Угломерно-базовый способ измерения дальности

 

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к системам для определения дальности без использования отражения или вторичного излучения, и может быть использовано для определения дальности до пространственно распределенных источников излучения. Угломерно-базовый способ измерения дальности включает в себя прием излучения источника излучения с помощью двух расположенных на базовом расстоянии друг от друга приемников, оснащенных остронаправленными антеннами, измерение углов между направлениями приема излучения источника антеннами А1 и А2 соответственно и опорным направлением, в качестве которого принимается перпендикуляр к линии A1A2, и вычисление дальности до источника излучения по формуле R = dcos2/sin(2-1), где R - расстояние от источника излучения до антенны А1; d - базовое расстояние между антеннами; 1, 2 - углы между направлениями приема излучения источника антеннами А1 и А2 соответственно и опорным направлением. Достигаемым техническим результатом предложенного способа является повышение точности измерения дальности. 3 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к системам для определения дальности без использования отражения или вторичного излучения, и может быть использовано в системах определения дальности до источников излучения.

Известен способ определения дальности до отражающей поверхности, включающий излучение сигналов в направлении отражающей поверхности, прием отраженных сигналов на объекте и определение дальности по соотношению направлений излучения и приема сигналов и известному расстоянию между точками их излучения и приема, причем в качестве излучаемых информационных сигналов используют сигналы видимого оптического диапазона, оси излучения которых лежат в плоскости, образованной прямой, соединяющей точки излучения, и прямой, проходящей через точку начала отсчета дальности на объекте и выбранную точку отражающей поверхности, изменяют направление осей излучения до их совмещения в выбранной точке отражающей поверхности, фиксируют углы наклона осей излучения сигналов, а затем определяют дальность до указанной точки отражающей поверхности из соотношения R1 = L1sinK1/sin(+K1) = L2sinK2/sin(-K2), где Lj (j=1, 2) - длина отрезка прямой, соединяющей j-ю точку излучения сигнала на объекте с точкой приема отраженного сигнала; Кj (j= 1, 2) - углы наклона осей излучения сигналов к отрезку прямой, соединяющей точки излучения сигналов; - направление измерения дальности, отсчитываемое от направления отрезка прямой, соединяющей точки излучения сигналов [1. Патент РФ 2072528, кл. G 01 C 3/12, 1993].

Недостатками известного способа определения дальности являются невозможность определения дальности до пространственно распределенного излучающего объекта (фона), особенно если интенсивность его излучения близка к интенсивности отраженного излучения излучателей, так как в этом случае существенно затрудняется определение факта совмещения лучей излучателей в одной точке, а также необходимость применения излучателей. Кроме того, лучи излучателей должны иметь малую расходимость, в противном случае резко снижается точность определения углов Кj и и, следовательно, дальности.

Известен способ измерения дальности до источника излучения, включающий прием излучения источника излучения с помощью двух приемников, размещенных на подвижном носителе, оснащенных остронаправленными антеннами, размещенными в непосредственной близости друг от друга, диаграммы направленности которых разнесены на фиксированный угол, в котором измеряют интервал времени между появлением сигналов источника излучения на выходах антенн, наличие которого обусловлено перемещением носителя, причем измерение производится по максимуму сигнала, и вычисляют дальность до источника излучения по формуле R = vнtб/[2sin(p/2)], где R - расстояние от источника излучения до антенн; vн - скорость перемещения носителя; tб - интервал времени между появлением сигналов источника излучения на выходах антенн; p - угол между осями диаграмм направленности антенн,
причем расстояние между антеннами много меньше величины измеряемых дальностей.

Недостатками известного способа измерения дальности являются невозможность измерения дальности до пространственно распределенного излучателя, а также необходимость применения подвижного носителя [2. А.Г. Николаев, С.В. Перцов. Радиотеплолокация. - М., Сов. Радио, 1964, с.157-161].

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является угломерно-базовый способ измерения дальности, включающий прием излучения источника излучения с помощью двух расположенных на базовом расстоянии друг от друга приемников, оснащенных остронаправленными антеннами, измерение углов между направлениями приема излучения источника антеннами A1 и A2 соответственно и опорным направлением, в качестве которого принимается перпендикуляр к линии A1A2, и вычисление дальности до источника излучения по формуле
R = dcos2/sin(2-1),
где R - расстояние от источника излучения до антенны A1,
d - базовое расстояние между антеннами;
1, 2 - углы между направлениями приема излучения источника антеннами A1 и А2 соответственно и опорным направлением,
причем угловые отклонения влево от опорного направления считаются положительными, а вправо - отрицательными, измерение углов 1 и 2 производится путем сканирования антенн A1 и А2 и засечки угловых отклонений осей их диаграмм направленности от опорного направления, при которых сигналы на выходах приемников максимальны [3] (см. Фиг.1).

