RU2523699C2 - Definition of distance from observer to radio wave radiator - Google Patents

Definition of distance from observer to radio wave radiator Download PDF

Info

Publication number
RU2523699C2
RU2523699C2 RU2012137038/07A RU2012137038A RU2523699C2 RU 2523699 C2 RU2523699 C2 RU 2523699C2 RU 2012137038/07 A RU2012137038/07 A RU 2012137038/07A RU 2012137038 A RU2012137038 A RU 2012137038A RU 2523699 C2 RU2523699 C2 RU 2523699C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
observer
radio
distance
height
radio waves
Prior art date
Application number
RU2012137038/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012137038A (en
Inventor
Олег Игоревич Шнурков
Original Assignee
Олег Игоревич Шнурков
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 Олег Игоревич Шнурков filed Critical Олег Игоревич Шнурков
Priority to RU2012137038/07A priority Critical patent/RU2523699C2/en
Publication of RU2012137038A publication Critical patent/RU2012137038A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2523699C2 publication Critical patent/RU2523699C2/en

Links

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: instrumentation.
SUBSTANCE: invention relates to instrument making. Determination of distance from observer, a technical hardware, to radio wave radiator consists in definition of the altitude of radio horizon line intersection above sea level hrh of this radio wave radiator by observer. Said height is set by observer entrance to or exit from the area wherein radiation power is carried by straight wave. Radio wave radiator radio characteristics revealed in observation are used to identify this source and to assign it to its carrier. Known geometrical characteristics of definite carrier allow the determination of carrier altitude corresponding to radiator altitude above sea level hc. Now, the distance from observer to radio wave radiator is defined by the formula
Figure 00000007
where a is the Earth radius.
EFFECT: accurate determination of said distance and radiator coordinates.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в системах контроля, для определения расстояния от наблюдателя до объектов с работающими на излучение источниками радиоволн и последующим определением координат данных источников.The invention relates to information-measuring equipment and can be used in monitoring systems to determine the distance from the observer to objects with radiation sources working on radiation and the subsequent determination of the coordinates of these sources.

Способ определения расстояния от наблюдателя, являющегося техническим средством, до работающего на излучение источника радиоволн заключается в определении высоты пересечения линии радиогоризонта над уровнем моря hрг данного источника излучения наблюдателем и устанавливается по факту входа или выхода наблюдателя в область пространства, в которой энергия излучения передается прямой волной, по установленным в процессе наблюдения радиотехническим характеристикам источника излучения радиоволн определяют данный источник радиоволн, отождествляют данный источник радиоволн с его носителем, на котором он используется, узнают из известных геометрических характеристик определенного носителя его высоту, которая соответствует высоте источника излучения над уровнем моря hн, после чего расстояние от наблюдателя до работающего на излучение источника радиоволн определяют согласно формуле

Figure 00000001
где a - это радиус земного шара.The method for determining the distance from the observer, which is a technical tool, to the radiation source of radio waves, is to determine the height of the intersection of the radio horizon line above sea level h rg of this radiation source by the observer and is established upon the entry or exit of the observer into the region of space in which the radiation energy is transmitted directly a wave, according to the radio technical characteristics established during the observation process, determine the source of radiation of radio waves this source of radio waves is determined from identify this source of radio waves with its carrier, on which it is used, learn from the known geometric characteristics of a particular carrier its height, which corresponds to the height of the radiation source above sea level h n , after which the distance from the observer to the radiation source working on the radiation is determined according to the formula
Figure 00000001
where a is the radius of the globe.

Данный способ позволяет, не применяя наблюдателем радиолокационные средства на излучение, определять дальность от наблюдателя до источника излучения радиоволн.This method allows, without applying the radar means to the observer, to determine the range from the observer to the radiation source of the radio waves.

Описание изобретенияDescription of the invention

Известны способы определения расстояния до объекта с помощью активных лазерных приборов или радиолокаторов [1-3], заключающиеся в формировании и направлении на объект зондирующего электромагнитного излучения, приеме отраженного от объекта излучения, преобразовании его в электрический сигнал, измерении сдвига фаз между зондирующим и отраженным сигналами и определении на основании последнего расстояния до объекта.Known methods for determining the distance to the object using active laser devices or radars [1-3], which include the formation and direction of the object of probing electromagnetic radiation, receiving reflected radiation from the object, converting it into an electrical signal, measuring the phase shift between the probing and reflected signals and determining based on the last distance to the object.

Недостатком указанных способов является необходимость формирования зондирующего сигнала, что требует прецизионного наведения на объект формирователя зондирующего сигнала и приводит к существенным энергопотреблению, массе и габаритам при реализации системы.The disadvantage of these methods is the need for the formation of a probing signal, which requires precise guidance on the object of the shaper of the probing signal and leads to significant energy consumption, weight and dimensions during the implementation of the system.

Известны способы определения расстояния до объекта [4-5], которые заключаются в приеме собственного или отраженного оптического излучения объекта с помощью двух оптических систем, разнесенных в пространстве на известное расстояние (базу), формировании в фокальных плоскостях этих оптических систем изображений объекта, которые оказываются на различных расстояниях от оптической оси, определении линейного и затем углового параллакса и определении расстояния до объекта по полученным значениям базы и углового параллакса.Known methods for determining the distance to the object [4-5], which consist in receiving their own or reflected optical radiation of the object using two optical systems spaced in space at a known distance (base), the formation in the focal planes of these optical systems of images of the object, which turn out to be at various distances from the optical axis, determining the linear and then angular parallax and determining the distance to the object from the obtained values of the base and angular parallax.

