RU2251709C1 - Mode of determination of distance to the source of radio-frequency emission and the speed of closing in of a flying vehicle with it - Google Patents
Mode of determination of distance to the source of radio-frequency emission and the speed of closing in of a flying vehicle with it Download PDFInfo
- Publication number
- RU2251709C1 RU2251709C1 RU2003127889/09A RU2003127889A RU2251709C1 RU 2251709 C1 RU2251709 C1 RU 2251709C1 RU 2003127889/09 A RU2003127889/09 A RU 2003127889/09A RU 2003127889 A RU2003127889 A RU 2003127889A RU 2251709 C1 RU2251709 C1 RU 2251709C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iri
- angles
- values
- bearing
- radio signals
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 235000006732 Torreya nucifera Nutrition 0.000 claims 1
- 244000111306 Torreya nucifera Species 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 241000238876 Acari Species 0.000 description 1
- 241001415849 Strigiformes Species 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиолокации, в частности, к пассивным радиолокационным системам (ПРЛС), предназначенным для обнаружения источников радиоизлучения (ИРИ), определения угловых координат ИРИ, дальности до них и скорости сближения с ними.The invention relates to radar, in particular, to passive radar systems (RLS), designed to detect sources of radio emission (IRI), determine the angular coordinates of the IRI, their distance and approach speed with them.
Известны способы определения координат ИРИ с помощью радиолокационных систем (РЛС), работающих в пассивном режиме, называемом режимом пеленгации излучений [1, с.494-496; 2, с.12-43; 3, с.8-19] и способы определения местоположения ИРИ, описанные в литературе [4, с.67-69] и классифицируемые как разностно-дальномерный, разностно-частотный и пеленгационный способы. Недостатками этих способов являются: необходимость наличия как минимум двух пунктов приема сигналов и системы передачи данных с одного летательного аппарата (ЛА) на другой и обратно для отождествления пеленгов ИРИ, а также либо низкая точность определения дальности до ИРИ и скорости сближения с ним, либо большое время измерения координат.Known methods for determining the coordinates of IRI using radar systems (radar) operating in a passive mode, called the direction finding mode of radiation [1, p. 494-496; 2, p. 12-43; 3, pp. 8-19] and methods for determining the location of IRI, described in the literature [4, pp. 67-69] and classified as difference-rangefinder, difference-frequency and direction-finding methods. The disadvantages of these methods are: the need for at least two points of signal reception and a data transmission system from one aircraft (LA) to another and vice versa for identifying bearings of the IRI, as well as either low accuracy in determining the distance to the IRI and the speed of convergence with it, or large coordinate measurement time.
Также известны способы определения дальности до ИРИ на одном ЛА, которые основаны на угловых измерениях, выполняемых последовательно во времени [3, с.8-19]. Погрешность определения дальности до ИРИ при этих способах достигает 25% от измеряемой дальности до ИРИ. Без специального маневра ЛА такие способы практически непригодны. Для получения удовлетворительной точности необходимо значительное (десятки секунд) время, затрачиваемое на определение дальности до ИРИ.Also known are methods for determining the range to Iran on one aircraft, which are based on angular measurements performed sequentially in time [3, pp. 8-19]. The error in determining the range to the IRI with these methods reaches 25% of the measured range to the IRI. Without a special aircraft maneuver, such methods are practically unsuitable. To obtain satisfactory accuracy, significant (tens of seconds) time is required for determining the range to the IRI.
Известен способ определения дальности до ИРИ и скорости сближения с ИРИ [5], основанный на использовании кинематических соотношений, связывающих относительное движение ЛА и неманеврирующего ИРИ. Недостатками указанного способа являются: недопустимо большие ошибки определения дальности и скорости сближения при маневрировании ИРИ и необходимость выполнения специального маневра ЛА носителем ПРЛС.A known method for determining the distance to the IRI and the approximation rate with the IRI [5], based on the use of kinematic relations connecting the relative motion of the aircraft and non-maneuvering IRI. The disadvantages of this method are: unacceptably large errors in determining the range and speed of approach during maneuvering the IRI and the need to perform a special maneuver of the aircraft by the PRLS carrier.
