Устройство для определения направления на источник сигнала

Авторы патента:

Барышников Анатолий Константинович (RU)

G01S1/08 - системы для определения направления или пеленга

Владельцы патента RU 2541358:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") (RU)

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Достигаемый технический результат - возможность селекции источника сигналов в трехмерном пространстве. Технический результат достигается тем, что устройство для определения направления на источник сигнала содержит первую магнитную антенну, вторую магнитную антенну, перпендикулярную первой магнитной антенне, третью антенну, шесть усилителей, двенадцать аналого-цифровых преобразователей (АЦП), персональную электронно-вычислительную машину (ПЭВМ или микропроцессору), содержит также блок системы единого времени (GPS или Глонасс) и блок связи с абонентами, подключенные к ПЭВМ, три смесителя, двенадцать управляемых фильтров, шесть коммутаторов, четыре цифроаналоговых преобразователя (ЦАП), три калибратора, формирователь, гониометр, выполненный определенным образом, причем первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой усилители выполнены управляемыми по фазовому сдвигу и усилению с управляющими входами, подключенными к ПЭВМ, третья антенна выполнена магнитной и ориентирована перпендикулярно первой и второй магнитным антеннам. Перечисленные средства выполнены и соединены между собой определенным образом. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам.

Известно устройство для определения направления [1], содержащее электронно-лучевую трубку, последовательно соединенные первые магнитную антенну, полосовой фильтр, усилитель, синхронный детектор и формирователь сигналов, последовательно соединенные вторые магнитную антенну, полосовой фильтр, усилитель, синхронный детектор и формирователь сигналов, последовательно соединенные электрическую антенну, третий полосовой фильтр, третий усилитель, фазовращатель и ограничитель, причем выход последнего подключен ко вторым входам первого и второго синхронных детекторов, а выходы формирователей сигналов подключены к электронно-лучевой трубке.

Это устройство не обеспечивает возможности пространственной селекции источников сигналов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для определения направления на источник сигнала [2], содержащее последовательно соединенные первую магнитную антенну, первый усилитель, первый повторитель и первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП), подключенный к персональной электронно-вычислительной машине (ПЭВМ или микропроцессору), последовательно соединенные вторую магнитную антенну, второй усилитель, второй повторитель и второй АЦП, подключенный к ПЭВМ, а также последовательно соединенные третью антенну, третий усилитель, третий повторитель и третий АЦП, подключенный к ПЭВМ, причем первая и вторая магнитные антенны ориентированы, соответственно, в направлениях Север-Юг и Запад-Восток, третья электрическая антенна выполнена с круговой диаграммой направленности, а ПЭВМ начинает цикл управления приемом и обработкой информации при превышении заданной величины сигналом от любой из указанных трех антенн, причем при появлении полезного сигнала производится вычисление направления на источник сигналов.

Недостатком прототипа является отсутствие возможности селекции источника сигналов в трехмерном пространстве.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым изобретением, является возможность селекции источника сигналов в трехмерном пространстве.

Технический результат достигается тем, что устройство для определения направления на источник сигнала, содержащее последовательно соединенные первую магнитную антенну и первый усилитель, последовательно соединенные вторую магнитную антенну, перпендикулярную первой магнитной антенне, и второй усилитель, последовательно соединенные третью антенну и третий усилитель, а также первый, второй и третий аналого-цифровые преобразователи (АЦП), подключенные к персональной электронно-вычислительной машине (ПЭВМ или микропроцессору), которая начинает цикл управления приемом и обработкой информации при превышении заданной величины сигналом от любой из указанных трех антенн, причем при появлении полезного сигнала производится вычисление направления на источник сигналов, дополнительно содержит блок системы единого времени (GPS или Глонасс) и блок связи с абонентами, подключенные к ПЭВМ, последовательно соединенные четвертый усилитель, первый смеситель, первый управляемый фильтр и четвертый АЦП, последовательно соединенные пятый усилитель, второй смеситель, второй управляемый фильтр и пятый АЦП, последовательно соединенные шестой усилитель, третий смеситель, третий управляемый фильтр и шестой АЦП, последовательно соединенные первый коммутатор, четвертый управляемый фильтр и седьмой АЦП, последовательно соединенные второй коммутатор, пятый управляемый фильтр и восьмой АЦП, последовательно соединенные третий коммутатор, шестой управляемый фильтр и девятый АЦП, последовательно соединенные четвертый коммутатор, седьмой управляемый фильтр и десятый АЦП, последовательно соединенные пятый коммутатор, восьмой управляемый фильтр и одиннадцатый АЦП, последовательно соединенные шестой коммутатор, девятый управляемый фильтр и двенадцатый АЦП, последовательно соединенные первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) и первый калибратор, последовательно соединенные второй ЦАП и второй калибратор, последовательно соединенные третий ЦАП и третий калибратор, последовательно соединенные четвертый ЦАП и формирователь, а также десятый, одиннадцатый и двенадцатый управляемые фильтры, подключенные входами, соответственно, к первому, второму и третьему усилителям, а выходами подключенные, соответственно, к первому, второму и третьему АЦП, а также гониометр с тремя взаимно перпендикулярными осями X, Y, Z, выполненный с ротором, связанным посредством пружинных опор с тремя цифровыми снабженными энкодерами приводами поворота ротора, соответственно, по осям X, Y, Z, с размещенными на роторе взаимно перпендикулярно по осям X, Y, Z экранированными друг от друга первой, второй и третьей полевыми обмотками, подключенными, соответственно, к первому, второму и третьему усилителям, а также с m неподвижными первыми искательными обмотками и m неподвижными вторыми искательными обмотками, размещенными равномерно вокруг оси Z ротора и подключенными, соответственно, к первому и второму коммутаторам, с n неподвижными третьими искательными обмотками и n неподвижными четвертыми искательными обмотками, размещенными равномерно вокруг оси Y ротора и подключенными, соответственно, к третьему и четвертому коммутаторам, с s неподвижными пятыми искательными обмотками и s неподвижными шестыми искательными обмотками, размещенными равномерно вокруг оси X ротора и подключенными, соответственно, к пятому и шестому коммутаторам, причем искательные обмотки разделены экранами, первый, второй и третий смесители вторыми входами подключены, соответственно, к выходам первого коммутатора, третьего коммутатора и пятого коммутатора, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой усилители выполнены управляемыми по фазовому сдвигу и усилению с управляющими входами, подключенными к ПЭВМ, третья антенна выполнена магнитной и ориентирована перпендикулярно первой и второй магнитным антеннам, управляющие входы управляемых фильтров подключены к выходу формирователя, выходы первого, второго и третьего калибраторов подключены, соответственно, к первой, второй и третьей антеннам, четвертый, пятый и шестой усилители подключены входами, соответственно, к третьему, второму и первому усилителям, а приводы роторов, энкодеры, входы первого, второго, третьего и четвертого ЦАП, выходы с четвертого по двенадцатый АЦП и управляющие входы первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого коммутаторов подключены к ПЭВМ.

