Способ определения дальности до маловысотного летательного аппарата

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАЛЬНОСТИ ДО МАЛОВЫСОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА(71) Заявитель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(72) Авторы Воинов Валерий Васильевич Иващенко Инга Анатольевна Сасим Евгений Николаевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(56) Справочник офицера противовоздушной обороны / Под редакцией Г.В. ЗИМИНА и др. - Москва Военное издательство, 1987. - С. 131.10915 1, 2008.10923 1, 2008.2008117954 , 2009.2133045 1, 1999.2698448 1, 1994.2167486 , 1990.(57) Способ определения дальности до маловысотного летательного аппарата, характеризующийся тем, что в точке на земной поверхности излучают электромагнитную волну под угломк плоскости местного горизонта с периодически линейно изменяемой частотой от 3 до 5 МГц, принимают зеркально отраженную ионосферой переизлученную маловысотным летательным аппаратом электромагнитную волну в той же точке на земной поверхности и определяют дальностьдо маловысотного летательного аппарата из выражения,где- расстояние, пройденное электромагнитной волной до маловысотного летательного аппарата по трассе ,где- точка излучения электромагнитной волны на земной поверхности- точка отражения ионосферой излученной электромагнитной волны- точка расположения маловысотного летательного аппарата. 16878 1 2013.02.28 Изобретение относится к радиотехнике, в частности к радиолокации, и может быть использовано для определения дальности до маловысотного летательного аппарата,например крылатой ракеты за горизонтом Земли. Известен способ обнаружения маловысотного летательного аппарата 1, при котором в точке приема излучают электромагнитную волну, периодически линейно изменяют частоту излучаемой волны в пределах от 3 до 5 МГц, принимают волну, об обнаружении маловысотного летательного аппарата судят по превышению мощностью принятой волны порогового значения. Недостатком известного способа являются ограниченные технические возможности,так как с его помощью невозможно определить дальность до маловысотного летательного аппарата. Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому способу является способ определения дальности до летательного аппарата 2, при котором излучают электромагнитную волну в диапазоне частот 1081010 Гц, периодически линейно изменяют частоту излучаемой электромагнитной волны, судят о дальности до летательного аппарата по разности частот излученной и принятой электромагнитных волн. Недостатком этого способа является ограниченность технических возможностей, так как из-за прямолинейности распространения электромагнитных волн в диапазоне 1081010 Гц с его помощью нельзя определить дальность до маловысотного летательного аппарата,движущегося за горизонтом Земли. Задачей изобретения является расширение технических возможностей способа. Техническим результатом осуществления способа является определение дальности до маловысотного летательного аппарата за горизонтом Земли. Для решения поставленной задачи при осуществлении способа в точке на земной поверхности излучают электромагнитную волну под угломк плоскости местного горизонта с периодически линейно изменяемой частотой от 3 до 5 МГц, принимают зеркально отраженную ионосферой переизлученную маловысотным летательным аппаратом электромагнитную волну в той же точке на земной поверхности и определяют дальностьдо маловысотного летательного аппарата из выражения,где- расстояние, пройденное электромагнитной волной до маловысотного летательного аппарата по трассе ,где- точка излучения электромагнитной волны на земной поверхности- точка отражения ионосферой излученной электромагнитной волны- точка расположения маловысотного летательного аппарата. Сущность способа поясняют фиг. 1, 2. На фиг. 1 изображено взаимное расположение маловысотного летательного аппарата и приемо-передающего устройства, а также трасса распространения электромагнитной волны. Обозначения на фиг. 1 следующие ПЗ - поверхность Земли И - нижняя граница ионосферы МЛА - маловысотный летательный аппарат- точка расположения на земной поверхности приемо-передающей антенны- точка зеркального отражения ионосферой излученной электромагнитной волны- точка расположения маловысотного летательного аппарата- угол наклона оси диаграммы направленности приемо-передающей антенны к плоскости местного горизонта,- высота ионосферы в