Из известных технических решений наиболее близким (прототипом) является пассивный триангуляционный способ определения дальности до движущегося источника радиоизлучения [6, с.459-460], состоящий в том, что на ЛА для определения дальности до ИРИ выполняют следующее:Of the known technical solutions, the closest (prototype) is a passive triangulation method for determining the range to a moving source of radio emission [6, p. 459-460], which consists in the following:
- в момент времени t1 принимают радиосигналы от ИРИ и измеряют значения углов поворота антенны в горизонтальной φаги и вертикальной φави плоскостях (здесь и далее подстрочные символы “г” и “в” обозначают, что тот или иной параметр принадлежит соответственно к горизонтальной и вертикальной плоскости);- at time t 1 receive radio signals from the IRI and measure the angle of rotation of the antenna in the horizontal φ agi and vertical φ air planes (hereinafter, the subscript characters “g” and “c” indicate that this or that parameter belongs respectively to the horizontal and vertical plane);
- по принятым радиосигналам и измеренным значениям углов поворота антенны оценивают значения углов пеленга ИРИ , и угловых скоростей линии визирования , в соответствующих плоскостях;- according to the received radio signals and the measured values of the angles of rotation of the antenna, the angles of the IRI bearing are estimated , and angular velocities of the line of sight , in appropriate planes;
- по формулам- according to the formulas
вычисляют экстраполированные на время t2=t1+Δt, где Δt - временной интервал обработки принимаемых от ПРИ радиосигналов, значения углов пеленга ИРИ в горизонтальной φэг и вертикальной φэв плоскостях, которые запоминают;calculate extrapolated for a time t 2 = t 1 + Δt, where Δt is the time interval for processing received from PRI radio signals, the angles of the bearing of the IRI in the horizontal φ eg and vertical φ ev planes that remember;
- по экстраполированным значениям углов пеленга ИРИ φэг, φэв формируют в обеих плоскостях сигналы управления антенной uaг, uaв для обеспечения сопровождения ИРИ по направлению;- according to the extrapolated values of the angles of the IRI bearing φ φ eg , φ ev form antenna control signals u ag , u av in both planes to ensure the direction of the IRI;
- значения оценок углов пеленга ИРИ , и угловых скоростей линии визирования и , выдают потребителям информации;- the values of the estimates of the angles of the bearing IRI , and angular velocities of the line of sight and , give out information to consumers;
- в момент времени t2 снова принимают радиосигналы от ИРИ, измеряют значения углов поворота антенны в горизонтальной φаги и вертикальной φави плоскостях и измеряют скорость ЛА V;- at time t 2 again receive radio signals from the IRI, measure the angle of rotation of the antenna in the horizontal φ agi and vertical φ air planes and measure the speed of the aircraft V;
- по принятым радиосигналам и измеренным значениям углов поворота антенны снова оценивают значения углов пеленга ИРИ , и угловых скоростей линии визирования , в соответствующих плоскостях;- according to the received radio signals and the measured values of the angles of rotation of the antenna, the angles of the IRI bearing are again estimated , and angular velocities of the line of sight , in appropriate planes;
- вычисляют дальность Д до ИРИ по формуле- calculate the distance D to Iran according to the formula
- оцененные значения углов пеленга ИРИ , , угловых скоростей линии визирования , и дальности Д выдают потребителям информации.- estimated values of the angles of the bearing IRI , angular velocities of the line of sight , and range D give consumers information.
Недостатками указанного способа являются: большое (несколько десятков секунд) время, затрачиваемое на определение дальности до ИРИ, большая ошибка определения дальности до ИРИ и невозможность измерения скорости сближения ЛА с ИРИ.The disadvantages of this method are: a large (several tens of seconds) the time taken to determine the distance to the IRI, a large error in determining the range to the IRI and the inability to measure the speed of approach of the aircraft with the IRI.
Таким образом, задачей изобретения является существенное снижение времени, затрачиваемого на определение дальности до ИРИ, излучающего импульсные радиосигналы с высокой частотой повторения импульсов (ВЧПИ), повышение точности определения дальности до ИРИ и определение скорости сближения с ним.Thus, the object of the invention is to significantly reduce the time taken to determine the distance to the IRI, emitting pulsed radio signals with a high pulse repetition rate (VCHPI), increase the accuracy of determining the distance to the IRI and determine the speed of convergence with it.
Поставленная задача достигается тем, что наряду с оцениванием значений углов пеленга ИРИ и угловых скоростей линии визирования измеряют частоту повторения импульсов Fп принятых радиосигналов, максимальное Тмакс и минимальное Тмин значения периода повторения импульсов этих радиосигналов, а также длительность цикла Тц изменения периода повторения этих импульсов, которые используют как для вычисления дальности до ИРИ и скорости сближения с ним, так и для получения их оцененных значений.This object is achieved in that in addition to evaluating the values of the angles of the IRI bearing and the angular velocities of the line of sight, the pulse repetition rate F p of the received radio signals, the maximum T max and minimum T min of the pulse repetition period of these radio signals, as well as the cycle duration T c change the repetition period are measured these pulses, which are used both to calculate the distance to the IRI and the speed of approach with it, and to obtain their estimated values.
