Ширман Я.Д. Теоретические основы радиолокации (1970) (1151795), страница 89
Текст из файла (страница 89)
Из-за отсутствия информации о времени излучения дальность до источника излучения не может быть определена по данным приема только в одном пункте. Поэтому для определения всех координат объекта требуется комплекс двух или нескольких разнесенных пунктов приема, соединенных каналами связи. Прием прямого, а не отраженного сигнала, облегчает обнаружение и измерение координат цели, а незнание формы сигнала и наличие других источников излучения— затрудняет. Отсутствие передающих устройств при пассивной радиолокации упрощает аппаратуру и повышает скрытность.
Известны три метода определения координат источников радиоизлучения: триангуляционный (пеленгационный, угломерный), разностно-дальномерный, угломерно-разностно-дальномерный. Триангуляционный метод основан на измерении угловых направлений на объект минимум в двух приемных пунктах, разнесенных на некоторое расстояние, называемое базой. Если источник расположен в горизонтальной (вертикальной) плоскости (рис. 8.1), достаточно точно измерить два азимута р,, р, (или углы места е, и в,). Местоположение объекта определяется точкой пересечения двух прямых, каждая из которых является линией положения, т.
е. геометрическим местом точек возможного местонахождения источника излучения. При определении пространственных коор- 494 $ 8,1 динат объекта достаточно точно измерить азимуты й и " в пунктах и угол места а в о ном ~~,и"„авдвух и ив в вх одном, либо, наоборот, — углы места , и в, в двух пунктах и азимут ~, в одном (рис. 8.2). Ме жение источника изл чения . ). естополо- у ения соответствует точке пересечения трех поверхностей положения. — трех плоско ".
Д костеи. Дальность до объекме рассчитывается по измеренным углам и р, из соотношении, следующих из рис. 8.2 у м и известнои базе, нап и- ! »созе,соз~,+» созе,соз(180' — р,) =Б +Б =Б, » = г соэ в, з|п ~, = г,, соь е, з1п [180 — ~ ) = Й, 3 откуда, исключая гл соз е,, получит г— Б сов е, [сов ~, — 81п ~, с1Я Я Поскольку точность пеленгования ог аничена и пове хностей п я ограничена, вместо линий ложения.
М с р " положения приходится иметь дело с б е тоположение объекта определяется поэтом не точ- о ластями понеопр до~ности) тем боль тем ольше, чем выше заданная вепоятность местонахождения объекта в преде а б . Д п л л х о ласти. Для уточнения по ожения объекта в расчет может вво иться б татов измер ренин, чем это минимально н о х одиться ольшее число резульнат.
оэтому расчет, подобный приведенному выше назы- 1 сл чае н муму данных», в противном у ае говорят о повышении точности за счет и з б ы т о ч информации. Наивысшие п потенциальные точности измерения з за счет и з ы т о ч н о й счет избыточной инфо ма ии и за тистического анализа см. 8. ф р ции могут быть найдены на основе ста- ( . ~ .3), обработка при этом усложняется. адача еще больше сложи излучения. В этом сл чае н у яется, если имеется много источнико у необходимая информация может быть и ов получена за счет увеличения числа пунктов приема или сопостав- У Рис. 8.1. Пояснение триангуляционного метода определсння координат на плоскости $8.1 Рнс.
8.2. Пояснение триангуляционного метода определения координат в пространстве о $ г2 = Б'+ га+ 2Бг соз ~, г' = Б'+/' — 2Бг соз р, из которой находим дальность до источника / ления тонкой структуры принимаемых колебаний в соседних пунктах (см., например, / э 8.2). Разностно-дальномерный / метод определения коорди- /г 1 г нат основан на измерении г„г 1 г разности расстояний от источника излучения до пунктов приема. / 1 Для определения плоско- 1 стных координат достаточно л 1 1 точно измерить две разности расстояний (гл — г) и (гав — г), каждая из которых характеризует свою линию поРис. 8.3. Пояснение разностно-дальио- ложения.
