RU2302646C1 - Method for finding decametric transmitters - Google Patents
Method for finding decametric transmitters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2302646C1 RU2302646C1 RU2005131827/09A RU2005131827A RU2302646C1 RU 2302646 C1 RU2302646 C1 RU 2302646C1 RU 2005131827/09 A RU2005131827/09 A RU 2005131827/09A RU 2005131827 A RU2005131827 A RU 2005131827A RU 2302646 C1 RU2302646 C1 RU 2302646C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- model
- search
- wave
- frequencies
- transmitters
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в пассивных системах радиоконтроля для поиска путем обнаружения и локализации по частоте, времени, азимуту, углу места и дальности сложных сигналов декаметровых (ДКМВ) передатчиков.The invention relates to radio engineering and can be used in passive radio monitoring systems for searching by detecting and localizing in frequency, time, azimuth, elevation and range of complex signals of decameter (DKMV) transmitters.
Решение задач обнаружения, пеленгования и определения местоположения источников непрерывно возрастающего количества и разнообразия сложных сигналов в условиях априорной неопределенности относительно их формы и параметров является важнейшим условием обеспечения эффективности широкого парка существующих и перспективных систем ДКМВ диапазона.The solution of the problems of detection, direction finding and location of sources of continuously increasing number and variety of complex signals under a priori uncertainty regarding their shape and parameters is the most important condition for ensuring the effectiveness of a wide fleet of existing and promising systems of DKMV range.
Известен способ поиска декаметровых передатчиков [1], включающий поиск и пеленгование радиопередатчиков с помощью наземных пеленгационных станций, распределенных в определенных точках земной поверхности, вычисление посредством триангуляции с помощью центрального вычислителя, связанного с пеленгационными станциями, положения на земной поверхности передатчиков, запеленгованных станциями, визуализацию на экране графического пульта, связанного с центральным вычислителем, соответствующих положений передатчиков относительно пеленгационных станций.A known method of searching for decameter transmitters [1], including the search and direction finding of radio transmitters using ground direction finding stations distributed at certain points on the earth's surface, calculating by triangulation using a central computer associated with direction finding stations, the position on the earth's surface of transmitters, direction finding stations, visualization on the screen of the graphic remote control associated with the central computer, the corresponding positions of the transmitters relative to bearings onnyh stations.
Основным недостатком данного способа является необходимость использования для определения местоположения как минимум трех пеленгационных станций.The main disadvantage of this method is the need to use at least three direction finding stations to determine the location.
Известен способ поиска декаметровых передатчиков [2], свободный от этого недостатка и принятый за прототип, включающий:A known method of searching for decameter transmitters [2], free from this drawback and adopted as a prototype, including:
- синхронный прием радиосигналов на заданном множестве частот несколькими пространственно разнесенными станциями,- synchronous reception of radio signals at a given set of frequencies by several spatially separated stations,
- синхронное преобразование принятых радиосигналов в цифровые сигналы;- synchronous conversion of received radio signals into digital signals;
- восстановление из цифровых сигналов момента прихода и азимутального пеленга каждого принятого радиосигнала;- restoration from digital signals of the moment of arrival and azimuth bearing of each received radio signal;
- определение в центральном вычислителе, связанном со всеми станциями, разности моментов прихода совпадающего по частоте радиосигнала на две станции и соответствующей этой разности линии положения на поверхности Земли;- determination in the central computer associated with all stations of the difference in the moments of arrival of the coincident radio frequency signal at two stations and the corresponding position line difference on the Earth’s surface;
- вычисление координат точки пересечения линии положения и пеленга одной из станций;- calculation of coordinates of the point of intersection of the position line and bearing of one of the stations;
- идентификацию координат точки пересечения в качестве предварительных координат местоположения источника радиосигнала;- identification of the coordinates of the intersection point as preliminary coordinates of the location of the radio signal source;
- повторение операций определения предварительных координат источника всеми возможными парами станций;- repeating the operations of determining the preliminary coordinates of the source with all possible pairs of stations;
- вычисление местоположения источника радиосигнала объединением предварительных координат.- calculation of the location of the source of the radio signal by combining the preliminary coordinates.
Таким образом, способ-прототип, основанный на комбинации угломерного и разностно-дальномерного способов и реализуемый, как минимум, двумя приемными станциями, может обеспечить поиск всей совокупности декаметровых передатчиков, размещаемых в любой точке Земного геоида и излучающих на заданном множестве частот.Thus, the prototype method, based on a combination of the goniometric and differential-ranging methods and implemented by at least two receiving stations, can provide a search for the entire set of decameter transmitters located at any point on the Earth’s geoid and emitting at a given set of frequencies.