Согласно предлагаемому способу выполняют следующее:According to the proposed method, the following is performed:
- в момент времени t1 принимают радиосигналы от ИРИ и измеряют значения углов поворота антенны в горизонтальной φaг и вертикальной φав плоскостях;- at time t 1 receive the radio signals from the IRI and measure the angle of rotation of the antenna in the horizontal φ ag and vertical φ AB planes;
- по принятым радиосигналам и измеренным значениям углов поворота антенны известным способом, например приведенным в [7, стр.289-298; 8], оценивают значения углов пеленга ИРИ , и угловых скоростей его линии визирования , в двух плоскостях;- according to the received radio signals and the measured values of the angle of rotation of the antenna in a known manner, for example, given in [7, p. 289-298; 8], evaluate the angles of the bearing IRI , and angular velocities of its line of sight , in two planes;
- по оцененным значениям углов пеленга ПРИ и угловых скоростей его линии визирования известным способом, например приведенным в [6, с.459-460; 8], вычисляют экстраполированные значения углов пеленга ИРИ φэг и φэв на следующий такт обработки сигналов, по которым любым из известных способов, например, приведенным в [6, стр.459-460; 8], формируют сигналы управления антенной для ее установки в направлении на ИРИ;- according to the estimated values of the angles of the bearing of the PRI and the angular velocities of its line of sight in a known manner, for example, given in [6, p.459-460; 8], calculate the extrapolated values of the angles of the bearing of the IRI φ eg and φ ev to the next clock cycle of the signals, according to which by any of the known methods, for example, given in [6, p. 459-460; 8], form the antenna control signals for its installation in the direction of the IRI;
- экстраполированные значения углов пеленга ИРИ φэг и φэв запоминают;- extrapolated values of the angles of the bearing IRI φ eg and φ ev remember;
- измеряют частоту повторения импульсов Fп принятых радиосигналов и,- measure the pulse repetition rate F p the received radio signals and,
- если частота повторения импульсов Fп принятых радиосигналов низкая или средняя, выполняют следующее [6, с.459-460]:- if the pulse repetition rate F p the received radio signals is low or medium, perform the following [6, p.459-460]:
- в момент времени t2=t1+Δt, где Δt - временной интервал обработки принимаемых от ИРИ радиосигналов, измеряют скорость ЛА V, значения углов поворота антенны в горизонтальной φаг и вертикальной φав плоскостях и принимают радиосигналы от ИРИ;- at time t 2 = t 1 + Δt, where Δt is the time interval for processing radio signals received from the IRI, the speed of the aircraft V, the angles of rotation of the antenna in the horizontal φ ar and vertical φ av planes are measured and receive radio signals from the IRI;
- по принятым радиосигналам и измеренным значениям углов поворота антенны оценивают значения углов пеленга ИРИ , и угловых скоростей линии визирования , в соответствующих плоскостях;- according to the received radio signals and the measured values of the angles of rotation of the antenna, the angles of the IRI bearing are estimated , and angular velocities of the line of sight , in appropriate planes;
- измеряют значение скорости ЛА V;- measure the value of the speed of the aircraft V;
- вычисляют дальность Д до ПРИ по формуле- calculate the distance D to PRI by the formula
- оцененные значения углов пеленга ИРИ , , угловых скоростей линии визирования , и дальности Д выдают потребителям информации;- estimated values of the angles of the bearing IRI , angular velocities of the line of sight , and D ranges give out information to consumers;
- если частота повторения импульсов Fп принятых радиосигналов высокая, то:- if the pulse repetition rate F p the received radio signals is high, then:
- измеряют максимальное Тмакс и минимальное Тмин значения периода повторения импульсов принятых радиосигналов, а также длительность цикла Тц изменения периода повторения этих импульсов;- measure the maximum T max and minimum T min values of the pulse repetition period of the received radio signals, as well as the cycle duration T c change the repetition period of these pulses;
- вычисляют дальность до ИРИ Д и скорость сближения с ИРИ Vсб по формулам- calculate the distance to the IRI D and the speed of rapprochement with the IRI V sat according to the formulas
где С - скорость распространения электромагнитных волн, а символ INT означает операцию округления до целого полученного в фигурных скобках числа. (Вывод формул (2) и (3) приведен в Приложении);where C is the speed of propagation of electromagnetic waves, and the symbol INT means the operation of rounding to the whole number obtained in braces. (The derivation of formulas (2) and (3) is given in the Appendix);
- вычисленные значения дальности Д и скорости сближения Vсб известным способом, например приведенным в [7, с.231], фильтруют, формируя их оцененные значения и ;- the calculated values of the range D and the approach speed V sb in a known manner, for example, given in [7, p.231], are filtered, forming their estimated values and ;
- оцененные значения углов пеленга ИРИ , , угловых скоростей линии визирования , , дальности и скорости сближения выдают потребителям информации.- estimated values of the angles of the bearing IRI , angular velocities of the line of sight , , range and approach speeds give consumers information.
Далее через интервал времени Δt, описанные действия повторяют.Further, after a time interval Δt, the described actions are repeated.
Для лучшего понимания предлагаемого способа как процесса выполнения действий над материальным объектом с помощью материальных средств и подтверждения возможности осуществления заявляемого изобретения на фиг.1 представлена структурная схема измерителя дальности до ИРИ и скорости сближения с ним (ИДиС), где:For a better understanding of the proposed method as a process of performing actions on a material object with the help of material means and confirming the possibility of carrying out the claimed invention, Fig. 1 shows a structural diagram of a distance meter to the IRI and the approximation speed with it (IDiS), where:
1 - пеленгатор;1 - direction finder;
2 - первый вычислитель;2 - the first computer;
3 - измеритель параметров радиосигналов;3 - meter parameters of radio signals;
4 - датчик воздушной скорости (ДВС);4 - airspeed sensor (ICE);
5 - второй вычислитель;5 - second calculator;
6 - синхронизатор;6 - synchronizer;
7 - обнаружитель;7 - detector;
8 - запоминающее устройство (ЗУ);8 - storage device (memory);
9 - потребители информации;9 - consumers of information;
10 - коммутатор;10 - switch;
11 - третий вычислитель.11 - the third computer.
