[go: up one dir, main page]

RU2506605C2 - Ranging method and device to determine coordinates of radiation source - Google Patents

Ranging method and device to determine coordinates of radiation source Download PDF

Info

Publication number
RU2506605C2
RU2506605C2 RU2011153139/07A RU2011153139A RU2506605C2 RU 2506605 C2 RU2506605 C2 RU 2506605C2 RU 2011153139/07 A RU2011153139/07 A RU 2011153139/07A RU 2011153139 A RU2011153139 A RU 2011153139A RU 2506605 C2 RU2506605 C2 RU 2506605C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
source
radio
radiation
coordinates
reception
Prior art date
Application number
RU2011153139/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011153139A (en
Inventor
Геннадий Петрович Бендерский
Евгений Анатольевич Лаврентьев
Александр Андреевич Шаталов
Валентина Александровна Шаталова
Александр Борисович Ястребков
Сергей Павлович Фандющенко
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Лианозовский электромеханический завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Лианозовский электромеханический завод" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Лианозовский электромеханический завод"
Priority to RU2011153139/07A priority Critical patent/RU2506605C2/en
Publication of RU2011153139A publication Critical patent/RU2011153139A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2506605C2 publication Critical patent/RU2506605C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: invention relates to the field of determination of location of radiation sources. The specified result is achieved by the fact that at least in three mutually distanced points of reception, levels of a radio signal are measured from the source of radiation with available energy characteristics, which characterise the value of signal attenuation in the distribution channel, then, by the value of this attenuation, the distance is calculated from the object of radiation to each of the receiving stations, and using the coordinate information on location of the receiving stations, they calculate coordinates of the object of radiation. The device to determine Cartesian coordinates of the source of radiation includes at each point of reception: a non-directed antenna sensor of a half-wave vibrator; a radio receiver with an analog-digital converter at the outlet; metres of energy or amplitude of the received signal; a calculator of the distance from the source of radiation and one that combines data at receiving stations, a calculator of coordinates of the source of radiation. Coordinates of the radiation source are calculated according to formulas given in the text of invention description.
EFFECT: detection of coordinates of location of a source of radiation of available intensity in passive mode under conditions of no mutual time synchronisation of receiving stations.
2 cl, 2 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретение:The technical field to which the invention relates:

Изобретение относится к области определения местоположения путем сопоставления в одной системе координат трех и более найденных расстояний (G01S 19/00) с использованием радиоволн (G01S 005/02) и может быть использовано для обеспечения решения навигационных задач в системах управления воздушным движением, морских навигационных системах, службе спасения кораблей, судов, самолетов и других летательных аппаратов, терпящих бедствие. Уровень техники:The invention relates to the field of positioning by comparing in one coordinate system three or more found distances (G01S 19/00) using radio waves (G01S 005/02) and can be used to provide a solution to navigation problems in air traffic control systems, marine navigation systems , a rescue service for ships, ships, planes and other aircraft in distress. The prior art:

Существующие дальномерные способы определения местоположения объектов радиоизлучения основаны на измерении фазовой или временной задержки волнового фронта при распространении его от объекта излучения до каждого из пассивных приемников [1]. Такие измерения могут быть произведены только путем использования активного запроса на излучение от источника при наличии строгой временной или фазовой синхронизации между пунктами приема, что является ограничением на их использование.Existing range-finding methods for determining the location of radio emission objects are based on measuring the phase or time delay of the wavefront when it propagates from the radiation object to each of the passive receivers [1]. Such measurements can be made only by using an active request for radiation from the source in the presence of strict time or phase synchronization between the points of reception, which is a restriction on their use.

Другим аналогом изобретения является разностно-дальномерный способ определения координат источника радиоизлучения и реализующее его устройство [2]:Another analogue of the invention is a differential-ranging method for determining the coordinates of a source of radio emission and a device that implements it [2]:

Изобретение относится к определению координат источника радиоизлучения (ИРИ) в пространстве. Сущность изобретения: в качестве поверхностей положения ИРИ используются плоскости, содержащие линию положения ИРИ, представляющую собой пересечение двух гиперболических поверхностей положения, соответствующих разностно-временным измерениям. Способ основан на приеме сигнала ИРИ четырьмя антеннами, измерении трех разностей времен приема сигнала ИРИ антеннами, образующими измерительные базы, последующей обработке результатов измерений с целью вычисления значений параметров положения ИРИ и вычислении координаты ИРИ как точки пересечения трех плоскостей положения. Предложенное устройство содержит четыре антенны, образующие три пары измерительных баз, расположенных в несовпадающих плоскостях, три вычислителя параметров положения ИРИ, вычислитель координат ИРИ в виде блока решения системы линейных уравнений и блок индикации. Достигаемым техническим результатом является обеспечение однозначного определения линейных координат объекта. Недостатки этого способа и устройства так же заключаются в необходимости строгой взаимной временной синхронизации пунктов приема вследствие необходимости измерения разности времен прихода сигнала на каждый из приемных пунктов.The invention relates to determining the coordinates of a source of radio emission (IRI) in space. SUMMARY OF THE INVENTION: planes containing a line of position of an IRI representing the intersection of two hyperbolic position surfaces corresponding to time-difference measurements are used as IRI position surfaces. The method is based on the reception of an IRI signal by four antennas, measuring three differences in the signal reception times of the IRI by the antennas forming the measuring bases, subsequent processing of the measurement results in order to calculate the values of the IRI position parameters and calculating the IRI coordinate as the intersection point of the three position planes. The proposed device contains four antennas, forming three pairs of measuring bases located in mismatched planes, three calculators of the position parameters of the IRI, the coordinate calculator of the IRI in the form of a block for solving a system of linear equations and an indication block. Achievable technical result is the provision of an unambiguous determination of the linear coordinates of the object. The disadvantages of this method and device also lie in the need for strict mutual time synchronization of the receiving points due to the need to measure the difference in the times of arrival of the signal at each of the receiving points.

Третий аналог - дальномерный способ определения местоположения радиостанции по разности прихода радиосигнала во времени в пункты приема [3]. Изобретение относится к области техники пеленгования и может быть использовано в службе спасения кораблей, судов, самолетов и других летательных аппаратов, терпящих бедствие. Цель изобретения - повышение точности определения местоположения работающей радиостанции. Поставленная цель достигается тем, что по крайней мере в трех пунктах приема, расположенных на одной прямой, измеряются моменты времени прихода радиосигнала работающей радиостанции ta, tb и tc. Затем определяется время запаздывания прихода радиосигнала в два других пункта приема относительно третьего. По времени запаздывания прихода радиосигнала в пункты приема рассчитываются расстояния, пройденные радиосигналом, по формулеThe third analogue is a range-finding method for determining the location of a radio station by the difference in the arrival of a radio signal in time to reception points [3]. The invention relates to the field of direction finding technology and can be used in the rescue service of ships, ships, aircraft and other aircraft in distress. The purpose of the invention is improving the accuracy of determining the location of a working radio station. This goal is achieved by the fact that at least three points of reception located on one straight line, the measured moments of time of arrival of the radio signal of a working radio station t a , t b and t c . Then, the delay time of the arrival of the radio signal to the other two points of reception relative to the third is determined. According to the delay time of the arrival of the radio signal to the receiving points, the distances traveled by the radio signal are calculated according to the formula

Ri=cΔti,R i = cΔt i ,

где с - скорость света, Δti - время запаздывания прихода радиосигнала в пункт приема. После этого рассчитываются расстояния от пунктов приема до точки местоположения радиостанции по формулам, приведенным в тексте описания изобретения. Такой способ также не позволяет производить измерение местоположения при отсутствии временной синхронизации между приемными пунктами.where c is the speed of light, Δt i is the delay time of the arrival of the radio signal at the receiving point. After that, the distances from the points of reception to the point of location of the radio station are calculated according to the formulas given in the text of the description of the invention. This method also does not allow location measurement in the absence of time synchronization between receiving points.

Прототипом изобретения является способ определения местоположения летательных аппаратов и система, его реализующая, описанные в [4]. На Земле располагаются три импульсные радиолокационные станции, координаты которых точно известны, а самолеты снабжаются радиоответчиками. Измеряют три времени распространения τ1, τ2, и τ3 сигналов между наземными станциями и самолетом и соответствующие расстояния R1, R2 и R3. На центральном пункте обработки (ЦПО) определяют координаты самолетов в прямоугольной декартовой системе координат (фиг.1). Система уравнений, связывающая декартовы координаты источника радиоизлучения и измеренные расстояния в рассматриваемом случае будет иметь следующий вид:The prototype of the invention is a method for determining the location of aircraft and a system that implements it, described in [4]. Three pulsed radar stations are located on Earth, the coordinates of which are precisely known, and the aircraft are equipped with radio transponders. Three propagation times of τ 1 , τ 2 , and τ 3 signals between ground stations and the aircraft and the corresponding distances R 1 , R 2 and R 3 are measured. At the Central processing point (CPO) determine the coordinates of the aircraft in a rectangular Cartesian coordinate system (figure 1). The system of equations connecting the Cartesian coordinates of the radio source and the measured distances in this case will have the following form:

Figure 00000001
;
Figure 00000001
;

Figure 00000002
;
Figure 00000002
;

Figure 00000003
Figure 00000003

Принято следующее расположение пунктов системы: точки 1, 2, 3 - в вершинах равностороннего треугольника со стороной, равной d, точки 1 и 2 - на оси Х симметрично относительно начала, точка 3 - на оси Y на расстоянии а от начала координат

Figure 00000004
. Угловое положение объектов наблюдения определяется азимутом α и углом места β. Этот способ требует организации радиоканала «запрос-ответ» и обеспечения взаимной временной синхронизации пунктов приема.The following arrangement of points of the system is accepted: points 1, 2, 3 - at the vertices of an equilateral triangle with a side equal to d, points 1 and 2 - on the X axis symmetrically relative to the beginning, point 3 - on the Y axis at a distance a from the origin
Figure 00000004
. The angular position of the observed objects is determined by the azimuth α and elevation angle β. This method requires the organization of a radio channel "request-response" and ensure mutual time synchronization of points of reception.