Такое выполнение устройства для определения направления обеспечивает возможность селекции источника сигналов в трехмерном пространстве.

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, полевые обмотки показаны без экранов, показаны для примера в виде антенн, параллельных первой, второй и третьей магнитным антеннам и создающих поле, подобное принимаемому антеннами.

На фиг.2 представлены пример укладки 2m обмоток в одном слое и фрагмент обмоток, показано размещение искательных обмоток вокруг ротора и размещение первых и вторых искательных обмоток вокруг оси Z ротора. Третьи и четвертые, пятые и шестые обмотки размещаются аналогично вокруг осей Y и X.

Принятые обозначения: 1 - первая магнитная антенна, 2 - первый усилитель, 3 - вторая магнитная антенна, 4 - второй усилитель, 5 - третья антенна, 6 - третий усилитель, 7 - первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП), 8 - второй АЦП, 9 - третий АЦП, 10 - персональная электронно-вычислительная машина (ПЭВМ или микропроцессор), 11 - блок системы единого времени (GPS или Глонасс), 12 - блок связи с абонентами, 13 - четвертый усилитель, 14 - первый смеситель, 15 - первый управляемый фильтр, 16 - четвертый АЦП, 17 - пятый усилитель, 18 - второй смеситель, 19 - второй управляемый фильтр, 20 - пятый АЦП, 21 - шестой усилитель, 22 - третий смеситель, 23 - третий управляемый фильтр, 24 - шестой АЦП, 25 - первый коммутатор, 26 - четвертый управляемый фильтр, 27 - седьмой АЦП, 28 - второй коммутатор, 29 - пятый управляемый фильтр, 30 - восьмой АЦП, 31 - третий коммутатор, 32 - шестой управляемый фильтр, 33 - девятый АЦП, 34 - четвертый коммутатор, 35 - седьмой управляемый фильтр, 36 - десятый АЦП, 37 - пятый коммутатор, 38 - восьмой управляемый фильтр, 39 - одиннадцатый АЦП, 40 - шестой коммутатор, 41 - девятый управляемый фильтр, 42 - двенадцатый АЦП, 43 - первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), 44 - первый калибратор, 45 - второй ЦАП, 46 - второй калибратор, 47 - третий ЦАП, 48 - третий калибратор, 49 - четвертый ЦАП, 50 - формирователь, 51 - десятый управляемый фильтр, 52 - одиннадцатый управляемый фильтр, 53 - двенадцатый управляемый фильтр, 54 - гониометр, 55 - ротор, 56 - пружинные опоры, 57 - первый цифровой привод, 58 - первый энкодер, 59 - второй цифровой привод, 60 - второй энкодер, 61 - третий цифровой привод, 62 - третий энкодер, 63 - первая полевая обмотка, 64 - вторая полевая обмотка, 65 - третья полевая обмотка, 66 - m первых искательных обмоток, 67 - m вторых искательных обмоток, 68 - n третьих искательных обмоток, 69 - n четвертых искательных обмоток, 70 - s пятых искательных обмоток, 71 - s шестых искательных обмоток, 72 - экраны.

