[go: up one dir, main page]

RU2732505C1 - Method for detection and azimuth direction finding of ground-based radio-frequency sources from a flight-lifting means - Google Patents

Method for detection and azimuth direction finding of ground-based radio-frequency sources from a flight-lifting means Download PDF

Info

Publication number
RU2732505C1
RU2732505C1 RU2020103268A RU2020103268A RU2732505C1 RU 2732505 C1 RU2732505 C1 RU 2732505C1 RU 2020103268 A RU2020103268 A RU 2020103268A RU 2020103268 A RU2020103268 A RU 2020103268A RU 2732505 C1 RU2732505 C1 RU 2732505C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radio
finding
lps
iri
direction finding
Prior art date
Application number
RU2020103268A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Леонидович Артемов
Олег Владимирович Афанасьев
Михаил Павлович Сличенко
Екатерина Сергеевна Артемова
Original Assignee
Акционерное общество "Концерн "Созвездие"
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 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" filed Critical Акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Priority to RU2020103268A priority Critical patent/RU2732505C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2732505C1 publication Critical patent/RU2732505C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/04Position of source determined by a plurality of spaced direction-finders
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28Details of pulse systems
    • G01S7/285Receivers
    • G01S7/292Extracting wanted echo-signals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28Details of pulse systems
    • G01S7/285Receivers
    • G01S7/292Extracting wanted echo-signals
    • G01S7/2923Extracting wanted echo-signals based on data belonging to a number of consecutive radar periods
    • G01S7/2925Extracting wanted echo-signals based on data belonging to a number of consecutive radar periods by using shape of radiation pattern

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radio equipment.SUBSTANCE: invention relates to radio engineering and can be used in multichannel monopulse detectors-direction finders (DDF) of radio monitoring systems for determination of azimuth and elevation angle to radio emission source (RES) from flight-lifting means (FLM). Technical result is achieved by using navigation information on antenna array (AA) angles and converting non-direction-finding results, and the direction characteristics AA of the associated moving coordinate system (CS) in the fixed CS associated with the Earth. This makes it possible to carry out direction finding and search for azimuth on RES in curvilinear cut of two-dimensional azimuth-elevation direction-finding relief, corresponding to evolution of orientation of direction vector of arrival of radio wave in azimuthal circle at arbitrary orientation AA, arranged on FLM. Due to such accounting of information on FLM orientation, higher accuracy and reliability of direction finding of ground-based RESs. Besides, according to the proposed method, the "reliability" evaluation of direction-finding RES provides the required selection of direction-finding results by reliability factor with increase in accuracy and reliability of direction finding of RES with FLM in real conditions. Method takes into account the presence of inter-channel correlation of received spectral components of radio signals, caused by presence in real conditions of external interference, is operable under conditions of a priori unknown interference intensity in different spatial receiving channels.EFFECT: high efficiency of azimuth direction finding of ground-based RESs with arbitrarily oriented FLM.1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в многоканальных моноимпульсных обнаружителях-пеленгаторах (ОП) систем радиомониторинга для определения азимута и угла места на источник радиоизлучения (ИРИ) с летно-подъемного средства (ЛПС).The invention relates to radio engineering and can be used in multichannel monopulse detectors-direction finders (OP) of radio monitoring systems for determining the azimuth and elevation angle to the radio emission source (RRI) from the flight-lifting device (LPS).

Для увеличения дальности и расширения рабочей зоны радиомониторинга наземных ИРИ обнаружитель-пеленгатор размещают на борту ЛПС в качестве целевой нагрузки. В этом случае возможно использование объемных антенных решеток (АР), которые обеспечивают близкие по азимуту и по углу места показатели точности и достоверности пеленгования. При этом ОП должен обеспечивать выполнение требований не только по основному техническому назначению (в том числе по точности и достоверности пеленгования ИРИ), но и в части ограничений по массе и габаритным характеристикам, которые оказывают влияние на летно-технические характеристики ЛПС.To increase the range and expand the working area of radio monitoring of ground-based RES, the detector-direction finder is placed on board the LPS as a target load. In this case, it is possible to use volumetric antenna arrays (AR), which provide indicators of accuracy and reliability of direction finding that are close in azimuth and elevation. At the same time, the OP must ensure the fulfillment of the requirements not only for the main technical purpose (including the accuracy and reliability of the direction finding of the IRI), but also in terms of restrictions on the weight and overall characteristics that affect the flight performance of the LPS.

В частности, в качестве одного из вариантов объемной АР, структура которой обеспечивает минимизацию количества используемых радиоприемных каналов ОП и приемных антенных элементов, может быть использована винтовая антенная решетка, рассмотренная в [Артемов М.Л., Афанасьев О.В., Сличенко М.П., Артемова Е.С. Способ двухмерного моноимпульсного пеленгования источников радиоизлучений. Патент РФ № 2696095, G01S 5/04]. In particular, as one of the options for a three-dimensional AR, the structure of which ensures the minimization of the number of used radio receiving channels of the OP and receiving antenna elements, a helical antenna array, considered in [Artemov ML, Afanasyev OV, Slichenko M. P., Artemova E.S. Method for two-dimensional monopulse direction finding of radio emission sources. RF patent No. 2696095, G01S 5/04].

Однако, в практике радиомониторинга возможны ситуации, когда отношение высоты полёта ЛПС к дальности до ИРИ составляет много меньше единицы (радиомониторинг ИРИ на дальностях до ЛПС близких к радиогоризонту). В таких случаях информативным признаком пространственного положения наземного ИРИ является лишь азимут, а реализация АР объемной структуры представляется нецелесообразной, поэтому в указанных ситуациях широкое распространение на практике получили плоские АР. За счет плоской структуры обеспечивается возможность удовлетворения требованиям в части летных технических характеристик ЛПС. However, in the practice of radio monitoring, situations are possible when the ratio of the flight altitude of the LPS to the range to the IRI is much less than one (radio monitoring of the IRR at ranges to the LPS close to the radio horizon). In such cases, only the azimuth is an informative indicator of the spatial position of the ground-based IRI, and the implementation of the AA of a volumetric structure seems to be inexpedient, therefore, in these situations, flat AAs are widely used in practice. Due to the flat structure, it is possible to meet the requirements in terms of flight performance characteristics of the LPS.

Для плоских АР точность и достоверность пеленгования существенно ухудшаются при стремлении к нулю угла направления прихода радиоволны в вертикальной плоскости (перпендикулярной плоскости расположения антенных элементов АР), что обусловлено уменьшением апертуры АР в проекции на плоскость волнового фронта радиоволны.For plane AAs, the accuracy and reliability of direction finding significantly deteriorate when the angle of the direction of arrival of the radio wave tends to zero in the vertical plane (perpendicular to the plane of the antenna elements of the antenna), which is due to a decrease in the AA aperture in the projection onto the plane of the wavefront of the radio wave.

Важным является учет изменения углов пространственной ориентации ЛПС в процессе его движения. Плоскость расположения элементов АР меняет ориентацию в пространстве в соответствии с параметрами движения ЛПС, а характеристики точности и достоверности пеленгования ИРИ зависят от текущих углов ориентации ЛПС. Следовательно, для пеленгования ИРИ с ЛПС необходимо обеспечить прием радиоволны в общем случае с ненулевым углом относительно плоскости АР, зависящим как от взаимного расположения ИРИ и АР, так и от углов пространственной ориентации носителя.It is important to take into account the change in the angles of the spatial orientation of the LPS during its movement. The plane of the location of the AA elements changes orientation in space in accordance with the parameters of the LRS movement, and the characteristics of the accuracy and reliability of the direction finding of the AIR depend on the current angles of the LRS orientation. Consequently, for the direction finding of AIR with LPS, it is necessary to ensure reception of a radio wave in the general case with a nonzero angle relative to the plane of the AR, which depends both on the relative position of the AIR and AR and on the angles of the carrier's spatial orientation.

Результаты оценивания направления на ИРИ используются для определения координат ИРИ триангуляционным способом. Так как координаты ИРИ определены в неподвижной системе координат (СК), связанной с землей (для большинства задач – в топографической проекции Гаусса-Крюгера), то и оценки углов направления на ИРИ необходимо определять в этой СК. Полученная в связанной с ЛПС СК оценка вектора направления на ИРИ с использованием информации о текущих углах ориентации ЛПС преобразуется в неподвижную СК, связанную с землей. В случае пеленгования в азимутально-угломестной плоскости преобразование направления на ИРИ в связанную с землей СК предполагает использование стандартной процедуры вращения трехмерного единичного вектора по трем углам Эйлера-Колмогорова [ГОСТ 20058-80. Динамика летательных аппаратов в атмосфере. Термины, определения и обозначения. М., 1981. № 3913, 52 с. (Издательство стандартов)]: крен, тангаж и рысканье (курс). Использование указанных трех углов ориентации ЛПС позволяет однозначным образом преобразовать результаты азимутально-угломестного пеленгования между различными СК.The results of estimating the direction to the IRI are used to determine the coordinates of the IRI by a triangulation method. Since the coordinates of the IRI are determined in a fixed coordinate system (CS) associated with the earth (for most problems - in the Gauss-Kruger topographic projection), then the estimates of the direction angles on the IRI must be determined in this CS. The estimate of the direction vector to the IRR obtained in the SC associated with the LPS, using information about the current angles of the orientation of the LPS, is converted into a stationary SC connected to the ground. In the case of direction finding in the azimuthal-elevation plane, the conversion of the direction to the IRI into a ground-connected SC assumes the use of a standard procedure for rotating a three-dimensional unit vector along three Euler-Kolmogorov angles [GOST 20058-80. Aircraft dynamics in the atmosphere. Terms, definitions and designations. M., 1981. No. 3913, 52 p. (Standards Publishing House)]: roll, pitch and yaw (course). The use of these three LPS orientation angles allows to unambiguously transform the results of azimuthal-elevation direction finding between different CS.

В случае игнорирования информации об ориентации ЛПС возникают дополнительные ошибки пеленгования, с увеличением отношения апертуры АР к длине радиоволны повышается вероятность аномальной ошибки пеленгования, что приводит не только к снижению точности и достоверности пеленгования, но и к уменьшению рабочего диапазона частот ОП (коэффициента перекрытия АР по частоте).If the information about the LPS orientation is ignored, additional direction finding errors arise, with an increase in the ratio of the AA aperture to the radio wavelength, the probability of anomalous direction finding error increases, which leads not only to a decrease in the accuracy and reliability of direction finding, but also to a decrease in the operating frequency range of the OP (the AA overlap coefficient in frequency).

Известны способы определения координат ИРИ, учитывающие ориентации ЛПС в пространстве.Known methods for determining the coordinates of the IRI, taking into account the orientation of the LPS in space.

Известен способ определения значений азимута и угла места ИРИ с борта ЛПС, обеспечивающего повышение точности нахождения расположения ИРИ путем более полного учета пространственной ориентации антенной решетки измерителя, представленный в [Наумов А.С., Елизаров В.В. Определение координат источника радиоизлучения при пеленговании с ЛПС. – Успехи современной радиоэлектроники, 2015, №7, с.56-61] заключающийся в:There is a known method for determining the values of the azimuth and elevation angle of IRI from the LPS board, which provides an increase in the accuracy of finding the location of IRI by more fully taking into account the spatial orientation of the antenna array of the meter, presented in [Naumov A.S., Elizarov V.V. Determination of the coordinates of the radio emission source during direction finding from the LPS. - The successes of modern radio electronics, 2015, No. 7, p.56-61], which consists in:

1. Измерении ориентации антенной системы пеленгатора относительно корпуса ЛПС (крен, тангаж, курс). Значения

Figure 00000001
запоминают и используют для расчетов результатов измерений;1. Measuring the orientation of the direction finder antenna system relative to the LPS body (roll, pitch, heading). The values
Figure 00000001
memorize and use for calculating measurement results;

2. Поиске и приеме сигналов ИРИ в заданной полосе частот

Figure 00000002
в процессе полета ЛПС;2. Search and reception of signals of radiation sources in a given frequency band
Figure 00000002
during the flight of the LPS;

3. Измерении пространственных координат ИРИ: азимута

Figure 00000003
и угла места
Figure 00000004
в системе координат антенной системы;3. Measurement of spatial coordinates of IRI: azimuth
Figure 00000003
and elevation
Figure 00000004
in the coordinate system of the antenna system;

4. Определении местоположения ЛПС с помощью ГНСС

Figure 00000005
, где
Figure 00000006
– широта ЛПС,
Figure 00000007
– долгота ЛПС,
Figure 00000008
– высота ЛПС;4. Determining the location of the LPS using GNSS
Figure 00000005
where
Figure 00000006
- LPS latitude,
Figure 00000007
- LPS longitude,
Figure 00000008
- LPS height;

5. Преобразовании координат ЛПС в геоцентрическую систему координат:5. Conversion of LPS coordinates into a geocentric coordinate system:

Figure 00000009
;
Figure 00000009
;

6. Переводе вектора направления на источник

Figure 00000010
в декартовую систему координат:6. Translation of the direction vector to the source
Figure 00000010
to a Cartesian coordinate system:

Figure 00000011
;
Figure 00000011
;

7. Последовательном перемножении исходного вектора

Figure 00000012
на три соответствующие углам Эйлера матрицы поворота:7. Sequential multiplication of the original vector
Figure 00000012
by three rotation matrices corresponding to the Euler angles:

Figure 00000013
,
Figure 00000013
,

гдеWhere

Figure 00000014
,
Figure 00000015
,
Figure 00000016
;
Figure 00000014
,
Figure 00000015
,
Figure 00000016
;

8. Преобразовании скорректированного вектора направления на ИРИ

Figure 00000017
с целью учета ориентации ЛПС относительно земной поверхности и положения ЛПС в пространстве, в результате чего получают направления на ИРИ
Figure 00000018
;8. Conversion of the corrected direction vector to the IRI
Figure 00000017
in order to take into account the orientation of the LPS relative to the earth's surface and the position of the LPS in space, as a result of which directions to the IRI
Figure 00000018
;

9. Последовательном перемножении вектора

Figure 00000019
на матрицы поворота относительно каждой из трех осей:9. Serial multiplication of a vector
Figure 00000019
on rotation matrices about each of the three axes:

Figure 00000020
;
Figure 00000020
;

10. Определении значения азимута

Figure 00000021
и угла места по формулам:10. Determining the azimuth value
Figure 00000021
and the elevation angle by the formulas:

Figure 00000022
,
Figure 00000022
,

Figure 00000023
.
Figure 00000023
...