Сущность изобретения:The invention:

Цель изобретения заключается в обеспечении определения координат местоположения источника радиоизлучения известной интенсивности в пассивном режиме в условиях отсутствия взаимной временной синхронизации пунктов приема.The purpose of the invention is to provide a location determination of a source of a known radiation intensity in a passive mode in the absence of mutual time synchronization of reception points.

Поставленная цель достигается тем, что предлагается дальномерный способ определения координат местоположения источника радиоизлучения по данным измерений в не менее трех взаимно удаленных друг от друга пунктах приема радиосигналов, заключающийся в том, что в пунктах приема производят определение расстояний от источника радиоизлучения до каждого из пунктов приема и по полученным расстояниям вычисляют координаты местоположения источника радиоизлучения, при этом в пунктах приема определяют интенсивность источника сигнала, а затем по величине интенсивностей сигналов вычисляют расстояние от источника радиоизлучения до каждого из пунктов приема по величине затухания сигнала на трассе распространения от источника радиоизлучения до точки приема.This goal is achieved by the fact that the proposed range-finding method for determining the coordinates of the location of the source of radio emission from the measurement data in at least three mutually distant from each other points of reception of radio signals, namely, that at the points of reception, the distances from the source of radio emission to each of the points of reception are determined and based on the obtained distances, the coordinates of the location of the source of radio emission are calculated, while the points of reception determine the intensity of the signal source, and then the magnitude of the signal intensities calculate the distance from the source of radio emission to each of the receiving points according to the amount of attenuation of the signal along the propagation path from the source of radio emission to the point of reception.

Измерение расстояния по величине интенсивности сигнала является существенным признаком, поскольку это измерение не требует взаимной временной синхронизации пунктов приема и может быть осуществлено в пассивном режиме работы приемных пунктов.The measurement of distance by the magnitude of the signal intensity is an essential feature, since this measurement does not require mutual time synchronization of the receiving points and can be carried out in the passive mode of operation of the receiving points.

Поставленной цели отвечает устройство определения декартовых координат источника радиоизлучения (фиг.1), которое включает три пространственно разнесенных ненаправленных антенны типа полуволновый вибратор 1, 2 и 3; три радиоприемника 4, 5 и 6; три аналого-цифровых преобразователя 7, 8 и 9; три измерителя энергии сигнала 10, 11 и 12; три вычислителя дальности 13, 14 и 15 и вычислитель координат источника радиоизлучения 19. При этом антенна 1, радиоприемник 4, аналого-цифровой преобразователь 7, вычислитель энергии сигнала 10 и вычислитель дальности 13 включены последовательно и образуют первое приемное устройство 16; антенна 2, радиоприемник 5, аналого-цифровой преобразователь 8, вычислитель энергии сигнала 11 и вычислитель дальности 14 включены последовательно и образуют второе приемное устройство 17; антенна 3, радиоприемник 6, аналого-цифровой преобразователь 9, вычислитель энергии сигнала 12 и вычислитель дальности 15 включены последовательно и образуют третье приемное устройство 18. Первое, второе и третье приемные устройства расположены в пространстве таким образом, что образуют вершины равностороннего треугольника со стороной равной базе размещения d (фьг.2). Выходы первого, второго и третьего приемных устройств подключены к соответствующим входам вычислителя декартовых координат источника радиоизлучения 19.The goal is met by a device for determining the Cartesian coordinates of a radio emission source (FIG. 1), which includes three spatially spaced omnidirectional antennas such as a half-wave vibrator 1, 2 and 3; three radios 4, 5 and 6; three analog-to-digital converters 7, 8 and 9; three meters of signal energy 10, 11 and 12; three range calculators 13, 14 and 15 and a coordinate source transmitter of the radio emission 19. In this case, the antenna 1, the radio receiver 4, the analog-to-digital converter 7, the signal energy calculator 10 and the range calculator 13 are connected in series and form the first receiving device 16; antenna 2, radio 5, analog-to-digital converter 8, signal energy calculator 11 and range calculator 14 are connected in series and form a second receiving device 17; antenna 3, radio 6, analog-to-digital converter 9, signal energy calculator 12 and range calculator 15 are connected in series and form the third receiver 18. The first, second and third receivers are located in space so that they form the vertices of an equilateral triangle with a side equal to accommodation base d (fg.2). The outputs of the first, second and third receivers are connected to the corresponding inputs of the calculator of the Cartesian coordinates of the radio emission source 19.