Недостатками указанных способов являются ограниченный диапазон измеряемых расстояний и необходимость разнесения на определенное расстояние оптических систем, что увеличивает габариты системы.The disadvantages of these methods are the limited range of measured distances and the need for spacing a certain distance of optical systems, which increases the size of the system.

Известен способ определения расстояния до подводного источника звука [6], заключающийся в приеме прямого и отраженных от водной поверхности и дна сигналов источника звука, определении времени задержки отраженных сигналов по отношению к прямому, измерении расстояний от приемника звука до водной поверхности и дна и определении расстояния до источника звука.A known method of determining the distance to an underwater sound source [6], which consists in receiving direct and reflected from the water surface and the bottom of the sound source signals, determining the delay time of the reflected signals relative to the direct, measuring the distances from the sound receiver to the water surface and the bottom and determining the distance to the sound source.

Недостатками указанного способа являются низкая точность и сложность определения расстояния при многолучевом отражении, что связано с немонотонным характером зависимости скорости звука от глубины, отсутствия данных о топографии дна и нелинейной связи между временем распространения звука и горизонтальным расстоянием до источника звука.The disadvantages of this method are the low accuracy and complexity of determining the distance in multipath reflection, which is associated with the non-monotonic nature of the dependence of the speed of sound on depth, the lack of data on the topography of the bottom and the nonlinear relationship between the propagation time of the sound and the horizontal distance to the sound source.

Известен способ определения расстояния до источника звука [7], заключающийся в измерении значений давления звука в точках приема, углов направления движения приемника звука в точках приема, углов направления на источник звука, изменении скорости и направления движения приемника звука, скоростей движения приемника звука в точках приема и определении расстояния.A known method of determining the distance to the sound source [7], which consists in measuring the values of sound pressure at the points of reception, angles of direction of movement of the sound receiver at points of reception, angles of direction to the sound source, changing the speed and direction of motion of the sound receiver, the speeds of the sound receiver at points reception and determination of distance.

Недостатками указанного способа являются необходимость изменения скорости и направления движения приемника звука и низкая точность определения расстояния при неравномерном и непрямолинейном движении источника звука.The disadvantages of this method are the need to change the speed and direction of motion of the sound receiver and the low accuracy of determining the distance with uneven and non-linear motion of the sound source.

Известен способ определения расстояния до объекта с подвижного наблюдателя [8], сущность которого заключается в следующем:A known method of determining the distance to an object from a moving observer [8], the essence of which is as follows:

- наблюдают за объектом по меньшей мере из трех точек траектории движения наблюдателя;- observe the object from at least three points of the trajectory of the observer;

- измеряют и запоминают интервалы времени между наблюдениями,- measure and remember the time intervals between observations,

- измеряют и запоминают принимаемый поток электромагнитного излучения от объекта в точках наблюдения;- measure and remember the received stream of electromagnetic radiation from the object at the observation points;

- измеряют и запоминают углы ориентации линии визирования объекта в инерциальной системе координат по крайней мере в одной точке наблюдения;- measure and remember the orientation angles of the line of sight of the object in an inertial coordinate system at least at one observation point;

- измеряют углы направления на центр притяжения в инерциальной системе координат по крайней мере в одной точке наблюдения;- measure the direction angles to the center of attraction in an inertial coordinate system at least at one observation point;

- определяют расстояние между наблюдателем и центром притяжения по крайней мере в одной точке наблюдения;- determine the distance between the observer and the center of attraction at least one observation point;

- определяют расстояние до объекта.- determine the distance to the object.

Недостатком прототипа является низкая точность определения расстояния в случае больших угловых скоростей линии визирования объекта.The disadvantage of the prototype is the low accuracy of determining the distance in the case of large angular velocities of the line of sight of the object.

Наиболее близким к предлагаемому способу следует считать способ определения расстояния до объекта в море по вертикальному углу [9], сущность которого заключается в следующем.Closest to the proposed method should be considered a method for determining the distance to an object in the sea from a vertical angle [9], the essence of which is as follows.

Расстояние наблюдателя до ориентира (объекта, предмета) находится по заранее известным h, e и измеренному вертикальному углу между плоскостью горизонта и вершиной ориентира. В основе этого способа лежит использование естественной кривизны земли.The distance of the observer to the landmark (object, object) is found by the previously known h, e and the measured vertical angle between the horizon plane and the landmark apex. The basis of this method is the use of the natural curvature of the earth.

Расчет производится по формуле:

Figure 00000002
The calculation is made according to the formula:
Figure 00000002

Dy - расстояние до ориентира (мили);D y is the distance to the landmark (miles);

β - вертикальный угол между плоскостью истинного горизонта и вершиной ориентира (градусы и угловые минуты);β is the vertical angle between the plane of the true horizon and the peak of the landmark (degrees and angular minutes);

h - высота ориентира над уровнем моря (метры) выбирается из морских навигационных руководств и пособий (лоции, огни и знаки, огни, таблицы приливов);h - the height of the landmark above sea level (meters) is selected from marine navigation manuals and manuals (lines, lights and signs, lights, tide tables);

e - высота глаза наблюдателя над уровнем моря (метры).e - observer’s eye height above sea level (meters).