Известен способ местоопределения наземных ИРИ с борта ЛПС, представленный в [Березин А.В., Богданов Ю.Н., Вассенков А.В., Виноградов А.Д., Дмитриев И.С., Попов С.А. Способ определения координат наземного источника радиоизлучения при радиопеленговании с борта летательного аппарата. Патент РФ №2610150, G01S 1/08 ] и заключающийся в: A known method of locating ground IRI from the LPS, presented in [Berezin A. V., Bogdanov Y. N., Vassenkov A. V., Vinogradov A. D., Dmitriev I. S., Popov S. A. A method for determining the coordinates of a ground source of radio emission during radio direction finding from an aircraft. RF patent №2610150, G01S 1/08 ] and consisting in:

1. Приеме радиосигналов бортовой пеленгаторной антенной (БПА);1. Reception of radio signals by the airborne direction finding antenna (BPA);

2. Частотной селекции радиосигналов;2. Frequency selection of radio signals;

3. Определении линий радиопеленгов в азимутальной плоскости БПА;3. Determination of radio bearing lines in the azimuth plane of the UAV;

4. Регистрации полученных данных периодически отсчетами;4. Registration of the received data periodically by counts;

5. Формировании не менее одной независимой пары пересекающихся полуплоскостей положения наземного ИРИ, ортогональных азимутальной плоскости БПА, проходящих через каждую полученную линию радиопеленгатора;5. Formation of at least one independent pair of intersecting half-planes of the position of the ground IRI, orthogonal to the azimuthal plane of the FUA, passing through each received line of the direction finder;

6. Выборе и весовой обработке пар независимых отсчетов данных, учитывающих зависимости дисперсий оценок координат наземного ИРИ от взаимного расположения в пространстве ЛПС и наземного ИРИ. При выборе и весовой обработке пар независимых отсчетов данных дополнительно учтены зависимости дисперсий оценок координат наземного ИРИ от параметров угловой ориентации БПА и от углов пересечения линии положения и нормалей к полуплоскостям положения наземного ИРИ с поверхностью Земли;6. Selection and weight processing of pairs of independent data samples, taking into account the dependences of the variances of estimates of coordinates of the ground-based IRI on the relative position in space of the LPS and ground-based IRI. In the selection and weight processing of pairs of independent data samples, the dependences of the variances of the estimates of the coordinates of the ground-based IRR on the parameters of the angular orientation of the FUA and on the angles of intersection of the position line and normals to the half-planes of the position of the ground IRR with the Earth's surface were additionally taken into account

7. Формировании нормалей к полуплоскостям положения наземного ИРИ;7. Formation of normals to the half-planes of the position of the ground IRI;

8. Определении не менее одной линии положения наземного ИРИ как линии пересечения независимой пары пересекающихся полуплоскостей положения наземного ИРИ, параметры которой определяют из условия ортогональности к вышеупомянутым нормалям;8. Determination of at least one line of the position of the ground IRI as the line of intersection of an independent pair of intersecting half-planes of the position of the ground IRI, the parameters of which are determined from the condition of orthogonality to the aforementioned normals;

9. Определении координат наземного ИРИ как точки пересечения линии положения неземного ИРИ с поверхностью Земли с использованием итерационной процедуры ее поиска. 9. Determining the coordinates of the ground-based IRI as the point of intersection of the line of position of the unearthly IRI with the Earth's surface using an iterative procedure for its search.

Так же известен способ определения координат ИРИ [Житник М.А., Строцев А.А., Сухенький И.А., Способ определения координат источника радиоизлучения с борта летательного аппарата по двум азимутальным пеленгам. Патент РФ №2638177, G01S 1/08 ], заключающийся вAlso known is a method for determining the coordinates of IRI [Zhitnik MA, Strocev AA, Suhenkiy IA, Method for determining the coordinates of a radio emission source from an aircraft on two azimuthal bearings. RF patent No. 2638177, G01S 1/08 ], which consists in

1. Приеме радиосигналов бортовой пеленгационной антенной;1. Reception of radio signals by the onboard direction finding antenna;

2. Частотной селекции;2. Frequency selection;

3. Определении линии пеленгов в плоскости пеленгаторной антенны;3. Determination of the bearing line in the plane of the direction-finding antenna;

4. Весовой обработке полученных данных;4. Weight processing of the received data;

5. Формировании по результатам весовой обработки вспомогательных плоскостей, ортогональные плоскости пеленгаторной плоскости пеленгаторной антенны и проходящие через каждую полученную линию пеленга. В моменты получения пеленгов координаты ЛПС переводят в геоцентрическую прямоугольную систему координат, затем составляют матрицу перехода из связанной системы координат в нормальную подвижную систему координат и далее в геоцентрическую прямоугольную систему координат путем перемножения матриц поворота на углы крена, тангажа и рысканья связанной системы координат;5. Formation of auxiliary planes according to the results of weight processing, orthogonal to the plane of the direction-finding plane of the direction-finding antenna and passing through each received line of bearing. At the moments of receiving bearings, the LPS coordinates are converted into a geocentric rectangular coordinate system, then a transition matrix is made from the associated coordinate system to a normal moving coordinate system and then to a geocentric rectangular coordinate system by multiplying the rotation matrices by the angles of roll, pitch and yaw of the associated coordinate system;

6. Нахождении прямой линии пересечения двух вспомогательных плоскостей;6. Finding a straight line of intersection of two auxiliary planes;

7. Вычислении координат ИРИ как точки пересечения найденной прямой линии и поверхности Земли, описанной эллипсоидом.7. Calculation of the coordinates of the IRI as the point of intersection of the found straight line and the Earth's surface described by the ellipsoid.

Основным недостатком перечисленных способов является использование при определении координат ИРИ информации об угломестных пеленгах, которые измеряются с низкими (по сравнению с азимутами) показателями точности и достоверности ввиду недостаточной разрешающей способности АР при малых истинных угломестных пеленгах на наземный ИРИ. При этом информация об ориентации ЛПС в пространстве используется для преобразования результатов пеленгования, а не принимаемых в процессе пеленгования радиосигналов, что в случае азимутального пеленгования наземных ИРИ приводит к снижению точности и достоверности пеленгования. The main disadvantage of the above methods is the use of information on elevation bearings in determining the coordinates of the IRI, which are measured with low (compared to azimuths) indicators of accuracy and reliability due to the insufficient resolution of the AR at small true elevation bearings to the ground IRI. In this case, information about the orientation of the LPS in space is used to transform the direction finding results, and not the radio signals received during the direction finding, which, in the case of azimuthal direction finding of ground-based ERS, leads to a decrease in the accuracy and reliability of direction finding.

Известен способ амплитудного двумерного пеленгования [Уфаев В.А., Волобуев М.Ф., Михайленко С.Б., Волков А.А. Способ амплитудного двухмерного пеленгования. Патент РФ № 260130, G01S 5/04 ], предполагающий преобразование принятых амплитуд сигналов в угловой спектр и определении направления на излучатель по его максимуму. Аналог может быть использован в наземных и авиационных радиотехнических системах для всеракурсного определения направления на источники излучений.The known method of amplitude two-dimensional direction finding [Ufaev VA, Volobuev MF, Mikhailenko SB, Volkov AA. Amplitude two-dimensional direction finding method. RF patent No. 260130, G01S 5/04 ], which involves the conversion of the received signal amplitudes into an angular spectrum and determining the direction to the emitter at its maximum. The analog can be used in ground and aviation radio systems for all-aspect determination of the direction to radiation sources.

Данный способ предполагает выполнение следующих процедур:This method involves the following procedures:

1. Прием излучаемого сигнала с помощью идентичных разнонаправленных антенн.1. Reception of the radiated signal using identical multidirectional antennas.

2. Измерение амплитуды принятых сигналов. Значение радиосигнала n-й антенны (

Figure 00000024
) представляет собой:2. Measurement of the amplitude of the received signals. The value of the radio signal of the nth antenna (
Figure 00000024
) represents:

Figure 00000025
,
Figure 00000025
,

Figure 00000026
– азимут и угол места, соответственно, направления на ИРИ.
Figure 00000026
- azimuth and elevation, respectively, of the direction to the IRI.

3. Преобразование измерений в угловой спектр3. Convert measurements to angular spectrum

Figure 00000027
.
Figure 00000027
...

4. Определение направления на излучатель путем максимизации углового спектра:4. Determination of the direction to the emitter by maximizing the angular spectrum:

Figure 00000028
.
Figure 00000028
...

Основными недостатками способа являются следующие:The main disadvantages of the method are as follows:

1. При формировании решающей статистики не учитывается пространственная ориентация ЛПС: крен, тангаж, рысканье (курс).1. When forming the decisive statistics, the spatial orientation of the LPS is not taken into account: roll, pitch, yaw (course).

2. Низкая точность пеленгования наземного ИРИ по углу места, когда отношение высоты полёта ЛПС к дальности до ИРИ составляет много меньше единицы (радиомониторинг ИРИ на дальностях до ЛПС близких к радиогоризонту), что является ограничением применимости данного способа на практике.2. Low accuracy of direction finding of the ground-based IRI in elevation, when the ratio of the flight altitude of the LPS to the range to the IRI is much less than one (radio monitoring of the SAR at ranges to the LPS close to the radio horizon), which is a limitation of the applicability of this method in practice.

3. Решающая статистика

Figure 00000029
способа справедлива в случае амплитудного двухмерного пеленгования, когда антенны обнаружителя-пеленгатора являются идентичными и разнонаправленными, расположены в пределах небольшой области пространства, которая относительно удаленного излучателя является точечной. В общем случае при наличии взаимных влияний в антенной системе обнаружителя-пеленгатора, а также в случае использования ненаправленных антенных элементов выражение (2) для решающей статистики становится несправедливым, что приводит к ухудшению показателей эффективности способа.3. Decisive statistics
Figure 00000029
The method is valid in the case of amplitude two-dimensional direction finding, when the antennas of the detector-direction finder are identical and multidirectional, located within a small region of space, which is a point relative to the distant radiator. In the general case, in the presence of mutual influences in the antenna system of the detector-direction finder, as well as in the case of using non-directional antenna elements, expression (2) for the decisive statistics becomes unfair, which leads to a deterioration in the efficiency indicators of the method.

4. Выражение (2) для решающей статистики обнаружения не учитывает наличие межканальной корреляции спектральных отсчетов временных реализаций, обусловленных наличием в реальных условиях приема радиосигналов внешних помех.4. Expression (2) for the decisive statistics of detection does not take into account the presence of inter-channel correlation of spectral samples of time realizations due to the presence of external interference in real conditions of receiving radio signals.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ азимутального пеленгования наземных источников радиоизлучения, представленный в [Артемова Е.С., Сличенко М.П. Азимутальное пеленгование наземных источников радиоизлучения при размещении плоской антенной решетки произвольной конфигурации на летательном аппарате. – Антенны, 2019, №3, с.53-61], принятый за прототип.The closest in technical essence to the proposed is the method of azimuthal direction finding of ground sources of radio emission, presented in [Artemova ES, Slichenko M.P. Azimuthal direction finding of ground-based sources of radio emission when placing a flat antenna array of arbitrary configuration on an aircraft. - Antennas, 2019, No. 3, p.53-61], taken as a prototype.