На данной фигуре символом ИРИ обозначен источник радиоизлучения.In this figure, the IRI symbol indicates the source of radio emission.
Пеленгатор 1 с входящими в его состав антенной, моноимпульсным устройством суммарно-разностной обработки сигналов, приемным устройством, цифроаналоговым преобразователем, приводом антенны и датчиками углового положения антенны в горизонтальной и вертикальной плоскостях, построен известным способом [8]. Он по принятым от ИРИ радиосигналам формирует два нормированных сигнала ошибки пеленгации Δг/∑ и Δв/е в горизонтальной и вертикальной плоскостях соответственно и суммарный сигнал ∑.Direction finder 1 with its antenna, monopulse device for total-difference signal processing, receiver, digital-to-analog converter, antenna drive and sensors for the angular position of the antenna in horizontal and vertical planes, is constructed in a known manner [8]. He received radio signals from the emitter generates two normalized error signal DF Δ g / Σ and Δ a / e in the horizontal and vertical planes, respectively, and a sum signal Σ.
Каждый из вычислителей реализован в типовой электронно-вычислительной машине общего назначения, входящей в настоящее время в состав любой радиолокационной станции.Each of the computers is implemented in a typical general-purpose electronic computer, which is currently part of any radar station.
Измеритель параметров радиосигналов 3 - типовой измеритель временных интервалов, предназначенный для измерения частоты повторения импульсов Fп принятых радиосигналов, максимального Тмакс и минимального Тмин значений периода повторения импульсов принятых радиосигналов, а также длительности цикла Тц изменения периода повторения этих импульсов.Radio signal parameter meter 3 is a typical time interval meter designed to measure the pulse repetition rate F p of received radio signals, the maximum T max and minimum T min values of the pulse repetition period of the received radio signals, as well as the cycle duration T c of the change in the repetition period of these pulses.
Синхронизатор 6 - типовое синхронизирующее устройство, вырабатывающее видеоимпульсы, являющиеся синхроимпульсами для всех блоков ИДиС.Synchronizer 6 is a typical synchronizing device that generates video pulses, which are sync pulses for all IDs blocks.
Обнаружитель 7 - типовой обнаружитель сигналов, обеспечивающий обнаружение сигналов с высокой частотой повторения импульсов.Detector 7 is a typical signal detector that provides detection of signals with a high pulse repetition rate.
ЗУ 8 - типовое запоминающее устройство.Memory 8 - a typical storage device.
Коммутатор 10 - типовое коммутирующее устройство, которое при наличии управляющего сигнала uyпp на его коммутируемом входе коммутирует сигналы с его второго и третьего входов на первый и второй выходы соответственно, а при отсутствии управляющего сигнала uyпp - с его первого входа на первый выход. Входы и выходы коммутатора на фигуре обозначены цифрами.Switch 10 is a typical switching device which, in the presence of a control signal u yпр at its switched input, switches signals from its second and third inputs to the first and second outputs, respectively, and in the absence of a control signal u yпp - from its first input to the first output. The inputs and outputs of the switch in the figure are indicated by numbers.
ИДиС, в котором реализован заявленный способ определения дальности до ИРИ и скорости сближения с ним, работает следующим образом.IDS, which implements the claimed method for determining the distance to the IRI and the speed of convergence with it, works as follows.
В ЗУ 8 вводят значения: Δt - интервала обработки сигналов; С - скорости света; αд, βv, αφ, βω - постоянные коэффициенты усиления в α-, β-фильтрах “дальность - скорость” (αд, βv) и “угол - угловая скорость линии визирования” (αφ, βω) [9].In memory 8 enter the values: Δt - signal processing interval; C is the speed of light; α d , β v , αφ, βω are constant amplification factors in α-, β-filters “range - speed” (α d , β v ) and “angle - angular velocity of the line of sight” (αφ, βω) [9].
В момент времени t1 с помощью пеленгатора 1 принимают радиосигналы от ИРИ и по ним формируют суммарный сигнал ∑ и нормированные сигналы ошибок пеленгации Δг/∑ и Δв/∑ для горизонтальной и вертикальной плоскостей соответственно. Последние подают в первый вычислитель 2.At time t 1 by taking one radio direction finder by IRI and formed thereon a sum signal Σ and normalized error signals Δ DF g / Σ and Δ a / Σ horizontal and vertical planes respectively. The latter serves in the first calculator 2.
С помощью датчиков углового положения, расположенных в пеленгаторе 1, измеряют значения углов поворота антенны φaг и φав в соответствующих плоскостях и подают их в первый вычислитель 2.Using the angular position sensors located in the direction finder 1, the values of the antenna rotation angles φ ag and φ av are measured in the respective planes and fed to the first calculator 2.