Недостатком данного способа является определение расстояние только до заранее известных ориентиров по их высоте и, вследствие этого, невозможность определения расстояния до неизвестных ориентиров. Существенным недостатком, значительно ограничивающим область применения данного способа, является применимость данного способа в оптическом диапазоне и, как следствие, невозможность применения данного способа в плохих гидрометеоусловиях, а также в ночное время, если ориентир не имеет устройств для обозначения своих геометрических размеров ночью. Еще одним недостатком является то обстоятельство, что в случае незнания наблюдателем своей высоты над уровнем моря увеличивается погрешность в определении расстояния от наблюдателя до объекта наблюдения.The disadvantage of this method is to determine the distance only to previously known landmarks by their height and, therefore, the inability to determine the distance to unknown landmarks. A significant drawback that significantly limits the scope of this method is the applicability of this method in the optical range and, as a consequence, the impossibility of using this method in poor weather conditions, as well as at night if the landmark does not have devices to indicate its geometric dimensions at night. Another disadvantage is the fact that in case the observer does not know his height above sea level, the error in determining the distance from the observer to the object of observation increases.

Способ определения расстояния от наблюдателя до работающего на излучение источника радиоволн заключается в определении высоты пересечения линии радиогоризонта над уровнем моря hрг данного источника излучения наблюдателем и устанавливается по факту входа или выхода наблюдателя в область пространства, в которой энергия излучения передается прямой волной, по установленным в процессе наблюдения радиотехническим характеристикам источника излучения радиоволн определяют данный источник радиоволн, отождествляют данный источник радиоволн с носителем, на котором он используется, узнают из известных геометрических характеристик определенного носителя его высоту, которая соответствует высоте источника излучения над уровнем моря hн, после чего расстояние от наблюдателя до работающего на излучение источника радиоволн определяют согласно формуле

Figure 00000003
, где a - это радиус земного шара. [10]The method for determining the distance from the observer to the radiation source of radio waves consists in determining the height of the intersection of the radio horizon line above sea level h rg of the given radiation source by the observer and is established upon the entry or exit of the observer into the region of space in which the radiation energy is transmitted by the direct wave, as established in the process of observing the radio technical characteristics of the source of radiation of radio waves determine this source of radio waves, identify this source of radio people with the carrier on which it is used, learn from the known geometric characteristics of a particular carrier its height, which corresponds to the height of the radiation source above sea level h n , after which the distance from the observer to the radiation source working on the radiation is determined according to the formula
Figure 00000003
where a is the radius of the globe. [10]

Следовательно, к отличительным признакам предлагаемого способа определения расстояния от наблюдателя до источника излучения радиоволн относится:Therefore, the distinctive features of the proposed method for determining the distance from the observer to the radiation source of radio waves include:

- Значение высоты глаза наблюдателя, в заявленном изобретении, является определяемой величиной высоты источника излучения радиоволн над уровнем моря hн.- The value of the height of the eye of the observer, in the claimed invention, is determined by the height of the radiation source of the radio waves above sea level h n .

- Высота наблюдаемого объекта, в заявленном изобретении, является определяемой величиной высоты пересечения линии радиогоризонта источника излучения радиоволн наблюдателем над уровнем моря hрг.- The height of the observed object, in the claimed invention, is determined by the height of the intersection of the line of the radio horizon of the radiation source of the radio waves by the observer above sea level h rg .

- Не производится измерение вертикального угла между плоскостью горизонта и вершиной ориентира.- Do not measure the vertical angle between the horizon plane and the landmark peak.

- Определение дальности от наблюдателя до источника наблюдения может происходит не только над водной поверхностью, но и над любой другой поверхностью, чей рельеф не препятствует определению расстояния с заданной потребителем точностью.- The determination of the distance from the observer to the source of observation can take place not only above the water surface, but also over any other surface whose relief does not prevent the determination of the distance with the accuracy specified by the consumer.

Общими признаками с предлагаемым автором изобретением является то, что расстояние от наблюдателя до ориентира (объекта, предмета), а в заявленном изобретении от наблюдателя до работающего на излучение источника радиоволн, находится, используя естественную кривизну земли.Common features with the proposed invention by the author is that the distance from the observer to the landmark (object, subject), and in the claimed invention from the observer to the radiation source of radio waves, is using the natural curvature of the earth.

В основу изобретения положена задача разработать способ определения дальности от наблюдателя до работающего на излучение источника радиоволн в сложных гидрометеоусловиях и любое время суток, не применяя наблюдателем радиолокационных средств на излучение, с определяемыми в результате наблюдения значениями высоты источника излучения радиоволн над уровнем моря hн и высоты пересечения линии радиогоризонта источника излучения радиоволн наблюдателем над уровнем моря hрг, по излучаемому источником излучения радиоволн сигналу.The basis of the invention is the task of developing a method for determining the distance from an observer to a radiation source of radio waves in complex weather conditions and at any time of the day, without using an observer of radar means for radiation, with the values determined as a result of observation of the height of the radiation source of the radio waves above sea level h n and heights the intersection of the line of the radio horizon of the source of radiation of radio waves by an observer above sea level h pg , according to the signal emitted by the source of radiation of radio waves.

Поставленная задача решается путем определения момента пересечения линии радиогоризонта наблюдателем с определением высоты данного события и определением радиотехнических характеристик источника излучения радиоволн для последующего определения высоты данного источника над уровнем моря путем отождествления источника излучения радиоволн с его носителем.The problem is solved by determining the moment the observer intersects the line of the radio horizon with determining the height of the event and determining the radio technical characteristics of the radiation source of radio waves for the subsequent determination of the height of this source above sea level by identifying the radiation source of the radio waves with its carrier.