Известно, что геомерного метода определения координат метрическим местом точек, разность расстояний которых до двух заданных точек (фокусов) есть величина постоянная, является гипербола. Поэтому линиями положения будут гиперболы с фокусами в точках расположения приемных пунктов (рис. 8.3). Местоположение источника излучения определяется точкой пересечения гипербол. Пространственные координаты объекта могут быть вычислены по трем точно измеренным разностям расстояний. Для этого достаточно иметь три-четыре приемных пункта. Местоположение источника находится как точка пересечения трех поверхностей — гиперболоидов вращения. Для обеспечения высокой точности определения координат приемные пункты можно располагать, например, на взаимно перпендикулярных базах.
Расчет плоскостных координат источника излучения рассмотрим на примере, когда три приемных пункта расположены на одной прямой (рис. 8.3). Используя обозначения, принятые на рис. 8.3, составим систему уравнений: 2 (й1+ й,) где К, = гл — г, Я = гв — г — разности расстояний между источником и пунктами приема. Азимут источника 496 $8.1 я (Б' — д,'~ — д (ь' — л',) ~= агссоз Б (2Б' — Л', — Я,') Угломерно-разностно-дальномерный метод основан на измерении угловых направлений на источник излучения и разности расстояний от него до приемных пунктов.
В простейшем случае достаточно иметь два приемных пункта. Для определения плоскостных координат источника излучения достаточно точно измерить азимут Р и разность расстояний Р от пунктов приема до источника (рис. 8.4, а). Местоположение цели определяется точкой пересечения прямой и гиперболы. Для определения пространственных координат нужно дополнительно измерить в одном пункте приема угол места источника излучения в (рис. 8.4, б). Местоположение источника соответствует точке пересечения двух плоскостей и поверхности гиперболоида.
Дальность до цели = л+а Определяя из рис. 8.4, б расстояние гл — — ~Г га з(п'е+ г'соь'е 81п'р+ (Б — г сов в соз р)', подставляя его в предыдущее уравнение и решая это уравнение, дальность до цели г представим в виде 62 Я2 2 (Б сов а сов ~3 — Д) Рис. 8.4. Пояснение угломерно-рааностно-дальномерного метода определения координат на плоскости (а) и в пространстве (б) 17 зак, ~аоо 497 $ 8.2. Особенности локации при большом числе источников излучений.
Корреляционные методы обработки сигналов Практическая реализация методов пассивной локации связана с необходимостью отождествления, т. е. установления соответствия между сигналами, принятыми в различных пунктах от одного и того же источника. Отождествление может не потребоваться, если имеется только один источник излучения и можно пренебречь приемом по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны. В этом случае при триангуляционном измерении источник должен находиться в точке пересечения соответствующих линий положения.
Отождествление также не вызывает затруднения, если излучения источников можно различить по виду сигналов (по несущей частоте, характеру кодовых групп импульсов и т. д.). Отождествление облегчается, если число излсеряемых параметров превышает число минимально необходимых для определения координат с-й цели, например, вместо трех параметров ф", в'с', ~~ измеряются Для отождествления стационарных процессов уф) и у,(с) на входах двух приемников, обусловленных одним и тем же источником излучения, можно использовать возникающие при этом элементы сходства (корреляционные связи) процессов.
Возможно использование корреляции одних лишь амплитуд (последетекторная корреляция), корреляции одних лишь фаз (корреляция после ограничения) и корреляции сигналов в целом с учетом и амплитуд и фаз (корреляция сигналов на промежуточной частоте и при достаточно большом динамическом диапазоне приемников). Последетекторная обработка сводится к вычислению корреляционной функиии огибаюсцих сигналов, додетекторная при большом динамическом диапазоне — к вычислению корреляционной функции самих сигналов. Практически обычно удается вычислить интеграл от произведения сдвинутых во времени напряжений сигналов, принимаемых в двух пунктах, в функции временного сдвига т, вводимого, например, в одном из них, 7 г (т) — ~ ус (г т) у~ (с) ссс — гс (т)1 о который, как и ранее, будем называть корреляционным.
При бесконечно большом времени интегрирования Т вЂ” + ос отношение корреляционного интеграла к величине Т дает коррел ционную функцию случайных процессов у,(с) и у,(1). Качество приближения к корреляционной функции определяется произведением ОТ полосы обрабатываемых частот сигнала на время интегрирования (см. ~ 8.4).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
