Способ определения угла пеленга источника радиоизлучения

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА ПЕЛЕНГА ИСТОЧНИКА РАДИОИЗЛУЧЕНИЯ(71) Заявитель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(72) Авторы Морозов Владимир Михайлович Лапука Олег Георгиевич Калитин Сергей Борисович(73) Патентообладатель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(57) Способ определения угла пеленга источника радиоизлучения, заключающийся в том,что принимают сигналы источника радиоизлучения двумя антеннами с идентичными диаграммами направленности, разнесенными в одной плоскости на одинаковый угол относительно равносигнального направления, осуществляют суммарно-разностную обработку сигналов с выходов антенн, отличающийся тем, что используют один приемный канал,выполненный в виде последовательно соединенных амплитудного детектора, аналогоцифрового преобразователя и цифрового вычислительного устройства, вход амплитудного детектора поочередно коммутируют с выходами антенн с частотой коммутации, обеспечивающей переключение упомянутых выходов, по меньшей мере, два раза за время длительности одного импульса излучения, получают на выходе амплитудного детектора сигналы парциальных диаграмм направленности 1 и 2 , где- истинное значение пеленга, оцифровывают последние и осуществляют суммарно-разностную обработку упомянутых сигналов в вычислительном устройстве в соответствии с выражениями 11295 1 2008.10.30 где- разностный сигнал с выходов двух антенн, - суммарный сигнал с выходов двух антенн,и определяют оценку угла пеленга ОЦ из соотношения, гдеПХ - коэффициент нормировки пеленгационной характеристики,причем оценку угла пеленга определяют один раз за период коммутации антенн. Изобретение относится к области радиолокации и радионавигации и может быть использовано для определения направления на источник радиоизлучения с неизвестными характеристиками и параметрами сигнала. Известен способ определения угла пеленга источника радиоизлучений, основанный на совмещении максимума диаграммы направленности антенны пеленгатора с направлением на пеленгуемый источник метод максимума, Куприянов А.И., Сахаров А.В. Радиоэлектронные системы в информационном конфликте. - М. Вузовская книга, 2003. - С. 27. Недостатком этого способа является низкая точность измерения угла пеленга вследствие малой крутизны пеленгационной характеристики в окрестностях нуля. Известен способ определения угла пеленга источника радиоизлучений, основанный на совмещении минимума диаграммы направленности антенны пеленгатора с направлением на пеленгуемый источник метод минимума, Куприянов А.И., Сахаров А.В. Радиоэлектронные системы в информационном конфликте. - М. Вузовская книга, 2003. - С. 28. Такой способ пеленгования обеспечивает достаточно высокую точность, однако недостатком такого способа является небольшая дальность действия пеленгатора. Известен способ определения угла пеленга источника радиоизлучений, основанный на круговом вращении приемной антенны и анализе возникающей при этом фазовой модуляции принятого сигнала, обусловленной эффектом Доплера Вартанесян В.А. Радиоэлектронная разведка. - М. Военное издательство, 1991. - С. 186. Недостатком такого способа является сложность конструкции устройств, основанных на таком принципе измерения угла пеленга, вследствие наличия в пеленгаторе механически вращающихся частей (антенн) либо достаточно большого количества неподвижных антенн, которые с помощью коммутатора по очереди подключаются к входу приемника. Прототипом заявляемого способа является моноимпульсный способ определения угла пеленга источника радиоизлучений, основанный на формировании двух перекрещивающихся диаграмм направленности, разнесенных на некоторый угол, и суммарноразностной обработке принятых сигналов в двух независимых каналах Леонов А.И., Фомичев К.