Однако, в связи с использованием разностно-дальномерного способа, эффективность способа-прототипа ограничивается наличием аномально больших ошибок определения линии положения, обусловленных отличием групповой скорости распространения радиоволн в ионосфере и в свободном пространстве. Кроме того, способ-прототип не использует информацию о других особенностях ионосферного радиоканала, таких как наличие поверхностного и ионосферного механизмов распространения радиоволн и образование изменяющихся во времени энергетически не доступных в точке приема пространственно-частотных областей излучения радиосигнала.However, in connection with the use of the differential ranging method, the effectiveness of the prototype method is limited by the presence of anomalously large errors in determining the position line due to the difference in the group propagation velocity of the radio waves in the ionosphere and in free space. In addition, the prototype method does not use information about other features of the ionospheric radio channel, such as the presence of surface and ionospheric propagation mechanisms of radio waves and the formation of time-varying energy-dependent spatial-frequency regions of radio signal emission at the receiving point.
В связи с этим эффективность поиска при использовании способа-прототипа в условиях изменяющихся свойств ионосферного радиоканала, а также непрерывно возрастающего количества ДКМВ передатчиков, усложнения структуры и повышения временной и энергетической скрытности излучаемых ими сигналов резко снижается в силу:In this regard, the search efficiency when using the prototype method under the changing properties of the ionospheric radio channel, as well as a continuously increasing number of DKMV transmitters, complicating the structure and increasing the temporal and energy secrecy of the signals emitted by them, sharply decreases due to:
- непроизводительных затрат при обследовании энергетически не доступных в точке приема поддиапазонов частот;- unproductive costs when examining energetically not available at the receiving point sub-bands;
- непроизводительных затрат при обследовании энергетически доступных в точке приема поддиапазонов частот, но не представляющих интереса пространственных (угловых) областей;- unproductive costs when examining energetically accessible sub-bands of frequencies at the receiving point, but of no spatial (angular) regions of interest;
- потерь из-за отсутствия адаптации операций обработки сигналов к типу (пространственная или ионосферная) распространяющейся волны.- losses due to the lack of adaptation of signal processing operations to the type (spatial or ionospheric) of the propagating wave.
Повышение эффективности поиска ДКМВ передатчиков при использовании способа-прототипа может быть обеспечено увеличением интервала наблюдения на каждой частоте поиска для фиксации параметров передатчиков на интервалах энергетической доступности. Однако этот путь не решает проблему, так как требует, как минимум, суточного цикла наблюдений, что приводит к потере его практической ценности.Improving the search efficiency of DKMV transmitters using the prototype method can be achieved by increasing the observation interval at each search frequency to fix the parameters of the transmitters at intervals of energy availability. However, this way does not solve the problem, since it requires at least a daily observation cycle, which leads to the loss of its practical value.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности поиска широкого класса ДКМВ передатчиков, использующих сложные сигналы с априорно неизвестной структурой и параметрами, несколькими пространственно разнесенными приемными станциями (пеленгаторами-дальномерами).The technical result of the invention is to increase the search efficiency of a wide class of DKMV transmitters using complex signals with a priori unknown structure and parameters, several spatially separated receiving stations (range finders).
Повышение эффективности поиска ДКМВ передатчиков достигается на основе дополнительной информации, извлекаемой из корректируемой прогностической модели ионосферного канала и обеспечивающей повышение эффективности поиска за счет формирования необходимого и достаточного для эффективного поиска в заданных пространственных областях сокращенного множества энергетически доступных частот поиска и для каждой энергетически доступной частоты определения типа (поверхностная или ионосферная) распространяющейся волны и сокращенного множества необходимых углов места поиска. Сокращенные множества частот и множества углов места открывают возможность выделения и исключения не принадлежащих заданной пространственной области поиска сигналов в процессе пеленгования каждым пеленгатором-дальномером. Идентификация заданных пространственных областей поиска по типу распространяющейся волны обеспечивает оптимизацию выбора триангуляционного способа определения местоположения при приеме пространственной волны или комбинации триангуляционного и однопозиционного способов при приеме ионосферной волны.An increase in the search efficiency of DKMV transmitters is achieved on the basis of additional information extracted from the corrected prognostic model of the ionospheric channel and providing an increase in the search efficiency due to the formation of a reduced set of energetically accessible search frequencies necessary and sufficient for effective search in given spatial regions and for each energetically available determination type (surface or ionospheric) propagating wave and abbreviated set Twa required angle search space. The reduced sets of frequencies and sets of elevation angles open up the possibility of isolating and eliminating signals that do not belong to a given spatial domain in the process of direction finding by each direction finder. Identification of the specified spatial search areas by the type of propagating wave provides optimization of the choice of the triangulation method for determining the location when receiving a spatial wave or a combination of triangulation and single-position methods when receiving an ionospheric wave.