Законы распространения радиоволн, в частности УКВ, во многом аналогичны и распространяются в основном прямолинейно, огибают встречающиеся предметы лишь малых размеров. Крупные объекты, горы, здания и т.д. являются препятствием для диапазона УКВ, за этими препятствиями создается «область тени». Прямолинейность распространения УКВ является причиной ограниченной дальности обнаружения объектов наблюдения вследствие естественной кривизны земли, так как необходимым условием обнаружения данного объекта является наличие прямой (геометрической) видимости, граница которой проходит по линии радиогоризонта [11]. Линия радиогоризонта - это линия, проходящая касательно к поверхности земного шара радиуса a, через высоты антенны излучателя и антенны приемника [12, 13]. Следовательно, ниже антенны приемника (наблюдателя) начинается область ниже линии радиогоризонта, в которой физически невозможно распространение прямой волны ввиду того, что поверхность земли становится препятствием для распространения радиоволн (без учета рефракции т.е. в свободном пространстве).The laws of propagation of radio waves, in particular VHF, are in many respects similar and propagate mainly in a straight line, they bend around objects of only small sizes. Large facilities, mountains, buildings, etc. are an obstacle for the VHF range, behind these obstacles a “shadow area” is created. The straightness of VHF propagation is the reason for the limited detection range of observation objects due to the natural curvature of the earth, since a necessary condition for the detection of this object is the presence of direct (geometric) visibility, the boundary of which passes along the horizon line [11]. The horizon horizon line is a line passing tangentially to the surface of the globe of radius a , through the heights of the emitter antenna and the receiver antenna [12, 13]. Therefore, below the antenna of the receiver (observer), an area begins below the line of the radio horizon in which the propagation of the direct wave is physically impossible due to the fact that the earth's surface becomes an obstacle to the propagation of radio waves (excluding refraction, i.e. in free space).

Поясняется рисунком №1 где:Explained by the figure №1 where:

- 1 - источник излучения радиоволн,- 1 - a source of radiation of radio waves,

- 2 - точка на линии радиогоризонта (антенна приемника, наблюдатель), ниже которой отсутствует прямая волна,- 2 - a point on the horizon line (receiver antenna, observer) below which there is no direct wave,

- 3 - область, в которой передача энергии осуществляется прямой волной,- 3 - the area in which energy is transmitted by a direct wave,

- 4 - область, в которой отсутствует прямая волна,- 4 - the area in which there is no direct wave,

- 5 - поверхность земли (поверхность воды),- 5 - the surface of the earth (surface of the water),

- D - расстояние от наблюдателя до источника излучения радиоволн,- D is the distance from the observer to the radiation source of the radio waves,

- hрг - высота линии радиогоризонта в метрах (высота пересечения линии радиогоризонта),- h rg - the height of the radio horizon line in meters (the height of the intersection of the radio horizon line),

- hн - высота источника излучения радиоволн в метрах.- h n - the height of the radiation source of the radio waves in meters.

Следовательно, момент пересечения линии радиогоризонта hрг источника излучения радиоволн определяют по факту входа или выхода наблюдателя в область пространства, в которой энергия излучения передается прямой волной.Therefore, the moment of crossing the line of the radio horizon h rg of the radiation source of the radio waves is determined by the fact of the entry or exit of the observer into the region of space in which the radiation energy is transmitted by a direct wave.

Таким образом, формула для вычисления расстояния от наблюдателя до источника излучения радиоволн принимает вид

Figure 00000001
, где a - это радиус земного шара.Thus, the formula for calculating the distance from the observer to the radiation source of the radio waves takes the form
Figure 00000001
where a is the radius of the globe.

Если радиолуч распространяется в свободном пространстве, в котором отсутствует атмосфера, то его траектория представляет собой прямую линию. При распространении радиолуча в земной атмосфере он искривляется из-за непостоянства коэффициента преломления земной атмосферы. Таким образом, в зависимости от желаемой точности получения результата потребителем необходимо производить учет атмосферной рефракции на основе известных способов [14, 15] учета влияния атмосферы на распространение радиоволн, к которым относятся:If the radio beam propagates in free space in which there is no atmosphere, then its trajectory is a straight line. When a radio beam propagates in the Earth’s atmosphere, it bends due to the inconstancy of the refractive index of the Earth’s atmosphere. Thus, depending on the desired accuracy of obtaining the result by the consumer, it is necessary to take into account atmospheric refraction based on known methods [14, 15] of taking into account the influence of the atmosphere on the propagation of radio waves, which include:

- «эффективный радиус земли»;- “effective radius of the earth”;

- «модифицированный радиус земли»;- “modified radius of the earth”;

- «экспоненциальная модель атмосферы».- "exponential model of the atmosphere."

Таким образом, формула для вычисления расстояния от наблюдателя до источника излучения радиоволн с учетом рефракции принимает вид

Figure 00000004
, где a - это радиус земного шара, k - отношение эквивалентного радиуса земли к действительному (в некоторых источниках k - коэффициент рефракции).Thus, the formula for calculating the distance from the observer to the radiation source of radio waves taking into account refraction takes the form
Figure 00000004
, where a is the radius of the globe, k is the ratio of the equivalent radius of the earth to the real (in some sources, k is the refraction coefficient).