В первом вычислителе 2 по разностным сигналам Δг/∑ и Δв/∑ и по значениям углов поворота антенны αaг, αав на основе алгоритмов α-, β-фильтрации [9] определяют оцененные значения углов пеленга , ИРИ, угловых скоростей линии визирования , , а также экстраполированные на время t2=t1+Δt значения углов пеленга φэг, φэв ИРИ в горизонтальной и вертикальной плоскостях по формулам:In the first calculator 2 for difference signals Δ g / Σ and Δ a / Σ values and rotation angles of the antenna AH α, α av algorithms based on α-, β-filter [9] is determined estimated values of the bearing angles , Iran, angular velocity line of sight , as well as extrapolated for a time t 2 = t 1 + Δt values of the angles of the bearing φ eg , φ ev IRI in the horizontal and vertical planes according to the formulas:
где αφ, βω - постоянные коэффициенты усиления, значения которых во второй вычислитель 2 подают из ЗУ 8; φГ0 и φв0 - значения пеленгов ИРИ в начальный момент времени работы ИДиС, вводимые во второй вычислитель 2 из ЗУ 8 в виде целеуказаний; Δt - интервал обработки сигналов, значение которого подают во второй вычислитель 2 из ЗУ 8; k - дискретные моменты времени (такты) работы ИДиС.where αφ, βω are constant gain factors, the values of which are supplied to the second computer 2 from the memory 8; φ Г0 and φ в0 are the values of the bearings of the IRI at the initial instant of the IDiS operation, entered into the second computer 2 from the memory 8 in the form of target designations; Δt is the signal processing interval, the value of which is supplied to the second computer 2 from the memory 8; k - discrete time instants (ticks) of IDiS operation.
Здесь же по формуламHere, according to the formulas
uu агag =φ= φ эгeg -φ-φ агag ;;
uu авav =φ= φ эвev -φ-φ авav
определяют сигналы управления антенной uaг и uaв, которые подают в пеленгатор 1, где их преобразуют в аналоговую форму и подают на привод управления антенной, который поворачивает антенну пеленгатора 1 в направление ИРИ.determine the antenna control signals u a g and u a b , which are fed to the direction finder 1, where they are converted to analog form and fed to the antenna control drive, which rotates the direction finder antenna 1 in the direction of the IRI.
Экстраполированные значения углов пеленга φэг, φэв ИРИ с выхода первого вычислителя 2 выдают в ЗУ 8, где их запоминают.The extrapolated values of the angles of the bearing φ eg , φ ev IRI from the output of the first calculator 2 are given in the memory 8, where they are stored.
С помощью измерителя параметров радиосигналов 3 по суммарному сигналу ∑, подаваемому из пеленгатора 1, известным способом, например описанным в [2, с.12-43], измеряют значение частоты повторения импульсов Fп принятых радиосигналов, максимальное Тмакс и минимальное Тмин значения периода повторения импульсов принятых радиосигналов, а также длительность цикла Тц изменения периода повторения этих импульсов.Using the parameter meter of the radio signals 3 by the total signal ∑ supplied from the direction finder 1, in a known manner, for example, described in [2, pp. 12-43], the value of the pulse repetition rate F p of the received radio signals, the maximum T max and minimum T min values are measured the pulse repetition period of the received radio signals, as well as the cycle time T c change the repetition period of these pulses.
Значение частоты повторения импульсов Fп принятых радиосигналов подают в обнаружитель 7, где по ней известным способом, например описанным в [2, с.12-43], определяют принадлежность принятого радиосигнала к типу сигналов с высокой частотой повторения импульсов (ВЧПИ). Если принятый радиосигнал - сигнал с ВЧПИ, то в обнаружителе 7 формируют управляющий сигнал uyпp в виде постоянного напряжения, который подают на синхронизатор 6 и на коммутирующий вход коммутатора 10;The value of the pulse repetition rate F p of the received radio signals is supplied to the detector 7, where it is used to determine the belonging of the received radio signal to the type of signals with a high pulse repetition frequency (VCHP) using the known method, for example, described in [2, pp. 12-43]. If the received radio signal is a signal with VCHPI, then in the detector 7 form the control signal u yпр in the form of a constant voltage, which is supplied to the synchronizer 6 and to the switching input of the switch 10;
иначе (то есть если сигнал с низкой частотой повторения импульсов (НЧПИ) или со средней частотой повторения импульсов (СЧПИ)) - управляющий сигнал uyпp не формируют, то есть uyпp=0.otherwise (that is, if a signal with a low pulse repetition rate (LPSP) or with an average pulse repetition frequency (LPSP)), the control signal u yпп is not formed, that is, u yпп = 0.