Для достижения указанного технического результата предлагается способ поиска декаметровых передатчиков, включающий синхронный прием радиосигналов на заданном множестве частот несколькими пространственно разнесенными станциями, согласно изобретению на каждой станции на заданном множестве частот формируют и периодически корректируют прогностическую модель ионосферного канала между точкой приема и точками в заданных пространственных областях поиска, по модели определяют сокращенное множество частот поиска, для каждой частоты сокращенного множества идентифицируют заданные пространственные области поиска по типу распространяющейся волны и находят сокращенное множество углов места поиска, которые используют для избирательного поиска радиосигналов передатчиков и определения их местоположения несколькими станциями.To achieve the technical result, a method for searching for decameter transmitters is proposed, which includes synchronous reception of radio signals at a given set of frequencies by several spatially separated stations. According to the invention, at each station at a given set of frequencies, a predictive model of the ionospheric channel between the receiving point and points in given spatial areas is generated and periodically corrected search, the model determines an abbreviated set of search frequencies, for each frequency juice aschennogo plurality of predetermined spatial regions are identified by the type of search propagating wave are and reduced set of angles search space that are used to selectively search radio transmitters and determining their location in several stations.
Возможны частные случаи осуществления способа:Particular cases of the method are possible:
1. Определение сокращенного множества частот поиска осуществляют путем построения модельных амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) для заданных пространственных областей поиска и выбора в качестве энергетически доступных для приема радиосигналов частот, на которых АЧХ превышает порог.1. The definition of an abbreviated set of search frequencies is carried out by constructing a model amplitude-frequency characteristics (AFC) for given spatial areas of the search and selecting as energetically available for receiving radio signals frequencies at which the AFC exceeds a threshold.
Это сжимает область поиска по частоте и тем самым повышает скорость и информативность поиска и местоопределения.This compresses the search area by frequency and thereby increases the speed and information content of the search and location.
2. Идентификацию заданных пространственных областей поиска по типу распространяющейся волны осуществляют путем определения уровней модельных сигналов поверхностных и ионосферных волн, приходящих из заданных областей в точку приема, сравнения уровней модельных сигналов и принятия решения о наличии поверхностной или ионосферной волны при существенном превышении уровня модельного сигнала одной из них или о наличии поверхностно-ионосферной волны при сопоставимых уровнях модельных сигналов.2. Identification of the specified spatial search areas by the type of propagating wave is carried out by determining the levels of model signals of surface and ionospheric waves coming from given areas to the receiving point, comparing the levels of model signals and deciding on the presence of a surface or ionospheric wave with a significant excess of the level of the model signal of one of them or the presence of a surface-ionospheric wave at comparable levels of model signals.
Это обеспечивает выбор наиболее эффективного способа определения местоположения источника принятого радиосигнала, исключает большие ошибки однопозиционного местоопределения при приеме волн с углами места, близкими к нулю, и позволяет оптимизировать по быстродействию операции последующей обработки сигналов.This ensures the selection of the most effective method for determining the location of the source of the received radio signal, eliminates large errors of single-position location when receiving waves with elevation angles close to zero, and allows optimizing the speed of subsequent signal processing operations.
3. Определение сокращенного множества углов места осуществляют путем построения модельных угловых-частотных характеристик для заданных пространственных областей поиска и выбора углов места, необходимых и достаточных для приема радиосигналов, излучаемых из заданных пространственных областей поиска.3. Determination of the abbreviated set of elevation angles is carried out by constructing model angular-frequency characteristics for given spatial search regions and selecting elevation angles necessary and sufficient for receiving radio signals emitted from given spatial search regions.
Это сокращает область поиска по углу места и тем самым повышает скорость и информативность поиска и местоопределения.This reduces the search area by elevation and thereby increases the speed and information content of the search and location.
4. Сокращенное множество углов места используют для снижения вычислительных затрат при определении угломестных пеленгов по измеренному на каждой станции амплитудно-фазовому распределению (АФР) принятого радиосигнала.4. A reduced set of elevation angles is used to reduce computational costs when determining elevation bearings from the amplitude-phase distribution (AFR) of the received radio signal measured at each station.
Это повышает эффективность пеленгования на каждой станции.This increases the efficiency of direction finding at each station.
