Способ измерения коэффициента отражения радиосигналов УКВ (ДМВ) от земной поверхности в задачах лётных испытаний авиационных радиосистем Российский патент 2025 года по МПК G01R27/06 

Изобретение относится к способам измерений коэффициента отражения (КО) радиосигналов от земной поверхности в задачах летных исследований и испытаний (ЛИ) радиоканалов связи, навигации и радиотелеметрии подвижных объектов (самолетов, вертолетов, БЛА) и может быть использовано для оптимизации параметров испытательных полетов на основе результатов измерений фактического коэффициента отражения (ФКО) тестового радиосигнала УКВ (ДМВ) от земной поверхности испытательной трассы и прогноза изменений тестового радиосигнала в условиях летных испытаний авиационных радиосистем с использованием математической модели распространения радиоволн.

Летные испытания систем авиационной радиосвязи, радионавигации, радиотелеметрии и их слабонаправленных антенн в составе летательного аппарата (ЛА) являются заключительным и обязательным этапом в процессе их разработки и создания. Одной из важных задач ЛИ является оценка возможностей их работы в реальных условиях мешающих отражений от объектов окружающей среды, в том числе, от поверхности земли. Земная поверхность отражения выступает в качестве источника маскирующих и модулирующих помех, оказывающих значительное влияние на точность и достоверность определения технических характеристик (дальности и качества радиосвязи, погрешности измерения навигационных параметров, неравномерности диаграмм направленности их антенн и др.) в заданных условиях испытательных трасс.

При проведении ЛИ указанных авиационных систем обычно используют типовые трассы испытательных полигонов, оснащенных необходимым составом испытательного оборудования, обеспечивающего излучение и прием тестовых радиосигналов соответствующих диапазонов волн с заданными параметрами.

Параметры тестовых радиосигналов при их распространении в условиях испытательных трасс зависят как от технических характеристик тестового оборудования и параметров испытательного полета, так и от отражающих свойств земной поверхности, которые определяются ее состоянием (наличием снежного покрова, влажности, изменения параметров растительности от времени года, наличия или отсутствия леса, озер и т.п.).

Необходимо отметить, что в настоящее время при проведении ЛИ в интересах оценки условий распространения радиосигналов и параметров систем авиационной радиосвязи, навигации, радиотелеметрии и их антенн обычно используют справочные данные. Как правило, их значения приводятся в виде констант для усредненных условий, которые существенно отличаются от фактических значений параметров реальных испытательных трасс, которые изменяются от текущих углов зондирования трассы, что может приводить к дополнительным погрешностям в оценках результатов испытаний.

Повышение адекватности и точности оценок характеристик авиационных систем на этапе ЛИ может быть обеспечено путем измерения ФКО от земной поверхности в процессе ЛИ и оценки параметров тестовых радиосигналов при их распространении на испытательных трассах с использованием результатов измерений параметров отражений и математической модели распространения радиоволн.

Известен способ определения модуля и фазы коэффициента зеркального отражения плоских поверхностей веществ, заключающийся в том, что исследуемое вещество облучают источником колебаний фиксированной частоты посредством антенны, расположенной над поверхностью исследуемого вещества, затем изменяют взаимное положение исследуемого вещества и отраженного поля, измеряют максимальное и минимальное значения принимаемого сигнала и определяют модуль и фазу коэффициента зеркального отражения поверхности исследуемого вещества. Используя полученные параметры, определяют модуль и фазу коэффициента зеркального отражения (патент РФ №2117952 «Способ определения коэффициента отражения поверхности вещества», 1998, G01R 27/06).