Устройство для определения направления на источник сигнала содержит последовательно соединенные первую магнитную антенну 1 и первый усилитель 2, последовательно соединенные вторую магнитную антенну 3, перпендикулярную первой магнитной антенне, и второй усилитель 4, последовательно соединенные третью антенну 5 и третий усилитель 6, а также первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, второй АЦП 8 и третий АЦП 9, подключенные к персональной электронно-вычислительной машине (ПЭВМ) 10 (или микропроцессору), которая начинает цикл управления приемом и обработкой информации при превышении заданной величины сигналом от любой из указанных трех антенн, причем при появлении полезного сигнала производится вычисление направления на источник сигналов, а также блок системы единого времени 11 (GPS или Глонасс) и блок связи с абонентами 12, подключенные к ПЭВМ 10, последовательно соединенные четвертый усилитель 13, первый смеситель 14, первый управляемый фильтр 15 и четвертый АЦП 16, последовательно соединенные пятый усилитель 17, второй смеситель 18, второй управляемый фильтр 19 и пятый АЦП 20, последовательно соединенные шестой усилитель 21, третий смеситель 22, третий управляемый фильтр 23 и шестой АЦП 24, последовательно соединенные первый коммутатор 25, четвертый управляемый фильтр 26 и седьмой АЦП 27, последовательно соединенные второй коммутатор 28, пятый управляемый фильтр 29 и восьмой АЦП 30, последовательно соединенные третий коммутатор 31, шестой управляемый фильтр 32 и девятый АЦП 33, последовательно соединенные четвертый коммутатор 34, седьмой управляемый фильтр 35 и десятый АЦП 36, последовательно соединенные пятый коммутатор 37, восьмой управляемый фильтр 38 и одиннадцатый АЦП 39, последовательно соединенные шестой коммутатор 40, девятый управляемый фильтр 41 и двенадцатый АЦП 42, последовательно соединенные первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 43 и первый калибратор 44, последовательно соединенные второй ЦАП 45 и второй калибратор 46, последовательно соединенные третий ЦАП 47 и третий калибратор 48, последовательно соединенные четвертый ЦАП 49 и формирователь 50, а также десятый управляемый фильтр 51, одиннадцатый управляемый фильтр 52 и двенадцатый управляемый фильтр 53, подключенные входами, соответственно, к первому, второму и третьему усилителям 2, 4, 6, а выходами подключенные, соответственно, к первому, второму и третьему АЦП 7, 8, 9, а также гониометр 54 с тремя взаимно перпендикулярными осями X, Y, Z, выполненный с ротором 55, связанным посредством пружинных опор 56 с первым цифровым приводом 57 поворота ротора по оси X, снабженным первым энкодером 58, со вторым цифровым приводом 59 поворота ротора по оси Y, снабженным вторым энкодером 60, с третьим цифровым приводом 61 поворота ротора по оси Z, снабженным третьим энкодером 62, с размещенными на роторе взаимно перпендикулярно по осям X, Y, Z экранированными друг от друга первой полевой обмоткой 63, подключенной к первому усилителю 2, второй полевой обмоткой 64, подключенной ко второму усилителю 4, и третьей полевой обмоткой 65, подключенной к третьему усилителю 6, а также с m неподвижными первыми искательными обмотками 66 и m неподвижными вторыми искательными обмотками 67, размещенными равномерно вокруг оси Z ротора и подключенными, соответственно, к первому и второму коммутаторам 25, 28, с n неподвижными третьими искательными обмотками 68 и n неподвижными четвертыми искательными обмотками 69, размещенными равномерно вокруг оси Y ротора и подключенными, соответственно, к третьему и четвертому коммутаторам 31, 34, с s неподвижными пятыми искательными обмотками 70 и s неподвижными шестыми искательными обмотками 71, размещенными равномерно вокруг оси X ротора и подключенными, соответственно, к пятому и шестому коммутаторам 37, 40, причем все искательные обмотки разделены экранами 72, первый, второй и третий смесители 14, 18, 22 вторыми входами подключены, соответственно, к выходам первого коммутатора, третьего коммутатора и пятого коммутатора, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой усилители 2, 4, 6, 13, 17, 21 выполнены управляемыми по фазовому сдвигу и усилению с управляющими входами, подключенными к ПЭВМ 10, третья антенна 5 выполнена магнитной и ориентирована перпендикулярно первой и второй магнитным антеннам, управляющие входы управляемых фильтров подключены к выходу формирователя, выходы первого, второго и третьего калибраторов подключены, соответственно, к первой, второй и третьей антеннам 1, 3, 5, четвертый, пятый и шестой усилители 13, 17, 21 подключены входами, соответственно, к третьему, второму и первому усилителям 6, 4, 2, а приводы 57, 59, 61 ротора 55, первый, второй и третий энкодеры 58, 60, 62, входы первого, второго, третьего и четвертого ЦАП, выходы с четвертого по двенадцатый АЦП и управляющие входы первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого коммутаторов подключены к ПЭВМ 10.