При отсутствии управляющего сигнала (то есть при uyпp=0) на входе синхронизатора 6 последний обеспечивает выполнение следующих операций:In the absence of a control signal (that is, with u yпp = 0) at the input of the synchronizer 6, the latter provides the following operations:
- через временной интервал Δt, прошедший после момента времени t1, с помощью пеленгатора 1 снова принимают радиосигналы от ПРИ, по которым формируют суммарный сигнал ∑ и нормированные сигналы ошибок пеленгации Δг/∑ и Δв/∑ для горизонтальной и вертикальной плоскостей соответственно. Последние подают в первый вычислитель 2;- through the time interval Δt elapsed after time t 1 , with the help of direction finder 1, the radio signals from PXR are again received, by which the total signal ∑ and the normalized direction-finding error signals Δ g / ∑ and Δ in / ∑ for the horizontal and vertical planes, respectively, are formed. The latter serves in the first calculator 2;
- с помощью датчиков углового положения, расположенных в пеленгаторе 1, измеряют значения углов поворота антенны φaг и φав в соответствующих плоскостях, которые подают в первый вычислитель 2;- using the sensors of the angular position located in the direction finder 1, measure the values of the angles of rotation of the antenna φ ag and φ av in the respective planes, which are fed to the first calculator 2;
- в первом вычислителе 2 по разностным сигналам Δг/∑ и Δв/∑ и по измеренным значениям углов φaг, φав снова оценивают значения углов пеленга , ИРИ и угловых скоростей линии визирования , и определяют экстраполированные значения углов пеленга φэг, φэв ИРИ на следующий такт обработки сигналов;- a first calculator 2 for difference signals Δ g / Σ and Δ a / Σ and the measured values of the angles φ AH, φ av again evaluated value bearing angles , Iran and angular velocity line of sight , and determine the extrapolated values of the angles of the bearing φ eg , φ ev IRI for the next clock signal processing;
- там же по экстраполированным значениям углов пеленга φэг, φэв ИРИ и измеренным значениям углов поворота антенны φaг и φав снова определяют сигналы управления антенной uaг и uaв, которые подают в пеленгатор 1, где их преобразуют в аналоговую форму и подают на привод управления антенной, который поворачивает антенну пеленгатора 1 в направление ИРИ;- ibid on the extrapolated values of the angles bearing φ EG, φ eV IRI and measured values of the rotation angles of the antenna φ AH and φ av again determined antenna control signals u AH and u AB, which is fed into the finder 1, where they are converted to analog form and fed an antenna control drive that rotates the antenna of the direction finder 1 in the direction of the IRI;
- оцененное значение угла пеленга ИРИ подают во второй вычислитель 5;- estimated value of the angle of the bearing IRI served in the second calculator 5;
- из ЗУ 8 во второй вычислитель 5 подают экстраполированное значение угла пеленга φэг ИРИ и значение временного интервала Δt;- from the memory 8 in the second calculator 5 serves the extrapolated value of the angle of the bearing φ eig IRI and the value of the time interval Δt;
- с помощью ДВС 4 измеряют значение скорости ЛА V и подают его во второй вычислитель 5;- using ICE 4 measure the value of the speed of the aircraft V and submit it to the second computer 5;
- во втором вычислителе 5 по формуле (1) вычисляют значение дальности Д до ИРИ, которое подают на первый вход коммутатора 10 и через его первый выход потребителям информации 9;- in the second calculator 5 by the formula (1) calculate the value of the distance D to IRI, which is fed to the first input of the switch 10 and through its first output to information consumers 9;
- оцененные значения углов пеленга ИРИ , , угловых скоростей линии визирования , с выхода первого вычислителя 2 выдают потребителям информации 9;- estimated values of the angles of the bearing IRI , angular velocities of the line of sight , from the output of the first calculator 2 issue information to consumers 9;
- экстраполированные значения углов пеленга φэг, φэв ИРИ подают в ЗУ 8, где их запоминают.- extrapolated values of the angles of the bearing φ eg , φ ev IRI are served in the memory 8, where they are remembered.
При наличии управляющего сигнала uyпp на входе синхронизатора 6 последний обеспечивает выполнение следующих операций:In the presence of a control signal u yпр at the input of the synchronizer 6, the latter provides the following operations:
- с выхода измерителя параметров радиосигналов 3 измеренные значения максимального Тмакс и минимального Тмин периодов повторения импульсов принятых радиосигналов и значение длительности цикла Тц изменения периода повторения этих импульсов подают в третий вычислитель 11, куда также из ЗУ 8 подают значения константы С, постоянных коэффициентов αд, βv и временного интервала Δt;- from the output of the radio signal parameter meter 3, the measured values of the maximum T max and minimum T min of the pulse repetition periods of the received radio signals and the value of the cycle duration T c change the repetition period of these pulses are fed to the third calculator 11, where the values of the constant C, constant coefficients are also supplied α d , β v and the time interval Δt;
- в третьем вычислителе 11 по формулам (2) и (3) вычисляют значения дальности Д до ИРИ и скорости сближения Vcб с ним;- in the third calculator 11 by the formulas (2) and (3) calculate the values of the distance D to the IRI and the approach speed V sb with him;
- здесь же вычисляют оцененные значения дальности до ИРИ и скорости сближения с ним по формулам- here the estimated range values are calculated to Iran and approach speed with him according to the formulas