Способ-прототип включает выполнение следующих процедур.The prototype method includes the following procedures.

1. Многократный, последовательный во времени синхронный прием сигналов во временной области (одновременно попадающих в текущую полосу приема и анализа) с выходов всех антенн АР в пространственных каналах ОП, синхронный перенос на более низкую частоту, синхронное преобразование сигналов во временной области в цифровую форму, вычисление отсчетов быстрого преобразования Фурье каждой оцифрованной реализации в каждом пространственном канале обнаружителя-пеленгатора.1. Multiple, sequential in time, synchronous reception of signals in the time domain (simultaneously falling into the current reception and analysis band) from the outputs of all antenna arrays in the spatial channels of the OP, synchronous transfer to a lower frequency, synchronous conversion of signals in the time domain into digital form, calculation of fast Fourier transform samples of each digitized realization in each spatial channel of the detector-direction finder.

2. По каждому спектральному отчету вычисление канальных и взаимных (межканальных) энергий быстрого преобразования Фурье и накопление энергий путем суммирования их значений, вычисленных по каждому принятому сигналу, и формирование матрицы

Figure 00000030
взаимных энергий, равной произведению
Figure 00000031
накопленной матрицы
Figure 00000032
взаимных энергий и матрицы
Figure 00000033
, обратной к матрице корреляции
Figure 00000034
аддитивного шума.2. For each spectral report, the calculation of channel and mutual (interchannel) energies of the fast Fourier transform and the accumulation of energies by summing their values calculated for each received signal, and the formation of a matrix
Figure 00000030
mutual energies equal to the product
Figure 00000031
accumulated matrix
Figure 00000032
mutual energies and matrices
Figure 00000033
inverse to the correlation matrix
Figure 00000034
additive noise.

Figure 00000035
– матрица взаимных энергий сигналов, «накопленная» по серии из K>1 измерений, с элементами
Figure 00000035
- a matrix of mutual signal energies "accumulated" over a series of K > 1 measurements, with elements

Figure 00000036
Figure 00000036

Значение комплексной амплитуды спектральной компоненты преобразования Фурье принимаемого радиосигнала на выходе n-й антенны,

Figure 00000037
представляет собой сумму комплексных амплитуд радиосигнала ИРИ и шума:The value of the complex amplitude of the spectral component of the Fourier transform of the received radio signal at the output of the n-th antenna,
Figure 00000037
is the sum of the complex amplitudes of the SIR radio signal and noise:

Figure 00000038
Figure 00000038

где

Figure 00000039
– комплексная амплитуда радиосигнала;Where
Figure 00000039
- complex amplitude of the radio signal;

Figure 00000040
– соответственно азимут и угол места направления на источник излучения;
Figure 00000040
- respectively azimuth and elevation angle of direction to the radiation source;

Figure 00000041
– вектор аддитивного шума.
Figure 00000041
Is the vector of additive noise.

Figure 00000042
– комплексный отсчет (с порядковым номером nb =0…Nb-1) быстрого преобразования Фурье k-ого сигнала принятого в
Figure 00000043
-м пространственном канале обнаружителя-пеленгатора (совпадающий с номером антенны АР, подключенной ко входу канала);
Figure 00000042
- complex sample (with serial number nb = 0 ... Nb-1) fast Fourier transform of the kth signal received in
Figure 00000043
-th spatial channel of the direction finder detector (coinciding with the number of the AP antenna connected to the channel input);

Figure 00000044
1…N – порядковые номера пространственных каналов обнаружителя-пеленгатора;
Figure 00000044
1 ... N - serial numbers of the spatial channels of the detector-direction finder;

k=1…К – порядковый номер принятого сигнала во временной области; k = 1 ... K is the sequence number of the received signal in the time domain;

Figure 00000045
– матрица корреляции аддитивного шума (при отсутствии корреляции шума матрица является диагональной);
Figure 00000045
- matrix of correlation of additive noise (in the absence of correlation of noise, the matrix is diagonal);

Figure 00000046
– оператор эрмитова сопряжения,
Figure 00000046
- Hermitian conjugation operator,

Figure 00000047
– обратная матрица,
Figure 00000047
- inverse matrix,

Figure 00000048
– оператор следа матрицы.
Figure 00000048
- matrix trace operator.

3. Формирование единичного вектора

Figure 00000049
направления на ИРИ в земной СК по измеренным навигационным параметрам ЛПС:3. Formation of a unit vector
Figure 00000049
directions to the IRR in the terrestrial SC according to the measured LPS navigation parameters:

Figure 00000050
, (2)
Figure 00000050
, (2)

Figure 00000051
,
Figure 00000051
,

где

Figure 00000052
– матрица вращения ЛПС в трехмерном евклидовом пространстве [ГОСТ 20058-80. Динамика летательных аппаратов в атмосфере. Термины, определения и обозначения. М., 1981. № 3913, 52 с. (Издательство стандартов)], зависящая от углов пространственной ориентации: φ – угол крена, θ – угол тангажа, ψ – угол рысканья; Where
Figure 00000052
- LPS rotation matrix in three-dimensional Euclidean space [GOST 20058-80. Aircraft dynamics in the atmosphere. Terms, definitions and designations. M., 1981. No. 3913, 52 p. (Standards Publishing House)], depending on the angles of spatial orientation: φ - roll angle, θ - pitch angle, ψ - yaw angle;

Вектор

Figure 00000053
имеет вид:Vector
Figure 00000053
looks like:

Figure 00000054
,
Figure 00000054
,

4. Формирование одномерной векторной комплексной диаграммы направленности (ВКДН) АР с произвольными структурой и характеристиками направленности антенных элементов

Figure 00000055
для каждого обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000056
в земной СК, зависящей от ориентации ЛПС в пространстве.4. Formation of a one-dimensional vector complex radiation pattern (VKDN) of AR with an arbitrary structure and directivity characteristics of antenna elements
Figure 00000055
for each detected signal at frequency
Figure 00000056
in the terrestrial SC, depending on the orientation of the LPS in space.

В частном случае плоской кольцевой эквидистантной антенной решеткиIn the particular case of a flat annular equidistant antenna array

Figure 00000057
Figure 00000057

Figure 00000058
,
Figure 00000059
Figure 00000058
,
Figure 00000059

n, N – порядковый номер и количество АЭ,

Figure 00000037
; n, N - serial number and number of AE,
Figure 00000037
;

f – частота ЭМ волны, МГц; f is the frequency of the EM wave, MHz;

Figure 00000060
– оператор эрмитово сопряжения.
Figure 00000060
- operator of Hermitian conjugation.

5. Измерение значений пеленгационного рельефа (ПР) для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте

Figure 00000061
с различных азимутальных направлений в земной СК, с учетом межканальной корреляции спектральных отсчетов сигнала по формуле:5. Measurement of bearing relief (DF) values for each i-th detected signal at a frequency
Figure 00000061
from different azimuthal directions in the terrestrial SC, taking into account the interchannel correlation of spectral samples of the signal according to the formula:

Figure 00000062
Figure 00000062

Figure 00000063
– ВКДН АР ОП в земной СК, зависящая от истинного азимута на ИРИ и трех углов ориентации ЛПС.
Figure 00000063
- VKDN AR OP in the terrestrial SC, depending on the true azimuth to the IRI and three angles of orientation of the LPS.

6. Вычисление максимального значения ПР

Figure 00000064
для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000061
по возможным азимутальным направлениям прихода радиоволны6. Calculation of the maximum PR value
Figure 00000064
for each i-th detected signal at frequency
Figure 00000061
along the possible azimuth directions of radio wave arrival

Figure 00000065
Figure 00000065

7. Оценка направления прихода радиоволны для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте

Figure 00000061
по формуле7. Estimation of the direction of arrival of the radio wave for each i-th detected signal at the frequency
Figure 00000061
according to the formula

Figure 00000066
Figure 00000066

Основными недостатками способа-прототипа являются следующие.The main disadvantages of the prototype method are as follows.

1. Реальные условия функционирования ОП характеризует насыщенная высокодинамичная электромагнитная обстановка, обусловленная в том числе загруженностью и насыщенностью радиочастотного спектра, образованного излучениями множества радиоэлектронных средств. При функционировании ОП в таких условиях на практике возможны случаи, когда принимаемый сигнал образован как прямой радиоволной от ИРИ, так и отраженной радиоволной от расположенных в области приема переизлучающих элементов. В частности, при размещении АР ОП на поверхности фюзеляжа воздушного носителя либо в качестве присоединяемой целевой нагрузки переизлучающими объектами могут являться как элементы конструкции носителя (например, стойки шасси), так и расположенное на внешней поверхности носителя штатное бортовое радиоэлектронное оборудование. Кроме того, насыщенность и загруженность радиочастного спектра может привести к случаям приема радиосигналов с взаимно перекрывающимися спектрами от нескольких ИРИ. Предлагаемое в способе-прототипе односигнальное пеленгование нескольких частотно-неразделимых радиосигналов в большинстве случаев приведет к аномальным ошибкам пеленгования. Поэтому обозначенные условия приема обуславливают необходимость выполнения процедур обнаружения спектральных компонент сигналов, их отождествления по принадлежности к одному и тому же ИРИ, а также оценки «достоверности» пеленгования ИРИ в условиях насыщенной электромагнитной обстановки. Выполнение данных процедур в прототипе не предусмотрено, что является недостатком, так как приводит к снижению показателей эффективности функционирования систем радиомониторинга при определении азимута и угла места на ИРИ с ЛПС в условиях реальной насыщенной электромагнитной обстановки.1. The real conditions of the OP functioning are characterized by a saturated highly dynamic electromagnetic environment, caused, among other things, by the congestion and saturation of the radio-frequency spectrum formed by the radiation of many radio-electronic means. When the OP operates in such conditions, in practice, cases are possible when the received signal is formed both by a direct radio wave from the IRR and by a reflected radio wave from re-emitting elements located in the receiving region. In particular, when placing an AR OP on the surface of the fuselage of an air carrier or as an attached target load, re-emitting objects can be both structural elements of the carrier (for example, landing gear), and standard avionics located on the outer surface of the carrier. In addition, the saturation and congestion of the radio frequency spectrum can lead to cases of receiving radio signals with mutually overlapping spectra from several SIRs. Proposed in the prototype method, single-signal bearing of several frequency-inseparable radio signals in most cases will lead to abnormal bearing errors. Therefore, the designated reception conditions necessitate the implementation of procedures for detecting the spectral components of signals, identifying them by belonging to the same IRI, as well as assessing the "reliability" of the direction finding of IRI in a saturated electromagnetic environment. The implementation of these procedures in the prototype is not provided, which is a disadvantage, since it leads to a decrease in the performance indicators of the radio monitoring systems when determining the azimuth and elevation angle on the ERS with LPS in a real saturated electromagnetic environment.

2. В процессе полета носитель по различным причинам выполняет воздушные маневры, включая разворот, в процессе выполнения которых результаты пеленгования могут являться недостоверными ввиду значительных изменений углов ориентации летательного аппарата, приводящих к приему радиосигналов за пределами рабочего сектора углов. Однако в прототипе не предусмотрена оценка «достоверности» пеленгования ИРИ, что является недостатком. Реализация данной оценки обеспечит необходимую селекцию результатов пеленгования по показателю достоверности с повышением точности и достоверности пеленгования ИРИ с ЛПС в реальных условиях.2. During the flight, the carrier for various reasons performs air maneuvers, including a turn, in the course of which the direction finding results may be unreliable due to significant changes in the orientation angles of the aircraft, leading to the reception of radio signals outside the working sector of the angles. However, the prototype does not provide for an assessment of the "reliability" of the direction finding of the IRI, which is a disadvantage. The implementation of this assessment will provide the necessary selection of direction finding results in terms of reliability with an increase in the accuracy and reliability of direction finding for IRI with LPS in real conditions.

3. В прототипе учитывается наличие межканальной корреляции принимаемых спектральных компонент радиосигналов, обусловленной наличием в реальных условиях внешних помех, при этом матрица ковариации

Figure 00000067
предполагается известной. Однако в большинстве практических ситуаций матрицу
Figure 00000067
можно считать известной лишь с точностью до некоторого скалярного множителя, характеризующего априорно неизвестную интенсивность помех в различных пространственных каналах приема. Используемое в способе-прототипе предположение об известной матрице ковариации является недостатком, существенным образом ограничивающим область применимости и показатели работоспособности в реальных условиях.3. The prototype takes into account the presence of interchannel correlation of the received spectral components of radio signals due to the presence of external interference in real conditions, while the covariance matrix
Figure 00000067
supposed to be known. However, in most practical situations, the matrix
Figure 00000067
can be considered known only up to a certain scalar factor characterizing the a priori unknown intensity of interference in various spatial reception channels. Used in the prototype method, the assumption of the known covariance matrix is a disadvantage that significantly limits the scope and performance indicators in real conditions.

