RU2626765C1 - Способ определения местоположения воздушных объектов по сигналам их бортовых ответчиков систем контроля воздушного движения - Google Patents
Способ определения местоположения воздушных объектов по сигналам их бортовых ответчиков систем контроля воздушного движения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2626765C1 RU2626765C1 RU2016134267A RU2016134267A RU2626765C1 RU 2626765 C1 RU2626765 C1 RU 2626765C1 RU 2016134267 A RU2016134267 A RU 2016134267A RU 2016134267 A RU2016134267 A RU 2016134267A RU 2626765 C1 RU2626765 C1 RU 2626765C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signals
- radar
- point
- reception
- airborne
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
- G01S13/75—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems using transponders powered from received waves, e.g. using passive transponders, or using passive reflectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/87—Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/91—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for traffic control
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
- G08G5/04—Anti-collision systems
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения местоположения воздушных объектов. Достигаемый технический результат - повышение качества обработки сигналов бортовых ответчиков систем контроля воздушного движения. Указанный результат достигается за счет операций, выполняемых для каждого n-го энергетически доступного бортового ответчика (БО): одновременно с обнаружением пачек сигналов определения высоты полета путем приема и декодирования сигналов ответов на соответствующие запросы системы радиолокационного опознавания и вторичной радиолокации, определения - задержки времени приема пачек сигналов j-го и n-го БО, определения оценки азимута ϕn БО в точке положения радиолокационных запросчиков (РЛЗ) по задержке , формирования нормальной вспомогательной плоскости, определяемой вектором ПП (пункт приема) - РЛЗ и точкой в пространстве, расположенной на оси ПП - РЛЗ с координатами Yn, формирования азимутальной вспомогательной плоскости, определяемой азимутом n-го БО - ϕn в точке положения РЛЗ и перпендикулярной к плоскости местного горизонта в этой точке, нахождения прямой линии положения на основе пересечения нормальной и азимутальной вспомогательных плоскостей, вычисления пространственных координат БО как точки пересечения найденной прямой линии положения и поверхности положения, заданной земным эллипсоидом с полуосями, увеличенными на значение высоты полета БО - Hn. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области радиотехнических систем и может быть использовано, например, в системах радиотехнического контроля и вторичной радиолокации.
Известны разностно-дальномерные способы определения координат источника радиоизлучения (ИРИ) [1, Клименко Н.Н., Клименко С.В. Современное состояние теории и практики радиоинтерферометрии // Зарубежная радиоэлектроника, 1990. N 1. - С. 3-14], [2 - Патент РФ №2204145, МПК: (2006. 01) G01S 3/46. Разностно-дальномерный способ пеленгования источника радиоизлучения, Военный инженерно-космический университет. Сайбель А.Г., опубл. 10.05.2003], [3 - Патент РФ №2204145, МПК: (2006. 01) G01S 3/46. Разностно-дальномерный способ определения координат источника радиоизлучения, ООО НПП «Новые Технологии Телекоммуникаций». Овчаренко Л.А., Панков А.В., Погорелов В.А., Потапов С.Г., Тимофеев С.С., Шуст М.П., опубл. 27.06.2014]. Они заключаются в приеме характерных сигналов ИРИ группой взаимосвязанных измерительных пунктов приема с известными координатами, вычислении задержек времени прихода сигналов для пар измерительных пунктов, нахождении точек пересечения поверхностей положения, на основе которых определяют координаты ИРИ.
Таким образом, известные разностно-дальномерные способы позволяют определить местоположение ВО в пространстве.
Недостатками этих способов является необходимость использования системы связи между измерительными пунктами, при этом все измерения должны производиться одновременно, что требует применения сложной системы единого времени и, следовательно, существенно усложняет реализацию технических средств радиоконтроля.
