RU2695321C1 - Method of determining location of a pulsed radio signal source - Google Patents
Method of determining location of a pulsed radio signal source Download PDFInfo
- Publication number
- RU2695321C1 RU2695321C1 RU2018143298A RU2018143298A RU2695321C1 RU 2695321 C1 RU2695321 C1 RU 2695321C1 RU 2018143298 A RU2018143298 A RU 2018143298A RU 2018143298 A RU2018143298 A RU 2018143298A RU 2695321 C1 RU2695321 C1 RU 2695321C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- radio signal
- source
- location
- pulsed radio
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004971 IR microspectroscopy Methods 0.000 description 11
- 238000012060 immune response imaging Methods 0.000 description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
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
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
- G01S5/12—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves by co-ordinating position lines of different shape, e.g. hyperbolic, circular, elliptical or radial
-
- 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
- G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
- G01S11/02—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves
- G01S11/04—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves using angle measurements
-
- 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
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/46—Indirect determination of position data
-
- 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
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
- G01S5/04—Position of source determined by a plurality of spaced direction-finders
-
- 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/28—Details of pulse systems
- G01S7/285—Receivers
- G01S7/292—Extracting wanted echo-signals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области пассивной радиолокации и может быть использовано в системе радиотехнического контроля для определения местоположения наземного стационарного источника импульсных радиосигналов с фиксированным периодом повторения импульсов.The invention relates to the field of passive radar and can be used in a radio control system to determine the location of a stationary ground source of pulsed radio signals with a fixed pulse repetition period.
Достигаемым техническим результатом изобретения является снижение количества приемных пунктов (до одного), необходимых для реализации разностно-дальномерного метода определения местоположения наземного источника импульсного радиосигнала, отсутствие необходимости организации между приемными пунктами высокоточной временной синхронизации и высокоскоростных каналов связи, необходимых для ретрансляции сигнала.Achievable technical result of the invention is to reduce the number of receiving points (up to one) needed to implement the differential-ranging method for determining the location of a ground source of a pulsed radio signal, there is no need to organize between the receiving points the high-precision time synchronization and high-speed communication channels necessary for relaying the signal.
Способ поясняется иллюстрациями, на которых представлены:The method is illustrated by illustrations in which are presented:
фиг. 1 - беспилотный летательный аппарат типа «конвертоплан»;FIG. 1 - unmanned aerial vehicle type "convertiplane";
фиг. 2 - визуальное пояснение работы предложенного способа определения координат наземного источника импульсного радиосигнала;FIG. 2 is a visual explanation of the proposed method for determining the coordinates of a ground source of a pulsed radio signal;
фиг. 3 - диаграммы импульсных радиосигналов на временной шкалеFIG. 3 - diagrams of pulsed radio signals on the timeline
а) принимаемый импульсный радиосигнал в точке наблюдения №1,a) the received pulsed radio signal at the observation point No. 1,
б) последовательность видеоимпульсов получаемая в результате обработки принимаемого импульсного радиосигнала в точке наблюдения №1,b) a sequence of video pulses resulting from the processing of the received pulsed radio signal at the observation point No. 1,
в) сформированная «виртуальная» копия в точке наблюдения №1,c) the formed "virtual" copy at the observation point No. 1,
г) последовательность видеоимпульсов получаемых в результате обработки принимаемого импульсного радиосигнала в точке наблюдения №2,g) a sequence of video pulses resulting from processing the received pulsed radio signal at the observation point No. 2,
д) последовательность видеоимпульсов, получаемых в результате обработки принимаемого импульсного радиосигнала в точке наблюдения №3.d) a sequence of video pulses resulting from processing the received pulsed radio signal at the observation point No. 3.
Известен способ определения координат источника радиоизлучения (см. Пат. РФ 2283505, МПК G01S 13/46 (2006.01), опубл. 10.09.2006 г.), сущность которого заключается в определении координат источника радиоизлучения (ИРИ) на основе измерений пеленгов на ИРИ перемещающимся по свободной траектории пеленгатором и вычислении координат ИРИ поиска пересечений пеленгов с различных точек. Этот способ является разновидностью определения местоположения ИРИ методом триангуляции с помощью одного, перемещающегося в пространстве пеленгатора. Основным недостатком способа является необходимость использования в качестве измерителя мобильного пеленгатора, который характеризуется высокой стоимостью, технической сложностью, значительным весом и габаритами, а также наличием громоздкой и дорогостоящей антенной системы.A known method for determining the coordinates of a source of radio emission (see Pat. RF 2283505, IPC G01S 13/46 (2006.01), publ. 09/10/2006), the essence of which is to determine the coordinates of a source of radio emission (IRI) based on measurements of bearings on IRI moving along the free path by the direction finder and calculating the coordinates of the IRI to search for intersections of bearings from various points. This method is a type of determining the location of the IRI using the triangulation method using one moving in the direction finder space. The main disadvantage of this method is the need to use a mobile direction finder as a meter, which is characterized by high cost, technical complexity, significant weight and dimensions, as well as the presence of a bulky and expensive antenna system.