Недостатком известного угломерно-базового способа измерения дальности является невозможность измерения дальности до пространственно распределенных источников излучения, размеры которых превышают размеры зон визирования антенн А1 и А2, или до их отдельных участков, визируемых одной из антенн в произвольный момент времени. Это связано с невозможностью отсчета углов 1 и 2 по максимуму сигнала на выходе антенн A1 и А2 и соответствующих приемников, если источник излучения не является точечным. Например, известный способ не позволяет определять наклонную дальность от летательного аппарата до земной поверхности в направлении визирования одной из антенн, хотя земная поверхность и является источником излучения, имеющего тепловую природу, в широком диапазоне частот.

Целью данного изобретения является обеспечение возможности измерения дальности от одной из антенн до фрагмента поверхности пространственно распределенного источника излучения, визируемого данной антенной в произвольный момент времени.

Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения дальности, включающем прием излучения источника излучения с помощью двух расположенных на базовом расстоянии друг от друга приемников, оснащенных остронаправленными антеннами, измерение углов между направлением приема излучения источника антеннами A1 и А2 соответственно и опорным направлением, в качестве которого принимается перпендикуляр к линии A1A2, и вычисление дальности до источника излучения по формуле
R = dcos2/sin(2-1), (1)
где R - расстояние от источника излучения до антенны A1;
d - базовое расстояние между антеннами;
1, 2 - углы между направлениями приема излучения источника антеннами А1 и А2 соответственно и опорным направлением,
причем угловые отклонения влево от опорного направления считаются положительными, а вправо - отрицательными, измерение углов 1 и 2 производится путем сканирования антенн A1 и А2, сканирование антенн осуществляют в одной плоскости с одинаковой угловой скоростью таким образом, что во всем диапазоне измеряемых дальностей сектор сканирования поверхности источника излучения антенной А2 включает в себя (перекрывает) сектор сканирования поверхности источника излучения антенной A1, антенны A1 и А2 и соответствующие приемники выполняют идентичными, перемещение главных лучей диаграмм направленности антенн как слева - направо, так и справа - налево в каждом цикле сканирования начинают одновременно, угол 1(t), под которым визируется антенной A1 фрагмент поверхности источника излучения, дальность до которого измеряется, определяют по отклонению оси диаграммы направленности антенны A1 от опорного направления в момент визирования выбранного фрагмента по формулам
1(t) = Ф11-t, 0tT1, (2)
- при перемещении антенны A1 слева - направо;
1(t) = Ф12+t, 0tT1, (2)
- при перемещении антенны A1 справа - налево,
где Ф11, Ф12 - крайнее левое и крайнее правое отклонение антенны A1 от опорного направления соответственно;
- угловая скорость сканирования антенн;
T1 - период времени, в течение которого антенна A1 перемещается из одного крайнего положения в противоположное в каждом цикле сканирования,
а угол 2(t), под которым данный фрагмент визируется антенной А2, определяют по формулам
2(t) = Ф21-(t+0), 0tT2, (3)
- при перемещении антенны слева - направо;
2(t) = Ф22+(t+0), 0tT2, (3)
- при перемещении антенны справа - налево,
где Ф21, Ф22 - крайнее левое и крайнее правое отклонение антенны А2 от опорного направления соответственно;
Т2 - период времени, в течение которого антенна А2 перемещается из одного крайнего положения в противоположное в каждом цикле сканирования;
0 - значение временной задержки от момента визирования фрагмента поверхности источника излучения, дальность до которого измеряется антенной A1 до момента визирования того же фрагмента антенной А2, определяемое как величина , при которой функция