Определение дальности от наблюдателя до источника излучения радиоволн может происходит не только над водной поверхностью, но и над любой другой поверхностью, чей рельеф не препятствует определению расстояния заявленным способом с заданной потребителем точностью. Для случаев, когда высоты линии радиогоризонта и источника излучения радиоволн не соответствуют высотам над уровнем моря, вводятся известные значения поправочных высот, заранее вводимые для учета высоты подстилающей поверхности над уровнем моря, где h1 - это поправка высоты подстилающей поверхности в метрах в районе определения пересечения линии радиогоризонта, a h2 - поправка высоты подстилающей поверхности в метрах для носителя источника излучения радиоволн. Таким образом, формула для вычисления расстояния от наблюдателя до источника излучения радиоволн с учетом высоты подстилающей поверхности над уровнем моря принимает вид

Figure 00000005
.The determination of the distance from the observer to the radiation source of radio waves can occur not only above the water surface, but also over any other surface whose relief does not preclude the determination of the distance by the claimed method with the accuracy specified by the consumer. In cases where the line heights of the radio horizon and the radiation source of the radio waves do not correspond to the heights above sea level, the known values of the correction heights are introduced in advance to take into account the height of the underlying surface above sea level, where h 1 is the correction of the height of the underlying surface in meters in the region of the intersection lines of the radio horizon, ah 2 - correction of the height of the underlying surface in meters for the carrier of the radiation source of radio waves. Thus, the formula for calculating the distance from the observer to the radiation source of radio waves taking into account the height of the underlying surface above sea level takes the form
Figure 00000005
.

Наблюдателем является техническое средство. Техническая реализация предлагаемого способа определения расстояния от наблюдателя до источника излучения радиоволн может быть осуществлена наблюдателем (техническим средством) в виде самолета радиоэлектронного наблюдения (радиоэлектронной разведки).The observer is a technical tool. The technical implementation of the proposed method for determining the distance from the observer to the radiation source of the radio waves can be carried out by the observer (technical means) in the form of an electronic surveillance aircraft (electronic reconnaissance).

В состав наблюдателя среди остальных устройств входят: датчики атмосферного давления, температуры, влажности, высотомер и аппаратура, позволяющая осуществлять определения радиотехнических характеристик сигнала (аппаратура радиоэлектронной разведки), полученного от источников радиоволн [16, 17, 18, 19]. Не меняя приборного состава или каких-либо других составных частей данного наблюдателя, техническая реализация предлагаемого способа осуществляется следующим путем: аппаратура определения радиотехнических характеристик сигнала (аппаратура радиоэлектронной разведки) на основе зафиксированного сигнала от источника радиоволн фиксирует высоту пересечение линии радиогоризонта hрг по факту входа или выхода наблюдателя в область пространства, в которой энергия излучения (данного источника радиоволн) передается прямой волной, и сопоставления данного факта с текущей высотой (в состав наблюдателя - технического средства входит высотомер). Аппаратура определения радиотехнических характеристик сигнала (аппаратура радиоэлектронной разведки) позволяет осуществлять комплексное изучение сигнала, в том числе его амплитудные и фазовые характеристики [20]. Различают при данных измерениях сигнала прямую и отраженную волну известными способами, в частности, отраженная волна имеет меньшую амплитуду по сравнению с падающей и оказывается сдвинутой по фазе относительно нее [21].The composition of the observer among the other devices includes: atmospheric pressure, temperature, humidity sensors, altimeter and equipment that allows to determine the radio technical characteristics of the signal (electronic intelligence equipment) received from radio wave sources [16, 17, 18, 19]. Without changing the instrumentation or any other components of this observer, the technical implementation of the proposed method is carried out in the following way: equipment for determining the radio technical characteristics of the signal (electronic intelligence equipment), based on the recorded signal from the radio wave source, fixes the height of the intersection of the radio horizon line h rg upon the input or the observer’s exit into the region of space in which the radiation energy (of a given radio wave source) is transmitted by a direct wave, and This fact is generated with the current altitude (the altimeter is part of the observer - technical equipment). The equipment for determining the radio technical characteristics of the signal (electronic intelligence equipment) allows for a comprehensive study of the signal, including its amplitude and phase characteristics [20]. In these measurements of the signal, the direct and reflected waves are distinguished by known methods, in particular, the reflected wave has a smaller amplitude than the incident wave and is phase shifted relative to it [21].

Траектория движения наблюдателя может быть в виде пикирования, кабрирования или иной траектории, позволяющей осуществить данный способ. Рефракцию учитывают на основе данных, полученных от датчиков давления, температуры, влажности, в соответствии с известными способами, изложенными в обозначенных выше источниках [14, 15].The trajectory of the observer may be in the form of a dive, cabrio or other trajectory that allows this method to be implemented. Refraction is taken into account on the basis of data obtained from pressure, temperature, and humidity sensors, in accordance with the known methods described in the sources indicated above [14, 15].