Известен способ местоопределения ИРИ, близкий по технической сущности к заявляемому изобретению (см., например, Кондратьев B.C., Котов А.Ф., Марков Л.Н. Многопозиционные радиотехнические системы - М.: "Радио и связь", 1986. - 264 с.), основанный на измерении корреляционным методом временных задержек приема сигнала ИРИ, относительно одного из N≥2 пространственно разнесенных назенмых пунктов радиоконтроля. Основным недостатком является низкая мобильность и необходимость организации высокоскоростных каналов связи с высокой пропускной способностью для ретрансляции принимаемого сигнала на опорный пункт приема, что значительно усложняет структуру используемой аппаратуры.There is a known method of determining the IRI, which is close in technical essence to the claimed invention (see, for example, Kondratiev BC, Kotov AF, Markov LN Multiposition radio engineering systems - M .: "Radio and communication", 1986. - 264 p. .), based on the measurement by the correlation method of the time delays in receiving the IRI signal, with respect to one of the N≥2 spatially separated ground control points. The main disadvantage is low mobility and the need to organize high-speed communication channels with high bandwidth for relaying the received signal to the reference reception point, which greatly complicates the structure of the equipment used.
Известен способ-прототип определения местоположения источника радиоизлучения (см. Пат. РФ 2643360, МПК G01S 5/12 (2006.01), опубл. 01.02.2018 г.), сущность которого заключается в предварительной доставке в предполагаемый район нахождения ИРИ БЛА-датчиков (не менее четырех). Каждый из БЛА-датчиков состоит из блока навигационно-временного обеспечения, ненаправленной антенны, панорамного приемника и приемопередатчика. В качестве средства доставки и обслуживания БЛА-датчиков, а также для ретрансляции координатной информации, поступающей с них и передачи команд управления с наземного пункта управления и обработки (НПУО), используется беспилотный или пилотируемый летательный аппарат (ЛА) среднего класса (ЛА-ретранслятор). После доставки в предполагаемый район нахождения источников радиоизлучения, по командам с наземного пункта управления и обработки, БЛА-датчики распределяют в пространстве. Совокупность БЛА-датчиков и ЛА-ретранслятор формально образуют в пространстве многопозиционную систему радиоконтроля. По сигналам блока навигационно-временного обеспечения определяются координаты в пространстве каждого БЛА-датчика и осуществляется их высокоточная привязка к собственной системе координат разностно-дальномерной системы и к единому времени, для этого информация о координатах периферийных БЛА-датчиков в сформированной РДС передается на центральный БЛА-датчик. Каждый БЛА-датчик, имеющий панорамный приемник, осуществляет поиск сигналов ИРИ в заданном частотном диапазоне. При обнаружении сигнала ИРИ осуществляется его оцифровка и передача с помощью передающего устройства приемопередатчика на центральный БЛА-датчик. На центральном БЛА-датчике по поступившим данным осуществляется определение местоположения ИРИ. Данный способ позволяет повысить точность местоопределения ИРИ, функционирующих в труднодоступной местности за счет возможности доставки туда БЛА-датчиков и использования их свойств маневренности и сохранения неподвижного состояния в пространстве. Недостатками указанного способа являются необходимость наличия не менее четырех БЛА-датчиков между которыми необходима организация высокоскоростных каналов связи с высокой пропускной способностью для ретрансляции принимаемого сигнала на опорный пункт приема, что значительно усложняет структуру и стоимость используемой аппаратуры. Кроме того, наличие постоянно действующих каналов связи между приемными пунктами радиоконтроля снижает скрытность системы местоопределения, а в условиях военных конфликтов - живучесть системы.A known prototype method for determining the location of a source of radio emission (see Pat. RF 2643360, IPC G01S 5/12 (2006.01), publ. 02/01/2018), the essence of which is pre-delivery to the intended location of the IRI UAV sensors (not less than four). Each of the UAV sensors consists of a navigation-time support unit, an omnidirectional antenna, a panoramic receiver and a transceiver. As a means of delivery and maintenance of UAV sensors, as well as for relaying coordinate information coming from them and transmitting control