где x1(t), x2(t) - сигналы на выходах приемников, ко входам которых подключены антенны A1 и А2 соответственно;
f() - четная функция, монотонно возрастающая при увеличении абсолютной величины ,
принимает минимальное значение.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что предложенный способ отличается от известного наличием, во-первых, новых действий над сигналами: получением двух реализаций x1(t) и x2(t), представляющих собой временную развертку сигналов на выходах приемников, оснащенных антеннами A1 и А2 соответственно, при сканировании поверхности источника излучения, засечкой момента времени t визирования антенной 1 фрагмента поверхности источника излучения, дальность до которого измеряется, вычислением функции D() по формуле (4), нахождением значения 0, при котором значение функции D(0) минимально, и вычислением углов 1(t) и 2(t) по формулам (2), (2') и (3), (3') соответственно, во-вторых, новых условий осуществления действий над сигналами: идентичностью применяемых приемников и антенн, осуществлением сканирования антенн A1 и А2 в одной плоскости с одинаковой угловой скоростью таким образом, что во всем диапазоне измеряемых дальностей сектор сканирования поверхности источника излучения антенной А2 включает в себя (перекрывает) сектор сканирования поверхности источника излучения антенной A1, перемещение главных лучей диаграмм направленности антенн A1 и А2 как слева - направо, так и справа - налево в каждом цикле сканирования начинается одновременно.

При изучении других известных технических решений в данной области техники указанная совокупность признаков, отличающая изобретение от прототипа, не была выявлена.

При осуществлении предложенного способа измерения дальности основной задачей является определение углового отклонения 2(t) антенны A2 от опорного направления, при котором она визирует тот же самый участок поверхности источника излучения, что и антенна A1 в момент времени t.

Указанная задача решается следующим образом.

За счет сканирования антенн A1 и А2 в одной плоскости с одинаковой угловой скоростью они осуществляют обзор одной и той же полосы поверхности источника излучения, а масштаб временной развертки x1(t) и x2(t) получается одинаковым. При этом, поскольку сектор сканирования антенны A2 включает в себя сектор сканирования антенны A1, то реализация сигнала x2(t) на интервале [0, Т2] включает в себя реализацию x1(t) на интервале [0, T1]. Если источник излучения является изотропным, то при визировании антеннами A1 и А2 одного и того же фрагмента поверхности источника излучения сигналы на выходах антенн будут одинаковыми. В то же время при визировании различных участков поверхности источника излучения сигналы на выходах антенн A1 и А2 в общем случае различны, причем каждому значению 1(t) соответствует определенное значение x1(t), а каждому значению 2(t) - определенное значение x2(t).

В этом случае задача определения 2(t) сводится к отысканию в реализации x2(t) отрезка длиной T1, совпадающего с реализацией x1(t). Процедура отыскания такого отрезка осуществляется путем вычисления функции D() для различных значений , лежащих на интервале [0,(Т2-T1)]. Поскольку при совпадении реализации x1(t) с соответствующим отрезком реализации x2(t) функция D() становится равной нулю (без учета собственных шумов и неидентичности выполнения антенн и приемников), то для каждого значения t в момент времени
t = t+0
антенна А2 визирует тот же фрагмент поверхности источника излучения, что и антенна A1 в момент времени t. Следовательно, угловое положение этого фрагмента относительно опорного направления может быть определено по формулам (3), (3'), а дальность R до визируемого фрагмента - с помощью формулы (1).

На фиг. 1 приведен рисунок, поясняющий способ вычисления дальности до источника излучения в соответствии с выражением (1), который является общим для прототипа и предлагаемого изобретения.

На фиг. 2 приведен рисунок, поясняющий выбор сектора сканирования вспомогательной антенны А2, а также вычисление величин 1(t) и 2(t) по формулам (2), (2') и (3), (3') соответственно.

На фиг. 3 приведен рисунок, поясняющий принцип определения 2(t) путем определения временного сдвига 0 реализации x1(t) относительно реализации x2(t), при котором функция D() принимает минимальное значение.

Как следует из рисунка, приведенного на фиг.1, для определения дальности до источника излучения необходимо определить углы 1 и 2, под которыми визируется источник излучения антеннами A1 и А2 соответственно. Если источников излучения несколько, очевидно, прежде всего принимается решение о том, до какого источника будет измеряться дальность. В том случае, когда источник излучения является пространственно распределенным, выбирается фрагмент поверхности последнего, дальность до которого требуется определить.

Так как обе антенны осуществляют сканирование с одинаковой угловой скоростью, а перемещение антенн слева - направо и справа - налево начинается одновременно, то угловое положение любого фрагмента поверхности источника излучения, визируемого антеннами A1 или А2, однозначно определяется интервалами времени от начала перемещения каждой из антенн до момента визирования данного фрагмента.

Таким образом, если от начала перемещения антенны A1 до момента визирования фрагмента поверхности источника излучения, дальность до которого измеряется, прошло время t, то угловое отклонение антенны A1, соответствующее визированию данного фрагмента, может быть найдено с помощью формул (2) или (2').