Устройств работает следующим образом: сигналы от источника радиоизлучения, принимаемые каждой из антенн 1, 2 и 3 последовательно усиливаются в соответствующих приемниках 4, 5 и 6; преобразуются в цифровую форму в аналого-цифровых преобразователях 7, 8 и 9. Полученные цифровые последовательности подаются на соответствующие вычислители энергии сигнала 10, 11 и 12, представляющие собой цифровые согласованные фильтры. Цифровые последовательности с выхода вычислителей энергии сигнала 10, 11 и 12 подаются на соответствующие вычислители дальности 13, 14 и 15, определяющих расстояния от источника радиоизлучения до соответствующего радиоприемного устройства путем вычисления соотношенияThe device operates as follows: the signals from the radio source received by each of the antennas 1, 2 and 3 are sequentially amplified in the respective receivers 4, 5 and 6; converted into digital form in analog-to-digital converters 7, 8 and 9. The resulting digital sequences are fed to the corresponding signal energy calculators 10, 11 and 12, which are digital matched filters. Digital sequences from the output of signal energy calculators 10, 11 and 12 are fed to the respective range calculators 13, 14 and 15, which determine the distances from the radio source to the corresponding radio receiver by calculating the ratio

Figure 00000005
Figure 00000005

где EIZ - известное значение энергии сигнала источника радиоизлучения, SАПРМ - эффективная площадь антенны радиоприемника, EPRMi - энергия сигнала принятого i-м радиоприемником, соответствующая максимуму отклика цифрового согласованного фильтра, G0ПРД - коэффициент усиления антенны источника радиоизлучения.where E IZ is the known value of the signal energy of the radio source, S APRM is the effective area of the antenna of the radio receiver, E PRMi is the signal energy received by the i-th radio receiver, corresponding to the maximum response of the digital matched filter, G 0PRD is the gain of the antenna of the radio source.

Полученные цифровые значения расстояний от источника радиоизлучения до первого R1, второго R2 и третьего R3 приемных устройств 16, 17 и 18 подаются на вычислитель декартовых координат источника радиоизлучения 19, вычисляющий положение источника сигнала по результатам этих измерений по формуламThe obtained digital values of the distances from the source of radio emission to the first R 1 , second R 2 and third R 3 of the receiving devices 16, 17 and 18 are fed to the calculator of the Cartesian coordinates of the radio emission source 19, which calculates the position of the signal source according to the results of these measurements using the formulas

Figure 00000006
Figure 00000006

Соотношения (1) и (2) показывают, что для определения местоположения источника радиоизлучения известной интенсивности необходимо знать коэффициент усиления антенны источника радиоизлучения; эффективную площадь антенны каждого радиоприемного устройства и энергии сигнала принятые каждым из приемных устройств. Это в свою очередь означает, что введенная совокупность отличительных признаков является существенной, т.е. устройство отвечает требованиям цели изобретения, заключающейся в том, что для определения местоположения источника радиоизлучения в пассивном режиме не нужна взаимная временная синхронизация радиоприемных устройств.Relationships (1) and (2) show that in order to determine the location of a source of radio emission of known intensity, it is necessary to know the gain of the antenna of the source of radio emission; the effective antenna area of each radio receiver and the signal energy received by each of the receiving devices. This in turn means that the set of distinctive features introduced is essential, i.e. the device meets the requirements of the purpose of the invention, namely, that to determine the location of the source of the radio emission in the passive mode, mutual time synchronization of the radio receivers is not necessary.

Введенные в дальномерный способ определения координат местоположения источника радиоизлучения по данным измерений в не менее трех взаимно удаленных друг от друга пунктах приема радиосигналов процессы определения интенсивности источника сигнала и вычисления расстояние от источника радиоизлучения до каждого из пунктов приема по величине этих интенсивностей сигналов не использовались ни в одном из известных дальномерных способов определения местоположения объектов. Такая совокупность отличительных признаков отсутствует и в аналогах и в прототипе, что доказывает соответствие предложенного способа критерию «новизна».The processes of determining the signal source intensity and calculating the distance from the radio source to each of the receiving points from the value of these signal intensities, which were introduced into the range-finder method for determining the coordinates of the location of the radio emission source from the measurement data at at least three points of reception of radio signals mutually remote from each other, were not used in any of the signal intensities from known ranging methods for determining the location of objects. Such a set of distinctive features is absent in the analogues and in the prototype, which proves the conformity of the proposed method to the criterion of "novelty."

В свою очередь введенные в устройство определения декартовых координат источника радиоизлучения три измерителя энергии сигнала 10, 11 и 12; три вычислителя дальности 13, 14 и 15 так же отсутствуют и в аналогах и в прототипе, что доказывает соответствие предложенного устройства критерию «новизна».In turn, three signal energy meters 10, 11, and 12, introduced into the device for determining the Cartesian coordinates of the radio emission source; three distance calculators 13, 14 and 15 are also absent in the analogs and in the prototype, which proves the conformity of the proposed device to the criterion of "novelty."

