Устройство имитации радиоэлектронной обстановки

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к устройствам имитации радиоэлектронной обстановки. Техническим результатом изобретения является возможность имитации радиоэлектронной обстановки для оценки точности определения местоположения источников радиоизлучения (ИРИ) радиотехническими средствами разностно-дальномерным способом. Устройство имитации радиоэлектронной обстановки содержит блок управления, параллельно соединенный с блоком формирования опорного сигнала и блоком расчета временных задержек, соединенный с блоком хранения временных задержек, N выходов которого соединены с N линиями задержек. Устройство обеспечивает возможность имитации функционирования ИРИ с заданным положением относительно приемных постов радиотехнического средства определения местоположения ИРИ разностно-дальномерным способом. Для этого устройство выполнено с возможностью формирования в выходных каналах имитации радиоэлектронной обстановки сигналов с временными задержками, рассчитанными в соответствии с введенной в блок управления геометрией расположения ИРИ и приемных постов радиотехнического устройства определения местоположения ИРИ. 1 ил.

 

Область применения

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к устройствам имитации радиоэлектронной обстановки и может быть использовано для оценки точности определения местоположения источников радиоизлучения (ПРИ) радиотехническими средствами разностно-дальномерным способом.

Уровень техники

Известен имитатор навигационных сигналов [1. Россия, патент №123976, G01S 7/40, 2013] космических аппаратов, предназначенный для формирования радиосигналов, сходных по структуре с сигналами, излучаемыми такими устройствами.

Известно также одноканальное устройство для имитации периодических сигналов переменной частоты [2. Патент ЕР №030053, G01S 7/40, 1981]. Оно состоит из генератора синхросигнала заданной частоты, устройства управления, управляемого делителя, ЭВМ и цифроаналогового преобразователя.

Известно устройство имитации радиоэлектронной обстановки [3. Россия, патент №2687270, G01S 7/40, 2018]. Оно состоит из генератора синхросигналов и последовательно соединенных блоков управления, запоминающего устройства и накапливающего сумматора, второй вход которого соединен с выходом генератора синхросигналов, N каналов формирования сигналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные запоминающее устройство хранения значений фазовых сдвигов, фазосдвигающее устройство и блок формирования сигнала и может быть использовано при оценке качества и настройке средств радиомониторинга, определяющих местоположение ИРИ угломерным способом, а также для обучения обслуживающего персонала указанных средств, применительно к реальным условиям применения.

Недостатком указанных устройств является невозможность имитации радиоэлектронной обстановки для оценки качества и настройки радиотехнических средств определения местоположения ИРИ разностно-дальномерным способом.

Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого устройства по технической сущности и достигаемому техническому результату является устройство - имитатор радиосигналов [4. Россия, патент №2591045, G01S 7/02, 2016], позволяющий имитировать работу реального ИРИ с заданного азимута и содержащий генератор синхросигналов, устройство управления, запоминающее устройство, накапливающий сумматор, а также N-каналов формирования сигналов, каждый из которых содержит запоминающее устройство хранения значений фазовых сдвигов, фазосдвигающее устройство и устройство формирования сигнала.

Недостатком указанного устройства является невозможность имитации радиоэлектронной обстановки для оценки точности определения местоположения ИРИ радиотехническими средствами разностно-дальномерным способом.

Цель изобретения - обеспечение возможности имитации радиоэлектронной обстановки для оценки точности определения местоположения ИРИ радиотехническими средствами разностно-дальномерным способом.

Сущность изобретения

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей известного имитатора радиосигналов, а именно имитация радиоэлектронной обстановки для оценки точности определения местоположения ИРИ радиотехническими средствами разностно-дальномерным способом, за счет одновременного формирования сигналов с различными временными задержками на N каналах устройства имитации относительно времени формирования сигнала на опорном канале (без временной задержки).

Технический результат достигается тем, что устройство включает в свой состав блок управления, параллельно соединенный с блоком формирования опорного сигнала и блоком расчета временных задержек, при этом блок расчета временных задержек соединен с блоком хранения временных задержек, N выходов которого соединены с N линиями задержек и обеспечивает возможность имитации функционирования источника радиоизлучения путем формирования сигналов в выходных каналах устройства имитации с временными задержками, рассчитанными с учетом введенной оператором геометрии расположения ИРИ и приемных постов радиотехнического устройства с целью оценки точности определения местоположения ИРИ радиотехническими средствами разностно-дальномерным способом.

Временной сдвиг сигнала в каждом N канале, формируемый соответствующей линией задержки относительно опорного канала, определяется заданной оператором геометрией расположения приемных постов радиотехнического средства определения местоположения ИРИ разностно-дальномерным способом (количество приемных постов и расстояние между ними) и заданным положением ИРИ относительно приемных постов радиотехнического средства, что согласно [4. Р.В. Волков, С.В. Дворников, В.Н. Саяпин, А.Н. Симонов. Основы построения и функционирования разностно-дальномерных систем координатометрии источников радиоизлучений. / Под ред. Р.В. Волкова: Учеб. пособие. - СПб.: ВАС, 2013. 116 с., с. 19-21] позволяет оценить точность определения местоположения ИРИ радиотехническим средством при подключении его приемных постов к выходам устройства имитации радиоэлектронной обстановки.

Оценка точности определения местоположения ИРИ радиотехническим средством может быть осуществлена оператором путем сравнения координат ИРИ, рассчитанных радиотехническим средством с помощью устройства имитации радиоэлектронной обстановки, и координат, введенных оператором в блоке управления устройства имитации.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства имитации радиоэлектронной обстановки.