5. Достоверность полученных пеленгов определяют путем сравнения измеренного и модельного амплитудно-фазовых распределений пеленгуемого радиосигнала.5. The reliability of the received bearings is determined by comparing the measured and model amplitude-phase distributions of the direction-finding radio signal.
Это повышает точность пеленгования и определения местоположения несколькими станциями.This improves the accuracy of direction finding and positioning by multiple stations.
6. Результаты идентификации по типу волны используют при определении местоположения несколькими станциями путем выбора триангуляционного способа определения местоположения при приеме поверхностной волны или комбинации триангуляционного и однопозиционного способов при приеме ионосферной волны.6. The results of identification by wave type are used when determining the location of several stations by choosing a triangulation method for determining a location when receiving a surface wave or a combination of triangulating and single-position methods when receiving an ionospheric wave.
Это повышает эффективность поиска и местоопределения несколькими станциями (пеленгаторами-дальномерами).This increases the search and location efficiency of several stations (direction finders-range finders).
Предложенная совокупность признаков позволяет использовать при поиске декаметровых передатчиков дополнительную информацию о закономерностях ионосферного распространения сигналов ДКМВ. Эта информация формируется с использованием модели ионосферы и применяется при избирательном, с учетом заданных пространственных областей, поиске радиосигналов передатчиков на каждой станции и определении местоположения несколькими станциями путем выбора триангуляционного способа определения местоположения при приеме поверхностной волны или комбинации триангуляционного и однопозиционного способов при приеме ионосферной волны, что приводит к достижению технического результата.The proposed set of features makes it possible to use additional information on the patterns of ionospheric propagation of DKMV signals when searching for decameter transmitters. This information is generated using the ionosphere model and is used for the selective, taking into account given spatial areas, search for radio signals of transmitters at each station and determining the location of several stations by choosing the triangulation method for determining the location when receiving a surface wave or a combination of triangulating and single-position methods when receiving an ionospheric wave, which leads to the achievement of a technical result.
Операции способа поясняются чертежами:The operation of the method is illustrated by drawings:
Фиг.1. Структурная схема устройства поиска ДКМВ передатчиков.Figure 1. Block diagram of the search device DKMV transmitters.
Фиг.2. Особенности коррекции высотно-частотной характеристики.Figure 2. Features of the correction of the frequency response.
Фиг.3. Схема применения амплитудно-частотной и угловой-частотной характеристик для формирования сокращенных множеств частот и углов поиска.Figure 3. The application of the amplitude-frequency and angular-frequency characteristics for the formation of reduced sets of frequencies and search angles.
Фиг.4. Особенности поиска ДКМВ передатчиков.Figure 4. Search features of DKMV transmitters.
Устройство (фиг.1), в котором реализуется предложенный способ, содержит К приемных станций (ПС), каждая из которых включает последовательно соединенные антенную систему 1, многоканальное радиоприемное устройство (РПУ) 2, многоканальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, вычислитель пеленгов 4, вычислитель пространственных координат 5, радиомодем 6, подсистему моделирования 7 и устройство отображения 8.The device (figure 1), which implements the proposed method, contains K receiving stations (PS), each of which includes a series-connected antenna system 1, a multi-channel radio receiving device (RPU) 2, a multi-channel analog-to-digital converter (ADC) 3, a computer bearings 4, the calculator of spatial coordinates 5, the
Каждая станция через линию радиосвязи 9 связана с внешней системой управления и внешними системами текущей диагностики ионосферы.Each station through a radio link 9 is connected to an external control system and external systems for the current diagnosis of the ionosphere.
Регистрация сигналов на всех станциях синхронизирована по времени от внешнего источника (приемник сигнала синхронизации не показан), что обеспечивает одновременный старт АЦП 3 всех станций. Синхронизация необходима для корреляции высокочастотных полей передатчиков когерентно принятых антеннами решетки на разных станциях [3]. Кроме внешнего сигнала высокостабильных часов, излучаемого, например, со спутника, возможна синхронизация времени от внутренних часов с высокостабильным опорным источником, установленных на каждой станции. В последнем случае необходимо периодическое сличение часов, например, с использованием реперного источника.The registration of signals at all stations is synchronized in time from an external source (the receiver of the synchronization signal is not shown), which ensures the simultaneous start of the
Антенная система 1 содержит N антенн с номерами n=1...N, объединенные в решетку. Многоканальное РПУ 2 выполнено с общим гетеродином и с полосой пропускания каждого канала, обеспечивающей одновременный прием множества радиосигналов. Общий гетеродин обеспечивает многоканальный когерентный прием радиосигналов, что является основным условием интерферометрической (голографической) регистрации комплексных сигналов волновых полей передатчиков. Кроме этого РПУ 2 обеспечивает подключение одной из антенн вместо всех антенн решетки для периодической калибровки каналов по внешнему источнику сигнала с целью устранения их амплитудно-фазовой неидентичности. Возможна калибровка по внутреннему источнику сигнала. При этом может быть использован генератор шума, выход которого также может подключаться вместо всех антенн для периодической калибровки каналов.Antenna system 1 contains N antennas with numbers n = 1 ... N, combined in an array.
