Способ пеленгации радиосигналов источников радиоизлучения при размещении антенного устройства на поверхности подвижного носителя (варианты), пеленгатор радиосигналов источников радиоизлучения при размещении антенного устройства на поверхности подвижного носителя (варианты)

 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для пеленгования радиосигналов источников радиоизлучения (ИРИ) при размещении антенного устройства на поверхности подвижного носителя. В первом варианте способа пеленгации и пеленгаторе, реализующем этот вариант, прием сигналов источника ИРИ осуществляется ненаправленной антенной, постоянно подключенной к опорному каналу двухканального приемника с общим гетеродином (ДПРОГ), и элементами антенной решетки (АР), последовательно подключенными к предметному каналу этого же приемника, которые размещены определенным образом на поверхности носителя в виде N колец одинакового диаметра по m элементов АР в каждом из колец, и элементов, расположенных в центре каждого кольца, а во втором варианте пеленгации и пеленгаторе, реализующем этот вариант, прием сигналов осуществляется элементами АР, последовательно подключаемыми к предметному и опорному каналам ДПРОГ, затем попарное измерение на совпадающих интервалах времени спектров сигналов каждого из предметных и опорного каналов, расчет по математическим формулам амплитудно-фазовых распределений на элементах АР и максимума модуля комплексного углового спектра сигналов, по ориентации которого определяют значение пеленга. Достигаемым техническим результатом изобретения является снижение количества ложных пеленгов, появляющихся в результате приема электромагнитных волн, отраженных от поверхности носителя. 4 с.п.ф-лы, 5 ил.

Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть).

Формула изобретения

1. Способ пеленгации, включающий прием сигналов ненаправленной антенной, постоянно подключенной ко входу опорного канала двухканального приемника с общим гетеродином, и элементами антенной решетки, последовательно подключаемыми через многоканальный коммутатор ко входу предметного канала двухканального приемника с общим гетеродином, попарное измерение на совпадающих интервалах времени спектров сигналов каждого из предметных и опорного каналов, расчет амплитудно-фазового распределения, вычисление комплексного углового спектра сигналов, отличающийся тем, что сигнал принимают элементы антенной решетки, размещенные на поверхности носителя в виде N колец одинакового диаметра по m элементов антенной решетки в каждом из колец, и элементы, расположенные в центре каждого кольца, причем кольца размещают таким образом, что разность углов между лучами, соединяющими центры колец и наиболее удаленные точки корпуса носителя, от которых возможно отражение, превышала значение где D - диаметр колец, λ - длина волны не менее чем для двух колец, в каждом кольце размещают по m элементов антенной решетки таким образом, что угловые размещения элементов антенной решетки в составе каждого кольца относительно одного направления в пространстве для всех колец определяются по формуле

где j=1, 2,...,

N - номер кольца антенной решетки;

i=1, 2,...;

m - номер элемента в составе каждого кольца,

рассчитывают амплитудно-фазовое распределение на элементах антенной решетки, расположенных в кольце, по формуле

,

где ν_j,i - значение комплексного спектра, измеренного на выходе i-го элемента j-го кольца;

νn_j,i - значение комплексного спектра, измеренного на выходе ненаправленной антенны синхронно с измерением спектра i-го элемента j-ого кольца, рассчитывают амплитудно-фазовое распределение на элементах антенной решетки, расположенных в центре j-го кольца, по формуле

,

где νc_j - значение комплексного спектра, измеренного на выходе элемента, расположенного в центре j-го кольца;

νnc_j - значение комплексного спектра, измеренного на выходе ненаправленной антенны синхронно с измерением спектра элемента, расположенного в центре j-го кольца,

рассчитывают эффективное амплитудно-фазовое распределение на элементах антенной решетки, расположенных в кольце, по формуле

вычисляют максимум модуля комплексного углового спектра сигналов по формуле

где Θ - азимутальный угол;

β - угломестный угол;

im - мнимая единица;

- волновое число;

λ - длина волны;

D - диаметр кольца антенной решетки;

ψ_j - компенсирующая фаза для j-го кольца элементов антенной решетки,

Θ и β изменяются в пределах рабочего сектора углов, по ориентации максимума модуля комплексного углового спектра сигнала определяют значение пеленга.