Известен способ определения координат воздушных объектов (ВО) при пассивной бистатической радиолокации, в котором используются сигналы бортовых ответчиков (БО) систем радиолокационного опознавания (РЛО) Mark XII и вторичной радиолокации (BPЛ) ATCRBS (далее системы РЛО/ВРЛ) и сигналы дискретно-адресной системы вторичной радиолокации (ДАС BPЛ), использующие рабочие частоты систем РЛО/ВРЛ [4, Патент РФ №2504797, МПК: (2006. 01) G01S 5/00. Способ определения координат воздушных объектов при пассивной бистатической радиолокации, Министерство обороны Российской Федерации. Верещагина Г.Н., Жихарев Д.С., Козьев В.О., опубл. 20.01.2014], принятый за прототип, который включает:
- измерение моментов приема сигналов БО с неизвестными координатами;
- обнаружение пачек сигналов БО с неизвестными координатами, временная структура излучений которых соответствует временной структуре излучений радиолокационных запросчиков (РЛЗ) систем РЛО/ВРЛ;
- экстраполяцию моментов приема сигналов i-го БО, выбранного в качестве «опорного»;
- обнаружение путем синхронной обработки экстраполируемых значений и моментов приема пачки сигналов j-го БО с известными координатами;
- определение времени задержки τij - между сигналами i-го и j-го БО;
- вычисление по известным местоположениям пункта приема (ПП), РЛЗ и j-го БО время задержки τj распространения сигналов по путям «РЛЗ - j-й БО - ПП» и «РЛЗ - ПП»;
- экстраполяцию моментов приема сигналов РЛЗ путем смещения экстраполированных моментов приема сигналов «опорного» БО на величину (τj-τij)
- через значения параметров эллиптической линии положения
Ln=cτn,
и линии постоянного пеленга с позиции РЛЗ
где с - скорость распространения радиоволн;
τn - время задержки между моментами приема сигналов n-го БО и экстраполированными моментами приема сигналов РЛЗ;
Т а - период следования пачек сигналов «опорного» БО,
в прямоугольной системе координат с центром в ПП и направлением оси ординат на РЛЗ определение значений: ординат Yn и абсцисс Хn энергетически доступных n-х БО.
Способ обеспечивает простоту технической реализации при определении местоположения ВО на некоторой плоскости XOY.
Недостатком способа-прототипа является неоднозначность определения местоположения ВО в естественном трехмерном пространстве, поскольку положение плоскости XOY в этом пространстве определено неоднозначно: задано только положение оси ординат OY как вектора, определенного точками положения ПП и РЛЗ в естественном трехмерном пространстве.
Задачей изобретения является определение однозначных местоположений ВО по сигналам их БО систем контроля воздушного движения (СКВД) в пространстве при сохранении простоты технической реализации.
Для решения поставленной задачи предлагается способ определения местоположения ВО по сигналам их БО СКВД, для реализации которого измеряют моменты приема сигналов БО с неизвестными координатами, обнаруживают пачки сигналов БО с неизвестными координатами, временная структура излучений которых соответствует временной структуре излучений РЛЗ системы РЛО/ВРЛ, экстраполируют моменты приема сигналов i-го БО, выбранного в качестве «опорного», обнаруживают путем синхронной обработки экстраполируемых значений и моментов приема сигналов БО пачки сигналов j-го БО с известными координатами, определяют время задержки τij между сигналами i-го и j-го БО, вычисляют по известным местоположениям ПП, РЛЗ и j-го БО время задержки τj распространения сигналов по путям «РЛЗ - j-й БО - ПП» и «РЛЗ - ПП», выполняют экстраполяцию моментов приема сигналов РЛЗ путем смещения экстраполированных моментов приема сигналов «опорного» БО на величину (τj-τij), через значения параметров эллиптической линии положения
Ln=cτn,
и линии постоянного пеленга с позиции РЛЗ
где с - скорость распространения радиоволн;
τn - время задержки между моментами приема сигналов n-го БО и экстраполированными моментами приема сигналов РЛЗ;
Т а - период следования пачек сигналов «опорного» БО,
в прямоугольной системе координат с центром в ПП и направлением оси ординат на РЛЗ определяют значение ординаты Yn.