Таким образом при анализе уровня техники не выявлены объекты, имеющие такую же совокупность признаков, как и заявляемое изобретение, а следовательно оно является новым.Thus, the analysis of the prior art did not reveal objects that have the same set of features as the claimed invention, and therefore it is new.

Изобретательский уровень предложенного способа и устройства подтверждается тем обстоятельством, что в результате поиска не выявлены способы и устройства, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками данного изобретения. Все прослеживаемые направления совершенствования дальномерных систем, отраженные в научно-технической литературе, связаны с использованием фазовой или временной информации о принимаемых измерительных сигналах. Это означает, что заявляемое изобретение не вытекает явным образом из известного уровня техники, а значит, имеет изобретательский уровень.The inventive step of the proposed method and device is confirmed by the fact that the search did not reveal methods and devices having features that match the distinguishing features of this invention. All tracked areas for improving range-finding systems, reflected in the scientific and technical literature, are associated with the use of phase or time information about the received measuring signals. This means that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art, and therefore has an inventive step.

Перечень фигур и чертежейList of figures and drawings

На фиг.1 представлена структурная схема устройства определения декартовых координат источника радиоизлучения, где цифрами обозначены: 1, 2 и 3 - три пространственно разнесенных ненаправленных антенны типа полуволновый вибратор; 4, 5 и 6 - три радиоприемника; 7, 8 и 9 - три аналого-цифровых преобразователя; 10, 11 и 12 - три вычислителя энергии сигнала; 13, 14 и 15 - три вычислителя дальности; 16, 17 и 18 - первое, второе и третье приемные устройства соответственно и 19 - вычислитель координат источника радиоизлучения.Figure 1 presents the structural diagram of a device for determining the Cartesian coordinates of a radio emission source, where the numbers denote: 1, 2 and 3 - three spatially separated omnidirectional antennas such as a half-wave vibrator; 4, 5 and 6 - three radios; 7, 8 and 9 - three analog-to-digital converters; 10, 11 and 12 - three signal energy calculators; 13, 14 and 15 - three distance calculators; 16, 17 and 18 - the first, second and third receiving devices, respectively, and 19 - the transmitter of the coordinates of the source of radio emission.

На фиг.2 представлен чертеж расположения в пространстве первого (1), второго (2) и третьего (3) приемных устройств. Там же точкой М обозначен объект радиоизлучения, координаты которого необходимо определить.Figure 2 presents a drawing of the location in space of the first (1), second (2) and third (3) receiving devices. In the same place, the point M denotes the object of radio emission, the coordinates of which must be determined.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.Information confirming the possibility of carrying out the invention.

Промышленная применимость изобретения определяется возможностью реализации его узлов и блоков на современном уровне техники. Рассмотрим возможность технической реализации на примере построения аэродромной системы определения местоположения воздушных судов по данным автоматических зависимых наблюдений в режиме радиовещания ADS-B. Оборудованное системой ADS-B воздушное судно передает каждую секунду по радиоканалу свои характеристики в течение всего пути. При этом точно известны частота, мощность излучения передатчиков и характеристики антенн, расположенных на борту воздушного судна.Industrial applicability of the invention is determined by the possibility of implementing its nodes and blocks at the current level of technology. Let us consider the possibility of technical implementation using the example of constructing an aerodrome system for determining the location of aircraft according to automatic dependent observations in the ADS-B broadcast mode. An aircraft equipped with an ADS-B system transmits its characteristics over the air every second over the entire route. In this case, the frequency, radiation power of the transmitters and the characteristics of the antennas located on board the aircraft are precisely known.

Для примера реализации первого, второго и третьего приемных устройств можно использовать:For an example implementation of the first, second and third receiving devices, you can use:

1. Ненаправленные антенны типа полуволновый вибратор 1, 2 и 3 - российская антенна компании Радиал (10 dBi). Описание: http://adsbradar.ru/content/radial-1065-1134-mhz-antenna-vertikalnava-a10-10901. Omnidirectional antennas such as half-wave vibrator 1, 2 and 3 - Russian antenna company Radial (10 dBi). Description: http://adsbradar.ru/content/radial-1065-1134-mhz-antenna-vertikalnava-a10-1090

2. Радиоприемники 4, 5 и 6 - включают в себя предусилители сигнала, вданном случае это могут быть малошумящие усилители на 1090 МГц компании Kuhne electronic KU LNA 1090 (30 dB). Описание: http://adsbradar.ru/KU-LNA-1090-A-TM-Super-Low-Noise-Amplifier-for-Avionics. Собственно усилители радиосигнала и преобразователи частоты строятся под динамический диапазон АЦП и не вызывают технических трудностей.2. Radio receivers 4, 5 and 6 - include signal preamps, in this case they can be low-noise amplifiers at 1090 MHz from Kuhne electronic KU LNA 1090 (30 dB). Description: http://adsbradar.ru/KU-LNA-1090-A-TM-Super-Low-Noise-Amplifier-for-Avionics. Actually, the signal amplifiers and frequency converters are built for the dynamic range of the ADC and do not cause technical difficulties.