Указанные недостатки способа-прототипа обуславливают снижение показателей эффективности его функционирования при реализации в системах радиомониторинга для определения азимута и угла места на наземные ИРИ с ЛПС в реальных условиях насыщенной высокодинамичной электромагнитной обстановки.The indicated disadvantages of the prototype method cause a decrease in the performance indicators of its functioning when implemented in radio monitoring systems to determine the azimuth and elevation angle to ground-based ERS with LPS in real conditions of a saturated highly dynamic electromagnetic environment.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является повышение эффективности азимутального пеленгования наземных ИРИ с борта ЛПС многоканальных моноимпульсных обнаружителей-пеленгаторов.The problem to be solved by the proposed technical solution is to increase the efficiency of azimuth direction finding of ground-based radiation sources from the LPS of multi-channel monopulse detectors-direction finders.

Для решения поставленной задачи в способе обнаружения и азимутального пеленгования наземных источников радиоизлучения (ИРИ) с летно-подъемного средства (ЛПС), включающем многократный последовательный во времени синхронный прием сигналов во временной области, одновременно попадающих в текущую полосу приема и анализа с выходов всех антенн антенной решетки (АР) в пространственных каналах обнаружителя-пеленгатора (ОП), синхронный перенос на более низкую частоту, синхронное преобразование сигналов во временной области в цифровую форму, вычисление отсчетов быстрого преобразования Фурье каждой оцифрованной реализации в каждом пространственном канале обнаружителя-пеленгатора, по каждому спектральному отчету вычисление канальных и взаимных – межканальных энергий быстрого преобразования Фурье и накопление энергий путем суммирования их значений, вычисленных по каждому принятому сигналу, и формирование матрицы

Figure 00000068
взаимных энергий, равной произведению
Figure 00000069
накопленной матрицы
Figure 00000070
взаимных энергий сигналов по серии из K>1 измерений и матрицы
Figure 00000071
, обратной к матрице корреляции
Figure 00000067
аддитивного шума, формирование единичного вектора
Figure 00000049
направления на ИРИ в земной системе координат (СК) по измеренным навигационным параметрам ЛПС, формирование одномерной векторной комплексной диаграммы направленности АР с произвольными структурой и характеристиками направленности антенных элементов (
Figure 00000072
) для каждого обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000056
в земной СК, зависящей от ориентации ЛПС в пространстве, измерение значений пеленгационного рельефа (ПР) для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000061
с различных азимутальных направлений в земной СК, с учетом межканальной корреляции спектральных отсчетов сигнала, вычисление максимального значения ПР
Figure 00000064
(φ – угол крена, θ – угол тангажа, ψ – угол рысканья); для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000061
по возможным азимутальным направлениям прихода радиоволны, оценка направления прихода радиоволны для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000061
, согласно изобретению , выполняют процедуры адаптивного к неизвестной интенсивности шума обнаружения спектральных компонент сигналов и их отождествления по принадлежности к одному и тому же ИРИ, вычисляют значения адаптивного к неизвестной интенсивности шума ПР для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000073
с различных азимутальных направлений в земной СК, с учетом межканальной корреляции спектральных отсчетов сигнала по формуле:To solve the problem in the method of detecting and azimuthal direction finding of ground-based sources of radio emission (IRS) from a flight-lifting facility (LPS), including multiple time-sequential synchronous reception of signals in the time domain, simultaneously falling into the current reception band and analysis from the outputs of all antennas with an antenna gratings (AR) in the spatial channels of the detector-direction finder (OP), synchronous transfer to a lower frequency, synchronous transformation of signals in the time domain into digital form, calculation of fast Fourier transform samples of each digitized implementation in each spatial channel of the detector-direction finder, for each spectral report calculation of channel and mutual - interchannel energies of fast Fourier transform and accumulation of energies by summing their values calculated for each received signal, and forming a matrix
Figure 00000068
mutual energies equal to the product
Figure 00000069
accumulated matrix
Figure 00000070
mutual signal energies for a series of K> 1 measurements and a matrix
Figure 00000071
inverse to the correlation matrix
Figure 00000067
additive noise, formation of a unit vector
Figure 00000049
directions to the IRR in the terrestrial coordinate system (SC) according to the measured navigation parameters of the LPS, the formation of a one-dimensional vector complex radiation pattern of the AR with an arbitrary structure and directivity characteristics of antenna elements (
Figure 00000072
) for each detected signal at frequency
Figure 00000056
in the terrestrial SC, depending on the orientation of the LPS in space, the measurement of the values of the direction finding relief (PR) for each i-th detected signal at the frequency
Figure 00000061
from different azimuthal directions in the terrestrial SC, taking into account the interchannel correlation of spectral samples of the signal, calculating the maximum PR value
Figure 00000064
(φ - roll angle, θ - pitch angle, ψ - yaw angle); for each i-th detected signal at frequency
Figure 00000061
by possible azimuthal directions of radio wave arrival, estimation of the direction of radio wave arrival for each i-th detected signal at a frequency
Figure 00000061
, according to the invention , procedures for the detection of spectral components of signals adaptive to the unknown noise intensity and their identification by belonging to the same IRI are performed, the values of the PR adaptive to the unknown noise intensity are calculated for each i-th detected signal at the frequency
Figure 00000073
from different azimuthal directions in the terrestrial SC, taking into account the interchannel correlation of spectral samples of the signal according to the formula:

Figure 00000074
Figure 00000074

где

Figure 00000075
– матрица коэффициентов межканальной корреляции аддитивного шума;Where
Figure 00000075
- matrix of coefficients of interchannel correlation of additive noise;

оценивают «достоверность» пеленгования ИРИ по результатам вычисления и сравнения решающей статистики

Figure 00000076
с порогом h, выбираемым согласно критерию Неймана-Пирсона,
Figure 00000077
; в случае превышения значения решающей статистики порогового значения h, принимают решение о наличии ИРИ с направления
Figure 00000078
на частоте
Figure 00000079
.estimate the "reliability" of the direction finding of IRI based on the results of calculating and comparing the decisive statistics
Figure 00000076
with a threshold h selected according to the Neumann-Pearson criterion,
Figure 00000077
; in case the value of the decisive statistics exceeds the threshold value h, a decision is made on the presence of IRI from the direction
Figure 00000078
at frequency
Figure 00000079
...

Более универсальным и сообразным физической сущности процесса пеленгования наземного ИРИ с произвольно ориентированного в пространстве ЛПС представляется использование следующих исходных предпосылок:More universal and consistent with the physical essence of the process of direction finding of a ground IRI from an LPS arbitrarily oriented in space seems to be the use of the following initial assumptions:

– задача пеленгования формулируется и решается в одной и той же неподвижной земной СК, в которой определено понятие пеленга на ИРИ и математически корректно его использование для решения задачи определения координат ИРИ триангуляционным способом;- the direction finding problem is formulated and solved in the same stationary earth CS, in which the concept of bearing to the IRI is defined and mathematically correct to use it to solve the problem of determining the coordinates of the IRI by a triangulation method;

– изменение ориентации ЛПС в пространстве обуславливает соответствующее изменение ориентации АР в земной СК, а вместе с ним – изменение «отклика» АР, характеризуемого ВКДН АР.- a change in the orientation of the LPS in space causes a corresponding change in the orientation of the AR in the earth's SC, and with it - a change in the “response” of the AR, characterized by the VKDN AR.

Действительно, истинные значения напряжений на выходах АР от принимаемой радиоволны ИРИ, имеющего фиксированный азимут, зависят от углов ориентации АР, что необходимо учитывать посредством преобразования ВКДН АСР (а не результатов пеленгования) в неподвижную СК.Indeed, the true values of the voltages at the outputs of the AA from the received radio wave of the IRI, which has a fixed azimuth, depend on the orientation angles of the AR, which must be taken into account by converting the VKDN ACR (and not the direction finding results) into a stationary CS.

Предлагаемый способ обнаружения и азимутального пеленгования наземных ИРИ с летно-подъемного средства включает выполнение следующих процедур.The proposed method for detecting and azimuthal direction finding of ground-based radiation sources from a flight-lifting device includes the following procedures.

1. Многократный последовательный во времени синхронный прием сигналов во временной области (одновременно попадающих в текущую полосу приема и анализа) с выходов всех антенн АР в пространственных каналах ОП, синхронный перенос на более низкую частоту, синхронное преобразование сигналов во временной области в цифровую форму, вычисление отсчетов быстрого преобразования Фурье каждой оцифрованной реализации в каждом пространственном канале обнаружителя-пеленгатора.1. Multiple time-sequential synchronous reception of signals in the time domain (simultaneously falling into the current reception and analysis band) from the outputs of all antenna arrays in the spatial channels of the OP, synchronous transfer to a lower frequency, synchronous conversion of signals in the time domain into digital form, computation samples of fast Fourier transform of each digitized realization in each spatial channel of the detector-direction finder.

2. По каждому спектральному отсчету вычисление канальных и взаимных (межканальных) энергий быстрого преобразования Фурье и накопление энергий путем суммирования их значений, вычисленных по каждому принятому сигналу, и формирование нормированной матрицы

Figure 00000080
взаимных энергий, равной произведению
Figure 00000081
накопленной матрицы
Figure 00000082
взаимных энергий и матрицы
Figure 00000083
, обратной к матрице коэффициентов корреляции
Figure 00000084
аддитивного шума.2. For each spectral sample, the calculation of the channel and mutual (interchannel) energies of the fast Fourier transform and the accumulation of energies by summing their values calculated for each received signal, and the formation of a normalized matrix
Figure 00000080
mutual energies equal to the product
Figure 00000081
accumulated matrix
Figure 00000082
mutual energies and matrices
Figure 00000083
inverse to the matrix of correlation coefficients
Figure 00000084
additive noise.

Figure 00000085
– матрица взаимных энергий сигналов, «накопленная» по серии из K>1 измерений, с элементами
Figure 00000085
- a matrix of mutual signal energies "accumulated" over a series of K> 1 measurements, with elements

Figure 00000086
Figure 00000086

Значение комплексной амплитуды спектральной компоненты преобразования Фурье принимаемого радиосигнала на выходе n-й антенны,

Figure 00000037
представляет собой сумму комплексных амплитуд радиосигнала ИРИ и шума:The value of the complex amplitude of the spectral component of the Fourier transform of the received radio signal at the output of the n-th antenna,
Figure 00000037
is the sum of the complex amplitudes of the SIR radio signal and noise:

Figure 00000087
Figure 00000087

где

Figure 00000088
– комплексная амплитуда радиосигнала;Where
Figure 00000088
- complex amplitude of the radio signal;

Figure 00000040
– соответственно азимут и угол места направления на источник излучения;
Figure 00000040
- respectively azimuth and elevation angle of direction to the radiation source;

Figure 00000089
– вектор аддитивного шума;
Figure 00000089
- vector of additive noise;

Figure 00000090
– комплексный отсчет (с порядковым номером nb =0…Nb-1) быстрого преобразования Фурье k-ого сигнала принятого в
Figure 00000043
-м пространственном канале обнаружителя-пеленгатора (совпадающий с номером антенны АР, подключенной ко входу канала);
Figure 00000090
- complex sample (with serial number nb = 0 ... Nb-1) fast Fourier transform of the kth signal received in
Figure 00000043
-th spatial channel of the direction finder detector (coinciding with the number of the AP antenna connected to the channel input);

Figure 00000044
1…N – порядковые номера пространственных каналов обнаружителя-пеленгатора;
Figure 00000044
1 ... N - serial numbers of the spatial channels of the detector-direction finder;

k=1…К – порядковый номер принятого сигнала во временной области; k = 1 ... K is the sequence number of the received signal in the time domain;

Figure 00000091
– матрица коэффициентов межканальной корреляции аддитивного шума (при отсутствии корреляции шума матрица является диагональной единичной);
Figure 00000091
- matrix of coefficients of interchannel correlation of additive noise (in the absence of correlation of noise, the matrix is a diagonal unit);

Figure 00000046
– оператор Эрмитова сопряжения,
Figure 00000046
- Hermitian conjugation operator,

Figure 00000047
– обратная матрица,
Figure 00000047
- inverse matrix,

Figure 00000048
– оператор следа матрицы.
Figure 00000048
- matrix trace operator.

