Куприянов А.И. Радиоэлектронная борьба (2013), страница 4

Принцип триангуляционного местоопределения основан на пеленгаТочность определения направления и оперативность получения инТочность опред р Р у' ции источника излучения — измерении азимута и угла места. и, используя формируемые генератором опорного напряжения (ГОН) колебания, синхронные и синфазные с вращением антенны, вычислить оценку пеленга <р* как )' 5( ~ а1пйг ср* = агсгК вЂ” = агсга 5( ~ соаЖ Технически в доплеровских пеленгаторах не вращают антенны, а используют кольцевую решетку неподвижных антенн, расположенных по образующим цилиндра радиуса Я и периодически подключаемых парами ко входу приемника. Скорость коммутации антенн выбирается равной й. гаваи г СИСТЕМЫ МЕСТООПРЕДЕЛЕНИЯ В РАДИО- И РАДИОТЕХНИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКЕ Пространственные координаты расположения объектов разведки определяются многопозиционными системами РРТР. Чаще всего средства РРТР для местоопределения источников излучения используют триангуляционные методы.

Но находят применение и иные методы --- взаимо- корреляционные, основанные на разностно-дальномерных измерениях. Возможно применение комбинированных методов местоопределения. 2.1. Триангуляционные системы 41 40 „сова, япа2 яп(а2 — а~) (2. 1) япа, соза, у=д яп(а2 — а,) Глава 2. Системы местоопределения в РРТР Если в качестве базовой системы принять систему П,х1у, = — Оху, то координаты объекта разведки (х, у) в этой системе можно оценить на основе очевидных из рис.

2.1 геометрических построений: Как видно из (2.1), определение координат невозможно, когда яп(а2 — а,) =О, т. е. при нахождении объекта разведки на продолжении базы триангуляционной системы (на координатной оси Ох рис. 2.1). Для исключения таких вырожденных случаев, триангуляционные системы местоопределения оснащают тремя пеленгаторами, расположенными в трех точках, не лежащих на одной прямой. Из (2.1) видно также, что координаты объекта разведки можно вычис- лить и на основе измерений не азимутов а, и а~, а функций от них, на- Рис. 2.2.

Триангуляция при измерениях направляющих косинусов Пусть в четырех разнесенных точках приема — точках расположения антенн — — А, ...А, (рис. 2.2) с базами разнесения А,А2 = АзА4 = И установлены четыре независимых радиопеленгатора. Каждый из пеленгаторов измеряет направляющие косинусы пеленгов объекта разведки (ОР) сояр, =т), и созО; =Ц;; г'е1:4.

(2.2) По измерениям направляющих косинусов определяется местоположение ОР в системе координат Огху, т. е. декартовы координаты х, у, ~ ис- 2.2. Разностно-дальномерные системы местоопределения 42 Глава 2. Системы местоопределения в РРТР 43 Отсюда следуют соотношения для вычисления дальностей до объекта разведки„что часто бывает необходимо в системах РРТР: (2.6) а для вычисления двух декартовых координат можно получить соотно- шения 11+~2 ~1 ~2 ЧЗ+Ч4 ЧЗ+Ч4 (2.7) 2 Так как 2А = А + гг2 — — из (2.17) определяется дальность до объ- 2 2 2 2' — 1 ~1~ ~1 + ~2 — 1 ~2 С~ ~1 + ~ 2 Ч2 Ч2 -1 Ъ~ ЧЗ+Ч4 -1 13 ~4 — ! ~~4с~ Чз + Ч4 -! 13 13 14 ~4 Антенны пеленгаторов, расположен- ОР2 ных в точках П, и П2, обладают конечной шириной диаграмм направленности.

Если ЛЦ2 в пределах этой ширины наблюдаются ЛЦ1 несколько источников излучения (например, как на рис. 2.3 два источника ОР! и ОР1 ОР2) по азимутам, соответственно а11, с" 12 22 О11 О.12 а!2 и а2,, а22, то триангуляционная сис- П1 П2 тема кроме истинных координат (х1У1) и (х У2) будет определять и ложные коор Рис. 2.3. Эффект размножения целей при пеленгации динаты (х1у1) и (х2у2). Соответствующие этим координатам ложные отметки местоположения объектов разведки (ЛЦ1 и ЛЦ2 на рис. 2.3) находятся на пересечении линий пеленгов. Для устранения нежелательного эффекта размножения целей приходится использовать дополнительную информацию о положении и количестве объектов разведки. Самый эффективный способ учета дополнительной информации — - корреляционная обработка сигналов, принимаемых 45 44 Глава 2.

Системы местоопределения в РРГР Рис. 2.4. Триангуляция при подвижном пеленгаторе о взаимной корреляции принимаемых в этих точках сигналах разведываемого объекта. Учет такой информации может существенно повысить точность местоопределения. Взаимную корреляцию сигналов в разных 2.2. Разностно дальномерные системы местоопределения Положение источника излучения находится как точка пересечения двух гипербол, для построения которых нужно измерить две разности Дальностей ЛЯд и ЛЯ2з на ДвУх базах д1з и Изз.

ДлЯ опРеДелениЯ тРех пространственных координат нужно соответственно получать как минимум три независимых измерения на трех базах. Разности дальностей до объекта разведки определяются взаимокорреляционными измерителями. Структура взаимокорреляционного измерителя приведена на рис. 2.6. Глава 2. Системы местоопределения в РРГР 2.2. Разпостно дальномерные системы местоопределения 46 47 где с М СОК (е) = 1еойео(ео е) . ~о)о<о) оооое ее)]ее; о2. ее) Л~ яп %(т) = Фо(т) = агс1я (2.19) (2.1 1) где (2.20) (2.12) Сравнивая (2.20) с (2.15), можно установить, что полезный выходной эффект измерителя с точностью до несущественного коэффициента про- порциональности К~ совпадает со смещенной автокорреляционной функ- Общий гетеродин в точке 3 создает напряжение цией принимаемого сигнала (2.17): и, (~) = Ке Е,е'1"'~' = Ке Е„е~ Направление прихода волны от источника излучения составляет угол д с нормалью к базе д= А1А~.