Согласно изобретению для каждого n-го энергетически доступного БО (n≠j): перед экстраполяцией моментов приема сигналов i-го БО, выбранного в качестве «опорного», одновременно с обнаружением пачек сигналов определяют высоту полета Hn путем приема и декодирования сигналов ответов на соответствующие запросы системы РЛО/ВРЛ, а после определения значения ординат Yn в прямоугольной системе координат с центром в ПП и направлением оси ординат на РЛЗ определяют - задержку времени приема пачек сигналов j-го и n-го БО, определяют оценку азимута ϕn БО в точке положения РЛЗ по задержке , формируют нормальную вспомогательную плоскость, определяемую вектором ПП - РЛЗ и точкой в пространстве, расположенной на оси ПП - РЛЗ с координатой Yn, формируют азимутальную вспомогательную плоскость, определяемую азимутом n-го БО - ϕn в точке положения РЛЗ и перпендикулярную к плоскости местного горизонта в этой точке, находят прямую линию положения на основе пересечения нормальной и азимутальной вспомогательных плоскостей, вычисляют пространственные координаты БО как точку пересечения найденной прямой линии положения и поверхности положения, заданной земным эллипсоидом с полуосями, увеличенными на значение высоты полета БО - Hn.
Техническим результатом является повышение качества обработки сигналов БО СКВД.
Технический результат достигают за счет введения новых операций, выполняемых для каждого n-го энергетически доступного БО: одновременно с обнаружением пачек сигналов определения высоты полета Hn путем приема и декодирования сигналов ответов на соответствующие запросы системы РЛО/ВРЛ, определения - задержки времени приема пачек сигналов j-го и n-го БО, определения оценки азимута ϕn БО в точке положения РЛЗ по задержке , формирования нормальной вспомогательной плоскости, определяемой вектором ПП - РЛЗ и точкой в пространстве, расположенной на оси ПП - РЛЗ с координатой Yn, формирования азимутальной вспомогательной плоскости, определяемой азимутом n-го БО - ϕn в точке положения РЛЗ и перпендикулярной к плоскости местного горизонта в этой точке, нахождения прямой линии положения на основе пересечения нормальной и азимутальной вспомогательных плоскостей, вычисления пространственных координат БО как точку пересечения найденной прямой линии положения и поверхности положения, заданной земным эллипсоидом с полуосями, увеличенными на значение высоты полета БО - Hn.
На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ определения местоположения ВО по сигналам их БО СКВД.
Сочетание отличительных признаков и свойств предлагаемого способа из литературы не известны, поэтому он соответствует критериям новизны и изобретательского уровня.
При описании способа используются следующие системы координат и их обозначения: пространственная эллипсоидальная геодезическая система координат (ПЭГСК), пространственная прямоугольная геодезическая система координат (ППГСК), пространственная топоцентрическая горизонтная геодезическая система координат (ПТГГСК).
Взаимное расположение систем координат описано в [5, Машимов М.М. Теоретическая геодезия. - М.: Недра, 1991. - 268 с., с. 6].