Минимальное число каналов устройства 2 равно двум. В этом случае один из каналов РПУ 2 постоянно подключен к одной из антенн, а второй канал последовательно во времени подключается к каждой из оставшихся антенн решетки. При этом реализуется более экономичный с точки зрения требуемого объема аппаратуры, но менее информативный метод последовательного синтеза углового спектра.The minimum number of channels of
Вычислитель пеленгов 4 является многопроцессорным и обеспечивает параллельную обработку сигналов, принимаемых всеми N антеннами решетки.Bearing calculator 4 is multiprocessor and provides parallel processing of signals received by all N array antennas.
Вычислитель пространственных координат 5 обеспечивает на каждой станции вычисление пространственных координат ДКМВ передатчиков триангуляционным способом или комбинацией триангуляционного и однопозиционного способов, что повышает точность и пропускную способность вычисления координат.The spatial coordinate calculator 5 provides at each station the calculation of the spatial coordinates of the DKMV transmitters in a triangulation method or a combination of triangulation and single-position methods, which increases the accuracy and throughput of coordinate calculation.
Радиомодем 6 совместно с линиями радиосвязи 9 обеспечивает обмен информацией между станциями и внешними системами управления и текущей диагностики ионосферы.The
Устройство, реализующее способ поиска декаметровых передатчиков, работает следующим образом.A device that implements a method for searching for decameter transmitters, operates as follows.
Радиосигналы передатчиков на заданном множестве частот поступают на антенные системы 1 всех станций.The radio signals of the transmitters at a given set of frequencies are fed to the antenna systems 1 of all stations.
На каждой станции, с помощью РПУ 2, на заданном множестве частот когерентно принимаются временные сигналы xn(f), где n=1...N - номер антенны решетки, а в подсистеме моделирования 7 на заданом множестве частот формируется и периодически корректируется прогностическая модель ионосферного канала между точкой приема и точками в заданных пространственных областях поиска.At each station, using
При формировании модели ионосферного канала используется Международную справочную модель ионосферы IRI-2001 [4].When forming a model of the ionospheric channel, the International Reference Model of the Ionosphere IRI-2001 is used [4].
Информация о текущих параметрах ионосферы поступает через радиомодем 6 по линии радиосвязи 9 от внешних систем текущей диагностики. Основными характеристиками модели ионосферного канала являются пространственное распределение электронной концентрации (ПРЭ), амплитудно-частотная (АЧХ) и угловая-частотная (УЧХ) характеристики. ПРЭ описывает зависимость плазменной частоты электронов fe от трех пространственных координат (широты, долготы и высоты). В частном случае для произвольной точки, расположенной на поверхности Земного геоида, ПРЭ вырождается в высотное распределение электронной концентрации (ВРЭ).Information about the current parameters of the ionosphere is received through the
На фиг.2 в качестве примера представлено ВРЭ, представляющее собой графическую зависимость высоты отражения сигнала от слоев Е и F2 как функцию плазменной частоты fe до и после коррекции, выполненной в "узловых" точках. Из фиг.2 следует, что использование информации текущей диагностики позволяет уточнить параметры модели ионосферы.Figure 2 presents, as an example, the WRE, which is a graphical dependence of the reflection height of the signal from the layers E and F2 as a function of the plasma frequency f e before and after the correction performed at the "nodal" points. From figure 2 it follows that the use of current diagnostic information allows you to specify the parameters of the ionosphere model.