Известен способ определения коэффициента отражения радиопоглощающего материала, заключающийся в облучении радиопоглощающего материала и приемной антенны электромагнитной волной посредством передающей антенны и анализ интерференционного поля, при этом антенны перемещают относительно радиопоглощающего материала в направлении нормали к его поверхности и измеряют максимальное и минимальное значение на выходе приемной антенны. Измеряют углы падения электромагнитной волны на радиопоглощающий материал, соответствующие максимальному и минимальному значениям сигнала на выходе приемной антенны, а модуль и фазу коэффициента отражения рассчитывают по результатам всех измерений (авторское свидетельство СССР №1219984 «Способ определения коэффициента отражения радиопоглощающего материала», 1986, G01R 27/06).

Основные недостатки этих способов состоят в сложности обеспечения изотропности отражателя, электрической развязки приемной и передающей антенн, необходимости перемещения антенн по высоте с одновременным изменением их ориентации при фиксированном горизонтальном расстоянии, что требует синхронизации процессов перемещения и не позволяет измерять коэффициент отражения в процессе независимого движения приемных (передающих) антенных систем ЛА.

Среди известных решений наиболее близким к предлагаемому является способ определения КО от земной поверхности, включающий излучение и прием узкополосного радиосигнала в пунктах с известным местоположением, отличающийся тем, что прием радиосигнала осуществляют с помощью не менее двух вертикально разнесенных приемных антенн, измеряют комплексные огибающие принятых антеннами сигналов, с учетом их взаимного и относительно земной поверхности положения, по совокупности прямой и отраженной волн, как функции возможных значений коэффициента отражения, формируют опорные сигналы, определяют функцию их корреляции с измеренными комплексными огибающими, по положению максимума которой определяют коэффициент отражения, при этом функцию корреляции получают путем умножения комплексной огибающей на комплексно сопряженные опорные сигналы соответствующей антенны, суммирования результатов умножения по совокупности антенн, квадратичного детектирования суммарного сигнала, его нормировки на сумму квадратично детектированных опорных сигналов и усреднения результатов нормировки за время приема, а опорные сигналы определяют расчетным путем (патент РФ №RU 2697428 «Способ определения коэффициента отражения от земной поверхности», 2019, G01R 27/06).

Недостатками данного технического решения являются аппаратурная сложность двухканального измерительного оборудования, которое должно обеспечивать высокоточные фазовые измерения, и расчеты в процессе эксперимента опорных сигналов с реализацией корреляционной обработки.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение адекватности и точности определения характеристик систем авиационной радиосвязи, радионавигации и их антенн при летных испытаниях на основе измерения ФКО радиосигнала от земной поверхности в условиях проведения испытательного полета (времени года, осадков, типов растительности, состояния испытательной трассы, относительных координат источника и приемника и т.п.) с определением размеров эффективной области отражения (восьмая зона Френеля) и реализация прогнозной оценки параметров тестового радиосигнала для оптимизации режимов полета ЛА в условиях испытательной трассы с использованием двухлучевой модели его распространения.

Технический результат достигается за счет того, что в способе определения коэффициента отражения от земной поверхности, предусматривающем излучение и прием узкополосного радиосигнала в пунктах с известным местоположением, измерение огибающих амплитуд принятых сигналов с учетом их взаимного и относительно земной поверхности положения по совокупности прямой и отраженной волн, как функции значений коэффициента отражения, новым является то, что излучение радиосигнала выполняют с использованием штатного оборудования испытываемой радиосистемы летательного аппарата (ЛА) через ее антенну, а прием радиосигнала выполняют одной антенной наземного пункта (НП), согласованной по поляризации со штатной излучающей антенной; с выхода приемной антенны измеряют результат интерференции прямого и отраженного от земной поверхности радиосигналов, регистрируют огибающую принятого радиосигнала синхронно с параметрами относительного положения излучающей и приемной антенн; по значениям максимумов и минимумов уровней огибающей функции модуляции определяют фактический коэффициент отражения

где: - максимальные и минимальные значения функции модуляции, соответствующие значениям относительной дальности между приемной и передающей антеннами;

для повышения точности оценок в качестве используют как измеренные, так и интерполированные значения приведенные к дальностям, соответствующим экстремумов измеренных значений, а оценки интерполированных значений рассчитывают по формулам алгоритма кусочно-линейной интерполяции:

где:

- минимальные и максимальные интерполированные значения, соответствующие координатам максимальных и минимальных измеренных значений функции модуляции; по измеренным и интерполированным значениям определяют зависимость от расстояния между антеннами источника и приемника для всех координат измеренных и интерполированных точек экстремумов, включающих координаты максимумов и минимумов ; значения относительных дальностей между НП и текущим положением ЛА в экстремальных точках определяют по данным установленных на них приемников GPS/ГЛОНАСС, которые измеряют текущие значения географических координат источника и приемника радиосигнала с высокоточной привязкой к времени UTC; текущие оценки относительных дальностей определяют по формуле:

где: Р=6370,4912775 км;

- измеренные географические координаты ЛА;

- измеренные географические координаты НП,

при этом область эффективного отражения определяют размерами первых восьми зон Френеля на поверхности земли с параметрами эллипса: большой оси Б_ф, малой оси М_ф и смещения центра эллипса С_ф относительно геометрической точки отражения, которые рассчитывают по формулам:

где

λ - длина волны источника радиоизлучения в м;

h₁ - высота полета ЛА в м;

h₂ - высота установки приемной антенны НП в м;

r - текущее значение горизонтальной дальности между источником и приемником радиоизлучения;

полученные оценки измеренных значений от расстояния между антеннами источника и приемника в экстремальных точках при фиксированных параметрах эксперимента (h1, h2, λ) преобразуют в зависимости от угла визирования приемной (передающей) антенны источника тестового радиосигнала; соответствие между и значениями параметров r_К, h₁ и h₂ экспериментального полета определяют по соотношениям:

результаты оценки экспериментальных данных получают в режиме постобработки и представляют в табличной и графической формах;

оценки фактического коэффициента отражении используют для оптимизации параметров и сокращения объема испытательных полетов на основе прогноза значений параметров тестового радиосигнала и характера его изменения при распространении на испытательных трассах в диапазоне изменения условий испытаний ЛА, которые получают с использованием двухлучевой математической модели, учитывающей результат интерференции прямого и отраженного от земной поверхности радиосигнала:

где:

- напряженность электромагнитного поля в свободном пространстве,

- множитель ослабления,

- мощность передатчика,

- коэффициент усиления антенны передатчика,

- фаза коэффициента отражения;

с использованием математической модели и результатов экспериментальной оценки радиосигнала от земной поверхности на испытательной трассе определяют прогнозные оценки параметров распространения тестового радиосигнала в заданном диапазоне условий испытаний ЛА, при этом оценки получают в два этапа: на первом выполняют расчет зависимости уровня радиосигнала по математической модели при значениях параметров соответствующих их значениям при выполнении экспериментального полета ЛА на испытательной трассе, и определяют соответствие прогнозных значений уровня радиосигнала его измеренным значениям; на втором этапе проводят преобразование исходной координатной шкалы в координатную шкалу для прогнозных условий испытаний в диапазоне условий программы летных испытаний по формуле:

расчет изменения прогнозного значения уровня тестового радиосигнала на трассе испытаний выполняют для набора прогнозных значений условий испытаний и на основе полученных оценок определяют наиболее предпочтительные (оптимальные) условия выполнения летных экспериментов; в качестве критериев оптимальности используют критерии наилучшего соответствия параметров тестового радиосигнала на трассе испытаний требованиям технического задания или наиболее жестким условиям функционирования авиационных радиосредств (радиосвязи, навигации, телеметрии и их антенн) для минимизации объема экспериментов при определении их технических характеристик на этапе летных испытаний.

Анализ параметров модулирующей функции сигнала интерференции в предлагаемом способе выполняют на этапе обработки и оценки результатов эксперимента и математического моделирования в режиме постобработки, результаты представляют в табличной и графической формах.