Способ определения местоположения ВО по сигналам их БО СКВД реализуется следующим образом:
1. Измеряют моменты приема сигналов БО с неизвестными координатами;
2. Обнаруживают пачки сигналов БО с неизвестными координатами, временная структура излучений которых соответствует временной структуре излучений РЛЗ системы РЛО/ВРЛ;
3. Одновременно с обнаружением пачек сигналов для каждого n-го энергетически доступного БО определяют высоту полета Hn путем приема и декодирования сигналов ответов на соответствующие запросы системы РЛО/ВРЛ;
4. Экстраполируют моменты приема сигналов i-го БО, выбранного в качестве «опорного»;
5. Обнаруживают путем синхронной обработки экстраполируемых значений и моментов приема пачки сигналов j-го БО с известными координатами;
6. Определяют время задержки τij между сигналами i-го и j-го БО;
7. Вычисляют по известным местоположениям ПП, РЛЗ и j-го БО время задержки τj распространения сигналов по путям «РЛЗ - j-й БО - ПП» и «РЛЗ - ПП»;
8. Экстраполируют моменты приема сигналов РЛЗ путем смещения экстраполированных моментов приема сигналов «опорного» БО на величину (τj-τij);
9. Для каждого n-го энергетически доступного БО (n≠j):
9.1. через значения параметров эллиптической линии положения
Ln=сτn,
и линии постоянного пеленга с позиции РЛЗ
где с - скорость распространения радиоволн;
τn - время задержки между моментами приема сигналов n-го БО и экстраполированными моментами приема сигналов РЛЗ;
Т а - период следования пачек сигналов «опорного» БО,
в прямоугольной системе координат с центром в ПП и направлением оси ординат на РЛЗ определяют значение:
9.1.1. ординат Yn;
9.4. формируют нормальную вспомогательную плоскость, определяемую вектором ПП - РЛЗ и точкой в пространстве, расположенной на оси ПП - РЛЗ с координатой Yn;
9.5. формируют азимутальную вспомогательную плоскость, определяемую азимутом n-го БО - ϕn в точке положения РЛЗ и перпендикулярную к плоскости местного горизонта в этой точке;
9.6. находят прямую линию положения на основе пересечения нормальной и азимутальной вспомогательных плоскостей;
9.7. вычисляют пространственные координаты БО как точку пересечения найденной прямой линии положения и поверхности положения, заданной земным эллипсоидом с полуосями, увеличенными на значение высоты полета БО - Hn.
Для реализации п. 9.4 формируют нормальную вспомогательную плоскость, определяемую вектором ПП - РЛЗ и точкой в пространстве, расположенной на оси ПП - РЛЗ с координатой Yn.
Пусть исходными данными являются: ξПП=(ХППYППZПП)Т - координаты пункта приема в ППГСК, ξРЛЗ=(XРЛЗYРЛЗZРЛЗ)Т - координаты РЛЗ в ППГСК, Yn - координата точки, расположенной на оси ПП - РЛЗ, Т - знак транспонирования. Тогда определение коэффициентов нормальной вспомогательной плоскости можно представить в следующей последовательности действий:
1. Определение координат точки в пространстве, расположенной на оси ПП - РЛЗ с координатой Yn
где ξВсПл=(ξВсПл1 ξВсПл2 ξВсПл3)Т - координаты определенной точки в пространстве.
2. Определение вектора ПП - РЛЗ нормальной вспомогательной плоскости
nВсПл=ξРЛЗ-ξПП,
где nВсПл=(nВсПл1 nВсПл2 nВсПл3)Т - вектор ПП - РЛЗ нормальной вспомогательной плоскости.
3. Определение коэффициентов уравнения нормальной вспомогательной плоскости
А1х+В1y+C1z+Dl=0,
где А1=nВсПл1;
B1=nВсПл2;
C1=nВсПл3;
D1=-(nВсПл1⋅ξВсПл1+nВсПл2⋅ξВсПл2+nВсПл3⋅ξВсПл3).
Для реализации п. 9.5 формируют азимутальную вспомогательную плоскость, определяемую азимутом n-го БО - ϕn в точкеположения РЛЗ и перпендикулярную к плоскости местного горизонта в этой точке.
Пусть исходными данными являются: ζРЛЗ=(ВРЛЗ LРЛЗ НРЛЗ)Т - координаты РЛЗ в ПЭГСК, - время приема центра пачки сигналов j-го БО, - время приема центра пачки сигналов n-го БО, Т а - период вращения «опорного» РЛЗ. Тогда определение коэффициентов азимутальной вспомогательной плоскости можно представить в следующей последовательности действий:
1. Определение задержки времени приема пачек сигналов j-го и n-го БО
где ϕn - азимут n-го БО в точке положения РЛЗ;
Т а - период вращения «опорного» РЛЗ.
3. Определение трех точек в ПТГГСК с центром в РЛЗ для построения азимутальной вспомогательной плоскости
(x0,y0,z0)=(0,0,0);
(x1,y1,z1)=(0,0,R10);
(х2,y2,z2)=(R20⋅cos(ϕотв), R20⋅sin((ϕотв),0),
где R10, R20 - любые числа;
ϕn - азимут n-го БО в точке положения РЛЗ.