Кроме того, в подсистеме 7 каждой станции с использованием сформированной модели выполняются следующие действия:In addition, in subsystem 7 of each station, using the generated model, the following actions are performed:
- определяется сокращенное множество частот поиска путем построения модельных АЧХ для заданных пространственных областей поиска и выбора в качестве энергетически доступных для приема радиосигналов частот, на которых АЧХ превышает порог (фиг.3а). Найденное сокращенное множество частот поиска для примера, представленного на фиг.3, равное (f1, ..., f2) и (f3, ..., f4), поступает в вычислитель пеленгов 4;- an abbreviated set of search frequencies is determined by constructing model frequency response for given spatial search areas and selecting frequencies energetically available for receiving radio signals at which the frequency response exceeds a threshold (Fig. 3a). The found abbreviated set of search frequencies for the example shown in FIG. 3, equal to (f 1 , ..., f 2 ) and (f 3 , ..., f 4 ), enters the bearing calculator 4;
- для каждой частоты сокращенного множества (f1, ..., f2) и (f3, ..., f4) идентифицируются заданные пространственные области поиска по типу распространяющейся волны путем определения уровней модельных сигналов поверхностных и ионосферных волн, приходящих из заданных областей в точку приема, сравнения уровней модельных сигналов и принятия решения о наличии поверхностной или ионосферной волны при существенном превышении уровня модельного сигнала одной из них или о наличии поверхностно-ионосферной волны при сопоставимых уровнях модельных сигналов. На фиг.4 представлены примеры возможных областей поиска и соответствующих им типов распространяющихся волн. Идентифицированный тип распространяющейся волны (поверхностная - фиг.4а; волны смешанных, поверхностная и ионосферная, типов - фиг.4б; ионосферная - фиг.4в) поступает в вычислитель 4 и вычислитель 5;- for each frequency of the reduced set (f 1 , ..., f 2 ) and (f 3 , ..., f 4 ), the specified spatial search regions are identified by the type of propagating wave by determining the levels of model signals of surface and ionospheric waves coming from specified areas to the point of reception, comparing the levels of model signals and deciding on the presence of a surface or ionospheric wave with a significant excess of the level of the model signal of one of them or on the presence of a surface-ionospheric wave with comparable levels of model systems catch. Figure 4 presents examples of possible search areas and their corresponding types of propagating waves. The identified type of propagating wave (surface - figa; waves mixed, surface and ionospheric, types - fig.4b; ionospheric - figv) enters the calculator 4 and the calculator 5;
- для каждой частоты сокращенного множества (f1, ..., f2) и (f3, ..., f4) находится сокращенное множество углов места (β1, ..., β2) и (β3, ..., β4) поиска путем построения модельных угловых-частотных характеристик для заданных пространственных областей поиска и выбора углов места, необходимых и достаточных для приема радиосигналов, излучаемых из заданных пространственных областей поиска (фиг.3б). Сокращенные множества частот (f1, ..., f2) и (f3, ..., f4) и углов места (β1, ..., β2) и (β3, ..., β4) поступают в вычислитель 4.- for each frequency of the reduced set (f 1 , ..., f 2 ) and (f 3 , ..., f 4 ), the reduced set of elevation angles (β 1 , ..., β 2 ) and (β 3 , ..., β 4 ) search by constructing model angular-frequency characteristics for given spatial search regions and selecting elevation angles necessary and sufficient for receiving radio signals emitted from given spatial search regions (Fig.3b). The abbreviated sets of frequencies (f 1 , ..., f 2 ) and (f 3 , ..., f 4 ) and elevation angles (β 1 , ..., β 2 ) and (β 3 , ..., β 4 ) go to the computer 4.
С помощью АЦП 3 каждой станции когерентно принятые РПУ 2 в широкой полосе, например 2-30 МГц, сигналы xn(t) синхронно преобразуются на всех станциях в цифровые сигналы xn(z), где z - номер временного отсчета сигнала, и регистрируются в вычислителе 4.Using the
В вычислителе 4 каждой станции сокращенные множества частот (f1, ..., f2) и (f3, ..., f4), например (4 МГц, ...,9 МГц) и (12 МГц, ...,21 МГц), и углов места (β1, ..., β2) и (β3, ..., β4), например (5°, ..., 17°) и (15°, ..., 23°), используются для снижения вычислительных затрат при определении угломестных пеленгов по измеренному на каждой станции АФР принятого радиосигнала.In the calculator 4 of each station, the abbreviated sets of frequencies (f 1 , ..., f 2 ) and (f 3 , ..., f 4 ), for example (4 MHz, ..., 9 MHz) and (12 MHz,. .., 21 MHz), and elevation angles (β 1 , ..., β 2 ) and (β 3 , ..., β 4 ), for example (5 °, ..., 17 °) and (15 ° , ..., 23 °) are used to reduce computational costs when determining elevation bearings from the received radio signal measured at each AFR station.