3. Рынок аналого-цифровых преобразователей (7, 8 и 9) для рассматриваемого применения достаточно насыщен.3. The market for analog-to-digital converters (7, 8 and 9) for the application in question is quite saturated.

4. Цифровая реализация вычислителей энергии сигнала (10, 11 и 12), вычислителей дальности (13, 14 и 15) и вычислителя координат источника радиоизлучения (19) может быть обеспечена микропроцессорными средствами в соответствии с алгоритмами, приведенными в описании изобретения.4. The digital implementation of signal energy calculators (10, 11 and 12), range calculators (13, 14 and 15) and the coordinate calculator of the radio emission source (19) can be provided by microprocessor means in accordance with the algorithms described in the description of the invention.

Таким образом, заявляемое изобретение является промышленно применимым. Может использоваться во всех отраслях промышленности, где требуется определение местоположения источников радиоизлучения в пространстве, как то морская наземная и воздушная радионавигация, топография, геологоразведка и т.п.Оно обладает преимуществами перед известными, связанными с отсутствием необходимости временной синхронизации пунктов приема, что обуславливает его технико-экономическую эффективность. Thus, the claimed invention is industrially applicable. It can be used in all industries where it is necessary to determine the location of sources of radio emission in space, such as marine ground and air radio navigation, topography, geological exploration, etc. It has advantages over the well-known ones associated with the lack of the need for temporary synchronization of reception points, which leads to it. technical and economic efficiency.

Литература.Literature.

1. B.C. Кондратьев, А.Ф. Котов, Л.Н. Марков «Многопозиционные радиотехнические системы» М.: Радио и Связь, 1986, с.220-228.1. B.C. Kondratiev, A.F. Kotov, L.N. Markov "Multiposition Radio Engineering Systems" M .: Radio and Communication, 1986, p.220-228.

2. Патент №2309420 RU, Заявка №2006103054/09, 02.02.2006, Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского (RU), Опубл. 27.10.2007.2. Patent No. 2309420 RU, Application No. 2006103054/09, 02.02.2006, Military Space Academy named after A.F. Mozhaysky (RU), Publ. 10/27/2007.

3. Патент №2096800 RU, Рег. номер заявки: 93051121 Основные коды МПК: G01S 005/02 Роговой В.Ф.3. Patent No. 2096800 RU, Reg. application number: 93051121 Basic codes of the IPC: G01S 005/02 Rogovoi V.F.

4. Радиолокационные средства для систем ПВО 80-х годов. - Радиоэлектроника за рубежом, 1978, №2.4. Radar tools for air defense systems of the 80s. - Electronics abroad, 1978, No. 2.

Claims (2)