И. Моноимпульсная радиолокация. - М. Радио и связь, 1984. - С. 75. Достоинствами способа являются достаточно высокая точность и дальность действия пеленгатора,работающего по такому принципу. Недостатками являются влияние неидентичности амплитудно-фазовых характеристик приемных каналов на точность пеленгования, а также невозможность пеленгации сигнала с неизвестной фазовой и (или) частотной модуляцией,так как характеристики такого сигнала могут оказаться не согласованными с характеристиками оптимального фильтра приемного устройства. Техническим результатом заявляемого изобретения является возможность определения с высокой точностью угла пеленга источников радиоизлучений с неизвестными характеристиками и параметрами сигнала. Технический результат достигается тем, что в заявляемом способе для устранения влияния неидентичности амплитудно-фазовых характеристик приемных каналов применяется один приемный канал и осуществляется поочередная коммутация к нему выходов 2 11295 1 2008.10.30 четырех антенн, диаграммы направленности которых развернуты в противоположные относительно равносигнального направления стороны на некоторый угол в двух взаимоперпендикулярных плоскостях. Для возможности обработки сигналов с различной фазовой и(или) частотной модуляцией сигналы с выходов антенн подают на амплитудный детектор и далее на цифровое вычислительное устройство, в котором выделенные амплитуды сигналов парциальных диаграмм направленности приводятся к цифровому виду и далее подвергаются суммарно-разностной обработке, аналогичной моноимпульсному способу. На фиг. 1 показана структурная схема устройства, позволяющего реализовать заявляемый способ. На фиг. 2 представлена пеленгационная характеристика устройства, позволяющего реализовать заявляемый способ. Определение угла пеленга источника радиоизлучения в одной плоскости выполняется следующим образом. Осуществляется прием сигнала одновременно двумя антеннами 1 и 2, имеющими идентичные диаграммы направленности, разнесенные на одинаковый угол относительно равносигнального направления в одной плоскости поочередно с помощью коммутатора 3 антенны с частотой коммутации, обеспечивающей переключение антенн не менее 2-х раз за время длительности одного импульса излучения, подключаются к амплитудному детектору 4, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный амплитуде входного сигнала осуществляется преобразование сигналов парциальных диаграмм направленности 1 и 2 в цифровой вид с помощью аналого-цифрового преобразователя 5. Далее в вычислительном устройстве 6 оцифрованные сигналы подвергаются суммарно-разностной обработке в соответствии с выражениями где- разностный сигнал выходов двух антенн,С - суммарный сигнал выходов двух антенн,ОЦ - оценка угла пеленга,ПХ - коэффициент нормировки пеленгационной характеристики, - истинное значение угла пеленга. Вычисление значения оценки угла пеленга осуществляется один раз в течение периода коммутации антенн. Как показано в 3, сигнал с выхода углового дискриминатора амплитудной суммарноразностной системы с учетом неидентичностей амплитудно-фазовых характеристик приемных каналов может быть представлен в виде мип где ,- коэффициенты передачи суммарного и разностного каналов соответственно- фазовая неидентичность суммарного и разностного каналов- отношение коэффициентов передачи высокочастотных каналов- фазовая неидентичность высокочастотных каналов- пеленгационная чувствительность углового дискриминатора. Аналитическое выражение для сигнала с выхода устройства, реализующего заявляемый способ с учетом того, что амплитудно-фазовые неидентичности суммарного и разностного каналов будут отсутствовать (,0), т.к. используется один приемный канал, а фазовая неидентичность высокочастотных каналов нивелируется амплитудным детектированием (0), будет иметь вид,(5) 1(1) где- отношение коэффициентов передачи высокочастотных каналов до коммутатора. На фиг. 2 представлены участки пеленгационных характеристик устройства, реализующего заявляемый способ, и моноимпульсного пеленгатора с двумя приемными каналами для случая 1,05. Графики на фиг. 2 показывают, что применение заявляемого способа в устройствах определения пеленга позволяет повысить точность измерений. Устройство, реализующее заявляемый способ, содержит элементы конструкции серийного изготовления. Способ может найти применение в радиотехнических системах точного определения направления на излучающий в радиодиапазоне источник с любыми параметрами и характеристиками сигнала. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.