3. Адаптивное обнаружение спектральных компонент сигналов ИРИ, заключающееся в формировании нормированной матрицы взаимных энергий, по результатам которого одновременно вычисляются суммы диагональных элементов квадрата нормированной матрицы и квадрат суммы диагональных элементов нормированной матрицы, результаты вычислений которых подставляются в формулу решающей статистики и далее сравнивают решающую статистику с порогом, выбираемому по критерию Неймана-Пирсона. [Артемов М.Л., Афанасьев О.В., Абрамова Е.Л. Сличенко М.П. Способ адаптивного пространственно-многоканального обнаружения спектральных компонент сигналов источников радиоизлучения. Патент РФ № 2696022 G01S 5/04 ].3. Adaptive detection of spectral components of signals of IRI, which consists in the formation of a normalized matrix of mutual energies, according to the results of which the sums of the diagonal elements of the square of the normalized matrix and the square of the sum of the diagonal elements of the normalized matrix are simultaneously calculated, the results of which are substituted into the formula of the decision statistics and then compare the threshold selected by the Neumann-Pearson criterion. [Artemov M.L., Afanasiev O. V., Abramova E.L. Slichenko M.P. A method for adaptive spatial-multichannel detection of spectral components of signals from radio sources. RF patent No. 2696022 G01S 5/04 ].

4. Адаптивное отождествление спектральных компонент по принадлежности к сигналу одного ИРИ, заключающееся в формировании нормированной матрицы взаимных энергий, по результатам которого одновременно вычисляются суммы диагональных элементов и произведения сумм диагональных элементов, результаты вычисления которых подставляются в решающую статистику, которая сравнивается с порогом, выбираемым по критерию Неймана-Пирсона [Артемов М.Л., Афанасьев О.В., Абрамова Е.Л.. Коненков Е.А., Сличенко М.П. Способ адаптивного отождествления спектральных компонент по принадлежности к сигналу одного источника радиоизлучения. Патент РФ № 2696093 G01S 5/04 ].4. Adaptive identification of spectral components by belonging to a signal of one IRI, which consists in the formation of a normalized matrix of mutual energies, according to the results of which the sums of diagonal elements and the products of sums of diagonal elements are simultaneously calculated, the calculation results of which are substituted into the decisive statistics, which is compared with the threshold selected by Neumann-Pearson criterion [Artemov ML, Afanasyev OV, Abramova EL .. Konenkov EA, Slichenko MP Method for adaptive identification of spectral components by belonging to the signal of one radio emission source. RF patent No. 2696093 G01S 5/04 ].

5. Формирование единичного вектора

Figure 00000049
направления на ИРИ в земной СК по измеренным навигационным параметрам ЛПС:5. Formation of a unit vector
Figure 00000049
directions to the IRR in the terrestrial SC according to the measured LPS navigation parameters:

Figure 00000092
Figure 00000092

Figure 00000093
Figure 00000093

где

Figure 00000052
– матрица вращения ЛПС в трехмерном евклидовом пространстве [ГОСТ 20058-80. Динамика летательных аппаратов в атмосфере. Термины, определения и обозначения. М., 1981. № 3913, 52 с. (Издательство стандартов)], зависящая от углов пространственной ориентации: φ – угол крена, θ – угол тангажа, ψ – угол рысканья; Where
Figure 00000052
- LPS rotation matrix in three-dimensional Euclidean space [GOST 20058-80. Aircraft dynamics in the atmosphere. Terms, definitions and designations. M., 1981. No. 3913, 52 p. (Standards Publishing House)], depending on the angles of spatial orientation: φ - roll angle, θ - pitch angle, ψ - yaw angle;

Вектор

Figure 00000053
имеет вид:Vector
Figure 00000053
looks like:

Figure 00000094
Figure 00000094

6. Формирование одномерной ВКДН АР с произвольными структурой и характеристиками направленности антенных элементов
(

Figure 00000095
) для каждого обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000056
в земной СК, зависящей от ориентации ЛПС в пространстве.6. Formation of a one-dimensional VKDN AR with arbitrary structure and directivity characteristics of antenna elements
(
Figure 00000095
) for each detected signal at frequency
Figure 00000056
in the terrestrial SC, depending on the orientation of the LPS in space.

В частном случае плоской кольцевой эквидистантной антенной решеткиIn the particular case of a flat annular equidistant antenna array

Figure 00000096
Figure 00000096

Figure 00000097
Figure 00000097

n, N – порядковый номер и количество АЭ,

Figure 00000037
; n, N - serial number and number of AE,
Figure 00000037
;

f – частота ЭМ волны, МГц; f is the frequency of the EM wave, MHz;

Figure 00000060
– оператор Эрмитово сопряжения.
Figure 00000060
- operator of the Hermitian conjugation.

7. Измерение значений адаптивного к неизвестной интенсивности шума пеленгационного рельефа (ПР) для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте

Figure 00000061
с различных азимутальных направлений в земной СК, с учетом межканальной корреляции спектральных отсчетов сигнала по формуле:7. Measurement of the values of the DF (DF) adaptive to the unknown noise intensity for each i-th detected signal at the frequency
Figure 00000061
from different azimuthal directions in the terrestrial SC, taking into account the interchannel correlation of spectral samples of the signal according to the formula:

Figure 00000098
Figure 00000098

Figure 00000099
– ВКДН АР ОП в земной СК, зависящая от истинного азимута на ИРИ и трех углов ориентации ЛПС.
Figure 00000099
- VKDN AR OP in the terrestrial SC, depending on the true azimuth to the IRI and three angles of orientation of the LPS.

8. Вычисление максимального значения адаптивного к неизвестной интенсивности шума ПР

Figure 00000064
для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000061
по возможным азимутальным направлениям прихода радиоволны8. Calculation of the maximum value of the adaptive to the unknown noise intensity PR
Figure 00000064
for each i-th detected signal at frequency
Figure 00000061
along the possible azimuth directions of radio wave arrival

Figure 00000100
Figure 00000100

9. Оценка направления прихода радиоволны для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте

Figure 00000061
по формуле9. Evaluation of the direction of arrival of the radio wave for each i-th detected signal at the frequency
Figure 00000061
according to the formula

Figure 00000101
Figure 00000101

10. Оценку достоверности результатов пеленгования, включающую проверку выполнение неравенства10. Evaluation of the reliability of direction finding results, including checking the fulfillment of the inequality

Figure 00000102
Figure 00000102

где h – порог, выбираемый согласно критерию Неймана-Пирсона,

Figure 00000103
. В случае выполнения неравенства результат пеленгования считается достоверным, в противном случае – результат отбраковывается и не используется в последующей обработке наблюдаемых данных.where h is the threshold chosen according to the Neumann-Pearson criterion,
Figure 00000103
... If the inequality is satisfied, the direction finding result is considered reliable; otherwise, the result is discarded and not used in the subsequent processing of the observed data.

Предлагаемый способ азимутального обнаружения и пеленгования наземных ИРИ с летно-подъемного средства лишен перечисленных выше недостатков существующих аналогов, а именно:The proposed method for azimuthal detection and direction finding of ground-based IRI from an air-lifting device is devoid of the above-mentioned disadvantages of existing analogues, namely:

1. ПР (4) учитывает пространственную ориентацию ЛПС: крен, тангаж, рысканье (курс). Изменение ориентации ЛПС в пространстве обуславливает соответствующее изменение ориентации АР в земной СК, а вместе с ним – изменение «отклика» АР, характеризуемого ВКДН АР. 1. PR (4) takes into account the spatial orientation of the LPS: roll, pitch, yaw (course). A change in the orientation of the LPS in space causes a corresponding change in the orientation of the AR in the earth's SC, and with it, a change in the “response” of the AR, which is characterized by the VKDN AR.

2. Решающее правило предлагаемого способа справедливо в случае АР с произвольной структурой и характеристиками направленности антенных элементов. Это позволяет использовать предлагаемый способ в реальных условиях функционирования обнаружителей-пеленгаторов, когда имеют место взаимные влияния антенн друг на друга.2. The decisive rule of the proposed method is valid in the case of an antenna array with an arbitrary structure and directivity characteristics of the antenna elements. This allows the proposed method to be used in real operating conditions of detectors-direction finders, when there are mutual influences of antennas on each other.

3. Выражение (4) для ПР учитывает наличие межканальной корреляции, обусловленных наличием в реальных условиях внешних помех, что позволяет при разработке обнаружителей-пеленгаторов проводить анализ достижимых показателей эффективности пеленгования сигналов ИРИ в условиях насыщенной электромагнитной обстановки, 3. Expression (4) for PR takes into account the presence of interchannel correlation due to the presence of external interference in real conditions, which allows, when developing detectors-direction finders, to analyze the achievable indicators of the effectiveness of direction finding of signals of radiation sources under conditions of a saturated electromagnetic environment,

4. Предлагаемый способ лишен ошибок пеленгования связанных с низкой точностью определения угла места на наземный ИРИ на дальностях до ЛПС близких к радиогоризонту.4. The proposed method is devoid of direction finding errors associated with the low accuracy of determining the elevation angle to the ground-based SIR at ranges to LPS close to the radio horizon.

Предлагаемый способ азимутального обнаружения и пеленгования наземных ИРИ с летно-подъемного средства лишен перечисленных выше недостатков прототипа, а именно:The proposed method of azimuthal detection and direction finding of ground-based IRI from a flight-lifting device is devoid of the above-mentioned disadvantages of the prototype, namely:

1. Предлагаемый способ предполагает выполнение процедур обнаружения спектральных компонент сигналов, их отождествления по принадлежности к одному и тому же ИРИ, а также оценки «достоверности» пеленгования ИРИ в условиях насыщенной электромагнитной обстановки. Выполнение данных процедур позволяет повысить показатели эффективности функционирования систем радиомониторинга при определении азимута и угла места на ИРИ с ЛПС в условиях реальной насыщенной электромагнитной обстановки, характеризуемой насыщенностью и загруженностью радиочастотного спектра.1. The proposed method involves the implementation of procedures for the detection of spectral components of signals, their identification by belonging to the same IRI, as well as the assessment of the "reliability" of the direction finding of the IRR in a saturated electromagnetic environment. The implementation of these procedures makes it possible to increase the performance indicators of the radio monitoring systems when determining the azimuth and elevation angle on the ERS with LPS in a real saturated electromagnetic environment, characterized by the saturation and congestion of the radio frequency spectrum.

2. Выполняемая в предлагаемом способе оценка «достоверности» пеленгования ИРИ обеспечивает необходимую селекцию результатов пеленгования (в том числе, в процессе выполнения носителем воздушных маневров, включая разворот, со значительными изменениями углов ориентации летательного аппарата, приводящими к приему радиосигналов за пределами рабочего сектора углов) по показателю достоверности с повышением точности и достоверности пеленгования ИРИ с ЛПС в реальных условиях.2. The assessment of the "reliability" of the direction finding of the IRI carried out in the proposed method provides the necessary selection of the direction finding results (including, in the process of performing air maneuvers by the carrier, including a turn, with significant changes in the orientation angles of the aircraft, leading to the reception of radio signals outside the working sector of the angles) in terms of reliability with an increase in the accuracy and reliability of direction finding for IRI with LPS in real conditions.

3. Заявляемый способ позволяет учитывать не только наличие межканальной корреляции принимаемых спектральных компонент радиосигналов, обусловленной наличием в реальных условиях внешних помех, но и в отличие от прототипа, является работоспособным в условиях априорно неизвестной интенсивности помех в различных пространственных каналах приема. Показатели эффективности предлагаемого способа, включая характеристики обнаружения, отождествления спектральных компонент сигналов по принадлежности к одному ИРИ и оценивания достоверности результатов пеленгования адаптивны к величине интенсивности помех.3. The inventive method allows to take into account not only the presence of inter-channel correlation of the received spectral components of radio signals due to the presence of external interference in real conditions, but also, unlike the prototype, is efficient under conditions of a priori unknown interference intensity in various spatial reception channels. Efficiency indicators of the proposed method, including the characteristics of detection, identification of spectral components of signals by belonging to one IRI and estimation of the reliability of direction finding results are adaptive to the magnitude of the interference intensity.

Предлагаемый способ обнаружения и азимутального пеленгования наземных ИРИ с летно-подъемного средства обеспечивает повышение эффективности пеленгования за счет того, что способ основан на использовании навигационной информации об углах пространственной ориентации АР и преобразовании не результатов пеленгования, а характеристик направленности АР (ВКДН) из связанной подвижной СК в неподвижную СК, связанную с Землей. Это позволяет повысить точность и достоверность азимутального пеленгования наземного ИРИ, и последующего определения координат ИРИ триангуляционным способом. Формула (4) ПР учитывает ориентацию ЛПС в пространстве и межканальную корреляцию радиосигналов, обусловленную наличием в реальных условиях внешних помех, справедлива в случае АР с произвольной структурой и характеристиками направленности антенных элементов.The proposed method for detecting and azimuthal direction finding of ground-based radars from an airborne lifting device provides an increase in the efficiency of direction finding due to the fact that the method is based on the use of navigation information about the angles of the spatial orientation of the AR and converting not the results of direction finding, but the directivity characteristics of the AR (VKDN) from the associated mobile SC into a motionless SC connected to the Earth. This makes it possible to increase the accuracy and reliability of the azimuthal direction finding of the ground-based IRI, and the subsequent determination of the coordinates of the IRI by a triangulation method. Formula (4) PR takes into account the orientation of the LPS in space and the inter-channel correlation of radio signals due to the presence of external interference in real conditions, is valid in the case of an antenna array with an arbitrary structure and directivity characteristics of antenna elements.