1. Дальномерный способ определения координат местоположения источника радиоизлучения по данным измерений в не менее трех взаимно удаленных друг от друга пунктах приема радиосигналов, заключающийся в том, что в пунктах приема производят определение расстояний от источника радиоизлучения до каждого из пунктов приема и по полученным расстояниям вычисляют координаты местоположения источника радиоизлучения, отличающийся тем, что в пассивном режиме в условиях отсутствия взаимной временной синхронизации пунктов приема в пунктах приема измеряют интенсивность источника сигнала в виде энергии сигнала, определяемой по максимуму отклика согласованного фильтра, а затем по величине интенсивностей сигналов вычисляют расстояние от источника радиоизлучения до каждого из пунктов приема по величине затухания сигнала на трассе распространения от источника радиоизлучения до точки приема.1. The range-finding method for determining the coordinates of the location of the radio emission source according to the measurement data in at least three points of reception of radio signals mutually remote from each other, namely, that at the points of reception, the distances from the source of radio emission to each of the points of reception are determined and the coordinates are calculated from the obtained distances the location of the source of radio emission, characterized in that in passive mode in the absence of mutual time synchronization of reception points at reception points from eryayut intensity of the source as the signal energy of the signal, determined by the maximum response of the matched filter, and then the value of the signal intensities calculated distance from the radiation source to each of the receiving points on the magnitude of the signal attenuation along the propagation path from the radiation source to receiving point. 2. Устройство определения декартовых координат источника радиоизлучения, содержащее три пространственно разнесенных ненаправленных антенны типа полуволновый вибратор; три радиоприемника; три аналого-цифровых преобразователя и вычислитель координат источника радиоизлучения, при этом выход каждой ненаправленной антенны подключен ко входу соответствующего радиоприемника, а выход каждого радиоприемника подключен ко входу соответствующего ему аналого-цифрового преобразователя, причем антенны с радиоприемниками и аналого-цифровыми преобразователями расположены в пространстве таким образом, что образуют вершины равностороннего треугольника со стороной, равной базе размещения, отличающееся тем, что в устройство дополнительно включены три вычислителя энергии сигнала, выполненные в виде цифровых согласованных фильтров, и три вычислителя дальности, причем выходы аналого-цифровых преобразователей радиоприемников подключены ко входам соответствующих вычислителей энергии сигнала, а выходы вычислителей энергии сигнала подключены ко входам соответствующих вычислителей дальности, выход каждого из вычислителей дальности подключен к соответствующему входу вычислителя координат источника радиоизлучения. 2. A device for determining the Cartesian coordinates of a source of radio emission, containing three spatially spaced omnidirectional antennas such as a half-wave vibrator; three radios; three analog-to-digital converters and a coordinate source calculator of the radio emission source, wherein the output of each omnidirectional antenna is connected to the input of the corresponding radio receiver, and the output of each radio receiver is connected to the input of the corresponding analog-to-digital converter, and the antennas with radio receivers and analog-to-digital converters are located in such a space so that they form the vertices of an equilateral triangle with a side equal to the placement base, characterized in that in the device Three signal energy calculators, made in the form of digital matched filters, and three range calculators are included, the outputs of the analog-to-digital converters of the radio receivers are connected to the inputs of the corresponding signal energy calculators, and the outputs of the signal energy calculators are connected to the inputs of the corresponding range calculators, the output of each of the calculators range connected to the corresponding input of the transmitter coordinates of the source of radio emission.
RU2011153139/07A 2011-12-26 2011-12-26 Ranging method and device to determine coordinates of radiation source RU2506605C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011153139/07A RU2506605C2 (en) 2011-12-26 2011-12-26 Ranging method and device to determine coordinates of radiation source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011153139/07A RU2506605C2 (en) 2011-12-26 2011-12-26 Ranging method and device to determine coordinates of radiation source

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011153139A RU2011153139A (en) 2013-07-10
RU2506605C2 true RU2506605C2 (en) 2014-02-10

Family

ID=48787211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011153139/07A RU2506605C2 (en) 2011-12-26 2011-12-26 Ranging method and device to determine coordinates of radiation source

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2506605C2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2593149C1 (en) * 2015-07-29 2016-07-27 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Градиент" Adaptive method for passive radar location
RU2599984C1 (en) * 2015-07-07 2016-10-20 Закрытое акционерное общество "Радиотехнические и Информационные Системы воздушно-космической обороны" (ЗАО "РТИС ВКО") Differential-range method and ground-space system for measuring spatial coordinates of aircraft based on radio signals of radio radiation of on-board radioelectronic equipment thereof
RU2604004C2 (en) * 2014-12-29 2016-12-10 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method for determining coordinates of radio source
RU2644762C1 (en) * 2017-05-23 2018-02-14 Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" Method of space discrimination of distance in solving problem of positioning of mobile means by rho-rho fixing in surface-mounted local radio navigation system
RU2704029C1 (en) * 2018-12-03 2019-10-23 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Ярославское высшее военное училище противовоздушной обороны" Министерства обороны Российской Федерации Time method for determining range to a radio-frequency scanning source without bearing measurement
RU2742581C1 (en) * 2020-06-22 2021-02-08 Александр Валерьевич Федотов Time method for determining spatial coordinates of scanning radio radiation source
RU2772812C1 (en) * 2021-04-29 2022-05-26 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Range-difference method for determining the coordinates of a radio emission source

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4916455A (en) * 1987-02-20 1990-04-10 Scientific Development Inc. Locating system and method
US7002510B1 (en) * 1987-01-28 2006-02-21 Raytheon Company Method and apparatus for air-to-air aircraft ranging
RU2283505C1 (en) * 2005-01-31 2006-09-10 Алексей Васильевич Терентьев Method and device for determining coordinates of a radio radiation source
RU2309420C1 (en) * 2006-02-02 2007-10-27 Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского Time-difference method of finding coordinates of radio source and device for realization of the method
RU2334144C1 (en) * 2007-04-02 2008-09-20 ФГУП Опытное конструкторское бюро "ГИДРОПРЕСС" Sealing assembly
RU2425393C1 (en) * 2009-11-30 2011-07-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) Device for determining direction of radio signal source
US20110287783A1 (en) * 2006-11-07 2011-11-24 Skyhook Wireless, Inc. System and method for estimating positioning error within a wlan-based poitioning system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7002510B1 (en) * 1987-01-28 2006-02-21 Raytheon Company Method and apparatus for air-to-air aircraft ranging
US4916455A (en) * 1987-02-20 1990-04-10 Scientific Development Inc. Locating system and method
RU2283505C1 (en) * 2005-01-31 2006-09-10 Алексей Васильевич Терентьев Method and device for determining coordinates of a radio radiation source
RU2309420C1 (en) * 2006-02-02 2007-10-27 Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского Time-difference method of finding coordinates of radio source and device for realization of the method
US20110287783A1 (en) * 2006-11-07 2011-11-24 Skyhook Wireless, Inc. System and method for estimating positioning error within a wlan-based poitioning system
RU2334144C1 (en) * 2007-04-02 2008-09-20 ФГУП Опытное конструкторское бюро "ГИДРОПРЕСС" Sealing assembly
RU2425393C1 (en) * 2009-11-30 2011-07-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) Device for determining direction of radio signal source