Устройство для определения направления на источник сигналов работает следующим образом. Токи, наведенные в первой магнитной антенне 1, второй магнитной антенне 3 и третьей магнитной антенне 5 от источника сигнала, через управляемые усилители 2, 4, 6 поступают в первую полевую обмотку 63 гониометра 54, во вторую полевую обмотку 64 и в третью полевую обмотку 65, где создают магнитное поле, подобное принятому антеннами. На искательных обмотках 66, 67, 68, 69, 70, 71, находящихся в этом магнитном поле, наводится ЭДС, зависящая от ориентации конкретной искательной обмотки относительно первой, второй и третьей полевых обмоток 63, 64, 65. Поворот искательной обмотки относительно первой, второй и третьей полевых обмоток приводит к повороту результирующей диаграммы направленности для пеленгации в пространстве. При размещении на роторе m первых искательных обмоток 66, повернутых относительно друг друга, эффект механического поворота достигается последовательным переключением m первых искательных обмоток 66 с помощью первого коммутатора 25. Для этого на управляющий вход первого коммутатора 25 подаются команды включения из ПЭВМ 10, содержащие номер подключаемой первой искательной обмотки. Одновременно на управляющий вход второго коммутатора 28 подаются команды включения из ПЭВМ 10, содержащие номер подключаемой второй искательной обмотки, так, что обе обмотки находятся под заданным углом (например, 90°) друг к другу. При последовательном изменении номеров подключаемых искательных обмоток осуществляется последовательное подключение к выходам первого и второго коммутаторов 25, 28 m искательных обмоток 66 и 67 и обеспечивается быстрый поворот результирующей диаграммы направленности в плоскости X, Y для относительно грубой пеленгации, точность которой зависит от числа искательных обмоток и угла смещения между ними. Если источник сигнала не является кратковременным, то более точная подстройка осуществляется поворотом в небольших пределах (в пределах угла смещения искательных обмоток относительно друг друга) ротора 55 вместе с полевыми обмотками 63, 64, 65 с помощью цифрового привода 57 по команде из ПЭВМ 10. Аналогичным образом осуществляется переключение искательных обмоток третьим и четвертым коммутаторами 31, 34 и поворот диаграммы направленности в плоскости X, Z с помощью цифрового привода 59, а также переключение искательных обмоток пятым и шестым коммутаторами 37, 40 и поворот диаграммы направленности в плоскости Y, Z. Пружинные опоры 56 позволяют смещать ротор в пределах небольшого угла приводами по каждой оси независимо друг от друга без применения кардановых подвесов. Первый, второй и третий энкодеры 58, 60, 62 передают в ПЭВМ 10 коды, пропорциональные смещению ротора 55 по осям X, Y, Z, соответственно.

В зависимости от наличия и типа помех предлагаемое устройство реализует несколько режимов пеленгации.

1. При отсутствии помех может быть реализован широкополосный режим, при котором сигналы с выходов первого, второго и третьего усилителей 2, 4, 6, соответственно, через десятый, одиннадцатый и двенадцатый управляемые фильтры 51, 52, 53 и через первый, второй и третий АЦП 7, 8, 9 поступают в ПЭВМ 10 для реализации, например, простейшего алгоритма пеленга.

При появлении полезного сигнала производится вычисление проекции в плоскости X, Y направления α на источник сигнала, например, по формуле

$α = (\frac{180}{π} a r c t g \frac{A_{1}}{A_{2}})$

где А₁, A₂ - амплитуды сигналов средней частоты, поступающих в ПЭВМ 10 из соответствующей пары усилителей (первого и второго усилителей 2, 4).

Аналогично может быть реализован широкополосный режим с использованием гониометра, при котором сигналы с выходов первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого коммутаторов 25, 28, 31, 34, 37 и 40, соответственно, через четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый управляемые фильтры 26, 29, 32, 35, 38, 41 и через седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый АЦП 27, 30, 33, 36, 39, 42 поступают в ПЭВМ 10 для реализации алгоритмов пеленга при необходимости поворота диаграммы направленности.

2. При появлении помехи, не забивающей весь рабочий диапазон частот, в ПЭВМ 10 по результатам частотного анализа формируется управляющий сигнал, который подается на четвертый ЦАП 49, через формирователь 50 поступает на управляющие входы управляемых фильтров 15, 19, 23, 26, 29, 32, 35, 38, 41, 51, 52, 53 и вырезает из полосы пропускания участок частот помехи. Структура формирователя 50 зависит от типа управляемых фильтров, в простейшем случае это может быть сглаживающий фильтр с усилителем мощности, если фильтры управляются напряжением.

3. При появлении широкополосной помехи в ПЭВМ 10 по результатам частотного анализа осуществляется пространственная селекция с помощью гониометра 54 путем последовательного переключения искательных обмоток (например, переключением первым коммутатором 25 искательных обмоток 66 до максимума полезного сигнала и переключением вторым коммутатором 28 искательных обмоток 67 до минимума помехи с коррекцией первым приводом 57 ротора 55 и, далее, переключением обмоток 68, 69 и 70, 71 аналогичным образом). При этом угол поворота диаграммы направленности определяется по номерам искательных обмоток 66, 68 и 70, подключенных, соответственно, к первому коммутатору 25 плюс угол поворота первого энкодера 58, а к третьему коммутатору 31 - плюс угол поворота второго энкодера 60 и к пятому коммутатору 37 - плюс угол поворота третьего энкодера 62 ротора гониометра 54, причем коррекция приводами 57, 59, 61 может быть также использована для точной подстройки минимума помехи.

4. При появлении интенсивной широкополосной помехи по результатам частотного анализа используются сигналы, поступающие в ПЭВМ 10 с выходов первого, второго и третьего смесителей 14, 18, 22 через первый, второй и третий управляемые фильтры 15, 19, 23 и четвертый, пятый и шестой АЦП 16, 20 и 24. В этом случае осуществляется пространственная селекция с помощью гониометра 54 и смесителей, формирующих диаграммы направленности с провалами, ориентированными минимумом на помеху. Требуемые амплитудные и фазовые соотношения сигналов формируются с помощью команд ПЭВМ 10, поступающих на управляющие входы первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого усилителей 2, 4, 6, 13, 17, 21.