В частном случае, при нулевых углах крена, тангажа и рысканья (φ – угол крена, θ – угол тангажа, ψ – угол рысканья), формула ПР

Figure 00000104
(3) принимает вид:In the particular case, at zero angles of roll, pitch and yaw (φ is the roll angle, θ is the pitch angle, ψ is the yaw angle), the PR formula
Figure 00000104
(3) takes the form:

Figure 00000105
Figure 00000105

Оценка

Figure 00000106
направления на ИРИ находится как аргумент глобального максимума ПР:Assessment
Figure 00000106
directions to the IRI is found as an argument for the global maximum PR:

Figure 00000107
.
Figure 00000107
...

Таким образом, предлагаемый способ обнаружения и азимутального пеленгования наземных ИРИ с летно-подъемного средства в частном случае применим при размещении ОП на поверхности Земли, что расширяет область применимости предлагаемого способа.Thus, the proposed method for detecting and azimuthal direction finding of ground-based radiation sources from a flight-lifting device is, in a particular case, applicable when placing the OP on the Earth's surface, which expands the field of applicability of the proposed method.

Схема устройства для реализации предлагаемого способа представлена на фиг. 1, где обозначено:A diagram of a device for implementing the proposed method is shown in Fig. 1, where it is indicated:

1 – блок многократного многоканального приема временных реализаций и переноса на более низкую частоту;1 - block of multiple multichannel reception of temporary realizations and transfer to a lower frequency;

2 – блок оцифровки временных реализаций;2 - block for digitizing temporary realizations;

3 – блок вычисления преобразования Фурье временных реализаций;3 - block for calculating the Fourier transform of time realizations;

4 – блок вычисления канальных спектров; 4 - block for calculating channel spectra;

5 – блок вычисления взаимных спектров;5 - block for calculating mutual spectra;

6 – блок накопления матриц взаимных энергий;6 - block of accumulation of matrices of mutual energies;

7 – блок обнаружения спектральных компонент сигналов ИРИ;7 - block for detecting spectral components of signals of radiation sources;

8 – блок отождествления спектральных компонент по принадлежности к сигналу одного источника радиоизлучения;8 - block for identification of spectral components by belonging to a signal of one radio source;

9 – блок запоминания текущих навигационных параметров ЛПС (крен, тангаж, рысканье);9 - block for storing the current navigation parameters of the LPS (roll, pitch, yaw);

10 – блок формирования значений единичного вектора

Figure 00000049
направленности элементов АС в земной системе;10 - unit for generating unit vector values
Figure 00000049
directivity of the AU elements in the terrestrial system;

11 – блок формирования ВКДН АР в земной СК;11 - block of formation of VKDN AR in the terrestrial SC;

12 – блок формирования значений ПР;12 - block of formation of PR values;

13 – блок определения максимума ПР;13 - block for determining the maximum PR;

14 – блок оценки достоверности направления на ИРИ.14 - block for assessing the reliability of the direction to the IRI.

Устройство (обнаружитель-пеленгатор) содержит последовательно соединенные блок многократного многоканального приема временных реализаций и переноса на более низкую частоту 1, блок оцифровки временных реализаций 2 и блок вычисления преобразования Фурье временных реализаций 3, выходы которого соединены соответственно с входами блока вычисления канальных спектров 4 и блока вычисления взаимных спектров 5. При этом выходы блоков вычисления канальных спектров 4 и вычисления взаимных спектров 5 соединены с соответствующими входами блока накопления матриц взаимных энергий 6, выход которого через последовательно соединенные блок 7 обнаружения спектральных компонент сигналов ИРИ, блок 8 отождествления спектральных компонент по принадлежности к сигналу одного источника радиоизлучения, блок запоминания текущих навигационных параметров ЛПС в пространстве 9, блок формирования значений единичного вектора

Figure 00000049
направленности элементов АС в земной системе 10, блок формирования ВКДН АС в земной СК 11, блок формирования значений ПР 12 и блок определения максимума ПР 13 соединен с входом блока оценки достоверности направления на ИРИ 14, выход которого является выходом устройства . The device (detector-direction finder) contains a serially connected unit for multiple multichannel reception of temporal realizations and transfer to a lower frequency 1, a unit for digitizing temporal realizations 2 and a unit for calculating the Fourier transform of temporal realizations 3, the outputs of which are connected respectively to the inputs of the channel spectra computation unit 4 and the unit calculating mutual spectra 5. In this case, the outputs of the blocks for calculating the channel spectra 4 and calculating the mutual spectra 5 are connected to the corresponding inputs of the block for accumulating the matrices of mutual energies 6, the output of which is through the serially connected block 7 for detecting spectral components of the signals of the IRI signal of one source of radio emission, block for storing the current navigation parameters of LPS in space 9, block for generating unit vector values
Figure 00000049
directivity of the elements of the speaker in the terrestrial system 10, the unit for forming the VKDN AS in the terrestrial SC 11, the unit for forming the values of PR 12 and the unit for determining the maximum PR 13 is connected to the input of the unit for assessing the reliability of the direction to the IRI 14, the output of which is the output of the device .

Устройство для реализации заявляемого способа работает следующим образом.The device for implementing the proposed method operates as follows.

Блок 1 осуществляет многократный, последовательный во времени синхронный (когерентный) прием временных реализаций с выходов всех антенн АС в пространственных каналах обнаружителя-пеленгатора и когерентный перенос на более низкую частоту. Затем блок 2 синхронно преобразует принятые временные реализации в цифровую форму. В блоке 3 для каждой оцифрованной реализации в каждом пространственном канале обнаружителя-пеленгатора происходит вычисление отсчетов преобразования Фурье

Figure 00000108
. По каждому из анализируемой пары спектральных отчетов преобразования Фурье с помощью блока 4 выполняется вычисление действительных канальных
Figure 00000109
и параллельно с этим в блоке 5 вычисление комплексных взаимных энергий
Figure 00000110
. Unit 1 carries out multiple, time-sequential synchronous (coherent) reception of time realizations from the outputs of all AC antennas in the spatial channels of the direction finder detector and coherent transfer to a lower frequency. Then block 2 synchronously converts the received temporary realizations into digital form. In block 3 for each digitized implementation in each spatial channel of the detector-direction finder, the Fourier transform counts are calculated
Figure 00000108
... For each of the analyzed pair of spectral reports of the Fourier transform using block 4, the calculation of the actual channel
Figure 00000109
and in parallel with this, in block 5, the calculation of complex mutual energies
Figure 00000110
...

По результатам вычисления блоков 4 и 5 в блоке 6 происходит накопление для каждой пары спектральных отчетов по каждой из принятых временных реализаций канальных и взаимных энергий спектральных компонент путем суммирования их значений, вычисленных по каждой из принятых временных реализаций

Figure 00000111
According to the results of calculating blocks 4 and 5 in block 6, for each pair of spectral reports, for each of the received time realizations of the channel and mutual energies of the spectral components is accumulated by summing their values calculated for each of the received time realizations
Figure 00000111

В блоке адаптивного пространственно-многоканального обнаружения спектральных компонент сигналов 7 формируется нормированная матрица взаимных энергий, по результатам которой одновременно вычисляются суммы диагональных элементов квадрата нормированной матрицы и квадрат суммы диагональных элементов нормированной матрицы, результаты вычислений подставляются в формулу решающей статистики [Артемов М.Л., Афанасьев О.В., Абрамова Е.Л.. Сличенко М.П. Способ адаптивного пространственно-многоканального обнаружения спектральных компонент сигналов источников радиоизлучения. Патент РФ № 2696022 G01S 5/04 ] и далее сравнивают решающую статистику с порогом, выбираемым по критерию Неймана-Пирсона. В случае превышения порога в блоке 8 спектральные компоненты отождествляются по принадлежности к сигналу одного источника радиоизлучения путем формирования нормированной матрицы взаимных энергий, по результатам которой одновременно вычисляются суммы диагональных элементов и произведения сумм диагональных элементов, результаты которых подставляются в решающую статистику, которая сравнивается с порогом, выбираемым по критерию Неймана-Пирсона [Артемов М.Л., Афанасьев О.В., Абрамова Е.Л.. Коненков Е.А., Сличенко М.П. Способ адаптивного отождествления спектральных компонент по принадлежности к сигналу одного источника радиоизлучения. Патент РФ № 2696093 G01S 5/04 ]. В блоке 9 запоминаются текущие навигационные параметры ЛПС (крен, тангаж, рысканье). Далее в блоке 10 формируются значения единичного вектора

Figure 00000049
направления на ИРИ в земной СК с учетом сформированных в блоке 9 навигационных параметров ЛПС (формула 2). Затем в блоке 11 формируется ВКДН АР (
Figure 00000112
) для каждого обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000056
в земной СК, зависящей от ориентации ЛПС в пространстве по формуле (3). По результатам вычислений в блоке 12 формируются значения пеленгационного рельефа (ПР) для каждого обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000061
с различных направления в земной СК, с учетом межканальной корреляции спектральных отсчетов временных реализаций по формуле (4). В блоке 13 вычисляют максимальное значения ПР
Figure 00000064
для каждого обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000061
по возможным направлениям прихода радиоволны по формуле (5). В блоке 14 оценивают на достоверность возможное направление ИРИ по формуле (6). В случае превышения порога, выбираемого по критерию Неймана-Пирсона, направление
Figure 00000113
принимается за истинное направление ИРИ.In the block of adaptive spatial-multichannel detection of spectral components of signals 7, a normalized matrix of mutual energies is formed, according to the results of which the sums of the diagonal elements of the square of the normalized matrix and the square of the sum of the diagonal elements of the normalized matrix are simultaneously calculated, the results of the calculations are substituted into the formula of the decisive statistics [Artemov ML, Afanasiev O. V., Abramova E. L. Slichenko M. P. A method for adaptive spatial-multichannel detection of spectral components of signals from radio sources. RF patent No. 2696022 G01S 5/04 ] and then compare the decisive statistics with a threshold selected by the Neumann-Pearson criterion. If the threshold in block 8 is exceeded, the spectral components are identified by belonging to the signal of one radio emission source by forming a normalized matrix of mutual energies, based on the results of which the sums of the diagonal elements and the products of the sums of the diagonal elements are simultaneously calculated, the results of which are substituted into the decisive statistics, which is compared with the threshold, selected by the criterion of Neumann-Pearson [Artemov ML, Afanasiev OV, Abramova EL .. Konenkov EA, Slichenko MP Method for adaptive identification of spectral components by belonging to the signal of one radio emission source. RF patent No. 2696093 G01S 5/04 ]. In block 9, the current navigation parameters of the LPS (roll, pitch, yaw) are stored. Further, in block 10, the values of the unit vector
Figure 00000049
directions to the IRI in the earth's spacecraft taking into account the LPS navigation parameters formed in block 9 (formula 2). Then, in block 11, VKDN AR (
Figure 00000112
) for each detected signal at frequency
Figure 00000056
in the terrestrial SC, depending on the orientation of the LPS in space according to the formula (3). Based on the results of calculations in block 12, the values of the direction finding relief (DF) are formed for each detected signal at the frequency
Figure 00000061
from different directions in the terrestrial SC, taking into account the interchannel correlation of spectral readings of time realizations according to formula (4). In block 13, the maximum values of the PR
Figure 00000064
for each detected signal at frequency
Figure 00000061
along the possible directions of radio wave arrival according to the formula (5). In block 14, the possible direction of the IRI is evaluated for reliability according to the formula (6). In case of exceeding the threshold selected by the Neumann-Pearson criterion, the direction
Figure 00000113
taken as the true direction of the IRI.

Получены результаты статистического моделирования способа обнаружения и азимутального пеленгования наземных ИРИ с летно-подъемного средства. На фиг. 2 – 4 представлены результаты статистического моделирования для семиэлементной (N=7) эквидистантной кольцевой антенной решетки при отношении радиуса ЭКАР к длине волны

Figure 00000114
и
Figure 00000115
, при бесконечно большом отношении сигнал/шум. Анализ статистических характеристик распределения решающей статистики, вычисленной по формуле (4), был проведен в пакете моделирования Matlab. Количество накоплений взаимных спектров сигналов полагалось равным 3.The results of statistical modeling of the method of detection and azimuth direction finding of ground-based radiation sources from the flight-lifting device are obtained. FIG. Figures 2 - 4 show the results of statistical modeling for a seven-element (N = 7) equidistant ring antenna array with the ratio of the ECAR radius to the wavelength
Figure 00000114
and
Figure 00000115
, at an infinitely large signal-to-noise ratio. The analysis of the statistical characteristics of the distribution of the decisive statistics calculated by the formula (4) was carried out in the Matlab simulation package. The number of accumulations of mutual signal spectra was set equal to 3.