где Дэ - экстраполированное на k-й такт значение дальности; Д(k) - значение дальности, вычисленное по формуле (2) на k-м такте; αд, βv - постоянные коэффициенты усиления; Д0 и Vcб0 - значения дальности и скорости сближения соответственно в начальный момент времени работы ИДиС. Если значения дальности Д0 и скорости сближения Vсб0 известны от других источников информации, то они вводятся в ЗУ 8 после включения ИДиС от этих источников. Если их значения не известны до начала работы ИДиС, то два первых после включения такта ИДиС работают при условии, что управляющий сигнал Uynp в обнаружителе 7 не сформирован. В этом случае по формуле (1) ИДиС осуществляет грубое измерение значения дальности Д, которое и используется на третьем такте как значение Дэ(0), а значение Vсб0 приравнивают нулю;where D e - range extrapolated to the k-th step; D (k) - range value calculated by the formula (2) on the k-th step; α d , β v - constant gain; D 0 and V sb0 are the values of the range and approach speed, respectively, at the initial instant of the IDiS. If the values of the range D 0 and the approach speed V sb0 are known from other sources of information, then they are entered in the memory 8 after turning on the IDs from these sources. If their values are not known before the start of IDiS operation, then the first two after turning on the IDiS clock cycle, provided that the control signal U ynp is not generated in the detector 7. In this case, according to the formula (1), the I&C performs a rough measurement of the range value D, which is used on the third step as the value of D e (0), and the value of V sb0 is equal to zero;
- оцененные значения дальности до ИРИ и скорости сближения с выхода третьего вычислителя 11 подают соответственно на второй и третий входы коммутатора 10 и через его первый и второй выходы потребителям информации 9;- estimated range values to Iran and approach speed from the output of the third computer 11 serves respectively to the second and third inputs of the switch 10 and through its first and second outputs to consumers of information 9;
- оцененные значения углов пеленга ИРИ , , угловых скоростей линии визирования , с выхода первого вычислителя 2 выдают потребителям информации 9;- estimated values of the angles of the bearing IRI , angular velocities of the line of sight , from the output of the first calculator 2 issue information to consumers 9;
- экстраполированное значение дальности Дэ из третьего вычислителя 11 подают в ЗУ 8, где его запоминают.- the extrapolated value of the range D e from the third computer 11 is served in the memory 8, where it is stored.
Затем процесс определения дальности до ИРИ и скорости сближения с ним повторяют.Then the process of determining the distance to the IRI and the speed of convergence with him is repeated.
Использование заявленного способа не предъявляет дополнительных требований к существующим пеленгаторам, измерителям временных параметров принимаемого сигнала, а также к принципам построения вычислителей, поэтому он может быть реализован в большинстве из них.Using the claimed method does not impose additional requirements on existing direction finders, measuring instruments of the temporal parameters of the received signal, and also on the principles of constructing calculators, therefore it can be implemented in most of them.
Использование изобретения обеспечит высокую точность определения дальности до ИРИ, использующего импульсные сигналы с ВЧПИ, высокую точность определения скорости сближения ИРИ и, кроме того, существенно, в десятки раз по сравнению с прототипом, уменьшит время, требуемое для определения дальности до ИРИ и скорости сближения с ним.The use of the invention will provide high accuracy in determining the distance to the IRI, using pulsed signals with high-frequency radiation, high accuracy in determining the speed of approach of the IRI and, in addition, significantly, ten times compared with the prototype, will reduce the time required to determine the distance to the IRI and speed of approach with him.
Использованная литератураReferences
1. Теоретические основы радиолокации. / Под ред. Ширмана Я.Д. - М.: Сов. радио, 1970.1. Theoretical foundations of radar. / Ed. Shirmana Y.D. - M .: Owls. radio, 1970.
2. Цветнов В.В., Демин В.П., Куприянов А.И. Радиоэлектронная борьба: радиоразведка и радиопротиводействие. - М.: Изд-во МАИ, 1998.2. Tsvetnov V.V., Demin V.P., Kupriyanov A.I. Electronic warfare: radio intelligence and radio countermeasures. - M .: Publishing House of the Moscow Aviation Institute, 1998.
3. Дрогалин В.В., Дудник П.И., Канащенков и др. Определение координат и параметров движения источников радиоизлучений по угломерным данным в однопозиционных бортовых радиолокационных системах. Радиотехника, 2002, № 4.3. Drogalin VV, Dudnik PI, Kanashchenkov and others. Determining the coordinates and parameters of the movement of sources of radio emission from goniometric data in single-position onboard radar systems. Radio Engineering, 2002, No. 4.
4. Южаков В.В. Современные методы определения местоположения источников электромагнитного излучения. Зарубежная радиоэлектроника, 1987, № 8.4. Yuzhakov V.V. Modern methods for determining the location of electromagnetic radiation sources. Foreign Radio Electronics, 1987, No. 8.
5. Патент США, № 3982246, кл.343-112, 1976 г.5. US patent, No. 3982246, CL 343-112, 1976
6. George W. Stimson. Introduction to airborne radar. Second edition. - SciTech Publishing, Inc. Mendham, New Jersey, 1998.6. George W. Stimson. Introduction to airborne radar. Second edition. - SciTech Publishing, Inc. Mendham, New Jersey, 1998.
7. Меркулов В.И., Лепин В.Н. Авиационные системы радиоуправления, ч.1, 2. - М.: Радио и связь, 1996.7. Merkulov V.I., Lepin V.N. Aircraft radio control systems, part 1, 2. - M .: Radio and communications, 1996.