Понятно, что снижение вычислительных затрат и, следовательно, повышение эффективности поиска на каждой станции возрастает пропорционально отношению частотных полос и секторов углов до и после сжатия областей поиска. Для приведенных в качестве примера значений исходной 2-30 МГц и сокращенной (4 МГц, ...,9 МГц), (12 МГц, ...,21 МГц) полос выигрыш в эффективности равен 28 МГц/14 МГц = 2. Если исходное множество углов места равное (0°, ...,80°) сокращается до значений (5°, ..., 17°), (15°, ..., 23°), то дополнительный выигрыш в эффективности более существенный: 80°/20°=4.It is clear that a reduction in computational costs and, consequently, an increase in the search efficiency at each station increases in proportion to the ratio of frequency bands and angle sectors before and after compression of the search areas. For the given values of the original 2-30 MHz and reduced (4 MHz, ..., 9 MHz), (12 MHz, ..., 21 MHz) bands, the efficiency gain is 28 MHz / 14 MHz = 2. If the initial set of elevation angles equal to (0 °, ..., 80 °) is reduced to values (5 °, ..., 17 °), (15 °, ..., 23 °), then the additional gain in efficiency is more significant : 80 ° / 20 ° = 4.
При определении пеленгов в вычислителе 4 выполняются следующие операции:When determining bearings in the calculator 4, the following operations are performed:
- восстанавливаются комплексные спектры сигналов каждой антенны 
- выделяются сигналы комплексных спектров (
- преобразованием выделенных сигналов комплексных спектров (
- определяется двумерный пеленг (азимут α0 и угол места β0) на частоте
- формируются комплексные амплитуды сигнала каждой n-й антенны путем свертки комплексно-сопряженных спектров антенны, выбранной в качестве опорной (например, n=1), и остальных антенн 
- определяются азимутальный α0 и угломестный β0 пеленги по максимуму реальной части двумерного комплексного углового спектра- the azimuthal α 0 and angular β 0 bearings are determined from the maximum of the real part of the two-dimensional complex angular spectrum
- выбираемый из сокращенного множества текущий номер узла сетки наведения решетки по углу места, Н - число узлов сокращенного множества углов места, а 
Кроме того, на каждой станции в вычислителе 4 определяется достоверность полученных пеленгов путем сравнения измеренного и модельного амплитудно-фазовых распределений пеленгуемого радиосигнала.In addition, at each station in the calculator 4, the reliability of the received bearings is determined by comparing the measured and model amplitude-phase distributions of the direction-finding radio signal.
Для этого формируется модельное АФР 
Значения пеленгов по азимуту α0 и углу места β0 идентифицированный тип волны (поверхностная, ионосферная, поверхностно-ионосферная) и значение средней частоты спектра 
В вычислителе 5 каждой станции результаты идентификации по типу волны используются при определении местоположения передатчиков. При этом выбирается триангуляционный способ определения местоположения в случае приема сигнала поверхностной волны или комбинация триангуляционного и однопозиционного способов в случае приема сигнала ионосферной волны.In the calculator 5 of each station, the results of identification by wave type are used in determining the location of the transmitters. In this case, a triangulation method for determining the location in the case of receiving a surface wave signal or a combination of triangulation and single-position methods in the case of receiving an ionospheric wave signal is selected.
Для повышения информативности средняя частота спектра 
Из приведенного описания следует, что устройство, реализующее предложенный способ, обеспечивает высоко эффективный поиск по частоте, времени и пространству широкого класса ДКМВ передатчиков двумя и более пространственно разнесенными приемными станциями (пеленгаторами-дальномерами).From the above description it follows that the device that implements the proposed method provides a highly efficient search in frequency, time and space of a wide class of DKMV transmitters by two or more spatially separated receiving stations (range finders).
Таким образом, за счет дополнительной информации, извлекаемой из корректируемой прогностической модели ионосферного радиоканала, благодаря введению операций:Thus, due to additional information extracted from the corrected prognostic model of the ionospheric radio channel, due to the introduction of operations:
- идентификации энергетически доступных в точке приема диапазонов частот;- identification of energy ranges available at the receiving point;
- идентификации заданных пространственных областей поиска по типу (поверхностная или ионосферная) распространяющейся волны, минимизирующих размеры областей поиска по частоте и по пространству (углу места) и, как следствие, значительно повышающих эффективность поиска и локализации по частоте, времени, азимуту, углу места и дальности широкого класса сложных сигналов в условиях априорной неопределенности относительно их формы и параметров, удается решить поставленную задачу с достижением технического результата.- identification of the specified spatial search areas by type (surface or ionospheric) of the propagating wave, minimizing the size of the search areas by frequency and space (elevation angle) and, as a result, significantly increasing the efficiency of search and localization by frequency, time, azimuth, elevation angle and the range of a wide class of complex signals under conditions of a priori uncertainty regarding their shape and parameters, it is possible to solve the problem with the achievement of a technical result.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. FR, патент, 2688892, кл. G01S 3/40, 1989 г.1. FR, patent, 2,688,892, cl.