4. Определение уравнения азимутальной вспомогательной плоскости по трем точкам в ПТГГСК с центром в РЛЗ
5. Перевод полученного уравнения из ПТГГСК в ППГСК по формулам [5, с. 14]
xТП=(Z+e2⋅N0⋅sin(BРЛЗ))⋅cos(BРЛЗ)-(X⋅cos(LРЛЗ)+Y⋅sin(LРЛЗ))⋅sin(BРЛЗ);
yТП=Y⋅cos(LРЛЗ)-X⋅sin(LРЛЗ);
zТП=(Z+e2⋅N0⋅sin(BРЛЗ))⋅sin(BРЛЗ)+(X⋅cos(LРЛЗ)+Y⋅sin(LРЛЗ))⋅cos(BРЛЗ)-(N0+HРЛЗ);
а - большая полуось земного эллипсоида;
е2 - квадрат первого эксцентриситета меридианного эллипса;
(X,Y,Z) - координаты в ППГСК;
(xТП,yТП,zТП) - координаты в ПТГГСК.
6. Определение коэффициентов уравнения азимутальной вспомогательной плоскости:
А2х+В2у+C2z+D2=0,
где А2=sin(LРЛЗ)⋅ctg(ϕn)-cos(LРЛЗ)⋅sin(BPJIЗ);
B2=-cos(LPJIЗ)⋅ctg(ϕn)+sin(LPJIЗ)⋅sin(BРЛЗ);
C2=-cos(BPJIЗ);
D2=-e2⋅N0⋅sin(BPJIЗ)⋅cos(BPJIЗ);
(X,Y,Z) - координаты в ППГСК;
ϕn - азимут n-го БО в точке положения РЛЗ;
(ВРЛЗ,LРЛЗ,НРЛЗ) - координаты РЛЗ в ПЭГСК.
Для реализации п. 9.6 решают систему уравнений, определяющую прямую линию положения на основе пересечения нормальной и азимутальной вспомогательных плоскостей в пространстве
Прямую линию положений в пространстве также можно представить параметрически [6, Бугров Я.С. Высшая математика: Учеб. Для вузов: В 3 т., Т. 1: Элементы линейной алгебры и аналитической геометрии - М.: Дрофа, 2004. - 288 с., с. 90]
где v=(vхvyvz)T - направляющий вектор прямой;
q(qx,qy,qz) - произвольная точка, принадлежащая прямой;
λ - параметр.
В случае, когда прямая является пересечением двух плоскостей,
где n1 и n2 - нормали к пересекающимся плоскостям;
х - операция векторного произведения.
Тогда, положив qz=0 в силу произвольности точки q, из (1) получают
Для реализации п. 9.7 решают систему уравнений, определяющую пространственные координаты БО как точку пересечения найденной прямой линии положения и поверхности положения, заданной земным эллипсоидом с полуосями, увеличенными на значение высоты полета БО - Hn, которая имеет следующий вид:
где
а=а эл+Hn;
b=bэл+Hn,
а эл bэл - полуоси эллипсоида в заданной геоцентрической экваториальной системе координат,
Hn - высота полета БО.
Данная система уравнений сводится к одному уравнению относительно параметра λ
аλ2+bλ+с=0,
b=2b2(vxqx+vyqy)+2a 2vzqz;
Полученное уравнение является квадратным уравнением относительно параметра λ. Его корни находятся по следующей формуле:
где D=b2-4ас.
По выражениям (2), получаем координаты
Местоположением n-го БО является точка Pn БО с координатами
Координаты (Xn БО Yn БО Zn БО)Т ППГСК переводят в координаты (Вn БО, Ln БО, Нn БО) ПЭГСК.
Таким образом, предлагаемый способ имеет следующие отличительные признаки в последовательности его реализации от способа-прототипа, которые представлены в таблице 1.