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Радиоэлектронные средства для систем ПВО 80-х годов. Радиоэлектроника за рубежом, 1978, No.2. *
Радиоэлектронные средства для систем ПВО 80-х годов. Радиоэлектроника за рубежом, 1978, №2. *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2604004C2 (en) * 2014-12-29 2016-12-10 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method for determining coordinates of radio source
RU2599984C1 (en) * 2015-07-07 2016-10-20 Закрытое акционерное общество "Радиотехнические и Информационные Системы воздушно-космической обороны" (ЗАО "РТИС ВКО") Differential-range method and ground-space system for measuring spatial coordinates of aircraft based on radio signals of radio radiation of on-board radioelectronic equipment thereof
RU2593149C1 (en) * 2015-07-29 2016-07-27 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Градиент" Adaptive method for passive radar location
RU2644762C1 (en) * 2017-05-23 2018-02-14 Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" Method of space discrimination of distance in solving problem of positioning of mobile means by rho-rho fixing in surface-mounted local radio navigation system
RU2704029C1 (en) * 2018-12-03 2019-10-23 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Ярославское высшее военное училище противовоздушной обороны" Министерства обороны Российской Федерации Time method for determining range to a radio-frequency scanning source without bearing measurement
RU2742581C1 (en) * 2020-06-22 2021-02-08 Александр Валерьевич Федотов Time method for determining spatial coordinates of scanning radio radiation source
RU2772812C1 (en) * 2021-04-29 2022-05-26 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Range-difference method for determining the coordinates of a radio emission source
RU2781685C1 (en) * 2021-11-29 2022-10-17 Задорожный Артем Анатольевич Method for detection of aircraft in local area
RU2822686C1 (en) * 2023-10-30 2024-07-11 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная орденов Жукова и Ленина Краснознаменная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method of determining coordinates of radio-frequency source from aircraft using tri-orthogonal dipole antenna system

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011153139A (en) 2013-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1910864B1 (en) A system and method for positioning a transponder
RU2506605C2 (en) Ranging method and device to determine coordinates of radiation source
RU2440588C1 (en) Passive radio monitoring method of air objects
RU2444755C1 (en) Method for detection and spatial localisation of air objects
RU2444754C1 (en) Method for detection and spatial localisation of air objects
RU2649411C1 (en) Method of measurement of the aircraft flight parameters in the phase goniometrical and distance-measuring systems and the device for the implementation of this method
RU2306579C1 (en) Method for determining radio-frequency emission source coordinates
RU2275649C2 (en) Method and passive radar for determination of location of radio-frequency radiation sources
WO2007013071A1 (en) A positioning system and method
Svyd et al. Method for increasing the interference immunity of the channel for measuring of the short-range navigation radio system
RU2529355C2 (en) Method of determining spatial distribution of ionospheric inhomogeneities
RU2457505C2 (en) Apparatus for determining location of operating radar station
RU2540982C1 (en) Method of determining coordinates of targets (versions) and system therefor (versions)
RU2444756C1 (en) Detection and localisation method of air objects
RU2444753C1 (en) Radio monitoring method of air objects
RU2692701C1 (en) Method of determining coordinates of aerial targets in a multi-position surveillance system "navigation satellites - aerial targets - receiver"
RU2602274C1 (en) Radar method and device for remote measurement of full velocity vector of meteorological object
RU2298805C2 (en) Mode of definition of the coordinates of a radiation source (variants) and a radar station for its realization
RU38509U1 (en) SYSTEM OF MULTIPOSITIONAL DETERMINATION OF COORDINATES OF COUNTERBORNE OBJECTS BY RADIATION OF THEIR RADAR STATIONS
RU2545068C1 (en) Measurement method of changes of heading angle of movement of source of sounding signals
RU2603971C1 (en) Method of measuring angles in phase multi-scale angular systems and device therefor
RU2457629C1 (en) Phase radio-navigation system
RU2653866C1 (en) Method of determining the location of satellite earth station
RU2687240C1 (en) Method of determining parameters of movement and trajectories of aerial objects during semi-active bistatic radar
RU2205416C1 (en) Procedure determining line of position of radio radiation source

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20191029