Отождествление источника радиоволн с носителем, на котором он используется, происходит методом сравнения полученных радиотехнических характеристик источника радиоволн по средствам аппаратуры, позволяющей осуществлять определение радиотехнических характеристик сигнала (аппаратура радиоэлектронной разведки), с базой данных радиотехнических параметров источников радиоволн, нашедших широкое применение как в военном деле, так и иных областях, в том числе гражданском судоходстве [22, 23]. Таким образом, наблюдателем выявляется данный источник радиоволн (радиотехническое средство). Каждому радиотехническому средству или источнику радиоволн соответствует носитель, на котором он установлен, имеющий свои геометрические размеры длину, ширину, высоту. Ввиду того, что размещать радиотехнические средства всегда стараются на максимальной высоте, то высота носителя фактически соответствует hн. Все основные надводные носители (равно как и береговые, в частности передвижные или стационарные РЛС) строятся по проектам, каждый из которых имеет свои геометрические характеристики. Данные геометрические характеристики имеются в различных базах данных, в том числе и международных, как электронного вида, так и в виде печатных справочников [24]. Одним из множества примеров печатных справочников, в частности, боевых надводных кораблей, является справочник Jane′s, где помимо радиотехнических средств, установленных на носителях в том числе, перечисляются геометрические характеристики кораблей. Среди этих геометрических характеристик - длина, ширина, осадка, а высота легко определяется благодаря изложенным характеристикам и изображенному в масштабе силуэту корабля (от ватерлинии до топа мачты) с изображенными на нем радиотехническими средствами. Однако это один из множества примеров. Таким образом, высоту источника излучения радиоволн над уровнем моря hн устанавливают в соответствии с вышеизложенным по определенным радиотехническим характеристикам источника излучения радиоволн (с использованием баз данных).The identification of the source of radio waves with the carrier on which it is used is carried out by comparing the obtained radio technical characteristics of the source of radio waves by means of equipment that allows the determination of the radio technical characteristics of the signal (electronic intelligence equipment) with a database of radio parameters of the sources of radio waves that are widely used as in military affairs , and other areas, including civil shipping [22, 23]. Thus, the observer identifies this source of radio waves (radio equipment). Each radio equipment or source of radio waves corresponds to the carrier on which it is installed, having its geometric dimensions, length, width, height. Due to the fact that they always try to place radio equipment at maximum height, the height of the carrier actually corresponds to h n . All major surface carriers (as well as coastal, in particular mobile or stationary radars) are built according to projects, each of which has its own geometric characteristics. These geometric characteristics are available in various databases, including international ones, both of electronic form and in the form of printed reference books [24]. One of the many examples of printed manuals, in particular surface combat ships, is the Jane′s directory, which, in addition to radio equipment installed on carriers, also lists the geometric characteristics of the ships. Among these geometrical characteristics are length, width, draft, and height is easily determined thanks to the stated characteristics and the silhouette of the ship shown on the scale (from the waterline to the mast top) with the radio equipment depicted on it. However, this is one of many examples. Thus, the height of the radiation source of radio waves above sea level h n is set in accordance with the foregoing, according to certain radio technical characteristics of the source of radiation of radio waves (using databases).

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. Инженерный справочник по космической технике / под ред. Солодов А.В. - М.: Воениздат, 1977, с.297-299, 385-388.1. Engineering reference book for space technology / ed. Solodov A.V. - M .: Military Publishing House, 1977, p. 297-299, 385-388.

2. Матвеев И.Н. и др. Лазерная локация. - М.: Машиностроение, 1984.2. Matveev I.N. et al. Laser location. - M.: Mechanical Engineering, 1984.

3. Патент США N 3798795, 1974.3. US patent N 3798795, 1974.

4. Бегунов Б.Н., Заказнов Н.П. Теория оптических систем. - М.: Машиностроение, 1975, с.386.4. Begunov B.N., Zakaznov N.P. Theory of optical systems. - M.: Mechanical Engineering, 1975, p. 386.

5. Авторское свидетельство СССР N 363946. Телевизионный автодальномер, 1972.5. Copyright certificate of the USSR N 363946. Television auto-range finder, 1972.

6. Hassab J.C. Passive tracking of a moving source by a single observer in shallow water. - "J. of Sound and Vibration", 1976 г., v 44, N1, p.127-145.6. Hassab J.C. Passive tracking of a moving source by a single observer in shallow water. - "J. of Sound and Vibration", 1976, v 44, N1, p. 127-145.

7. Телятников В.И. Методы и устройства для определения местоположения источников звука. // Зарубежная радиоэлектроника, 1978 г., N 4, с.66-86.7. Telyatnikov V.I. Methods and devices for determining the location of sound sources. // Foreign radio electronics, 1978, N 4, s.66-86.

8. Патент РФ N 2104486. Способ определения расстояния до объекта с подвижного наблюдателя, 1998.8. RF patent N 2104486. A method for determining the distance to an object from a moving observer, 1998.

9. Мореходные таблицы (МТ-75) Издательство: М.: Министерство обороны 1975 г. Навигационные таблицы с.31.9. Nautical tables (MT-75) Publisher: M .: Ministry of Defense 1975. Nautical tables p.31.

10. Аренберг А.Г. «Распространение сантиметровых и дециметровых волн» Советское радио М. 1957 г. с.37.10. Arenberg A.G. “Propagation of centimeter and decimeter waves” Soviet Radio M. 1957 p.37.

11. Б.Ф. Случевский «Радиолокация и ее применение» воен. издат МО СССР М. 1962 г. с.13, 14.11. B.F. Sluchevsky "Radar and its application" military. published by the Ministry of Defense of the USSR M. 1962 p.13, 14.