2. US, патент, 5719584, кл. G01S 003/02, 1998 г.2. US Patent, 5,719,584, cl. G01S 003/02, 1998
3. RU, патент, 2151406, кл. G01S 5/04, 5/14, 2000 г.3. RU, patent, 2151406, cl. G01S 5/04, 5/14, 2000
4. Bilitza D. Ionospheric Models for Radio Propagation Studies // The review of radio science 1999-2002 / Ed. W. Ross Stone, IEEE Press. 2002. PP.625-679.4. Bilitza D. Ionospheric Models for Radio Propagation Studies // The review of radio science 1999-2002 / Ed. W. Ross Stone, IEEE Press. 2002. PP.625-679.
5. RU, патент, 2190236, кл. G01S 5/04, 2000 г.5. RU, patent, 2190236, cl. G01S 5/04, 2000
6. Шевченко В.Н. Пространственно-временная обработка многолучевых полей на базе корреляционного интерферометра // Радиотехника. - 2002. - №12. - С.16-20.6. Shevchenko V.N. Spatio-temporal processing of multipath fields based on a correlation interferometer // Radio Engineering. - 2002. - No. 12. - S.16-20.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005131827/09A RU2302646C1 (en) | 2005-10-13 | 2005-10-13 | Method for finding decametric transmitters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005131827/09A RU2302646C1 (en) | 2005-10-13 | 2005-10-13 | Method for finding decametric transmitters |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005131827A RU2005131827A (en) | 2007-05-20 |
| RU2302646C1 true RU2302646C1 (en) | 2007-07-10 |
Family
ID=38163689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005131827/09A RU2302646C1 (en) | 2005-10-13 | 2005-10-13 | Method for finding decametric transmitters |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2302646C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2716004C1 (en) * | 2019-04-23 | 2020-03-05 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Градиент" (АО "ВНИИ "Градиент") | Method for spatial localization of radio transmitters |
-
2005
- 2005-10-13 RU RU2005131827/09A patent/RU2302646C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2716004C1 (en) * | 2019-04-23 | 2020-03-05 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Градиент" (АО "ВНИИ "Градиент") | Method for spatial localization of radio transmitters |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005131827A (en) | 2007-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9002378B2 (en) | Method and system for estimation of mobile station velocity in a cellular system based on geographical data | |
| RU2440588C1 (en) | Passive radio monitoring method of air objects | |
| US7212160B2 (en) | Locating an object of interest using back tracked-rays derived from multipath signals | |
| RU2444755C1 (en) | Method for detection and spatial localisation of air objects | |
| RU2444754C1 (en) | Method for detection and spatial localisation of air objects | |
| CN103837867A (en) | Method for correcting high frequency radar antenna channel by utilization of AIS information | |
| CN104569968A (en) | Passive imaging system based on GPS multi-star irradiation and ground single station receiving | |
| RU2546330C1 (en) | Method for polarisation-sensitive radio monitoring of mobile objects | |
| CN110954865A (en) | Short wave time difference positioning method based on ionosphere information | |
| CN106842191B (en) | A kind of acquisition methods of Ionospheric Parameters | |
| CN114003981A (en) | Electromagnetic spectrum visual analysis method based on space-time integrated digital earth | |
| CN110632556B (en) | Method for detecting and positioning weak signal of static radiation source target | |
| RU2524401C1 (en) | Method for detection and spatial localisation of mobile objects | |
| RU2529355C2 (en) | Method of determining spatial distribution of ionospheric inhomogeneities | |
| RU2393498C2 (en) | Method of polarisation sensitive radio signal direction finding (versions) | |
| CN106842155B (en) | Wireless fixed emission source positioning method based on spatial interpolation and cluster analysis | |
| RU2410712C1 (en) | Method of detecting aerial objects | |
| RU2529483C1 (en) | Method for stealth radar location of mobile objects | |
| RU2546329C1 (en) | Method for polarisation-sensitive detection of mobile objects | |
| RU2302646C1 (en) | Method for finding decametric transmitters | |
| RU2444756C1 (en) | Detection and localisation method of air objects | |
| RU2444753C1 (en) | Radio monitoring method of air objects | |
| RU2422846C1 (en) | Calibration method of decametric radio direction-distance finder | |
| RU2284043C1 (en) | Method for calibrating computerized interferometer systems on moveable platforms | |
| RU2472176C1 (en) | Method for passive detection of air objects |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111014 |
|
| RZ4A | Other changes in the information about an invention | ||
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20130506 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181014 |