2. Способ пеленгации, включающий прием сигналов элементами антенной решетки, последовательно подключаемыми через многоканальный коммутатор ко входам предметного и опорного каналов двухканального приемника с общим гетеродином, попарное измерение на совпадающих интервалах времени спектров сигналов каждого из предметных и опорного каналов, расчет амплитудно-фазового распределения, вычисление комплексного углового спектра сигналов, отличающийся тем, что сигнал принимают элементы антенной решетки, размещенные на поверхности носителя в виде N колец одинакового диаметра по m элементов антенной решетки в каждом из колец, и элементы, расположенные в центре каждого кольца, причем кольца размещают таким образом, что разность углов между лучами, соединяющими центры колец и наиболее удаленные точки корпуса носителя, от которых возможно отражение, превышала значение

где D - диаметр колец;

λ - длина волны не менее чем для двух колец,

в каждом кольце размещают по m элементов антенной решетки таким образом, что угловые размещения элементов антенной решетки в составе каждого кольца относительно одного направления в пространстве для всех колец определяются по формуле

где j=1,2,...;

N - номер кольца антенной решетки;

i=1, 2,...;

m - номер элемента в составе каждого кольца,

при этом элементы антенной решетки, расположенные в кольце, последовательно через один многоканальный коммутатор подключают ко входу предметного канала двухканального приемника с общим гетеродином, а элементы антенной решетки, расположенные в центре кольца, последовательно через другой многоканальный коммутатор подключают ко входу опорного канала двухканального приемника с общим гетеродином синхронно с элементами антенной решетки, расположенными в соответствующем кольце, рассчитывают эффективное амплитудно-фазовое распределение на элементах антенной решетки, расположенных в кольце, по формуле

где ν_j,i - значение комплексного спектра, измеренного на выходе i-го элемента j-го кольца;

νc_j,i - значение комплексного спектра, измеренного на выходе элемента антенной решетки, расположенного в центре j-го кольца, синхронно с измерением спектра i-го элемента j-го кольца, вычисляют максимум модуля комплексного углового спектра сигналов по формуле

где Θ - азимутальный угол;

β - угломестный угол;

im - мнимая единица;

- волновое число;

λ - длина волны;

D - диаметр кольца антенной решетки;

ψ_j, - компенсирующая фаза для j-го кольца элементов антенной решетки,

Θ и β изменяются в пределах рабочего сектора углов, по ориентации максимума модуля комплексного углового спектра сигнала определяют значение пеленга.

3. Пеленгатор радиосигналов, содержащий ненаправленную антенну, антенную решетку, многоканальный коммутатор, двухканальный приемник с общим гетеродином, аналого-цифровые преобразователи, тактовый генератор, вычислительную машину, причем ненаправленная антенна постоянно подключена ко входу опорного канала двухканального приемника с общим гетеродином, элементы антенной решетки последовательно подключаются через многоканальный коммутатор ко входу предметного канала двухканального приемника с общим гетеродином, выходы двухканального приемника с общим гетеродином подключены каждый к своему аналого-цифровому преобразователю, выходы аналого-цифровых преобразователей подсоединены ко входам вычислительной машины, в которой осуществляется вычисление пеленга, причем синхронизация работы обоих аналого-цифровых преобразователей осуществляется с помощью тактового генератора, отличающийся тем, что элементы антенной решетки размещены на поверхности носителя в виде N колец одинакового диаметра по m элементов антенной решетки в каждом из колец и элементов, расположенных в центре каждого кольца, причем кольца размещены таким образом, чтобы разность углов между лучами, соединяющими центры колец и наиболее удаленные точки корпуса носителя, от которых возможно отражение, превышала значение

где D - диаметр колец;

λ - длина волны не менее чем для двух колец,

в каждом кольце размещено по m-элементов антенной решетки таким образом, что угловые размещения элементов антенной решетки в составе каждого кольца относительно одного направления в пространстве для всех решеток определяются по формуле

где j=1, 2,...;