Указанные режимы работы устройства могут быть реализованы одновременно в разных комбинациях, включая ориентацию диаграмм направленности минимумом на источник полезного сигнала. Размещение двух искательных обмоток вокруг каждой оси гониометра позволяет также, при необходимости, формировать дополнительную систему отсчета (X₁, Y₁, Z₁), под углом к основной (X, Y, Z). Соответственно, ориентация блока антенн может быть под углом к горизонтальной плоскости.

Для контроля усилительно-преобразовательных трактов предусмотрена подача калибровочных сигналов на первую, вторую и третью антенны 1, 3, 5 от, соответственно, первого, второго и третьего калибраторов 44, 46, 48, управляемых ПЭВМ 10 с помощью первого, второго и третьего ЦАП 43, 45, 47.

Информация, полученная в процессе работы, привязывается к единому времени с помощью блока 11 системы единого времени (GPS или Глонасс) и передается по назначению с помощью блока 12 связи с абонентами.

Таким образом, предлагаемое устройство для определения направления на источник сигналов в сравнении с прототипом обеспечивает возможность селекции источника сигналов в трехмерном пространстве.

Источники информации

1. Радио-грозо-пеленгатор, 2006, http://detect-ufo.narod.ru/pribor/detect_radio/pelengatr_01.html.

2. Агранат И.В. Перспективы исследования естественного электромагнитного излучения очень низкой частоты. Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, п. Паратунка, Камчатский край, УДК 551.594.21 (571.66) 2011 г.

Устройство для определения направления на источник сигнала, содержащее последовательно соединенные первую магнитную антенну и первый усилитель, последовательно соединенные вторую магнитную антенну, перпендикулярную первой магнитной антенне, и второй усилитель, последовательно соединенные третью антенну и третий усилитель, а также первый, второй и третий аналого-цифровые преобразователи (АЦП), подключенные к персональной электронно-вычислительной машине (ПЭВМ или микропроцессору), которая начинает цикл управления приемом и обработкой информации при превышении заданной величины сигналом от любой из указанных трех антенн, причем при появлении полезного сигнала производится вычисление направления на источник сигналов, отличающееся тем, что дополнительно содержит блок системы единого времени (GPS или Глонасс) и блок связи с абонентами, подключенные к ПЭВМ, последовательно соединенные четвертый усилитель, первый смеситель, первый управляемый фильтр и четвертый АЦП, последовательно соединенные пятый усилитель, второй смеситель, второй управляемый фильтр и пятый АЦП, последовательно соединенные шестой усилитель, третий смеситель, третий управляемый фильтр и шестой АЦП, последовательно соединенные первый коммутатор, четвертый управляемый фильтр и седьмой АЦП, последовательно соединенные второй коммутатор, пятый управляемый фильтр и восьмой АЦП, последовательно соединенные третий коммутатор, шестой управляемый фильтр и девятый АЦП, последовательно соединенные четвертый коммутатор, седьмой управляемый фильтр и десятый АЦП, последовательно соединенные пятый коммутатор, восьмой управляемый фильтр и одиннадцатый АЦП, последовательно соединенные шестой коммутатор, девятый управляемый фильтр и двенадцатый АЦП, последовательно соединенные первый цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) и первый калибратор, последовательно соединенные второй ЦАП и второй калибратор, последовательно соединенные третий ЦАП и третий калибратор, последовательно соединенные четвертый ЦАП и формирователь, а также десятый, одиннадцатый и двенадцатый управляемые фильтры, подключенные входами соответственно к первому, второму и третьему усилителям, а выходами подключенные соответственно к первому, второму и третьему АЦП, а также гониометр с тремя взаимно перпендикулярными осями X, Y, Z, выполненный с ротором, связанным посредством пружинных опор с тремя цифровыми снабженными энкодерами приводами поворота ротора соответственно по осям X, Y, Z, с размещенными на роторе взаимно перпендикулярно по осям X, Y, Z экранированными друг от друга первой, второй и третьей полевыми обмотками, подключенными соответственно к первому, второму и третьему усилителям, а также с m неподвижными первыми искательными обмотками и m неподвижными вторыми искательными обмотками, размещенными равномерно вокруг оси Z ротора и подключенными соответственно к первому и второму коммутаторам, с n неподвижными третьими искательными обмотками и n неподвижными четвертыми искательными обмотками, размещенными равномерно вокруг оси Y ротора и подключенными соответственно к третьему и четвертому коммутаторам, с s неподвижными пятыми искательными обмотками и s неподвижными шестыми искательными обмотками, размещенными равномерно вокруг оси X ротора и подключенными соответственно к пятому и шестому коммутаторам, причем искательные обмотки разделены экранами, первый, второй и третий смесители вторыми входами подключены соответственно к выходам первого коммутатора, третьего коммутатора и пятого коммутатора, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой усилители выполнены управляемыми по фазовому сдвигу и усилению с управляющими входами, подключенными к ПЭВМ, третья антенна выполнена магнитной и ориентирована перпендикулярно первой и второй магнитным антеннам, управляющие входы управляемых фильтров подключены к выходу формирователя, выходы первого, второго и третьего калибраторов подключены соответственно к первой, второй и третьей антеннам, четвертый, пятый и шестой усилители подключены входами соответственно к третьему, второму и первому усилителям, а приводы роторов, энкодеры, входы первого, второго, третьего и четвертого ЦАП, выходы с четвертого по двенадцатый АЦП и управляющие входы первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого коммутаторов подключены к ПЭВМ.