Поскольку расстояние до источника излучения очень велико и А)=-Я~»й~, лучи, приходящие на каждую антенну, приблизительно параллельны. При этих условиях в точках 1 и 2 на выходах антенн создаются напряжения и,)е)=Ке1Е,Яе'"'); и,и=ио1е — ее)=е, «е,1е — ее)ем™ "~~, — измеряемая взаимокорреляционным измерителем разность задержек когерентных сигналов, связанная с пеленгом соотношением ЛЯ1 ~ — — ИсовО = сЛ1. (2.13) Выходной эффект измерителя в точке 8 на схеме рис. 2.6 имеет вид т Кое) = 2к1иее — е)оооо — ле")ее= о Т =ККе 1Еоое — Ее — е)Ео)е — Ье")е ' ' 'е '"" Ео 49 (2.25) сов х ~гв„р(Ат* — Л~)+Ф~Яп)~.

яп (2.26) ЯДп1 = а в точке 15 фаза (2.27) Глава 2. Системы местоопределения в РРТР автокорреляционной функции Ц(т) принимаемого радиосигнала с отличием лишь частоты заполнения (о„р вместо оо). При установке измерительной линии задержки на величину задержки 61 Лт* = Л~ = — в[п ~р (2.23) с У(т) совмещается с Ц(т) по методу максимума. Для повышения точности измерителя система, следящая за задержкой Лт, формирует производную НСО(т)/сй.

Измерения взаимокорреляционной функции можно проводить по максимуму огибающей выходного эффекта Я'о[Т вЂ” (Лт* ЛУ)1, показанной на рис. 2.7 пунктиром, но точность отсчета задержки при этом будет ниже. Структура цифрового измерителя разности задержек сигнала на основе системы слежения за максимумом взаимокорреляционнои функции представлена на рис. 2.8.

2.2. Разностно-дальномерные системы местоопределения В аналого-цифровом преобразователе (АЦП) эти напряжения квантп туются по уровню и дискретизуются по переменной т с шагом — =и, А~о В результате формируются две последовательности У~ ~ ~[п) = У~ ~,([п~~Лт * — Л~) = К1Я() ~[п~ — (Лт* — ЛУ)~ х Здесь параметр Лтя= Лт* — Л~ считается фиксированным.

В точке 14 вы- деляется огибающая ъуДп) = агс18 = оэ„р(Лт * — Лт) + Фо([п)). к[1 г~И Глава 2 Системы местоопределения в РРТР 50 ГЛАВА 3 ЭФФЕКТИВНОСТЬ СРЕДСТВ РАДИО- И РАДИОТЕХНИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ наличии ошибки измерения задержки о~, ошибка определения пеленга ~р* или (сояр)* составит 1 с (2.30) о, = — — о, соз~р д Следовательно, для повышения точности местоопределения нужно увеличивать базу. Но организация работы измерителя с очень большой базой требует преодоления значительных технических трудностей. Прежде всего в таком измерителе прндется транслировать сигналы, принятые 3.1.

Сигнал, информативный для РРТР даленными антеннами А и А в точках 1 и 2 на рис. 2.6 на большие расИнформативность сигнала РЭС для средств радио- и радиотехничесстояния без искажения фазы. Лля этой цели придется использовать шикой разведки зависит от того, насколько надежно этот сигнал обнаружиокополосные линии передачи (радио, радиорелейные, волоконно-опти! рокополосные р д (рад, р д р вается и насколько достоверно (точно) определяются его параметры, неческие .

Кроме того, из (2.30) следует, что даже при точных измерениях сущие полезные для разведки сообщения. Поскольку наблюдение сигнала задержки (сравнительно малых о~,) хорошие измерения у* или (соьд)* всегда происходит на фоне разного рода помех, факт обнаружения сигможно получить только вблизи нормали к базе, когда саад максимален. нала, а также ошибки измерения сигнальных параметров и выделения и При Ц вЂ” > — измерения сопровождаются очень большими ошибками. По- сообщений оказываются случайными.

! Полезную информацию средства РРТР получают, анализируя элект'й', этому взаимокорреляционный измеритель должен иметь несколько непаромагнитные поля и(Г, г) на раскрыве приемной антенны г~Ь в течение 3.1. Сигиал, информативный для РРТР 53 Глава 3. Эффективность средств РРТР 52 чи данных такой характер часто имеет телеметрическая информация, а в приемников средств РРТР. Первейшая задача РРТР состоит в слежении пространства и определяющий пространственные параметры сигнала.

Результатом пространственной обработки являются оценки параметров пространственного положения и движения источника излучения. Затем производится обработка сигнала приемником РРТР во временной области. В результате временной обработки определяются несущие частоты, мощности излучения, качественные и количественные характеристики модулирующих функций и другие параметры сигналов РЭС объектов разведки.

Информативные для РРТР параметры сигнала могут иметь совершенно различный характер. 1. Х вЂ” дискретная величина, т. е. в фиксированный момент времени Х может принимать лишь одно значение из счетного множества Хп Х~, ..., Хн. Например, для систем передачи данных параметрами являются цифровые сообщения. При передаче данных, представленных числами в двоичной системе, и=2. 2.