Из представленной таблицы сравнения последовательностей реализации способа-прототипа и предлагаемого способа видно, что в предлагаемом способе относительно способа-прототипа дополнительно для каждого n-го энергетически доступного БО определяют высоту полета Hn путем приема и декодирования сигналов ответов на соответствующие запросы системы РЛО/ВРЛ, задержку времени приема пачек сигналов j-го и n-го БО , оценку азимута ϕn БО в точке положения РЛЗ по задержке , местоположение каждого n-го БО как точку пересечения нормальной и азимутальной вспомогательных плоскостей и поверхности положения, заданной земным эллипсоидом с полуосями, увеличенными на значение высоты полета БО - Hn, что приводит к положительному эффекту - определению однозначных местоположений ВО по сигналам их БО СКВД в пространстве при сохранении простоты технической реализации.
Структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, изображена на чертеже. В состав устройства входят: антенная система (АС 1090 МГц) 01, радиоприемное устройство (РПУ) 02, обнаружитель 03, декодер сигналов, передающих информацию в режиме РЛО/ВРЛ, 04, декодер сигналов, передающих информацию в режиме ДАС BPЛ, 05, запоминающее устройство (ЗУ) 06, блок обработки времени принятых сигналов (БОВПС) 07, вычислительное устройство (ВУ) 08.
АС 1090 МГц 01 соединена с РПУ 02, выход которого подключен к входу обнаружителя 03. Обнаружитель 03 соединен с декодером сигналов, передающих информацию в режиме РЛО/ВРЛ, 04, и декодером сигналов, передающих информацию в режиме ДАС BPЛ, 05. Выходы декодеров подключены к входу ЗУ 06, выход которого соединен с входом БОВПС 07. БОВПС 07 соединен с ВУ 08.
Сигналы БО поступают на АС 1090 МГц 01, затем в РПУ 02. В РПУ 02 выполняется аналого-цифровое преобразование с выделением квадратурных каналов, цифровая фильтрация и получение амплитудных значений. Далее обработанные сигналы передают в обнаружитель 03, в котором выполняется разделение сигналов различных систем ВРЛ. В декодере сигналов, передающих информацию в режиме РЛО/ВРЛ, 04, сигналы преобразуют в значение ответных кодов в режимах опознавания систем РЛО/ВРЛ и в декодере сигналов, передающих информацию в режиме ДАС ВРЛ, 05 - в режимах опознавания ДАС ВРЛ. Результаты декодирования передают в ЗУ 06 с фиксацией времени приема. Из ЗУ 06 передают в БОВПС 07 координаты, режимы работы «опорного» РЛЗ и ПП и данные о БО. В БОВПС 07 вычисляют временные задержки, необходимые для реализации предлагаемого способа определения местоположения ВО. Выходные данные с БОВПС 07 передают на ВУ 08 для дальнейшей обработки и определения местоположения ВО по сигналам их БО СКВД.
Таким образом, предлагаемый способ, также как и способ-прототип, позволяет определить координаты местоположения ВО. Кроме того, приведенная сравнительная оценка эффективности предлагаемого способа относительно способа-прототипа показывает определение однозначного местоположения ВО по сигналам их БО СКВД в пространстве.