Для того, чтобы гарантировать визирование антенной А2 в процессе сканирования тех же фрагментов поверхности, которые визируются антенной A1, обе антенны осуществляют сканирование в одной плоскости, а сектор сканирования антенны А2 делается таким, чтобы включать в себя сектор сканирования антенны A1. Как следует из рисунка, приведенного на фиг.2, для этого границы сектора сканирования антенны А2 должны удовлетворять условиям
tgФ12tgФ11+d/Dmin, (5)
tgФ22tgФ12+d/Dmax, (5')
где Dmin, Dmax - минимальная и максимальная дальности до поверхности источника излучения в опорном направлении в плоскости сканирования антенн.

Для определения временного сдвига 0 от момента начала перемещения антенны А2 до момента, когда данная антенна начинает визировать те же фрагменты поверхности источника излучения, что и антенна A1, вычисляется функция D() для различных значений , лежащих на интервале [0,(Т21)].

Указанную процедуру иллюстрирует рисунок, приведенный на фиг.3, на котором для простоты значения сигналов и квантованы. Из рисунка следует, что при совпадении реализации x1(t) с соответствующим отрезком реализации x2(t) функция D() принимает минимальное значение. Значит, определив величину 0, при которой D(0) минимальна, можно определить угол 2 визирования антенной А2 любого фрагмента источника излучения, который визировался антенной A1 в момент времени t, по формулам (3), (3') и дальность до этого фрагмента по формуле (1).

Для оценки точности измерения дальности предложенным способом целесообразно привести следующие соображения.

Поскольку реализации x1(t) и x2(t) в выражении (4) заранее никогда не известны и в большинстве случаев являются результатом действия большого числа независимых факторов, то можно считать, что они являются реализациями случайного процесса. Следовательно, оценку точности измерения дальности предложенным способом необходимо производить статистическими методами.

С таких позиций данная задача сводится к оценке дисперсии ошибок вычисления D().
Определение дисперсии ошибок вычисления D() зависит от вида функции f(х) и физического содержания понятия "сигнал x(t)".

Для многих перспективных областей применения предложенного способа под сигналом x(t) можно понимать напряжение на выходе радиометрического приемника миллиметрового диапазона волн (МДВ), представляющее собой аддитивную смесь полезного сигнала, пропорционального антенной температуре, соответствующей наблюдаемому участку поверхности источника излучения, и внутреннего шума, определяемого собственной шумовой температурой приемника,
xj(t)=uj(t)+nj(t), j=1, 2. (6)
где uj(t), nj(t), j=1, 2 - полезный сигнал и внутренний шум на выходах первого и второго приемников соответственно.

В последующих расчетах, учитывая требование идентичности каналов, будем считать nj(t) стационарными случайными процессами, распределенными одинаково, с нулевыми средними значениями (поскольку последние всегда могут быть компенсированы), а также положим
f(x)=x2. (7)
Кроме того, не будем учитывать систематические ошибки, поскольку они характеризуют не рассматриваемый способ, а реализующее его устройство.

Перепишем с учетом сделанных замечаний выражение (4) в виде

и определим сначала условные математическое ожидание и дисперсию подынтегрального выражения при условии, что наблюдались некоторые реализации u1(t) и u2(t).

Поскольку n1(t) и n2(t) независимы и распределены одинаково,

где m1{.} - математическое ожидание.

Здесь и далее, если это не затрудняет понимания, зависимости от t, опущены.

Аналогично
M2усл{x} = M2{n1}+M2{n2} = 22n, (10)
где М2{.} - дисперсия;
2n - дисперсия процессов n1(t) и n2(t).

Используя известную связь между начальными и центральными моментами [3. Б.Р. Левин. Теоретические основы статистической радиотехники. Книга 1. - М., "Сов. Радио". 1974] , после ряда преобразований найдем условные математическое ожидание и дисперсию величины 2x:
m1усл{2x} = 2u+22n; (11)
M2усл{2x} = 84n+82u2n. (12)
Поскольку значения uj(t), j=1, 2, определяются большим числом независимых факторов, а, кроме того, функции xj(t) формируются после прохождения через фильтр приемника, полоса пропускания которого намного уже ширины спектра теплового излучения, функции uj(t), nj(t) и x(t) можно считать нормальными случайными процессами.