Блок управления предназначен для выбора параметров формируемого сигнала (центральная частота), и указания геометрии взаимного расположения ПРИ и приемных постов радиотехнического средства определения местоположения ИРИ разностно-дальномерным способом.

Блок расчета временных задержек предназначен для расчета значений временных задержек для каждого приемного поста радиотехнического средства определения местоположения ИРИ разностно-дальномерным способом с учетом введенной оператором в блоке управления геометрии взаимного расположения ИРИ и приемных постов радиотехнического средства и передачи значений в блок хранения временных задержек.

Блок хранения временных задержек предназначен для буферного (оперативного) хранения значений, вносимых в формируемый сигнал временных сдвигов в соответствии с введенной оператором в блоке управления геометрии взаимного расположения ИРИ и приемных постов радиотехнического средства.

Блок расчета временных задержек, блок хранения временных задержек могут быть реализованы на основе микроконтроллера, например «ATmega64A» (http://www.atmel.com/devices/-atmega-64A.aspx).

Блок формирования опорного сигнала предназначен для формирования радиоимпульсов на заданной в блоке управления несущей частоте.

Блок формирования опорного сигнала может быть выполнен в виде синтезатора частот прямого цифрового синтеза, например «AD9959» (http://www.analog.com/ru/rfif-components/direct-digital-synthesis-dds/ad9959/products/product.html).

Линии задержки предназначены для формирования временной задержки опорного сигнала в каждом канале, на основе рассчитанных значений временных задержек и переданных от блока хранения временных задержек.

Линия задержки может быть выполнена в виде программируемой линии задержки, например «PADL6A» (http://www.gigabaudics.com/PADL6Zpadl6.html).

Устройство имитации радиоэлектронной обстановки работает следующим образом.

С блока управления (выход 1) на блок расчета временных задержек поступают данные в соответствии с введенной оператором геометрией взаимного расположения ИРИ и приемных постов радиотехнического средства, в котором происходит расчет временных задержек для настройки каждой линии задержки, согласно выражению:

где - разность расстояний между i-ым приемным постом радиотехнического устройства до ИРИ и опорным приемным постом до ИРИ [5. Р.В. Волков, С.В. Дворников, В.Н. Саяпин, А.Н. Симонов. Основы построения и функционирования разностно-дальномерных систем координатометрии источников радиоизлучений. / Под ред. Р.В. Волкова: Учеб. пособие. - СПб.: ВАС, 2013. 116 с., с. 23-29].

С блока расчета временных задержек рассчитанные значения поступают в блок хранения временных задержек для буферного (оперативного) хранения. С блока хранения временных задержек (выход 1, …, выход N) на соответствующие линии задержки поступают значения временных задержек, одновременно с блока формирования опорного сигнала, на выбранной оператором частоте, значение которой передано от блока управления (выход 2), на все линии задержки поступает опорный сигнал на выбранной оператором в блоке управления частоте, и с учетом соответствующей временной задержки на выходе каждой линии задержки формируется копия опорного сигнала сдвинутая по времени относительно сигнала в канале без временной задержки (опорного), согласно введенной оператором геометрии взаимного расположения ИРИ и приемных постов радиотехнического средства [5. Р.В. Волков, С.В. Дворников, В.Н. Саяпин, А.Н. Симонов. Основы построения и функционирования разностно-дальномерных систем координатометрии источников радиоизлучений. / Под ред. Р.В. Волкова: Учеб. пособие. - СПб.: ВАС, 2013. 116 с., с. 19-21].

Таким образом, на выходе каждого канала устройства имитации радиоэлектронной обстановки будет сформирован сигнал согласно выражению:

где - частота опорного сигнала, - временная задержка сигнала с i-го канала, обеспечиваемая i-ой линией задержки и рассчитанная согласно введенной оператором геометрии взаимного расположения ИРИ и приемных постов радиотехнического средства с помощью выражения (1), относительно сигнала опорного канала (i=0) без временной задержки (Δt₀=0).

Сравнение предложенного устройства с прототипом и аналогами позволяет сделать вывод, что оно соответствует критерию новизны и обладает существенным отличием. Положительный эффект достигается за счет включения в состав устройства имитации радиоэлектронной обстановки указанных средств и выполнением ими описанных выше задач, что обеспечивает возможность имитации радиоэлектронной обстановки для оценки точности определения местоположения ИРИ радиотехническими средствами разностно-дальномерным способом.

На основании приведенного описания из известных комплектующих, в том числе приведенных выше в качестве примеров, с применением известного в радиоэлектронной промышленности технологического оборудования устройство имитации радиоэлектронной обстановки может быть изготовлено и использовано по своему функциональному назначению. Таким образом, предлагаемое устройство имитации радиоэлектронной обстановки способ соответствует критерию изобретения «применимость».

Устройство имитации радиоэлектронной обстановки, содержащее блок управления, параллельно соединенный с блоком формирования опорного сигнала и блоком расчета временных задержек, при этом блок расчета временных задержек соединен с блоком хранения временных задержек, N выходов которого соединены с N линиями задержек, отличающийся тем, что обеспечена возможность имитации функционирования источника радиоизлучения с заданным положением относительно приемных постов радиотехнического средства определения местоположения источника радиоизлучения разностно-дальномерным способом путем формирования в выходных каналах устройства имитации, количество которых соответствует приемным постам радиотехнического устройства определения местоположения, сигналов с временными задержками, рассчитанными в соответствии с введенной в блоке управления геометрией расположения источника радиоизлучения и приемных постов радиотехнического устройства определения местоположения источников радиоизлучения, а также на основе принципа определения местоположения источников радиоизлучения разностно-дальномерным способом.