (ИРИ) с борта летательного аппарата (ЛА). Техническим результатом является повышение точности определения местоположения источника радиоизлучения. В заявленном способе перед полетом заносят данные о вероятных источниках радиоизлучения на маршруте полета, в том числе параметры диаграммы направленности антенны. Измерения проводят по меньшей мере в двух точках. Дополнительно выполняют процедуру аппроксимации результатов измерений поля излучения передающей антенны, идентификацию источника радиоизлучения по эталонным диаграммам направленности. Производят расчет теоретических значений напряженности поля для множества значений параметров предполагаемого ИРИ в пределах ожидаемой территории его местоположения, возможные положения источника радиоизлучения определяют путем сравнения сумм разностей квадратов измеренных и теоретических значений напряженности поля в точках измерения, а за наиболее вероятное положение ИРИ принимают точку, для которой эта сумма минимальна. 1 ил.

Способ определения местоположения источника радиоизлучения, заключающийся в измерении частоты излучения и эффективного значения напряженности поля от источника радиоизлучения в пространственно-разнесенных контрольных точках приема, задании предполагаемой высоты положения антенны ИРИ и порогового значения среднеквадратической ошибки нормированного значения напряженности поля, выбора границ ожидаемой территории положения ИРИ, перебора всех точек в пределах ожидаемой территории положения ИРИ с одновременным расчетом в каждой такой точке дальности и дифракционных потерь до каждого из приемников, а также нормированного значения напряженности поля для каждого приемника и результирующего значения среднеквадратической ошибки нормированного значения напряженности поля, и определении наиболее вероятного положения, отличающийся тем, что перед полетом заносят данные о вероятных источниках радиоизлучения на маршруте полета, в том числе параметры диаграммы направленности антенны, измерения проводят, по меньшей мере, в двух точках, дополнительно выполняют процедуру аппроксимации результатов измерений поля излучения передающей антенны, идентификацию источника радиоизлучения по эталонным диаграммам направленности, производят расчет теоретических значений напряженности поля для множества значений параметров предполагаемого ИРИ, в пределах ожидаемой территории его местоположения, возможные положения источника радиоизлучения определяют путем сравнения сумм разностей квадратов измеренных и теоретических значений напряженности поля в точках измерения, а за наиболее вероятное положение ИРИ принимают точку, для которой эта сумма минимальна.