точках отраженияи излученияэлектромагнитной волны соответственно. На фиг. 2 приведена схема, реализующая заявляемый способ. Обозначения на фиг. 2 следующие 1 - приемо-передающая станция, например, типа станции зондирования атмосферы 4 3 2 16878 1 2013.02.28 2 , 3 - первый и второй соответственно частотомеры 4 - вычислительное устройство 5 - индикатор 6 - пороговое устройство. Способ реализуют следующим образом. В точкена земной поверхности (фиг. 1) располагается приемо-передающая антенна, которая излучает электромагнитную волну под угломк плоскости местного горизонта. Пренебрегая кривизной Земли, считаем, что плоскости местного горизонта в точкахисовпадают со сторонойтреугольника. Электромагнитная волна, зеркально отражаясь от ионосферы в точке , приходит в точку , над которой движется маловысотный летательный аппарат. Пренебрегая высотой подъема антенны и высотой полета маловысотного летательного аппарата, полагаем, что они располагаются на поверхности Земли (ПЗ). Система маловысотный летательный аппарат - поверхность Земли переизлучает попадающую на нее электромагнитную волну 1. Переизлученная волна, проходя путь в направлении, противоположном падающей волне, попадает на приемо-передающую антенну . Поскольку частота электромагнитных колебаний в системе маловысотный летательный аппарат - поверхность Земли заранее точно неизвестна, приемо-передающая станция 1 (фиг. 2) подает на антеннусигнал с линейно изменяющейся частотой в пределах от 3 до 5 МГц. С первого выхода приемо-передающей станции 1 сигнал излучаемой частоты поступает на первый частотомер 2, который измеряет частоту излучаемой электромагнитной волны. Со второго выхода приемо-передающей станции 1 сигнал, создаваемый принимаемой электромагнитной волной, поступает на пороговое устройство 6. При превышении мощностью сигнала порогового значения он с выхода порогового устройства 6 поступает на частотомер 3, который измеряет частоту принимаемой электромагнитной волны. С выходов частотомеров 2 и 3 сигналы поступают на входы вычислительного устройства 4. Распространение электромагнитных волн по трассе(фиг. 1) происходит в свободном пространстве. Поэтому для определения длины трассы , которую обозначим, можно воспользоваться соотношением 2и п м,(1) 4 м где- скорость электромагнитных волн в вакууме и, п - частоты излучаемой и одновременно принимаемой электромагнитных волн соответственном - период повторения модулирующей частоты передатчика м - девиация частоты излучаемых электромагнитных волн. Превышение принимаемым сигналом порога, установленного в пороговом устройстве 6, происходит только в момент обнаружения маловысотного летательного аппарата, то есть при определенном значении угла . В треугольникесторонаявляется дальностью до маловысотного летательного аппарата, которую обозначим . Связь дальности до маловысотного летательного аппаратаи длины трассы , как это следует из фиг. 1, определяется выражением(2). Сравним погрешность в определении дальности заявляемым методом и методом, основанным на использовании соотношения,(5)2 гдеи- погрешности в определении длины трассы и высоты ионосферы в точке отражения соответственно- погрешность в установке угла . Величинасоставляет погрешность способа-прототипа. Величина(6),где- погрешность в измерении высоты ионосферы в точке излучения, то есть в точке расположения излучающей антенны- погрешность, возникающая вследствие неоднородности ионосферы. Таким образом,22(7)2 Сравнение 7 и 4 позволяет сделать вывод о том, что 21,а способ определения дальности по формуле 2 точнее способа определения дальности по формуле 3. При этом погрешность заявляемого способа может быть сведена к погрешности способа-прототипа за счет снижения приборной погрешности . Таким образом, применение формулы 2 расширяет технические возможности способапрототипа, обеспечивая определение дальности до маловысотного летательного аппарата за горизонтом Земли с погрешностью, приближающейся к погрешности способапрототипа. Источники информации 1. Способ обнаружения маловысотного летательного аппарата Пат. 13148 РБ. МПК 01 13/00,08 13/24 / И.М.Быков, В.В.Воинов, В.В.Мокринский и др. УО ВА РБ // Бюл.2. - 2009. 2. Справочник офицера противовоздушной обороны / Под ред. Г.В.Зимина,С.К.Бурмистрова. - М. Воениздат, 1987. - С. 131. 3. Сколник М. Введение в технику радиолокационных систем. - М. Мир, 1965. С. 733. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.