Claims (10)
- Способ определения местоположения воздушных объектов по сигналам их бортовых ответчиков систем контроля воздушного движения, при котором измеряют моменты приема сигналов бортовых ответчиков с неизвестными координатами, обнаруживают пачки сигналов бортовых ответчиков с неизвестными координатами, временная структура излучений которых соответствует временной структуре излучений радиолокационного запросчика системы радиолокационного опознавания или вторичной радиолокации, экстраполируют моменты приема сигналов i-го бортового ответчика, выбранного в качестве «опорного», обнаруживают путем синхронной обработки экстраполируемых значений и моментов приема сигналов бортового ответчика пачки сигналов j-го бортового ответчика с известными координатами, определяют время задержки τij между сигналами i-го и j-го бортовых ответчиков, вычисляют по известным местоположениям пункта приема, радиолокационного запросчика и j-го бортового ответчика время задержки τj распространения сигналов по путям «радиолокационный запросчик - j-й бортовой ответчик - пункт приема» и «радиолокационный запросчик - пункт приема», экстраполируют моменты приема сигналов радиолокационного запросчика путем смещения экстраполированных моментов приема сигналов «опорного» бортового ответчика на величину (τj-τij), через значения параметров эллиптической линии положения
- Ln=сτn,
- и линии постоянного пеленга с позиции радиолокационного запросчика
- где с - скорость распространения радиоволн;
- τn - время задержки между моментами приема сигналов n-го бортового ответчика и экстраполированными моментами приема сигналов радиолокационного запросчика;
- Т а - период следования пачек сигналов «опорного» бортового ответчика,
- в прямоугольной системе координат с центром в пункте приема и направлением оси ординат на радиолокационный запросчик определяют значение ординат Yn, отличающийся тем, что для каждого n-го энергетически доступного бортового ответчика, n≠j: перед экстраполяцией моментов приема сигналов i-го бортового ответчика, выбранного в качестве «опорного», одновременно с обнаружением пачек сигналов определяют высоту полета Hn путем приема и декодирования сигналов ответов на соответствующие запросы системы радиолокационного опознавания или вторичной радиолокации, а после определения значения ординат Yn в прямоугольной системе координат с центром в пункте приема и направлением оси ординат на радиолокационный запросчик определяют - задержку времени приема пачек сигналов j-го и n-го бортового ответчика, определяют оценку азимута ϕn бортового ответчика в точке положения радиолокационного запросчика по задержке , формируют нормальную вспомогательную плоскость, определяемую вектором пункт приема - радиолокационный запросчик и точкой в пространстве, расположенной на оси пункт приема - радиолокационный запросчик с координатой Yn, формируют азимутальную вспомогательную плоскость, определяемую азимутом n-го бортового ответчика - ϕn в точке положения радиолокационного запросчика и перпендикулярную к плоскости местного горизонта в этой точке, находят прямую линию положения на основе пересечения нормальной и азимутальной вспомогательных плоскостей, вычисляют пространственные координаты бортового ответчика как точку пересечения найденной прямой линии положения и поверхности положения, заданной земным эллипсоидом с полуосями, увеличенными на значение высоты полета бортового ответчика - Hn.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016134267A RU2626765C1 (ru) | 2016-08-22 | 2016-08-22 | Способ определения местоположения воздушных объектов по сигналам их бортовых ответчиков систем контроля воздушного движения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016134267A RU2626765C1 (ru) | 2016-08-22 | 2016-08-22 | Способ определения местоположения воздушных объектов по сигналам их бортовых ответчиков систем контроля воздушного движения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2626765C1 true RU2626765C1 (ru) | 2017-08-01 |
Family
ID=59632711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016134267A RU2626765C1 (ru) | 2016-08-22 | 2016-08-22 | Способ определения местоположения воздушных объектов по сигналам их бортовых ответчиков систем контроля воздушного движения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2626765C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2206104C2 (ru) * | 2001-05-28 | 2003-06-10 | Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН | Способ распознавания удаленных воздушных объектов |
US6917287B2 (en) * | 2000-11-10 | 2005-07-12 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | System for monitoring the tires of a vehicle, comprising a device for automatic location of wheel transmitters |