N - номер кольца антенной решетки;

i=1, 2,...;

m - номер элемента в составе каждого кольца,

при этом значение пеленга определяется по ориентации максимума модуля углового спектра сигнала, рассчитываемого по формуле

где Θ - азимутальный угол;

β - угломестный угол;

im - мнимая единица;

- волновое число;

λ - длина волны;

D - диаметр кольца антенной решетки;

ψ_j - компенсирующая фаза для j-го кольца элементов антенной решетки,

Θ и β изменяются в пределах рабочего сектора углов, a_j,i - эффективное амплитудно-фазовое распределение на элементах антенной решетки, расположенных в кольце, определяемое по формуле по формуле

,

где A_j,i - амплитудно-фазовое распределение на элементах антенной решетки, расположенных в кольце, рассчитываемое по формуле

,

где ν_j,i - значение комплексного спектра, измеренного на выходе i-го элемента j-го кольца;

νn_j,i - значение комплексного спектра, измеренного на выходе ненаправленной антенны синхронно с измерением спектра i-го элемента j-го кольца;

B_j - амплитудно-фазовое распределение на элементах антенной решетки, расположенных в центре j-го кольца, определяемое по формуле

где νc_j - значение комплексного спектра, измеренного на выходе элемента, расположенного в центре j-го кольца;

νnc_j - значение комплексного спектра, измеренного на выходе ненаправленной антенны синхронно с измерением спектра элемента, расположенного в центре j-го кольца.

4. Пеленгатор радиосигналов, содержащий антенную решетку, первый многоканальный коммутатор, двухканальный приемник с общим гетеродином, аналого-цифровые преобразователи, тактовый генератор, вычислительную машину, причем выходы двухканального приемника с общим гетеродином подключены каждый к своему аналого-цифровому преобразователю, выходы аналого-цифровых преобразователей подсоединены ко входам вычислительной машины, осуществляющей вычисление пеленга, при этом синхронизация работы обоих аналого-цифровых преобразователей осуществляется с помощью тактового генератора, отличающийся тем, что элементы антенной решетки размещены на поверхности носителя в виде N колец одинакового диаметра по m элементов антенной решетки в каждом из колец и элементов антенной решетки, расположенных в центре каждого кольца, причем кольца размещены таким образом, чтобы разность углов между лучами, соединяющими центры колец и наиболее удаленные точки корпуса носителя, от которых возможно отражение, превышала значение

где D - диаметр колец;

λ - длина волны хотя бы для двух колец,

в каждом кольце размещено по m - элементов антенной решетки таким образом, что угловые размещения элементов антенной решетки в составе каждого кольца относительно одного направления в пространстве для всех решеток определяются по формуле

где j=1, 2,...;

N - номер кольца антенной решетки;

i=1, 2,...;

m - номер элемента в составе каждого кольца,

причем выходы элементов антенной решетки, расположенных в центре каждого кольца, подсоединены ко входу опорного канала двухканального приемника с общим гетеродином через первый многоканальный коммутатор N:1, количество входов которого не меньше количества колец антенной решетки, а выходы элементов антенной решетки, расположенных в виде N колец одинакового диаметра по m элементов антенной решетки в каждом из колец, подсоединены ко входу предметного канала двухканального приемника с общим гетеродином через второй многоканальный коммутатор, при этом количество входов этого коммутатора должно быть не менее m·N, при этом значение пеленга определяется по ориентации максимума модуля углового спектра сигнала, рассчитываемого по формуле

где Θ - азимутальный угол;

β - угломестный угол;

im - мнимая единица;

- волновое число;

λ - длина волны;

D - диаметр кольца антенной решетки;

ψ_j - компенсирующая фаза для j-го кольца элементов антенной решетки,

Θ и β изменяются в пределах рабочего сектора углов, а_j,i - эффективное амплитудно-фазовое распределение на элементах антенной решетки, расположенных в кольце, определяемое по формуле

где ν_j,i - значение комплексного спектра, измеренного на выходе i-го элемента j-го кольца;

νc_j,i - значение комплексного спектра, измеренного на выходе элемента антенной решетки, расположенного в центре j-го кольца, синхронно с измерением спектра i-го элемента j-го кольца.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29