Группа изобретений относится к навигационным системам. Достигаемый технический результат - расширение ассортимента радиокомпасов, что достигается за счет использования в них определителя рассогласования продольной оси радиокомпаса с направлением на радиомаяк.

Способ обработки сигналов при многоканальной фазовой пеленгации источников радиоизлучений коротковолнового диапазона // 2527943

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при пеленгации источников радиоизлучений (ИРИ) коротковолнового (KB) диапазона. Достигаемый технический результат изобретения - повышение быстродействия обработки сигналов ИРИ KB диапазона, находящихся в трехмерном пространстве, при многоканальной фазовой пеленгации.

Способ определения координат источника радиоизлучения с борта летательного аппарата // 2510618

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для определения местоположения источника радиоизлучения (ИРИ). Достигаемый технический результат - повышение селективности ИРИ.

Устройство обработки сигналов навигационного радиолокатора // 2507528

Устройство обработки сигналов навигационного радиолокатора может быть использовано в судовых радиолокаторах надводной обстановки. Достигаемый технический результат - уменьшение времени швартовки без уменьшения безопасности движения судна.

Аварийный радиобуй // 2496116

Изобретение относится к радиотехнике и используется как аварийно-спасательный радиомаяк для передачи аварийного сообщения через искусственные спутники Земли системы КОСПАС-САРСАТ на станции приема и обработки информации аварийного сообщения.

Способ определения координат источника радиоизлучений коротковолнового диапазона // 2490661

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения координат источника радиоизлучений (ИРИ), в частности для определения координат ИРИ коротковолнового (КВ) диапазона в ходе радиомониторинга.

Устройство для определения направления на источник сигнала // 2485535

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. .

Способ пеленгации источников радиосигналов с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты в коротковолновом диапазоне // 2461015

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для пеленгования источников радиосигналов с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ) в коротковолновом (KB) диапазоне.

Способ определения координат источника радиоизлучений при амплитудно-фазовой пеленгации с борта летательного аппарата // 2432580

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения координат источников радиоизлучений (ИРИ), в частности для определения координат ИРИ при амплитудно-фазовой пеленгации с борта летательного аппарата (ЛА).

Ионосферный зонд-радиопеленгатор // 2399062

Изобретение относится к радиотехнике. .

Способ определения местоположения движущегося объекта после его крушения в результате аварии // 2587210

Изобретение относится к области обеспечения поисково-спасательных операций при авариях летательных и подводных объектов. Способ определения места крушения движущегося объекта характеризуется использованием устройств, снабженных воздухо- и водоплавающими носителями, активируемыми после отделения устройств от объекта, радиомаяками, идентификатором и навигатором, накопителями информации о состоянии объекта, системой связи и демаскирующими элементами для уверенного поиска и определения координат цепочки устройств на поверхности, по которой локализуют трассу и место непосредственно крушения объекта. Изобретение направлено на повышение эффективности поисково-спасательных работ. 2 з.п. ф-лы.

Способ синтезирования положенной относительной пеленгационной характеристики статического амплитудного датчика фасеточного типа отдалённого источника лучистого потока и устройство, его реализующее // 2610135

Изобретение относится к области приборостроения и касается дальнейшего совершенствования амплитудных датчиков фасеточного типа, участвующих в решении задач навигации, ориентации, стабилизации и положения мобильных объектов по Солнцу или источнику иной интенсивности. Способ разрешает проблему синтеза положенной относительной пеленгационной характеристики датчика, которая определяет позицию энергетического центра отдаленного лучистого источника относительно главной оси прямоугольной системы координат мобильного объекта. Сущность способа заключается в замене пассивных детекторов излучения - фотонных приемников датчика на гибридные пассивные модули, включающие пассивный детектор излучения с фронтально-плоской чувствительной поверхностью и пару тонких светонепроницаемых вертикальных стенок, расположенных по бокам вдоль угловой оси прямоугольной системы координат датчика, синтезировании с помощью гибридных пассивных модулей положенной относительной пеленгационной характеристики. Синтезирование - объединение конкретного набора гибридных модулей, что разрешает оптимизировать измерительные параметры датчика под решаемую задачу. Устройство - датчик (пассивный пеленгатор), реализующее способ, демонстрирует при соответствующем конструктивном и технологическом подходе построения путь получения минимальных значений величин массы, объема и электропотребления. Способ и устройство, реализующее способ, открывают новое направление построения пассивных фотоэлектрических пеленгаторов с обзорными окнами 10-360 градусов, по каждой координате, при минимальной погрешности угловых измерений в них. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

Способ определения координат наземного источника радиоизлучения при радиопеленговании с борта летательного аппарата // 2610150