Если амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) приемника прямоугольная, то отсчеты x(t), следующие через интервалы
t = 1/F, (13)
где F - полоса пропускания низкочастотной части приемника,
независимы. Тогда отсчеты 2x(t), следующие через те же интервалы, некоррелированные [3] . Значит, учитывая, что величина T1 много больше, чем t, величину D() можно считать нормальной и, заменяя в (8) интеграл соответствующей суммой отсчетов, определить ее математическое ожидание и дисперсию как сумму математических ожиданий и дисперсий отчетов. Проводя указанное преобразование и возвращаясь к непрерывной форме записи, имеем


Для получения безусловных значений m1 и М2 их необходимо усреднить по совместному распределению вероятностей сигналов u1 и u2.

Проводя данную операцию и меняя при этом порядок интегрирования, а также полагая процессы uj(t), j=1, 2, стационарными и распределенными одинаково, получим безусловные значения математического ожидания и дисперсии величины D():
m1{D()} = 2T12n+2T1[(m2u+2u)-Bu()], (16)

где mu, 2u - математическое ожидание и дисперсия процессов uj(t) соответственно;
Bu() - корреляционная функция процессов uj(t), j=1, 2.

Величина среднеквадратического отклонения значения от 0, при котором D() изменяется на величину своего среднеквадратического отклонения, в линейном приближении может быть найдена из уравнения
m1{D()}-m1{D(0)} = D, (18)
где

- среднеквадратическое отклонение величины D().
Уравнение (18) с учетом (16) преобразуется к виду
Bu(0)-Bu() = D/(2T1). (19)
Поскольку в [3]
Bu(0) = m2u+2u,
то, учитывая, что близка к нулю, можем записать

Определим корреляционную функцию Bu().
Сигналы на выходах антенн представляют собой результат пространственной фильтрации изменений кажущейся температуры поверхности источника излучения. Антенны при этом выполняют роль пространственных фильтров, пространственно-частотная характеристика которых (ПЧХ) определяется как свертка функции распределения поля в раскрыве антенны с этой же функцией [2].

Полагая последнее равномерным в пределах раскрыва антенны в направлении перемещения луча антенны при сканировании, с учетом нормировки можем записать
H(x) = (1-x/b*), (21)
где H(x) - ПЧХ антенны,
x - пространственная частота,
b* = 2b/(R); (22)
b - ширина раскрыва антенны в направлении перемещения луча при сканировании;
- длина волны.

Здесь b* - граничная частота пространственной полосы пропускания антенны [2].

В последующих вычислениях будем считать пространственный энергетический спектр кажущейся температуры поверхности источника излучения равномерным,

где 2T - дисперсия кажущейся температуры поверхности источника излучения;
* - граничная пространственная частота,
а также положим
*b*. (24)
Тогда пространственный спектр сигнала на выходе антенны [3] с учетом (21) и (23)

Выполняя обратное преобразование Фурье последнего выражения, получим пространственную корреляционную функцию сигнала на выходе антенны:

где x - величина смещения линии визирования антенны в направлении сканирования за время .
Учитывая, что
x = v, (27)
где v - скорость перемещения точки визирования по поверхности источника излучения при сканировании,
v = R,27)(28)
и вводя параметр
k = 2b/, (29)
окончательно получим

Подставляя последнее в (19) с учетом (20) после несложных преобразований получим

Величина n представляет собой флюктуационную чувствительность радиометра и определяется как [4. Б.А. Розанов, С.Б. Розанов. Приемники миллиметровых волн. - М., "Радио и связь", 1989, с. 20]

где Тпр - шумовая температура приемника;
f - полоса пропускания приемника по высокой частоте;
tн - время накопления.

Учитывая, что пространственный спектр сигнала ограничен в рассматриваемом случае величиной b*, естественно принять
tн = 2/(b*v) = /b, (33)
и, соответственно,
F = 1/tн. (34)
Для получения количественной оценки зададим следующие исходные данные:
= 310-3 м; Тпр=900 К; b=0,2 м; = 1 c-1; f = 2109 Гц; T1=1 с.

Подставляя эти значения в (31) и решая последнее численно, получим
0,7210-3 c,
откуда в линейном приближении среднеквадратическая ошибка определения угла 2,
= 2,46.
Получаемую при таком значении погрешность измерения дальности оценим с помощью выражения (1), полагая
d=2 м; 2 = 0; R=100 м,
и подставляя вместо 2 сумму или разность значений 2 и .
Для указанных исходных данных получим
R=96,55-103,71 м.

Таким образом, предложенный способ действительно позволяет определять дальность до поверхности излучателя, причем при указанных исходных данных точность измерения дальности составляет около 3,5%.

В качестве ограничения на применение предложенного способа необходимо указать снижение точности измерения при уменьшении среднеквадратического отклонения кажущейся температуры поверхности излучателя T или уменьшении ширины ее пространственного спектра. При T или *, равных нулю, предложенный способ неприменим, однако это не может считаться его серьезным недостатком, так как такие случаи на практике крайне редки.