Порядок действий при проведении измерений радиосигнала (результата интерференции прямого и отраженного), выполнении обработки, анализа и оценки значений ФКО по экспериментальным данным с последующим прогнозным моделированием включает:

- в первом испытательном полете выполняют пролет всего рабочего диапазона дальностей r_К испытательной трассы (фиг.1) на постоянной высоте h1 при работе испытываемой системы в режиме излучения радиосигнала с измерением и регистрацией анализатором спектра (измерительным приемником) огибающей функции модуляции сигнала с выхода антенны НП, установленной на высоте h2, совместно с координатами траектории

- проводят синхронизацию измерений, выполненных на ЛА и НП, определяют минимальные и максимальные значения огибающей функции модуляции;

- измеренные максимальные и минимальные значения (фиг.2а) приводят к одинаковым координатам по формулам алгоритма кусочно-линейной интерполяции (2,3);

- формируют единый файл измеренных и интерполированных экстремальных значений и по формуле (1) рассчитывают зависимости от дальности между антенной излучателя тестового радиосигнала на ЛА и приемной антенной НП (фиг.3а);

- выполняют пересчет зависимостей к зависимости угла визирования 6к центра зоны Френеля (фиг.4а);

- рассчитанные значения используют для определения зависимости ФКО от параметров траектории испытательного полета;

- рассчитывают геометрические размеры и положение зоны Френеля в системе прямоугольных координат испытательной трассы по формуле (6);

- используя математическую модель (7) на основе результатов измерения уровня радиосигнала на испытательной трассе и полученных оценокрассчитывают прогнозные оценки уровня радиосигнала на испытательной трассе (фиг.4б, 4в) и определяют значения оптимальных параметров полета ЛА.

Учет указанных закономерностей в соответствии с предложенными в способе новыми действиями, условиями и порядком их выполнения обеспечивает решение задачи оценки ФКО радиосигналов УКВ (ДМВ) от земной поверхности испытательных трасс в условиях проведения летных испытаний, а также повышение адекватности и точности определения технических характеристик авиационных систем радиосвязи и навигации на этапе их летных испытаний с использованием прогнозного математического моделирования распространения радиосигналов в диапазоне параметров полетов ЛА при минимальном составе специального измерительного оборудования.

Указанные преимущества и особенности предлагаемого способа поясняются вариантом его выполнения со ссылками на прилагаемые фигуры.

Фигура 1.

- на фигуре 1а показана схема распространения прямого 4 и отраженного 3 радиосигналов при выполнении экспериментального полета для двух положений испытываемого ЛА на постоянной высоте h1, мобильного приемного пункта с телескопической антенной на высоте h2 и положения зоны отражения радиосигнала 2 от земной поверхности 1 (зоны Френеля) вдоль измерительной трассы:

1 и 1* - начальное и промежуточное положения ЛА с испытываемой радиосистемы в условиях полета на прямолинейной траектории;

2 - наземный пункт (НП), оснащенный измерительным приемником, приемником GPS (Glonas), системой регистрации и обработки данных;

3 - прямой излучаемый радиосигнал;

4 - радиосигнал, отраженный от земной поверхности;

5 - приемная антенна НП;

6 - земная поверхность на испытательной трассе;

7 - положение зоны Френеля на испытательной трассе;

- на фигуре 16 показаны графики изменения уровня радиосигнала на входе антенны приемного пункта при его распространении вдоль испытательной трассы в условиях отсутствия и наличия отраженной составляющей с постоянным значением коэффициента отражения.