8. Патент США № 5014064, кл. G 01 S 13/00 или 342-152, 07.05.1991.8. US Patent No. 5014064, cl. G 01 S 13/00 or 342-152, 05/07/1991.
9. Кузьмин С.З. Основы проектирования систем цифровой обработки радиолокационной информации. - М.: Радио и связь, 1986, стр.166.9. Kuzmin S.Z. Fundamentals of designing systems for digital processing of radar information. - M.: Radio and Communications, 1986, p. 166.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003127889/09A RU2251709C1 (en) | 2003-09-17 | 2003-09-17 | Mode of determination of distance to the source of radio-frequency emission and the speed of closing in of a flying vehicle with it |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003127889/09A RU2251709C1 (en) | 2003-09-17 | 2003-09-17 | Mode of determination of distance to the source of radio-frequency emission and the speed of closing in of a flying vehicle with it |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2251709C1 true RU2251709C1 (en) | 2005-05-10 |
Family
ID=35746964
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003127889/09A RU2251709C1 (en) | 2003-09-17 | 2003-09-17 | Mode of determination of distance to the source of radio-frequency emission and the speed of closing in of a flying vehicle with it |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2251709C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2444748C2 (en) * | 2010-02-02 | 2012-03-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи" (ОАО "КБ"Связь") | Method for determining distance to radiating antenna of surveillance radar |
RU2469349C1 (en) * | 2011-06-08 | 2012-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Специальное научно-производственное объединение "Элерон" (ФГУП "СНПО "Элерон") | Method of determining range to object with emitting source of signals with different frequencies |
RU2754349C1 (en) * | 2020-05-20 | 2021-09-01 | Акционерное общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" | Method for determining coordinates and parameters of movement of radio emission sources using monostatic passive radio location station |
-
2003
- 2003-09-17 RU RU2003127889/09A patent/RU2251709C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
GEORGE W. STUMSON. Introduction to airborne radar. Second edition. Sci Tech Publishing, Inc. Mendham, New Jersey, 1998, p.459, 460. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2444748C2 (en) * | 2010-02-02 | 2012-03-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи" (ОАО "КБ"Связь") | Method for determining distance to radiating antenna of surveillance radar |
RU2469349C1 (en) * | 2011-06-08 | 2012-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Специальное научно-производственное объединение "Элерон" (ФГУП "СНПО "Элерон") | Method of determining range to object with emitting source of signals with different frequencies |
RU2754349C1 (en) * | 2020-05-20 | 2021-09-01 | Акционерное общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" | Method for determining coordinates and parameters of movement of radio emission sources using monostatic passive radio location station |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6163297A (en) | Apparatus and method for locating an emitter using RF carrier or PRF measurement ratios | |
EP2972455B1 (en) | Frequency difference of arrival (fdoa) for geolocation | |
US20160103214A1 (en) | Use of Range-Rate Measurements in a Fusion Tracking System via Projections | |
CN108535713A (en) | A kind of radar and the tracking of AIS joints and information fusion method | |
US5610609A (en) | Passive doppler emitter classification and ranging system utilizing a time-frequency constant | |
US5689274A (en) | Doppler rate and angle rate passive emitter location | |
US4071744A (en) | Loop integration control system | |
RU2660498C1 (en) | Method of tracking of airborne maneuvering radiation sources according to angle information from airborne single-position electronic reconnaissance system | |
Zhou et al. | Simultaneous spatiotemporal bias compensation and data fusion for asynchronous multisensor systems | |
RU2251709C1 (en) | Mode of determination of distance to the source of radio-frequency emission and the speed of closing in of a flying vehicle with it | |
Wang et al. | A unified method based on pseudo-spectrum for track-before-detect of targets with motion model uncertainty | |
Michalczyk et al. | Radar-inertial state-estimation for uav motion in highly agile manoeuvres | |
Northardt et al. | Bearings-only constant velocity target maneuver detection via expected likelihood | |
CN114814748B (en) | A high-precision satellite target radar echo signal generation method based on STK | |
You et al. | SAR ground maneuvering targets imaging and motion parameters estimation based on the adaptive polynomial Fourier transform | |
Pan et al. | Impacts of space-time-frequency synchronization errors onwideband target echo characteristics of bistatic/multistatic radar | |
Li et al. | Simultaneous target and multipath positioning via multi-hypothesis single-cluster PHD filtering | |
JP2001083232A (en) | Apparatus for determining passive target position | |
RU2152626C1 (en) | Radar with inverse synthesizing of aperture and multifrequency probing signal | |
Yang et al. | Location Awareness Method for ADS-B Signal Source Based on Satellite | |
Asciolla et al. | Simulation of the Longitude Error due to Signal Propagation in a Passive Emitter Tracking Geolocation Algorithm | |
RU2782575C1 (en) | System for selection of moving targets with measurement of range, radial velocity and direction of movement in each period of sounding | |
RU2776078C1 (en) | Method for determining the coordinates and motion parameters of radio emission sources based on measurements of their carrier frequency | |
RU2129286C1 (en) | Radar with inverse synthetic aperture | |
JPS5944674A (en) | Radar device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 13-2005 FOR TAG: (57) |
|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 13-2005 FOR TAG: (57) |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080918 |