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения координат наземных источников радиоизлучения (ИРИ) при радиопеленговании с борта летательного аппарата (ЛА). Достигаемый технический результат - повышение точности определения координат наземных ИРИ и снижение вычислительных затрат при радиопеленговании с борта ЛА. Указанный результат достигается за счет того, что осуществляют прием радиосигналов бортовой пеленгаторной антенной (БПА), частотную селекцию радиосигналов, определение линий радиопеленгов в азимутальной плоскости БПА, регистрацию полученных данных периодически отсчетами, формирование не менее одной независимой пары пересекающихся полуплоскостей положения наземного ИРИ, ортогональных азимутальной плоскости БПА, проходящих через каждую полученную линию радиопеленга, выбор и весовую обработку пар независимых отсчетов данных, учитывающих зависимости дисперсий оценок координат наземного ИРИ от взаимного расположения в пространстве ЛА и наземного ИРИ. При этом дополнительно введены операции формирования нормалей к полуплоскостям положения наземного ИРИ, определения не менее одной линии положения наземного ИРИ как линии пересечения независимой пары пересекающихся полуплоскостей положения наземного ИРИ, параметры которой определяют из условия ортогональности к вышеупомянутым нормалям, и определения координат наземного ИРИ как точки пересечения линии положения наземного ИРИ с поверхностью Земли с использованием итерационной процедуры ее поиска. Кроме того, при выборе и весовой обработке пар независимых отсчетов данных дополнительно учтены зависимости дисперсий оценок координат наземного ИРИ от параметров угловой ориентации БПА и от углов пересечения линии положения и нормалей к полуплоскостям положения наземного ИРИ с поверхностью Земли. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ приведения автономного необитаемого подводного аппарата // 2616446

Изобретение относится к области гидроакустических навигационных систем, а более конкретно к способам приведения автономных необитаемых подводных аппаратов при помощи гидроакустических средств. Достигаемый технический результат - сокращение до минимума набора регистрируемых параметров, необходимых для приведения подводного аппарата, при отсутствии синхронизации между маяком и подводным аппаратом. Технический результат достигается тем, что для приведения автономного необитаемого подводного аппарата используется один опорный гидроакустический маяк, излучающий сигналы через равные промежутки времени, для аппарата задается постоянная скорость движения , аппарат принимает сигналы от маяка, с помощью системы экстремального регулирования (СЭР) производится поиск оптимального угла пеленга на маяк; производят настройку маяка на периодическое излучение двух типов фазоманипулированных шумоподобных сигналов S1 и S2 с мощностью P(S1)>P(S2) и периодом T(S1)≥T(S2); по ходу движения аппарата регистрируют сигналы с помощью многоканального приемника, каждый из каналов которого настроен на определенное изменение длительности и частоты сигналов S1 и S2, вызванное влиянием эффекта Допплера; путем анализа корреляционной функции в каждом из каналов с помощью селектора максимума идентифицируют сигнал и производят оценку скорости взаимного сближения аппарата и маяка ; полученную оценку подают на вход СЭР и производят управление движительно-рулевым комплексом аппарата для поиска и поддержания курса, соответствующего максимальному значению ; при регистрации сигнала S2 уменьшают скорость движения аппарата ; при получении отрицательной оценки на выходе селектора максимума (прохождении аппаратом точки расположения маяка) производят остановку подводного аппарата. 4 ил.

Способ определения координат источника радиоизлучений с борта летательного аппарата // 2619915

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах радиомониторинга при решении задачи скрытого определения координат источников радиоизлучений (ИРИ), в частности для определения координат ИРИ с борта летательного аппарата (ЛА). Достигаемый технический результат изобретения – повышение точности определения координат ИРИ за счет обеспечения согласования по поляризации между приемной бортовой антенной системой (БАС) и полем приходящей электромагнитной волны. Способ основан на измерении трех ортогональных составляющих вектора напряженности электрического поля в пространстве Ела x, Ела y, Ела z, формировании вспомогательной плоскости, проходящей через центр БАС ЛА с координатами (xла, yла, zла) и перпендикулярной вектору напряженности электрического поля преобразованного в топоцентрическую систему координат, который определяется тремя ортогональными составляющими Ет x, Ет y, Ет z, определении линии положения ИРИ как линии пересечения каждой из вспомогательных плоскостей с поверхностью Земли и вычислении координат ИРИ в точке пересечения линий положения ИРИ, сформулированных в процессе движения ЛА. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ определения положения летательного аппарата относительно взлётно-посадочной полосы при посадке и система для его осуществления // 2620359