commands from a ground control and processing point (LLLW), a middle class unmanned or manned flying vehicle (LA) is used (LA repeater) . After delivery to the proposed area where the sources of radio emission are located, according to commands from the ground control and processing point, UAV sensors are distributed in space. The combination of UAV sensors and an airborne repeater formally form a multi-position radio monitoring system in space. Based on the signals from the navigation-time support unit, the coordinates in the space of each UAV-sensor are determined and their high-precision reference is made to their own coordinate system of the differential-ranging system and to a single time, for this information about the coordinates of the peripheral UAV-sensors in the generated RDS is transmitted to the central UAV- sensor. Each UAV sensor with a panoramic receiver searches for IRI signals in a given frequency range. When an IRI signal is detected, it is digitized and transmitted using a transmitting device of the transceiver to the central UAV sensor. On the central UAV sensor, the received data determine the location of the IRI. This method allows to increase the accuracy of the location of IRIs operating in hard-to-reach areas due to the possibility of delivering UAV sensors there and using their maneuverability properties and maintaining a stationary state in space. The disadvantages of this method are the need for at least four UAV sensors between which it is necessary to organize high-speed communication channels with high throughput for relaying the received signal to the reference reception point, which greatly complicates the structure and cost of the equipment used. In addition, the presence of permanent communication channels between receiving points of radio monitoring reduces the secrecy of the positioning system, and in conditions of military conflict - the survivability of the system.
В связи с этим поиск новых способов определения местоположения источников радиоизлучения с использованием одного приемного пункта является актуальной задачей.In this regard, the search for new methods for determining the location of radio emission sources using a single receiving point is an urgent task.
Для достижения технического результата изобретения предлагается в указанном способе-прототипе при определении координат наземного стационарного источника импульсного радиосигнала с фиксированным периодом повторения импульсов использовать не четыре БЛА-датчика, а один, с устройством формирования «виртуального» опорного импульсного сигнала, что позволит исключить необходимость организации высокоточной системы единого времени и высокоскоростных каналов связи, необходимых для ретрансляции сигнала. Это является основным преимуществом предложенного способа и позволит значительно упростить структуру разностно-дальномерной системы местоопределения путем минимизации необходимого количества приемных пунктов (до одного приемного пункта), а, следовательно, повысить скрытность и живучесть системы местоопределения.To achieve the technical result of the invention, it is proposed in the specified prototype method when determining the coordinates of a stationary ground source of a pulsed radio signal with a fixed pulse repetition period, use not four UAV sensors, but one, with a device for generating a "virtual" reference pulse signal, which eliminates the need for high-precision organization single time systems and high-speed communication channels required for signal relay. This is the main advantage of the proposed method and will significantly simplify the structure of the differential rangefinder positioning system by minimizing the required number of receiving points (up to one receiving point), and, therefore, increase the secrecy and survivability of the positioning system.
Предложенный способ поясняется иллюстрацией, представленной на фиг. 2. На фиг. 2 приняты следующие обозначения: 1 - наземный стационарный источник импульсного радиосигнала, координаты которого определяются; 2 - наземный пункт управления и обработки; 3 - БЛА-датчик.The proposed method is illustrated by the illustration presented in FIG. 2. In FIG. 2 the following designations are adopted: 1 - ground-based stationary source of a pulsed radio signal, the coordinates of which are determined; 2 - ground control and processing point; 3 - UAV sensor.