Формула изобретения

Угломерно-базовый способ измерения дальности, включающий прием излучения источника излучения с помощью двух расположенных на базовом расстоянии друг от друга приемников, оснащенных остронаправленными антеннами, измерение углов между направлениями приема излучения источника антеннами А1 и А2 соответственно и опорным направлением, в качестве которого принимается перпендикуляр к линии A1A2, и вычисление дальности до источника излучения по формуле
R = dcos2/sin(2-1),
где R - расстояние от источника излучения до антенны А1;
d - базовое расстояние между антеннами;
1, 2 - углы между направлениями приема излучения источника антеннами А1 и А2 соответственно и опорным направлением,
причем угловые отклонения влево от опорного направления считаются положительными, а вправо - отрицательными, измерение углов 1 и 2 производится путем сканирования антенн А1 и А2, отличающийся тем, что сканирование антенн осуществляют в одной плоскости с одинаковой угловой скоростью таким образом, что во всем диапазоне измеряемых дальностей сектор сканирования поверхности источника излучения антенной А2 включает в себя (перекрывает) сектор сканирования поверхности источника излучения антенной А1, антенны А1 и А2 и соответствующие приемники выполняют идентичными, перемещение главных лучей диаграмм направленности антенн как слева-направо, так и справа-налево в каждом цикле сканирования начинают одновременно, угол 1(t), под которым визируется антенной А1 фрагмент поверхности источника излучения, дальность до которого измеряется, определяют по отклонению оси диаграммы направленности антенны А1 от опорного направления в момент визирования выбранного фрагмента по формулам
1(t) = Ф11-t,
0tT1,
при перемещении антенны А1 слева-направо;
1(t) = Ф12+t,
0tT1,
при перемещении антенны А1 справа-налево,
где Ф11, Ф12 - крайнее левое и крайнее правое отклонение антенны А1 от опорного направления соответственно;
- угловая скорость сканирования антенн;
Т1 - период времени, в течение которого антенна А1 перемещается из одного крайнего положения в противоположное,
а угол 2(t), под которым данный фрагмент визируется антенной А2, определяют по формулам
2(t) = Ф21-(t+0),
0tТ2,
при перемещении антенны слева-направо;
2(t) = Ф22+(t+0),
0tТ2,
при перемещении антенны справа-налево,
где Ф21, Ф22 - крайнее левое и крайнее правое отклонение антенны А2 от опорного направления соответственно;
Т2 - период времени, в течение которого антенна А2 перемещается из одного крайнего положения в противоположное;
0 - значение временной задержки от момента визирования фрагмента поверхности источника излучения, дальность до которого измеряется, антенной А1 до момента визирования того же фрагмента антенной А2, определяемое как величина , при которой функция

[0,(T2-T1)],
где x1(t), x2(t) - сигналы на выходах приемников, ко входам которых подключены антенны А1 и А2 соответственно;
f() - четная функция, монотонно возрастающая при увеличении абсолютной величины ,
принимает минимальное значение.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области навигации различных объектов, имеющих на борту инерциальную навигационного систему (самолетов, космических аппаратов, автомобилей, судов)

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при решении задачи скрытого определения характеристик (частоты, азимута, угла места, дальности и типа цели) множества кратковременно работающих передатчиков, одновременно попадающих в текущую полосу приема
Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях для управления воздушным движением, для контроля воздушного пространства

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при пассивном радиоконтроле для решения задачи скрытого определения структуры систем связи, что и является достигаемым техническим результатом

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для совмещенного поиска и пеленгования по азимуту и углу места с высокой точностью множества кратковременно работающих передатчиков, одновременно попадающих в текущую полосу приема

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в маловысотных РЛС обнаружения для измерения углов места маловысотных воздушных целей в секторе малых углов места над землей

Изобретение относится к области пассивной локации и может быть использовано в системах определения дальности

Изобретение относится к области пассивной радиолокации и может быть использовано для определения параметров движения источника радиоизлучения (ИРИ)