На фиг. 2 представлена азимутальная зависимость функции неопределенности (ФН) – пеленгационного рельефа при бесконечно большом отношении сигнал/шум – в случае ОП с семиэлементной ЭКАР при отношении радиуса решетки к длине волны

Figure 00000114
(фиг. 1а-4а) и при
Figure 00000115
(фиг. 1б - 4б). В связанной СК с АР азимут полагался равным 180 град., угол места – 0 град. Сплошная кривая – ФН, построенная с учетом навигационных параметров ЛПС, пунктирная кривая – ФН, построенная без учета ориентации ЛПС в пространстве. Расчеты проведены при следующих значениях углов ориентации ЛПС:
Figure 00000116
 – для рис.1 а,б;
Figure 00000117
 – для рис.2 а,б;
Figure 00000118
 – для рис.3 а,б;
Figure 00000119
 – для рис.4 а,б. FIG. 2 shows the azimuthal dependence of the uncertainty function (FN) - the direction finding relief with an infinitely large signal-to-noise ratio - in the case of an OP with a seven-element ECAR with a ratio of the grating radius to the wavelength
Figure 00000114
(Fig. 1a-4a) and at
Figure 00000115
(Figs.1b - 4b). In the connected SC with the AR, the azimuth was assumed equal to 180 degrees, the elevation angle was 0 degrees. The solid curve is the FN, built taking into account the navigation parameters of the LRS, the dashed curve is the FN, built without taking into account the orientation of the LRS in space. The calculations were performed for the following values of the LPS orientation angles:
Figure 00000116
- for Fig. 1 a, b;
Figure 00000117
- for Fig. 2 a, b;
Figure 00000118
- for Fig. 3 a, b;
Figure 00000119
- for Fig. 4 a, b.

На фиг. 3а – 4а представлены зависимости ФН от азимута и угла места при нулевых углах ориентации ЛПС, отношении радиуса решетки к длине волны

Figure 00000114
(фиг. 3а) и
Figure 00000120
(фиг. 4а), на фиг. 3б – 4б приведены азимутальные срезы данных ФН при значениях угла места
Figure 00000121
(сплошная кривая) и
Figure 00000122
(пунктирная кривая). FIG. Figures 3a - 4a show the dependences of the FN on the azimuth and elevation angle at zero angles of LPS orientation, the ratio of the grating radius to the wavelength
Figure 00000114
(Fig.3a) and
Figure 00000120
(Fig. 4a), Fig. 3b - 4b shows the azimuthal slices of the FN data at the values of the elevation angle
Figure 00000121
(solid curve) and
Figure 00000122
(dashed curve).

Из приведенных рисунков видно, что с увеличением отношения радиуса решетки к длине волны

Figure 00000123
и угла прихода радиоволны в плоскости, перпендикулярной плоскости АР, возрастает уровень боковых лепестков ФН, что приводит к повышению вероятности аномальной ошибки пеленгования.The figures show that with an increase in the ratio of the grating radius to the wavelength
Figure 00000123
and the angle of arrival of the radio wave in the plane perpendicular to the plane of the AA, the level of the side lobes of the FN increases, which leads to an increase in the probability of anomalous direction finding error.

На фигурах 5 и 6 приведена зависимость максимального уровня бокового лепестка (МУБЛ) ФН от отношения радиуса семиэлементной решетки к длине волны

Figure 00000124
при углах места прихода радиоволны 15 и 20 градусов. Выполнялся поиск МУБЛ в круговом азимутальном секторе от 0 до 360 градусов. Сплошная кривая соответствует способам азимутального пеленгования в СК, связанной с АР, и получена в результате нахождения МУБЛ азимутального срезу двумерной ФН (т.е. при угле места, равном нулю). Пунктирная кривая соответствует предлагаемому способу пеленгования, основанному на преобразовании ВКДН АР в неподвижную СК, связанную с Землей, и получена в результате нахождения максимального уровня бокового лепестка азимутального среза двумерной ФН при истинном угле места.Figures 5 and 6 show the dependence of the maximum side lobe level (MUBL) FN on the ratio of the radius of the seven-element grating to the wavelength
Figure 00000124
at angles of arrival of radio waves 15 and 20 degrees. The search for MUBL was carried out in a circular azimuth sector from 0 to 360 degrees. The solid curve corresponds to the methods of azimuthal direction finding in the SC associated with the AA, and is obtained as a result of finding the MUBL azimuthal cut of the two-dimensional FN (i.e., at an elevation angle equal to zero). The dashed curve corresponds to the proposed direction finding method based on the transformation of the VKDN AR into a stationary SC connected to the Earth, and is obtained as a result of finding the maximum level of the side lobe of the azimuthal cut of the two-dimensional FN at the true elevation angle.

Видно, что отсутствие преобразования ВКДН АР из связанной СК в неподвижную СК, связанную с Землей, в способах азимутального пеленгования приводит к уменьшению верхней частоты рабочего диапазона частот. Так, при ориентация АР в пространстве, обеспечивающих угол прихода радиоволны 20 градусов в вертикальной плоскости относительно плоскости АР, МУБЛ при

Figure 00000125
= 1,3 увеличивается с 0,68 до 0,82, при
Figure 00000125
= 1,9 увеличивается с 0,82 до 0,94, при
Figure 00000125
= 2,3 увеличивается с 0,82 до 1,0. Таким образом, в указанном случае при значении
Figure 00000125
= 2,3 азимутальное пеленгование становится недостоверным. По критерию: МУБЛ не более 0,82, верхняя частота рабочего диапазона ОП с семиэлементной решеткой уменьшается с 2,86 до 1,3 при ориентации АР в пространстве, обеспечивающих угол прихода радиоволны более 20 градусов в вертикальной плоскости относительно плоскости АР. Применение предлагаемого способа обнаружения и пеленгования позволяет в указанных условиях по этому же критерию обеспечить практически неизменной верхнюю частоту рабочего диапазона. It can be seen that the lack of conversion of the VKDN AR from a coupled SC to a stationary SC linked to the Earth in the methods of azimuth direction finding leads to a decrease in the upper frequency of the operating frequency range. So, with the orientation of the AA in space, providing an angle of arrival of the radio wave of 20 degrees in the vertical plane relative to the plane of the AR, the MUBL at
Figure 00000125
= 1.3 increases from 0.68 to 0.82, with
Figure 00000125
= 1.9 increases from 0.82 to 0.94, with
Figure 00000125
= 2.3 increases from 0.82 to 1.0. Thus, in this case, with the value
Figure 00000125
= 2.3 azimuth bearing becomes unreliable. According to the criterion: MUBL no more than 0.82, the upper frequency of the operating range of the OP with a seven-element lattice decreases from 2.86 to 1.3 when the AA is oriented in space, providing an angle of arrival of the radio wave of more than 20 degrees in the vertical plane relative to the plane of the AR. The use of the proposed method of detection and direction finding allows, under the indicated conditions, according to the same criterion, to provide practically unchanged upper frequency of the operating range.

Таким образом, использование навигационной информации об углах пространственной ориентации АР позволяет осуществлять поиск азимута на ИРИ в криволинейном срезе двумерного азимутально-угломестного пеленгационного рельефа, соответствующем эволюции ориентации вектора направления прихода радиоволны в азимутальном круге при произвольной ориентации ЛПС. Предлагаемый способ пеленгования, основанный на преобразовании ВКДН АР из связанной СК в земную с учетом углов ориентации ЛПС, позволяет повысить точность и достоверность азимутального пеленгования наземного ИРИ, и последующего определения координат ИРИ триангуляционным способом.Thus, the use of navigation information about the angles of the spatial orientation of the AR allows the search for the azimuth on the SAR in the curvilinear cut of the two-dimensional azimuthal-elevation direction-finding relief corresponding to the evolution of the orientation of the direction of arrival of the radio wave in the azimuth circle with an arbitrary orientation of the LPS. The proposed method of direction finding, based on the conversion of the VKDN AR from a coupled SC to a terrestrial one, taking into account the LPS orientation angles, makes it possible to increase the accuracy and reliability of the azimuthal direction finding of the ground AIR, and the subsequent determination of the coordinates of the AIR by a triangulation method.

Достигаемый технический результат – повышение эффективности азимутального пеленгования наземных ИРИ многоканальным пеленгатором.The achieved technical result is an increase in the efficiency of azimuth direction finding of ground-based IRI by a multi-channel direction finder.

Технический результат достигается за счет использования навигационной информации об углах пространственной ориентации АР и преобразовании не результатов пеленгования, а характеристик направленности АР из связанной подвижной СК в неподвижную СК, связанную с Землей. Это позволяет осуществлять пеленгование и поиск азимута на ИРИ в криволинейном срезе двумерного азимутально-угломестного пеленгационного рельефа, соответствующем эволюции ориентации вектора направления прихода радиоволны в азимутальном круге при произвольной ориентации АР, размещенной на ЛПС. Благодаря такому учету информации об ориентации ЛПС обеспечивается повышение точности и достоверности пеленгования наземных ИРИ, и последующего определения координат наземных ИРИ триангуляционным способом.The technical result is achieved through the use of navigation information about the angles of the spatial orientation of the AR and the conversion not of the results of direction finding, but of the directivity characteristics of the AR from a connected mobile SC into a stationary SC connected to the Earth. This makes it possible to carry out direction finding and search for the azimuth on the SAR in a curvilinear cut of the two-dimensional azimuthal-elevation direction finding relief corresponding to the evolution of the orientation of the vector of the direction of arrival of the radio wave in the azimuth circle with an arbitrary orientation of the AR located on the LPS. Due to this accounting of information about the orientation of the LPS, an increase in the accuracy and reliability of the direction finding of ground-based RES, and the subsequent determination of the coordinates of ground-based RES by a triangulation method, is provided.

По результатам пространственно-многоканального обнаружения спектральных компонент радиосигналов ИРИ, отождествления компонент по принадлежности к сигналам одного и того же ИРИ выполняется оценка направления на ИРИ путем глобальной максимизации решающей функции – пеленгационного рельефа, зависящего от ВКДН АР ОП, накопленной в серии измерений матрицы взаимных энергий спектральных компонент сигнала ИРИ и матрицы ковариации аддитивного шума.Based on the results of the spatial-multichannel detection of spectral components of the radio signals of SIR, the identification of the components by belonging to the signals of the same SIR, the direction to the SIR is estimated by global maximization of the decisive function - the direction finding relief, which depends on the VKDN AR OP accumulated in a series of measurements of the matrix of mutual spectral energies. the signal component of the IRI and the covariance matrix of the additive noise.

ВКДН АР характеризует структуру и характеристики направленности антенных элементов АР в азимутально-угломестной плоскости и определяется в СК, связанной с АР. Ввиду этого, положение глобального максимума пеленгационного рельефа соответствует оценкам углов ориентации единичного вектора направления прихода радиоволны в СК, связанной с АР, и в случае плоской АР – углов ориентации относительно плоскости расположения антенных элементов.VKDN AR characterizes the structure and directivity characteristics of the antenna elements of the AR in the azimuthal-elevation plane and is determined in the SC associated with the AR . In view of this, the position of the global maximum of the direction finding relief corresponds to the estimates of the orientation angles of the unit vector of the direction of arrival of the radio wave in the SC associated with the AR, and in the case of a flat AR, the angles of orientation relative to the plane of the antenna elements.

Задачу азимутального пеленгования наземного ИРИ с ЛПС сформулируем следующим образом: по совокупности наблюдаемых данных – комплексных амплитуд напряжений на выходах АР ОП, а также измерений углов ориентации ЛПС в пространстве, необходимо разработать правило принятия решения о справедливой статистической гипотезе: о наличии либо отсутствии радиоволны ИРИ, излучающего с некоторого азимута в неподвижной земной СК (топографической проекции Гаусса-Крюгера).We will formulate the problem of azimuthal direction finding of ground-based IRI with LPS as follows: based on the set of observed data - complex amplitudes of voltages at the outputs of the AR of the OP, as well as measurements of the orientation angles of the LPS in space, it is necessary to develop a rule for making a decision on a fair statistical hypothesis: about the presence or absence of a radio wave of IRI, emitting from a certain azimuth in a stationary earth SC (topographic projection of Gauss-Kruger).