Изобретение относится к навигации, а именно к способам определения положения летательного аппарата (ЛА) относительно взлетно-посадочной полосы (ВПП) и системе осуществления одного из способов. Достигаемый технический результат - возможность определения на борту ЛА его пространственного положения относительно ВПП и отображения экипажу в реальном масштабе времени параметров этого положения, а также в возможности использования их для автоматизации посадки ЛА. Указанный результат достигается за счет того, что антенная система наземных радиомаяков излучает когерентные сигналы, которые принимают антенной радиоприемника на борту ЛА, преобразуют по частоте и измеряют их разности фаз, которые пропорциональны разности путей распространения сигналов от антенн радиомаяка до бортовой антенны ЛА, при этом антенная система каждого наземного радиомаяка сформирована определенным образом. Когерентность сигналов радиомаяка осуществляют посредством модуляции тональными сигналами с соответствующими частотами, при этом излучаемые антенной системой радиомаяка сигналы принимают на антенну бортового радиоприемника ЛА и обрабатывают определенным образом. По результатам определения на борту ЛА четырех направляющих косинусов, формируемых обоими радиомаяками, и знания базового размера системы посадки определяют в системе координат ВПП точку пересечения линий визирования ЛА из центров антенных систем радиомаяков, являющуюся точкой местонахождения ЛА относительно взлетно-посадочной полосы, затем вычисляют прямоугольные координаты положения ЛА относительно точки приземления ЛА на взлетно-посадочной полосе, которые преобразуют в необходимые экипажу навигационные элементы полета ЛА при посадке. Система, реализующая способ, содержит два наземных радиомаяка, которые устанавливают в районе приземления ЛА на ВПП по разные стороны от ее оси, симметрично относительно ее оси, на известном базовом расстоянии друг от друга, при этом на борту ЛА устанавливают пеленгатор с радиоприемником, вычислитель и дисплей, причем каждый радиомаяк содержит генератор радиосигнала, два генератора тонального сигнала, два модулятора, пять избирательных фильтров, пять усилителей мощности, антенную систему, содержащую пять антенн, из которых одну антенну устанавливают в центре антенной системы, а остальные устанавливают по периферии определенным образом относительно центральной антенны. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ определения координат источника радиоизлучений с борта летательного аппарата по двум азимутальным пеленгам // 2638177

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения местоположения источника радиоизлучения с борта летательного аппарата. Достигаемый технический результат - повышениее точности определения координат источников радиоизлучения УКВ диапазона на дальностях до летательного аппарата, близких к радиогоризонту. Указанный технический результат достигают за счет операций по формированию линии положения источника радиоизлучения и вычисления координат точки пересечения линии положения с поверхностью Земли, представленной эллипсоидом. 4 ил., 3 табл.

Способ определения координат источника радиоизлучения в трехмерном пространстве // 2643360

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в пассивных системах местоопределения (МО) источников радиоизлучения (ИРИ), размещенных на неровных участках местности. Достигаемый технический результат – снижение погрешности определения координат ИРИ. Сущность изобретения заключается в расположении четырех приемных пунктов (ПП), размещенных на беспилотных летательных аппаратах (БЛА) типа "мультикоптер" в районе предполагаемого нахождения ИРИ. В указанный район ПП доставляются посредством беспилотного или пилотируемого летательного аппарата среднего класса. В состав каждого ПП входят блок навигационно-временного обеспечения, ненаправленная антенна, панорамный приемник, приемопередатчик. В районе предполагаемого нахождения ИРИ приемные пункты распределяют в пространстве по команде с наземного пункта управления и обработки (НПУО), формируя, таким образом, разностно-дальномерную систему (РДС) МО. Приемные пункты располагают в вершинах тетраэдра: периферийные ПП в вершинах его нижнего основания, а опорный в вершине над основанием. В образованной РДС по сигналам блоков навигационно-временного обеспечения каждого ПП осуществляется определение их координат в пространстве, высокоточная привязка к собственной системе координат РДС и передача координатной информации о периферийных ПП на опорный. По команде с него все ПП выполняют поиск сигнала ИРИ в заданном частотном диапазоне и при обнаружении сигнала ретранслируют его на опорный. Прием и ретрансляция сигнала ИРИ приемными пунктами осуществляются их панорамными приемниками и приемопередатчиками соответственно. На опорном ПП на основе вычисления корреляции между сигналом, принятым на нем, и сигналами, ретранслированными с периферийных ПП, вычисляются и отправляются на НПУО координаты обнаруженного ИРИ. На НПУО оценивается значение погрешности полученных координат и в случае превышения требуемого значения, установленного оператором, осуществляется пересчет собственных координат всех ПП для их перестроения. Такое перестроение ПП относительно ИРИ выполняется до тех пор, пока погрешность определения его координат не установится ниже требуемого значения. 8 ил.

Способ активной пеленгации целей // 2643521

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах определения направления на цель, в том числе в радиолокации, радионавигации, связи. Достигаемый технический результат - повышение углового разрешения пеленгатором целей. Способ пеленгации заключается в последовательном зондировании смежных угловых направлений в заданном секторе с шагом изменения угла, обеспечивающим требуемое угловое разрешение целей, и построении пеленгационной характеристики, на основании которой принимают решение о наличии или отсутствии целей. Согласно изобретению сектор построения пеленгационной характеристики последовательно зондируют на разных частотах, диапазон изменения которых выбирают таким, чтобы за счет имеющейся разности дальностей до целей обеспечить изменение разности фаз отраженных от них когерентных сигналов на наибольшей и наименьшей частотах зондирования на величину, кратную 2π, а шаг изменения частоты выбирают таким, чтобы обеспечить получение формы пеленгационной характеристики с детальностью, позволяющей принять решение о количестве целей. 5 ил.

Навигационная система // 2644616

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в береговых радиолокаторах надводной обстановки. Достигаемый технический результат – повышение безопасности швартовки судна при уменьшении времени ее проведения. Указанный результат достигается за счет того, что навигационная система содержит береговой радиолокатор, курсовой указатель судна, отражатели в месте швартовки судна при отсутствии судна, береговой датчик направления движения судна к месту швартовки судна с шифрацией порта, корабельный приемник направления движения к месту швартовки судна с дешифрацией порта, береговой приемник направления движения к месту швартовки судна, определенным образом взаимосвязанные между собой. 1 ил.