Фигура 2:

- на фигуре 2а приведена схема интерполяции промежуточных экстремальных значений функции модуляции для их приведения к одинаковым значениям ;

- на фигуре 2б представлен характерный вид зависимостей экспериментальной функции модуляции и ее математической модели при

Фигура 3:

- на фигуре 3а приведена оценка зависимости R(r_к), полученная по результатам эксперимента;

на фигуре 3б приведены экспериментальная зависимость и результат ее прогнозной оценки по математической модели с параметрами моделирования: λ=2,58 m; h1=1500 м; h2=26,5 м; r_к=0…80000 м, с учетом зависимости

Фигура 4:

- на фигуре 4а представлена оценка зависимости полученная по результатам преобразования экспериментальной зависимости

- на фигуре 4б и 4в приведены примеры прогнозных оценок уровня радиосигнала по математической модели с использованием зависимости для параметров моделирования: режим 1: λ=2,58 m; h1=5000 м; h2=26,5 м; r_к=0…80000 м, режим 2: λ=2,58 m; h1=500 м; h2=5,0 м; r_к=0…80000 м

Для осуществления предложенного способа измерения ФКО земной поверхности используют оборудование испытываемых штатных систем авиационной радиосвязи и навигации, работающее в режиме излучения. В качестве устройства, выполняющего прием и измерение радиосигнала, излучаемого штатными системами, используют штатные приемные антенны НП испытываемых авиационных систем, сопряженные с промышленными анализаторами спектра или измерительными приемниками, с необходимыми диапазонами рабочих частот и линейного динамического диапазона. Для регистрации и постобработки экспериментальных данных используют системы бортовой регистрации на борту ЛА, а на НП используют стандартную ПЭВМ с установленным пакетом управления режимами работы анализатора спектра (измерительного приемника) и офисного программного обеспечения обработки табличных данных.

Экспериментальное подтверждение работоспособности и эффективности заявленного способа выполнено в рамках проведения летных испытаний самолета-лаборатории Ил-76 (далее ЛЛ) с использованием его штатной УКВ радиостанции и специального комплекса бортовых траекторных измерений КБТИ, который измерял и регистрировал параметры полета в едином времени UTC бортового приемника GPS.

При подготовке к полету в бортовой УКВ радиостанции ЛЛ было установлено заданное значение частоты излучаемого радиосигнала, и обеспечена готовность КБТИ к измерению и регистрации параметров траектории полета ЛЛ. При этом на НП включались анализатор спектра и GPS приемник, сопряженные с ПЭВМ, регистрирующей измеренные значения уровня тестового радиосигнала, в базу данных которой введены значения высоты установки h₂ измерительной антенны, значения ее географических координат: широты

По готовности ЛЛ выполняла взлет, набор заданной высоты и полет по прямолинейной (калибровочной) траектории испытательной трассы, проходящей через координаты НП. После набора высоты h₁ в начале прямолинейного участка траектории полета активировался режим излучения тестового радиосигнала штатной УКВ радиостанции при полете вдоль всей испытательной трассы (в качестве тестового излучался немодулированный периодический радиосигнал длительностью 1 секунда с периодичностью 3…5 секунд).

В процессе летного эксперимента на борту ЛЛ проводились непрерывные измерения географических координат самолета с регистрацией в КБТИ при высокоточной синхронизации по единому времени UTC системы GPS. Тестовый радиосигнал, излучаемый штатной УКВ радиостанцией ЛЛ, принятый антенной НП, поступал на вход анализатора спектра SA44B (4,4 ГГц), сопряженного с ПЭВМ, которая регистрировала его уровень совместно с информацией приемника GPS.

Оператор НП обеспечивал контроль частотной панорамы на экране анализатора спектра и помечал фрагменты данных, регистрируемых при наличии помеховых мешающих радиосигналов перекрывающего спектр измеряемого тестового радиосигнала, для исключения таких фрагментов из последующей постобработки.

Зарегистрированные системами измерений ЛЛ и НП данные объединялись в базе данных ПЭВМ по времени UTC для их последующей совместной обработки.

Объединенные результаты измерений приводились к единому времени UTC, определялись экстремальные значения уровней модуляционной кривой и промежуточные значения для соседних экстремумов методом кусочно-линейной интерполяции по формулам (2,3). Оценка интерполированных значений экстремумов обеспечила уменьшение влияния диаграмм направленности антенн бортовой радиостанции и НП на погрешность оценок фактического коэффициента отражения по формуле (1), где в качестве значений использованы как измеренные, так и интерполированные значения, см. фиг.2.