Claims (4)

Способ обнаружения и азимутального пеленгования наземных источников радиоизлучения (ИРИ) с летно-подъемного средства (ЛПС), включающий многократный последовательный во времени синхронный прием сигналов во временной области, одновременно попадающих в текущую полосу приема и анализа с выходов всех антенн антенной решетки (АР) в пространственных каналах обнаружителя-пеленгатора (ОП), синхронный перенос на более низкую частоту, синхронное преобразование сигналов во временной области в цифровую форму, вычисление отсчетов быстрого преобразования Фурье каждой оцифрованной реализации в каждом пространственном канале обнаружителя-пеленгатора, по каждому спектральному отчету вычисление канальных и взаимных – межканальных энергий быстрого преобразования Фурье и накопление энергий путем суммирования их значений, вычисленных по каждому принятому сигналу, и формирование матрицы
Figure 00000126
взаимных энергий, равной произведению
Figure 00000127
накопленной матрицы
Figure 00000128
взаимных энергий сигналов по серии из K>1 измерений и матрицы
Figure 00000129
, обратной к матрице корреляции
Figure 00000130
аддитивного шума, формирование единичного вектора k0 направления на ИРИ в земной системе координат (СК) по измеренным навигационным параметрам ЛПС, формирование одномерной векторной комплексной диаграммы направленности АР с произвольными структурой и характеристиками направленности антенных элементов
Figure 00000131
для каждого обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000132
в земной СК, зависящей от ориентации ЛПС в пространстве, измерение значений пеленгационного рельефа (ПР) для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000132
с различных азимутальных направлений в земной СК, с учетом межканальной корреляции спектральных отсчетов сигнала, вычисление максимального значения ПР
Figure 00000133
(ϕ – угол крена, θ – угол тангажа, ψ – угол рысканья); для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000132
по возможным азимутальным направлениям прихода радиоволны, оценка направления прихода радиоволны для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000132
, отличающийся тем, что выполняют процедуры адаптивного к неизвестной интенсивности шума обнаружения спектральных компонент сигналов и их отождествления по принадлежности к одному и тому же ИРИ, вычисляют значения адаптивного к неизвестной интенсивности шума ПР для каждого i-го обнаруженного сигнала на частоте
Figure 00000132
с различных азимутальных направлений в земной СК, с учетом межканальной корреляции спектральных отсчетов сигнала по формуле:
A method for detecting and azimuthal direction finding of ground-based sources of radio emission (IRS) from a flight-lifting facility (LPS), including multiple time-sequential synchronous reception of signals in the time domain, simultaneously falling into the current reception band and analysis from the outputs of all antennas of the antenna array (AR) in spatial channels of the detector-direction finder (OP), synchronous transfer to a lower frequency, synchronous transformation of signals in the time domain into digital form, calculation of fast Fourier transform samples of each digitized realization in each spatial channel of the detector-direction finder, for each spectral report, the calculation of channel and mutual - interchannel energies of fast Fourier transform and accumulation of energies by summing their values, calculated for each received signal, and forming a matrix
Figure 00000126
mutual energies equal to the product
Figure 00000127
accumulated matrix
Figure 00000128
mutual signal energies for a series of K > 1 measurements and a matrix
Figure 00000129
inverse to the correlation matrix
Figure 00000130
additive noise, the formation of a unit vector k 0 of the direction to the IRR in the terrestrial coordinate system (SC) according to the measured navigation parameters of the LPS, the formation of a one-dimensional vector complex radiation pattern of the antenna array with arbitrary structure and directivity characteristics of antenna elements
Figure 00000131
for each detected signal at frequency
Figure 00000132
in the terrestrial SC, depending on the orientation of the LPS in space, the measurement of the values of the direction finding relief (PR) for each i-th detected signal at the frequency
Figure 00000132
from different azimuthal directions in the terrestrial SC, taking into account the interchannel correlation of spectral samples of the signal, calculating the maximum PR value
Figure 00000133
(ϕ is the roll angle, θ is the pitch angle, ψ is the yaw angle); for each i-th detected signal at frequency
Figure 00000132
by possible azimuthal directions of radio wave arrival, estimation of the direction of radio wave arrival for each i-th detected signal at a frequency
Figure 00000132
, characterized in that the procedures for the detection of spectral components of signals adaptive to the unknown noise intensity and their identification by belonging to the same IRI are performed, the values of the PR adaptive to the unknown noise intensity are calculated for each i- th detected signal at the frequency
Figure 00000132
from different azimuthal directions in the terrestrial SC, taking into account the interchannel correlation of spectral samples of the signal according to the formula:
Figure 00000134
Figure 00000134
где
Figure 00000135
– матрица коэффициентов межканальной корреляции аддитивного шума;
Where
Figure 00000135
- matrix of coefficients of interchannel correlation of additive noise;
оценивают «достоверность» пеленгования ИРИ по результатам вычисления и сравнения решающей статистики
Figure 00000136
с порогом h, выбираемым согласно критерию Неймана-Пирсона,
Figure 00000137
, в случае превышения значения решающей статистики порогового значения h, принимают решение о наличии ИРИ с направления
Figure 00000138
на частоте
Figure 00000132
.
estimate the "reliability" of the direction finding of IRI based on the results of calculating and comparing the decisive statistics
Figure 00000136
with a threshold h selected according to the Neumann-Pearson criterion,
Figure 00000137
, if the value of the decision statistics exceeds the threshold value h , a decision is made on the presence of IRI from the direction
Figure 00000138
at frequency
Figure 00000132
...
RU2020103268A 2020-01-27 2020-01-27 Method for detection and azimuth direction finding of ground-based radio-frequency sources from a flight-lifting means RU2732505C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020103268A RU2732505C1 (en) 2020-01-27 2020-01-27 Method for detection and azimuth direction finding of ground-based radio-frequency sources from a flight-lifting means

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020103268A RU2732505C1 (en) 2020-01-27 2020-01-27 Method for detection and azimuth direction finding of ground-based radio-frequency sources from a flight-lifting means

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2732505C1 true RU2732505C1 (en) 2020-09-18

Family

ID=72516452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020103268A RU2732505C1 (en) 2020-01-27 2020-01-27 Method for detection and azimuth direction finding of ground-based radio-frequency sources from a flight-lifting means

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2732505C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2760975C1 (en) * 2021-02-25 2021-12-02 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 Method for determining radiation source location from aircraft
RU2764149C1 (en) * 2021-06-24 2022-01-13 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Angle-correlation method for determining the location of ground-based sources of radio emission
RU2768011C1 (en) * 2021-06-23 2022-03-23 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method for single-step adaptive determination of coordinates of radio-frequency sources
RU2768217C1 (en) * 2021-06-23 2022-03-23 Акционерное общество Концерн Созвездие Method for adaptive multichannel detection of radio signals in interference conditions with unknown parameters
RU2773307C1 (en) * 2021-06-24 2022-06-01 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method for determining the geographical coordinates of radio emission sources in a multi-purpose environment

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2434239C1 (en) * 2010-05-17 2011-11-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Градиент" Method of locating radio signal source and device for realising said method
CN104280720A (en) * 2014-10-23 2015-01-14 西安电子科技大学 Method for designing transmitting directional diagram of foresight airborne radar
CN104808178A (en) * 2014-01-23 2015-07-29 西安电子科技大学 Method for designing transmitting direction diagram of airborne radar
EP3022573A1 (en) * 2013-07-19 2016-05-25 Thales Device for detecting electromagnetic signals
RU2610150C1 (en) * 2016-03-29 2017-02-08 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 Method of determining ground radio-frequency source coordinates when performing on-board radio-direction finding
RU2620130C1 (en) * 2016-03-28 2017-05-23 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 Method of amplitude two-dimensional direction-finding bearing
RU2638177C1 (en) * 2016-06-29 2017-12-12 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") Method for determining source of radio emissions coordinate from aircraft
RU2696095C1 (en) * 2019-02-20 2019-07-31 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method for two-dimensional monopulse direction finding of radio emission sources
WO2019155625A1 (en) * 2018-02-09 2019-08-15 三菱電機株式会社 Radar device

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2434239C1 (en) * 2010-05-17 2011-11-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Градиент" Method of locating radio signal source and device for realising said method
EP3022573A1 (en) * 2013-07-19 2016-05-25 Thales Device for detecting electromagnetic signals
CN104808178A (en) * 2014-01-23 2015-07-29 西安电子科技大学 Method for designing transmitting direction diagram of airborne radar
CN104280720A (en) * 2014-10-23 2015-01-14 西安电子科技大学 Method for designing transmitting directional diagram of foresight airborne radar
RU2620130C1 (en) * 2016-03-28 2017-05-23 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 Method of amplitude two-dimensional direction-finding bearing
RU2610150C1 (en) * 2016-03-29 2017-02-08 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 Method of determining ground radio-frequency source coordinates when performing on-board radio-direction finding
RU2638177C1 (en) * 2016-06-29 2017-12-12 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") Method for determining source of radio emissions coordinate from aircraft
WO2019155625A1 (en) * 2018-02-09 2019-08-15 三菱電機株式会社 Radar device
RU2696095C1 (en) * 2019-02-20 2019-07-31 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method for two-dimensional monopulse direction finding of radio emission sources

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АРТЕМОВА Е.С., СЛИЧЕНКО М.П. Азимутальное пеленгование наземных источников радиоизлучения при размещении плоской антенной решетки произвольной конфигурации на летательном аппарате // Антенны, 2019 г., N.3, сс.53-61. *
АРТЕМОВА Е.С., СЛИЧЕНКО М.П. Азимутальноепеленгование наземных источников радиоизлучения при размещении плоской антенной решеткипроизвольной конфигурации на летательном аппарате // Антенны, 2019 г., N.3, сс.53-61. *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2760975C1 (en) * 2021-02-25 2021-12-02 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 Method for determining radiation source location from aircraft
RU2768011C1 (en) * 2021-06-23 2022-03-23 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method for single-step adaptive determination of coordinates of radio-frequency sources
RU2768217C1 (en) * 2021-06-23 2022-03-23 Акционерное общество Концерн Созвездие Method for adaptive multichannel detection of radio signals in interference conditions with unknown parameters
RU2764149C1 (en) * 2021-06-24 2022-01-13 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Angle-correlation method for determining the location of ground-based sources of radio emission
RU2773307C1 (en) * 2021-06-24 2022-06-01 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method for determining the geographical coordinates of radio emission sources in a multi-purpose environment
RU2841365C1 (en) * 2024-07-24 2025-06-06 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 Method of locating ground-based radiation source using phase direction-finder on copter
RU2834277C1 (en) * 2024-07-30 2025-02-05 Публичное акционерное общество "Объединенная авиастроительная корпорация" Method of determining location of fixed radio-frequency radiation sources in single-coordinate direction-finding in associated coordinate system of aircraft
RU2834965C1 (en) * 2024-08-01 2025-02-19 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method for monopulse direction finding of polarized radio signal sources

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7916068B2 (en) Generalized inner product method and apparatus for improved detection and discrimination
EP4050364B1 (en) Radar detection using angle of arrival estimation based on scaling parameter with pruned sparse learning of support vector
US11454702B2 (en) Synthetic aperture radar method and synthetic aperture radar device
RU2732505C1 (en) Method for detection and azimuth direction finding of ground-based radio-frequency sources from a flight-lifting means
US10317520B2 (en) Radar system
US8378885B2 (en) Device and method for locating a mobile approaching a surface reflecting electromagnetic waves
US7233285B2 (en) Correlation interferometer geolocation
US5615175A (en) Passive direction finding device
CN101960327A (en) Carry out the apparatus and method that direction is estimated and decoded by means of the secondary radar signal with improvement
CN108462545B (en) Ionosphere foF based on single receiving station2Parameter reconstruction method
Inggs et al. Planning and design phases of a commensal radar system in the FM broadcast band
RU2373551C1 (en) Method of measuring angular coordinates of several objects in multichannel doppler radar sets
RU2275649C2 (en) Method and passive radar for determination of location of radio-frequency radiation sources
RU2661357C1 (en) Method of reviewing passive single-positive monopulse triple-oriented angular-differential-doppler locations of moving in space of the radio-emitting objects
RU2768011C1 (en) Method for single-step adaptive determination of coordinates of radio-frequency sources
Tsai et al. HF Radio Angle-of-Arrival Measurements and Ionosonde Positioning.
Zhyla et al. Uav-born narrowband radar complex for direction finding of radio sources
RU2523650C2 (en) Method for single-step location of short-wave radiation source
US10422644B2 (en) Method for improving target location accuracy in a direction finding system
RU2620130C1 (en) Method of amplitude two-dimensional direction-finding bearing
RU2603971C1 (en) Method of measuring angles in phase multi-scale angular systems and device therefor
Yonemoto et al. Bi-static millimeter wave radar connected by radio over fiber for FOD detection on runways
RU2720948C1 (en) Method of measuring elevation angle of aerial object in meter range of electromagnetic waves using electronic map of area
RU2567850C1 (en) Aerial object direction finding method
RU2716145C1 (en) Method for spatial localization of radio-emitting objects