12. К.В. Голев «Расчет дальности действия радиолокационных станций» изд. Советское радио, М. с.33.12. K.V. Golev "Calculation of the range of radar stations" ed. Soviet Radio, M. p. 33.

13. Долуханов М.П. «Распространение радиоволн» изд. СВЯЗЬ, М. с.85-86.13. Dolukhanov M.P. "Propagation of radio waves" ed. COMMUNICATION, M. p. 85-86.

14. Трофимов К.Н. «Справочник по радиолокации» Том №1 изд. Советское радио, М. 1976 г. с.221-233.14. Trofimov K.N. "Guide to radar" Volume No. 1 ed. Soviet Radio, M. 1976 p. 212-233.

15. Долуханов М.П. «Распространение радиоволн» изд. СВЯЗЬ, М. с.120-135.15. Dolukhanov M.P. "Propagation of radio waves" ed. COMMUNICATION, M. p. 120-135.

16. Мельников Ю.П. «Воздушная радиотехническая разведка» изд. Радиотехника, М. с.10.16. Melnikov Yu.P. "Airborne Radio Intelligence" ed. Radio engineering, M. p. 10.

17. Вартанесян В.А. «Радиоэлектронная разведка». Воениздат М., 1975., с.52.17. Vartanesyan V.A. "Electronic intelligence". Military Publishing M., 1975., P. 52.

18. Доброленский Ю.П. «Авиационное оборудование» Воениздат М., 1989., - с.248.18. Dobrolensky Yu.P. "Aviation equipment" Military Publishing M., 1989., - p.248.

19. ГОСТ 22686-85.19. GOST 22686-85.

20. Вартанесян В.А. «Радиоэлектронная разведка». Воениздат М., 1975., с.7, 8.20. Vartanesyan V.A. "Electronic intelligence". Military Publishing M., 1975., p. 7, 8.

21. Коростылев А.А. «Теоретические основы радиолокации» изд. Советское радио, М. 1978 г. с.403.21. Korostylev A.A. "Theoretical Foundations of Radar" ed. Soviet Radio, M. 1978 p. 403.

22. Вартанесян В.А. «Радиоэлектронная разведка». Воениздат М., 1975., с.13, 14, 49.22. Vartanesyan V.A. "Electronic intelligence". Military Publishing M., 1975., p.13, 14, 49.

23. Мельников Ю.П. «Воздушная радиотехническая разведка» изд. Радиотехника, М. с.242.23. Melnikov Yu.P. "Airborne Radio Intelligence" ed. Radio engineering, M. p. 244.

24. Кит Фолкнер «Боевые корабли». Jane′s, ACT Астрель М., 2002.24. Keith Faulkner "Warships." Jane′s, ACT Astrel M., 2002.

Claims (3)

1. Способ определения расстояния от наблюдателя, являющегося техническим средством, до работающего на излучение источника радиоволн, отличающийся тем, что определяют высоту пересечения линии радиогоризонта над уровнем моря hрг данного источника излучения наблюдателем и устанавливают по факту входа или выхода наблюдателя в область пространства, в которой энергия излучения передается прямой волной, по установленным в процессе наблюдения радиотехническим характеристикам источника излучения радиоволн определяют данный источник радиоволн, отождествляют данный источник радиоволн с конкретным типом носителя, на котором он используется, узнают из известных геометрических характеристик определенного носителя его высоту, которая соответствует высоте источника излучения над уровнем моря hн, после чего расстояние до него определяют согласно формуле
Figure 00000001
,
где a - радиус земного шара.
1. The method of determining the distance from the observer, which is a technical tool, to the radiation source of radio waves, characterized in that they determine the height of the intersection of the line of the radio horizon above sea level h rg of this radiation source by the observer and establish upon the entry or exit of the observer in the space which radiation energy is transmitted by a direct wave, this radio source is determined by the radio technical characteristics of the radiation source of the radio waves established during the observation process waves, this source of radio waves is identified with the specific type of carrier on which it is used, its height, which corresponds to the height of the radiation source above sea level h n , is determined from the known geometric characteristics of a particular carrier, after which the distance to it is determined according to the formula
Figure 00000001
,
where a is the radius of the globe.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для более точного определения расстояния от наблюдателя до работающего на излучение источника радиоволн вводится коэффициент k, учитывающий рефракцию, формула для вычисления расстояния от наблюдателя до источника излучения радиоволн с учетом рефракции принимает вид
Figure 00000004
.
2. The method according to claim 1, characterized in that for a more accurate determination of the distance from the observer to the emitting source of radio waves, a coefficient k is introduced that takes into account refraction, the formula for calculating the distance from the observer to the emitting source of radio waves taking into account refraction takes the form
Figure 00000004
.
3. Способ по п.2, отличающейся тем, что вводятся известные значение поправочных высот, заранее вводимые для учета высоты подстилающей поверхности над уровнем моря, где h1 - поправка высоты подстилающей поверхности в метрах в районе определения пересечения лини радиогоризонта, a h2 - поправка высоты подстилающей поверхности в метрах для носителя источника излучения радиоволн, формула для вычисления расстояния от наблюдателя до источника излучения радиоволн с учетом высоты подстилающей поверхности над уровнем моря принимает вид
Figure 00000005
.
3. The method according to claim 2, characterized in that the known values of the correction heights are entered, introduced in advance to take into account the height of the underlying surface above sea level, where h 1 is the correction of the height of the underlying surface in meters in the region of determining the intersection of the radio horizon line, ah 2 is the correction the height of the underlying surface in meters for the carrier of the radiation source of radio waves, the formula for calculating the distance from the observer to the radiation source of radio waves taking into account the height of the underlying surface above sea level takes the form
Figure 00000005
.
RU2012137038/07A 2012-08-30 2012-08-30 Definition of distance from observer to radio wave radiator RU2523699C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012137038/07A RU2523699C2 (en) 2012-08-30 2012-08-30 Definition of distance from observer to radio wave radiator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012137038/07A RU2523699C2 (en) 2012-08-30 2012-08-30 Definition of distance from observer to radio wave radiator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012137038A RU2012137038A (en) 2014-03-10
RU2523699C2 true RU2523699C2 (en) 2014-07-20