Полученные в эксперименте результаты оценки фактического значения коэффициента отражения от земной поверхности на типовой испытательной трассе в зависимости от дальности между источником и приемником, а также от угла визирования представлены в графической форме на фиг.3, а результаты прогноза

для ряда режимов полета показаны на фиг.4.

Основные методические процедуры, вопросы измерений и алгоритмы обработки, изложенные в заявленном способе, прошли экспериментальную апробацию при выполнении летных испытаний на самолете Ил-76 с использованием его штатного радиосвязного оборудования, при которых подтверждена их работоспособность, эффективность и реализуемость на основе промышленных измерительных средств.

Изобретение относится к способам измерений коэффициента отражения радиосигнала от земной поверхности в задачах летных исследований и испытаний радиоканалов связи и навигации подвижных объектов (самолетов, вертолетов, БЛА) и может быть использовано для оптимизации параметров испытательных полетов на основе результатов измерений фактического коэффициента отражения (ФКО) тестового радиосигнала УКВ (ДМВ) от земной поверхности испытательной трассы и прогноза изменений тестового радиосигнала в реальных условиях испытаний авиационных радиосистем с использованием математической модели распространения радиоволн. Летные испытания (ЛИ) систем авиационной радиосвязи, радионавигации и их антенн в составе летательного аппарата (ЛА) являются заключительным и обязательным этапом в процессе их разработки и создания. Одной из важных задач ЛИ является оценка возможностей их работы в условиях мешающих отражений от объектов окружающей среды, в первую очередь от поверхности земли, оказывающих значительное влияние на точность и достоверность определения технических характеристик (дальности и качества радиосвязи, погрешности измерения навигационных параметров и др.) в заданных условиях испытательных трасс. Техническим результатом при реализации заявленного решения является повышение адекватности и точности определения характеристик систем авиационной радиосвязи, радионавигации и их антенн при летных испытаниях на основе измерения ФКО радиосигнала от земной поверхности в условиях проведения испытательного полета (времени года, осадков, типов растительности, состояния испытательной трассы, относительных координат источника и приемника и т.п.) с определением размеров эффективной области отражения (восьмая зона Френеля) и реализация прогнозной оценки параметров тестового радиосигнала для оптимизации режимов полета ЛА в условиях испытательной трассы с использованием двухлучевой модели его распространения. 6 ил.

Способ определения коэффициента отражения от земной поверхности, предусматривающий излучение и прием узкополосного радиосигнала в пунктах с известным местоположением, измерение огибающих амплитуд принятых сигналов с учетом их взаимного и относительно земной поверхности положения по совокупности прямой и отраженной волн как функции значений коэффициента отражения, отличающийся тем, что излучение радиосигнала выполняют с использованием штатного оборудования испытываемой радиосистемы летательного аппарата (ЛА) через ее антенну, а прием радиосигнала выполняют одной антенной наземного пункта (НП), согласованной по поляризации со штатной излучающей антенной; с выхода приемной антенны измеряют результат интерференции прямого и отраженного от земной поверхности радиосигналов, регистрируют огибающую U(r_k) принятого радиосигнала синхронно с параметрами относительного положения излучающей и приемной антенн; по значениям максимумов и минимумов уровней огибающей функции модуляции U(r_k) определяют фактический коэффициент отражения R(r_k) по формуле:

где: U(r_k)max и U(r_k)min - максимальные и минимальные значения функции модуляции, соответствующие значениям относительной дальности r_k между приемной и передающей антеннами;

для повышения точности оценок R(r_k) в качестве U(r_k)max и U(r_k)min используют как измеренные, так и интерполированные значения, приведенные к дальностям, соответствующим r_k экстремумов измеренных значений, а оценки интерполированных значений рассчитывают по формулам алгоритма кусочно-линейной интерполяции:

где:

U(r_k)min и U(r_k)max - минимальные и максимальные интерполированные значения, соответствующие координатам максимальных U(r_k-1)max и U(r_k+1)max и минимальных U(r_k-1)min и U(r_k+1)min измеренных значений функции модуляции; по измеренным и интерполированным значениям определяют зависимость R(r_к) от расстояния между антеннами источника и приемника для всех координат измеренных и интерполированных точек экстремумов, включающих координаты максимумов r_kmax и минимумов r_kmin; значения относительных дальностей r_k между НП и текущим положением ЛА в экстремальных точках определяют по данным установленных на них приемников GPS/ГЛОНАСС, которые измеряют текущие значения географических координат источника и приемника радиосигнала с высокоточной привязкой к времени UTC; текущие оценки относительных дальностей определяют по формуле:

где: Р=6370,4912775 км;

- измеренные географические координаты ЛА;

- измеренные географические координаты НП,

при этом область эффективного отражения определяют размерами первых восьми зон Френеля на поверхности земли с параметрами эллипса: большой оси Б_ф, малой оси М_ф и смещения центра эллипса С_ф относительно геометрической точки отражения, которые рассчитывают по формулам:

где

λ - длина волны источника радиоизлучения в м;

h₁ - высота полета ЛА в м;

h₂ - высота установки приемной антенны НП в м;

r - текущее значение горизонтальной дальности между источником и приемником радиоизлучения;

полученные оценки измеренных значений R(r_k) от расстояния r_к между антеннами источника и приемника в экстремальных точках при фиксированных параметрах эксперимента (h₁, h₂, λ) преобразуют в зависимости R(θ_к) от угла визирования θ_к приемной (передающей) антенны источника тестового радиосигнала; соответствие между θ_к и значениями параметров r_к, h₁ и h₂ экспериментального полета определяют по соотношениям:

результаты оценки экспериментальных данных R(r_к) и R(θ_к) получают в режиме постобработки и представляют в табличной и графической формах;

оценки фактического коэффициента отражения R(θ_к) используют для оптимизации параметров и сокращения объема испытательных полетов на основе прогноза значений параметров тестового радиосигнала и характера его изменения при распространении на испытательных трассах в диапазоне изменения условий испытаний ЛА, которые получают с использованием двухлучевой математической модели, учитывающей результат интерференции прямого и отраженного от земной поверхности радиосигнала:

где:

- напряженность электромагнитного поля в свободном пространстве,

- множитель ослабления,

Р - мощность передатчика,

D - коэффициент усиления антенны передатчика,

Φ_R - фаза коэффициента отражения;

с использованием математической модели и результатов экспериментальной оценки R(r_к) радиосигнала от земной поверхности на испытательной трассе определяют прогнозные оценки параметров распространения тестового радиосигнала в заданном диапазоне условий испытаний ЛА, при этом оценки получают в два этапа: на первом выполняют расчет зависимости уровня радиосигнала по математической модели при значениях параметров (h₁, h₂, λ и R(r_к)), соответствующих их значениям при выполнении экспериментального полета ЛА на испытательной трассе, и определяют соответствие прогнозных значений уровня радиосигнала результатам оценки его измеренных значений; на втором этапе проводят преобразование исходной координатной шкалы r_к в координатную шкалу r_к* для прогнозных условий испытаний (h₁*, h₂*, λ и R(r_к*)) в диапазоне условий программы летных испытаний по формуле:

расчет изменения прогнозного значения уровня тестового радиосигнала на трассе испытаний выполняют для набора прогнозных значений условий испытаний (h₁*, h₂*, λ и R(r_к*)), и на основе полученных оценок определяют наиболее предпочтительные условия выполнения летных экспериментов; в качестве критериев оптимальности используют критерии наилучшего соответствия параметров тестового радиосигнала на трассе испытаний требованиям технического задания или наиболее жестким условиям функционирования авиационных радиосредств для минимизации объема экспериментов при определении их технических характеристик на этапе летных испытаний.