Предлагаемая группа изобретений относится к области вооружения и военной техники, в частности к стрельбе комплекса вооружения боевой машины (БМ) по цели. Предлагаемый способ стрельбы вооружения БМ по цели включает обнаружение и распознавание цели, взятие на сопровождение и сопровождение цели с одновременным дальнометрированием, определение угловых поправок стрельбы из математических выражений с использованием в качестве входных параметров, в частности, значений угловых скоростей, поступающих с органов управления наводчика или командира. Способ также включает постоянное отклонение с учетом угловых поправок стволов пушечной или пулеметной установки (ПУ) относительно линии визирования и стрельбу по цели. При определении угловых поправок стрельбы используют значения угловых скоростей, скорректированных с учетом предварительно полученной до стрельбы экспериментальной зависимости угловой скорости линии визирования. Согласно изобретению система снабжена последовательно соединенными блоком управления (БУ) и устройством корректирования угловой скорости линии визирования по горизонтальному и вертикальному каналам. Для определения экспериментальной угловой скорости линии визирования последовательно с использованием специально организуемого стенда для измерения угловой скорости для каждой заданной угловой скорости поочередно перемещают башню или блок оружия соответственно по горизонтальному или вертикальному каналам. При каждом перемещении по истечении заданного времени замеряют их углы поворота, определяют искомую угловую скорость линии визирования. По полученным значениям воспроизводят зависимость угловой скорости линии визирования от угловой скорости, поступающей с органов управления ПН или ПК или автомата сопровождения, и запоминают эту зависимость. Достигается повышение точности и соответственно эффективности стрельбы вооружения БМ по подвижным целям, в особенности по скоростным целям, а также при больших полетных временах снаряда, обусловленных, в частности, низкоскоростной баллистикой и большими дальностями стрельбы. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области пассивной локации и может быть использовано для определения направления и дальности до разноизлучающих удаленных объектов. Достигаемый технический результат - упрощение устройства. Указанный результат достигается за счет того, что устройство содержит пеленгационное устройство, индикатор, два блока элементов совпадения, амплитудный селектор, датчик высоты ионосферы и постоянное запоминающее устройство. Перечисленные элементы определенным образом соединены между собой. 2 ил.

Изобретение относится к радиолокации и может быть применено для измерения пространственных координат цели, включая высоту цели, при использовании двухкоординатных радиолокационных станций (РЛС), определяющих пеленг и дистанцию до цели, объединенных в многопозиционную систему РЛС. Достигаемый технический результат - увеличение точности измерения пространственных координат цели при использовании двухкоординатных РЛС, объединенных в систему. Способ заключается в определении рассогласований между координатами цели, спроецированными на плоскость, вызванными ненулевой высотой ее нахождения и вычисленными с помощью каждой из двухкоординатных РЛС, и определении высоты нахождения цели, наилучшим образом соответствующей всем имеющимся рассогласованиям координат на плоскости. 2 ил.

Изобретение относится к радиоэлектронным системам сопровождения, в частности к следящим системам по направлению (измерителям углов и угловых скоростей линии визирования), в которых используется инерционный привод антенны, и может быть использовано для эффективного управления инерционными следящими системами по направлению в режиме сопровождения различных воздушных объектов, включая интенсивно маневрирующие. Достигаемый технический результат - высокоточное устойчивое сопровождение сверхманевренных целей по направлению при использовании обычных инерционных приводов антенн, без требования изменения конструкции привода антенны. Предлагаемый способ позволяет учесть в законе управления угловую скорость линии визирования, курс носителя и их производные, при этом инерционные свойства привода антенны позволяют обеспечить устойчивое и точное сопровождение интенсивно маневрирующего объекта (ИМО). При этом сигнал управления формируется в системе управления определенным образом. 5 ил.