Один беспилотный летательный аппарат типа «конвертоплан» (фиг. 1, электронный ресурс - https://russiandrone.ru/catalog/bespilotnye-kompleksy/konvertoplan (дата обращения: 15.11.18 г.), выбор носителя типа «конвертоплан» обоснован возможностью принимать неподвижное состояние в пространстве в режиме квадрокоптера и возможностью перемещения с высокой скоростью в конверсионном режиме) (далее БЛА-датчик) оснащенный блоком навигационно-временного обеспечения (НВО), ненаправленной антенной, радиоприемным устройством, устройством формирования «виртуального» опорного импульсного сигнала и приемопередатчиком предварительно размещается в предполагаемом географическом районе нахождения наземного стационарного источника импульсных радиосигналов. БЛА-датчик в конверсионном режиме осуществляет барражирование в заданном районе и с помощью радиоприемного устройства осуществляет поиск импульсного радиосигнала в заданном диапазоне частот. При обнаружении импульсного радиосигнала БЛА-датчик переходит в режим квадрокоптера и принимает неподвижное состояние в пространстве, с помощью блока НВО определяются его координаты в первой точке наблюдения (точка наблюдения №1 на фиг. 2). С помощью радиоприемного устройства БЛА-датчик оценивает параметры обнаруженного импульсного радиосигнала, а именно несущую частоту, длительность импульса (t0) и период их повторения (Т0) и передает измеренные параметры на НПУО. Возможность БЛА-датчика принимать неподвижное состояние в пространстве позволяет оценивать параметры обнаруженного импульсного радиосигнала без влияния эффекта Доплера, а также производить его высокоточную привязку в точке наблюдения к географическим координатам.One unmanned aerial vehicle of the “convertiplane” type (Fig. 1, electronic resource - https://russiandrone.ru/catalog/bespilotnye-kompleksy/konvertoplan (accessed date: 11/15/18), the choice of the medium of the “convertiplane” type is justified by the possibility to accept a stationary state in space in quadrocopter mode and the ability to move at high speed in conversion mode) (hereinafter UAV sensor) equipped with a navigation-time support unit (NVO), an omnidirectional antenna, a radio receiver, and a device for generating a “virtual” reference pulse of the signal and the transceiver is preliminarily located in the proposed geographical area of the ground-based stationary source of pulsed radio signals. The UAV sensor in conversion mode carries out barrage in a given area and, using a radio receiver, searches for a pulsed radio signal in a given frequency range. When a pulsed radio signal is detected, the UAV sensor goes into quadrocopter mode and takes a stationary state in space, using the HBO unit its coordinates are determined at the first observation point (observation point No. 1 in Fig. 2). Using a radio receiving device, the UAV sensor estimates the parameters of the detected pulsed radio signal, namely, the carrier frequency, the pulse duration (t 0 ) and their repetition period (T 0 ) and transmits the measured parameters to the LLLW. The ability of the UAV sensor to take a stationary state in space allows you to evaluate the parameters of the detected pulsed radio signal without the influence of the Doppler effect, as well as to make its high-precision binding at the observation point to geographical coordinates.
С помощью устройства формирования «виртуального» опорного импульсного сигнала осуществляется генерирование «виртуальной» копии с периодом следования импульсов идентичным периоду обнаруженного радиосигнала (Т0 ≈ Ткопии).Using the device for generating a “virtual” reference pulse signal, a “virtual” copy is generated with a pulse repetition period identical to the period of the detected radio signal (T 0 ≈ T copy ).
Устройство формирования «виртуального» опорного импульсного сигнала состоит из синхронизатора и модулятора и работает следующим образом.The device for generating a "virtual" reference pulse signal consists of a synchronizer and a modulator and operates as follows.
Обнаруженный импульсный радиосигнал (фиг. 3а), с помощью радиоприемного устройства, преобразуется в последовательность видеоимпульсов (фиг. 3б) [Импульсные схемы РЛС. Григорьянц В.Г., М.: Воениздат. 1972. 544 с.], которые подаются на вход синхронизатора. В синхронизаторе, с помощью системы импульсно-фазовой автоподстройки частоты [Системы фазовой автоподстройки частоты. Шахгильдян В.В., Ляховкин А.А., М.: «Связь». 1972. 448 с.], производится настройка подстраиваемого генератора и формируется последовательность синхроимпульсов с периодом идентичным периоду принимаемого радиосигнала. С выхода синхронизатора последовательность синхроимпульсов подается на вход модулятора, в котором каждый импульс последовательности преобразуется в видеоимпульс идентичный видеоимпульсам принимаемого радиосигнала (фиг. 3в). Таким образом на выходе модулятора получают опорную «виртуальную» копию принимаемого импульсного сигнала.The detected pulsed radio signal (Fig. 3a), using a radio receiving device, is converted into a sequence of video pulses (Fig. 3b) [Radar pulsed circuits. Grigoryants V.G., M .: Military Publishing House. 1972. 544 p.], Which are fed to the input of the synchronizer. In the synchronizer, using a phase-locked loop [Frequency-locked loop. Shakhgildyan V.V., Lyakhovkin A.A., M.: “Communication”. 1972. 448 pp.], The tunable generator is tuned and a sequence of clock pulses is formed with a period identical to the period of the received radio signal. From the output of the synchronizer, the sequence of clock pulses is fed to the input of the modulator, in which each pulse of the sequence is converted into a video pulse identical to the video pulses of the received radio signal (Fig. 3c). Thus, at the modulator output, a reference “virtual” copy of the received pulse signal is obtained.