RU2290763C1 (ru) * | 2005-05-13 | 2006-12-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" | Система определения местонахождения и слежения за удаленными подвижными объектами |
RU104802U1 (ru) * | 2010-11-30 | 2011-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" | Система радиосвязи с подвижными объектами |
KR101125233B1 (ko) * | 2010-11-25 | 2012-03-21 | 재단법인대구경북과학기술원 | 융합기술기반 보안방법 및 융합기술기반 보안시스템 |
RU2504797C2 (ru) * | 2012-03-20 | 2014-01-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Способ определения координат воздушных объектов при пассивной бистатической радиолокации |
EP3012659A2 (en) * | 2014-10-22 | 2016-04-27 | Honeywell International Inc. | Surveying areas using a radar system and an unmanned aerial vehicle |
-
2016
- 2016-08-22 RU RU2016134267A patent/RU2626765C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6917287B2 (en) * | 2000-11-10 | 2005-07-12 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | System for monitoring the tires of a vehicle, comprising a device for automatic location of wheel transmitters |
RU2206104C2 (ru) * | 2001-05-28 | 2003-06-10 | Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН | Способ распознавания удаленных воздушных объектов |
RU2290763C1 (ru) * | 2005-05-13 | 2006-12-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" | Система определения местонахождения и слежения за удаленными подвижными объектами |
KR101125233B1 (ko) * | 2010-11-25 | 2012-03-21 | 재단법인대구경북과학기술원 | 융합기술기반 보안방법 및 융합기술기반 보안시스템 |
RU104802U1 (ru) * | 2010-11-30 | 2011-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" | Система радиосвязи с подвижными объектами |
RU2504797C2 (ru) * | 2012-03-20 | 2014-01-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Способ определения координат воздушных объектов при пассивной бистатической радиолокации |
EP3012659A2 (en) * | 2014-10-22 | 2016-04-27 | Honeywell International Inc. | Surveying areas using a radar system and an unmanned aerial vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7973716B2 (en) | Systems and methods for transparency mapping using multipath signals | |
Ostroumov et al. | Accuracy improvement of VOR/VOR navigation with angle extrapolation by linear regression | |
RU2503969C1 (ru) | Триангуляционно-гиперболический способ определения координат радиоизлучающих воздушных объектов в пространстве | |
RU2677852C1 (ru) | Способ определения местоположения подвижного источника радиоизлучения, передающего свои координаты с неизвестным смещением, двухпозиционной системой с высокодинамичным измерительным пунктом | |
Svyd et al. | Estimation of the Spatial Coordinates of Air Objects in Synchronous Radar Networks for Airspace Observation | |
Sinitsyn et al. | Determination of aircraft current location on the basis of its acoustic noise | |
RU2584689C1 (ru) | Многопозиционная система определения местоположения воздушных судов | |
RU2713498C1 (ru) | Способ обзорной активно-пассивной латерационной радиолокации воздушно-космических объектов | |
Jiang et al. | Precise indoor positioning and attitude determination using terrestrial ranging signals | |
RU2275649C2 (ru) | Способ местоопределения источников радиоизлучения и пассивная радиолокационная станция, используемая при реализации этого способа | |
Grabbe et al. | Geo-location using direction finding angles | |
RU2613369C1 (ru) | Способ навигации летательного аппарата с использованием высокоточного одноэтапного пеленгатора и адресно-ответной пакетной цифровой радиолинии в дкмв диапазоне | |
Jalloul et al. | DME/DME navigation using a single low-cost SDR and sequential operation | |
RU2626765C1 (ru) | Способ определения местоположения воздушных объектов по сигналам их бортовых ответчиков систем контроля воздушного движения | |
RU2670976C9 (ru) | Способ определения местоположения источника радиоизлучения с периодической структурой сигнала и вращающейся направленной антенной | |
RU2713193C1 (ru) | Способ межпозиционного отождествления результатов измерений и определения координат воздушных целей в многопозиционной радиолокационной системе | |
Elfadil et al. | Indoor navigation algorithm for mobile robot using wireless sensor networks | |
RU137394U1 (ru) | Устройство обработки информации сети разнесенных в пространстве постов пеленгации | |
Nabila et al. | A 3D Multilateration Using RF Burst | |
RU2620130C1 (ru) | Способ амплитудного двухмерного пеленгования | |
RU2716834C1 (ru) | Способ определения местоположения приёмника сигналов авиационных телекоммуникационных систем | |
Wang et al. | Passive TDOA and DOA based HF geolocation without ionosphere information | |
Watson | 3D active and passive geolocation and tracking of Unmanned Aerial Systems | |
Bulychev et al. | Analysis of modification of the energy method of passive ranging | |
Toth et al. | Georeferencing in GNSS-challenged environment: Integrating UWB and IMU technologies |