Изобретение относится к радиолокации, в частности к способам определения параметров положения цели при прямолинейном равномерном движения в окрестности радиолокационной станции (РЛС), и может быть использовано для получения дополнительных данных по перемещению объектов в пространстве, в том числе высоты, при использовании двухкоординатных РЛС, осуществляющих круговой или секторный обзор пространства. Технический результат - расширение функциональных возможностей существующих двухкоординатных РЛС. Указанный результат достигается за счет того, что в двухкоординатную РЛС между блоком вторичной обработки информации и блоком индикации информации вводят блок постобработки данных траектории цели, состоящий из вычислителя, вычитателя и компаратора, на вход блока постобработки данных траектории цели из блока вторичной обработки информации поступают отфильтрованные замеры положения цели, из которых отбирают три последовательных замера, обрабатывают их в вычислителе, выбирают и сохраняют в вычитателе одно достоверное значение предполагаемой высоты цели при прямолинейной траектории, затем в случае проведения первой итерации переходят на обработку в вычислителе следующих замеров положения цели, а при проведении второй и последующих итераций в вычитателе определяют отклонение вновь полученной предполагаемой высоты от ранее вычисленной, в компараторе фиксируют отклонение, проводят оценку правильности гипотезы прямолинейности и равномерности, принимают вычисленное значение высоты, которое передают в блок индикации информации и далее переходят на обработку следующих замеров, поступивших в блок постобработки данных траектории цели. 4 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к методам и системам пассивной радиолокации, и предназначено для получения точных оценок местоположения заходящего на посадку летательного аппарата по излучаемому с его борта радиосигналу, и представляет собой комплекс радиоэлектронных средств, который содержит не менее двух узкобазовых подсистем, соединенных высокоскоростными линиями передачи информации с центральным пунктом обработки. Достигаемый технический результат – повышение точности оценки вектора координат, описывающего местоположение источника радиоизлучения. Указанный результат достигается за счет того, что узкобазовая подсистема оснащена активной фазированной многокольцевой антенной решеткой и осуществляет прием радиосигналов, их синхронную демодуляцию многоканальным квадратурным приемником и преобразование в цифровую форму посредством многоканального аналого-цифрового преобразователя, при этом центральный пункт обработки производит оценку местоположения источника излучения на основе совместной обработки всех принятых сигналов с использованием комбинированного одноэтапного алгоритма, состоящего в формировании решающей функции на основе метода максимального правдоподобия и ее последующей оптимизации и исключающего выполнение промежуточных вычислений временных и фазовых задержек и углов пеленга. 3 н.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам радиоконтроля для определения координат местоположения источников радиоизлучения (КМПИРИ) ультракороткого–сверхвысокочастотного (УКВ-СВЧ) диапазонов как цифровых, так и аналоговых видов связи, сведения о которых отсутствуют в базе данных (например, государственной радиочастотной службы). Достигаемый технический результат - определение КМПИРИ одним постом радиоконтроля (РКП) и n, равно или более трех, виртуальных постов (ВП) без применения пеленгаторов и радиоприемников с автокорреляторами. Указанный результат достигается тем, что в основе способа лежит энергетический принцип, заключающийся в измерении (или вычислении) напряженности поля ИРИ и в нескольких точках пространства с известными координатами их местоположения. При этом напряженность поля ИРИ на РКП измеряют, а в дополнительной точке (точках) вычисляют. В качестве дополнительной точки в способе предложен виртуальный пост (ВП), координаты которого и параметры его виртуальной антенны (диаграмма направленности и высота подвеса) задаются. При использовании n ВП они «размещаются» не на одной прямой с РКП и «отстоят» от него по широте и (или) по долготе на несколько угловых минут. Вычисление напряженности на ВП основано на принципе корреляционной зависимости (КЗ) напряженностей полей, создаваемых в заданном диапазоне частот множеством источников радиоизлучения, находящихся согласно базе данных в зоне электромагнитной доступности РКП и вычисляемых, как для РКП, так и для всех заданных ВП по определенной программе. 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам радиоконтроля для определения координат местоположения источников радиоизлучения (КМПИРИ) УКВ-СВЧ диапазонов как цифровых, так и аналоговых видов связи, сведения о которых отсутствуют в базе данных (например, государственной радиочастотной службы). Достигаемый технический результат - определение КМПИРИ одним постом радиоконтроля (РКП) и n, равно или более двух, виртуальных постов (ВП) без применения пеленгаторов и радиоприемников с автокорреляторами. Указанный результат достигается тем, что в основе способа лежит энергетический принцип, заключающийся в измерении (или вычислении) напряженности поля ИРИ и в нескольких точках пространства с известными координатами их местоположения. При этом напряженность поля ИРИ на РКП измеряют, а в дополнительной точке (точках) вычисляют. В качестве дополнительной точки в способе предложен виртуальный пост (ВП), координаты которого и параметры его виртуальной антенны (диаграмма направленности и высота подвеса) задаются. При использовании n ВП их размещают не на одной прямой с РКП и «отстоят» от него по широте и (или) по долготе на несколько угловых минут. Вычисление напряженности на ВП основано на принципе корреляционной зависимости (КЗ) напряженностей полей, создаваемых множеством источников радиоизлучения в заданном диапазоне частот, находящихся согласно базе данных в зоне электромагнитной доступности РКП и вычисляемых как для РКП, так и для всех заданных ВП по определенной программе.1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для совмещенного поиска и пеленгования по азимуту и углу места с высокой точностью множества передатчиков, одновременно попадающих в текущую полосу приема и использующих широкополосные одночастотные и многочастотные сигналы с малой спектральной плотностью мощности
Наверх