Family

ID=50191387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012137038/07A RU2523699C2 (en) 2012-08-30 2012-08-30 Definition of distance from observer to radio wave radiator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2523699C2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2104486C1 (en) * 1995-06-14 1998-02-10 Конструкторское бюро точного машиностроения Method determining distance to object from mobile observer
RU2275649C2 (en) * 2004-01-28 2006-04-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский завод "Прибор" Method and passive radar for determination of location of radio-frequency radiation sources
US7286688B2 (en) * 2003-11-26 2007-10-23 Gifu University Object detection apparatus, distance measuring apparatus and object detection method
US20080154493A1 (en) * 2006-12-21 2008-06-26 Thales Distance estimation method for a moving object having a constrained vertical path profile
RU90192U1 (en) * 2007-12-25 2009-12-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" ELECTRON-OPTICAL RANGE FOR MEASURING DISTANCES TO AN OBJECT CLOSED FROM AN OBSERVER BY A OPTICAL OBSTACLE
RU2011102257A (en) * 2011-01-21 2012-07-27 Олег Игоревич Шнурков (RU) METHOD FOR DETERMINING THE DISTANCE TO THE RADAR BY THE HEIGHT OF THE LOWER BORDER OF THE DISTRIBUTION OF THE RADAR SIGNAL

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2104486C1 (en) * 1995-06-14 1998-02-10 Конструкторское бюро точного машиностроения Method determining distance to object from mobile observer
US7286688B2 (en) * 2003-11-26 2007-10-23 Gifu University Object detection apparatus, distance measuring apparatus and object detection method
RU2275649C2 (en) * 2004-01-28 2006-04-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский завод "Прибор" Method and passive radar for determination of location of radio-frequency radiation sources
US20080154493A1 (en) * 2006-12-21 2008-06-26 Thales Distance estimation method for a moving object having a constrained vertical path profile
RU90192U1 (en) * 2007-12-25 2009-12-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" ELECTRON-OPTICAL RANGE FOR MEASURING DISTANCES TO AN OBJECT CLOSED FROM AN OBSERVER BY A OPTICAL OBSTACLE
RU2011102257A (en) * 2011-01-21 2012-07-27 Олег Игоревич Шнурков (RU) METHOD FOR DETERMINING THE DISTANCE TO THE RADAR BY THE HEIGHT OF THE LOWER BORDER OF THE DISTRIBUTION OF THE RADAR SIGNAL

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Мореходные таблицы (МТ-75), Москва, Министерство обороны, 1975, Навигационные таблицы, с. 31. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012137038A (en) 2014-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bole et al. Radar and ARPA manual: radar, AIS and target tracking for marine radar users
RU2453864C2 (en) Radar to generate subsurface image
ES2438983T3 (en) Methods and apparatus for providing target altitude estimation in a two-dimensional radar system
Bole et al. Radar and ARPA manual: radar and target tracking for professional mariners, yachtsmen and users of marine radar
RU2439614C2 (en) Method of surveying bottom topography of water body and apparatus for realising said method
AU2010326314B2 (en) System and method for discriminating targets at the water surface from targets below the water surface
RU2558699C1 (en) Complex method of aircraft navigation
CN108776341A (en) Airborne synthetic aperture radar Doppler center offset calculation method
Watson et al. Non-line-of-sight radar
CN113376625B (en) Method and device for obtaining deviation angle of target object, electronic equipment and storage medium
RU2569843C1 (en) Method of forming three-dimensional image of earth's surface in on-board doppler radar station with linear antenna array
RU2559820C1 (en) Method for navigation of moving objects
RU2586078C2 (en) Single-position passive radioelectronic system for determining horizontal coordinates, target motion elements and kilometric attenuation coefficient of electromagnetic radiation of target
RU2523699C2 (en) Definition of distance from observer to radio wave radiator
RU2670976C1 (en) Method for determining location of radio source with periodic structure of signal and rotating directed antenna
RU2743332C1 (en) Rocket for measuring the level of radio observability
RU2214943C1 (en) Method of landing flying vehicle
Lycourghiotis Sea surface topography determination. Comparing two alternative methods at the Gulf of Corinth
RU2767150C1 (en) Method for monitoring hydroacoustic fields of mobile marine objects
Wu et al. Airborne Laser Bathymetric Technology
RU201786U1 (en) AUTOMATIC DEVICE FOR SPATIAL ORIENTATION OF A MOVING UNDERWATER OBJECT
RU2104486C1 (en) Method determining distance to object from mobile observer
Mourad et al. Improving navigational systems through establishment of a marine geodetic range
Garbatsevich et al. About Expanding Marine Radar Possibilities
RU2624458C1 (en) Method of determining coordinates of object

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200831