Способ выявления многолучевого распространения радиоволны при пеленговании

Изобретение относится к радиопеленгаторной технике. Техническим результатом является повышение точности пеленгования источников радиоизлучений по выборке пеленгов путем исключения из нее недостоверных отсчетов, вызванных многолучевым распространением радиосигнала. Способ основан на измерении коэффициента модуляции принимаемого сигнала, возникающей за счет вращения диаграммы направленности антенной системы, и сопоставлении ее со значениями нормированного коэффициента модуляции. По соотношению этих величин делается вывод о достоверности измерения текущего значения пеленга. 1 ил.

 

Изобретение относится к радиопеленгаторной технике и может быть использовано для оценки достоверности определения пеленгов пеленгационных комплексов, использующих вращение диаграммы направленности (ДН), например, кардиоидного типа. Предлагаемый способ позволяет оценить наличие ошибки пеленгования, вызванной многолучевым распространением радиоволн, приходящих в точку пеленгования.

Известен способ [1] определения статистической погрешности пеленгования, заключающийся в расчете среднеквадратической ошибки пеленгования по некоторой выборке значений полученных пеленгов и известных азимутов на точки местоположения пеленгуемых источников радиоизлучения (ИР). Такая погрешность пеленгования определяется в идеальных условиях и принимается как паспортная инструментальная ошибка пеленгования. Недостатком этого способа является отсутствие учета погрешности пеленгования, вызванной наличием переотражений и, как следствие, многолучевого распространения радиоволн

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ [2] определения секторных ошибок пеленгования непосредственно на месте установки радиопеленгатора. Способ заключается в делении азимутальной плоскости на S секторов по 360/S градусов (в зависимости от заданной точности), проведении необходимого количества измерений пеленгов на PIP по открытым радиотрассам (находящихся по азимутам, входящим в данный сектор) и расчете значений секторных среднеквадратических ошибок. Указанный способ обеспечивает более высокую достоверность пеленгования, но не позволяет учитывать ошибки пеленгования (промахи), вызванные средой распространения радиоволны, в частности, возникающие из-за многолучевого распространения радиосигнала.

Цель изобретения - повышение достоверности пеленгования путем учета ошибочных измерений, вызванных многолучевым распространением радиоволн.

Сущность изобретения состоит в сравнении измеренного рабочего коэффициента модуляции (вызываемой вращением диаграммой направленности (ДН) антенной системы (АС)) сигнала, с нормированным коэффициентом модуляции (М_н), измеренным при пеленгования сигналов по радиотрассам, обеспечивающим однолучевое распространение радиоволны.

При определении направления на ИР амплитудным фазометрическим способом вычисляется разность фаз между сигналом управления ДН АС и сигналом с выхода амплитудного детектора радиоприемного устройства (РПУ) радиопеленгатора. При таком способе пеленгования и при однолучевом распространении нормированный коэффициент модуляции принимаемого сигнала М_н определяется ДН АС и является постоянным, не зависящим от уровня сигнала. Он определяется только типом АС и рабочей частотой, что проиллюстрировано на фиг.1, в соответствии с которой

где а - коэффициент усиления АС в прямом направлении, a b - в обратном.

При реальном пеленговании на АС могут приходить два и более сигналов, а именно прямой и переотраженный, или только переотраженные. В АС происходит их модуляция по амплитуде вращающейся диаграммой направленности и суммирование. Результат такого преобразования зависит от амплитуд пришедших сигналов, от разности фаз принимаемых сигналов (определяется разностью протяженности радиотрасс обоих сигналов и не зависит от направлений их прихода) и от разности фаз модуляционных огибающих (не зависит от протяженности радиотрасс, но зависит от разности углов прихода сигналов).

Рассмотрим случай, когда на АС приходят два сигнала В₀ (Θ₀=0) и В_n (Θ_n) как это показано на фиг.1. При работе системы автоматического регулирования усиления РПУ на его выходе поддерживается постоянный уровень выходного сигнала, который примем за относительную величину, равную единице (В_с=В₀+В_n=1). Тогда, исходя из определения [1], коэффициент модуляции М=В_м/В_с, где (в соответствии с фиг.1) В_м - переменная, a B_c - постоянная составляющие демодулированного пеленгационного сигнала. Так как В_с=1, то рабочий коэффициент модуляции М_р=В_м, а значение В₀=1-В_n. Значение М_р (или В_м) при двулучевом приеме будет связано с остальными величинами соотношением:

где Θ - значение отсчета пеленга, определенное пеленгатором, ω - угловая частота вращения ДН AC, t - текущее время. Анализируя формулу (2), можно сделать вывод, что величина М_р принимает максимальное значение только в случаях когда Θ_n=0 (Θ тоже будет равно 0), а также когда В_n равно 1 или 0. Это случаи, когда двулучевое распространение вырождается в однолучевое. Во всех остальных вариантах, когда присутствуют два сигнала с разным соотношением амплитуд и разнесенные по направлению прихода, величина рабочего коэффициента модуляции М_р всегда будет меньше нормированного (измеренного в условиях однолучевого распространения) значения М_н. Характерной ситуацией является приход радиосигналов одинаковой амплитуды (В_n=В_π=1/2) с противоположных направлений (Θ_n=Θ_π), когда происходит вычитание модуляционных составляющих сигналов и рабочий коэффициент модуляции М_р становится равным нулю.

Таким образом, задавшись пороговым значением коэффициента модуляции М_н и сравнивая с ним текущие измерения М_р, производимые в моменты отсчета пеленга, можно делать выводы о наличии многолучевого приема при М_р<М_н, изменяя для таких пеленгов их качественные характеристики или исключая их из дальнейшего использования как промахи.

Источники информации

1. Кукес И.С., Старик М.Е. Основы радиопеленгации. М.: Советское радио, 1964.

2. Вартанесян О.В. Гойхман Э.Ш., Рогаткин М.И. Радиопеленгация. М.: Воениздат, 1966.

Способ выявления многолучевого распространения радиоволны при пеленговании путем измерения фазы между сигналом управления вращением диаграммой направленности антенной системы и демодулированным пеленгационным сигналом, отличающийся тем, что определяют нормированный коэффициент модуляции пеленгационного принимаемого сигнала в условиях пеленгования при однолучевом распространении радиоволны, который является постоянной величиной, определяемой только типом антенной системы и рабочий коэффициент модуляции пеленгационного принимаемого сигнала в реальных условиях пеленгования, дополнительно зависящий от амплитуд и направлений прихода на антенную систему отраженных радиоволн, образующихся из-за многолучевого распространения сигнала, производят сравнение нормированного коэффициента модуляции и рабочего коэффициента модуляции и принимают решение о наличии многолучевого распространения радиоволны, когда рабочий коэффициент модуляции меньше нормированного.