На основе измеренных БЛА-датчиком параметров обнаруженного импульсного радиосигнала на НПУО формируют координаты последующих точек наблюдения и маршруты следования к ним (общее количество точек наблюдения не менее трех).Based on the parameters of the detected pulsed radio signal measured by the UAV sensor, the coordinates of the subsequent observation points and the routes to them (the total number of observation points are at least three) are formed at the LLLW.
Точки наблюдения выбираются следующим образом.Observation points are selected as follows.
Минимальное расстояние между точками наблюдения выбирается исходя из инструментальной точности аппаратуры, размещаемой на борту БЛА-датчика, с целью обеспечить чувствительность в разности времени прихода импульсов принимаемого радиосигнала относительно импульсов «виртуальной» опорной копии. Точность измерения разности времени прихода импульсных сигналов определяется длительностью нарастания переднего фронта импульса, отношением сигнал шум и количеством принятых импульсов [Основы построения и функционирования разностно-дальномерных систем координатометрии источников радиоизлучений. Волков Р.В., Дворников С.В., Саяпин В.Н., Симонов А.Н., СПб.: Военная академия связи. 2013. 116 с.].The minimum distance between observation points is selected based on the instrumental accuracy of the equipment placed on board the UAV sensor in order to ensure sensitivity in the difference in the arrival time of the pulses of the received radio signal relative to the pulses of the “virtual” reference copy. The accuracy of measuring the difference in the time of arrival of pulse signals is determined by the duration of the rising edge of the pulse, the signal-to-noise ratio and the number of received pulses [Fundamentals of the construction and operation of differential-range measuring systems of coordinate measurement of radio emission sources. Volkov R.V., Dvornikov S.V., Sayapin V.N., Simonov A.N., St. Petersburg: Military Academy of Communications. 2013.116 p.].
Для импульсных сигналов радиолокационных систем, у которых длительность импульсов t<0,2 мкс, частота следования FИМП=100…1000 Гц, за время Т=30 мс точность измерения задержек στ достигает 10…60 нс, что соответствует точности измерении разности хода 3…18 м.For pulsed signals of radar systems, for which the pulse duration is t <0.2 μs, the pulse repetition rate F IMP = 100 ... 1000 Hz, for the time T = 30 ms, the accuracy of the measurement of delays σ τ reaches 10 ... 60 ns, which corresponds to the accuracy of measuring the difference in
Максимальное расстояние между формируемыми точками наблюдения выбирается таким образом, чтобы не допустить неоднозначность измерений существующей при разносе точек наблюдения на расстояние превышающее период следования импульсов.The maximum distance between the formed observation points is selected in such a way as to prevent ambiguity in the measurements existing at the separation of observation points by a distance exceeding the pulse repetition period.
Сформировав маршрут и координаты точек наблюдения НПУО передает БЛА-датчику команду на переход в конверсионный режим и перемещению к точке наблюдения №2, в команде содержится информация о координатах точки и маршруте перестроения.Having formed the route and the coordinates of the observation points, the NLTP sends a command to the UAV sensor to switch to conversion mode and move to observation point No. 2, the command contains information about the coordinates of the point and the reconstruction route.
В точке наблюдения №2 БЛА-датчик переходит в режим квадрокоптера и осуществляет обработку принимаемого импульсного радиосигнала, а именно производит преобразование импульсов принимаемого радиосигнала в последовательность видеоимпульсов и измеряет разности времени прихода относительно опорной «виртуальной» копии (фиг. 3г). Оценив значение разности времени прихода (τз1), с помощью приемопередатчика передает его на НПУО, переходит в конверсионный режим и следует в точку наблюдения №3.At observation point No. 2, the UAV sensor switches to quadrocopter mode and processes the received pulsed radio signal, namely, it converts the pulses of the received radio signal into a sequence of video pulses and measures the difference in the arrival time relative to the reference "virtual" copy (Fig. 3d). Having estimated the value of the arrival time difference (τ s1 ), with the help of the transceiver it transmits it to the NLTP, switches to the conversion mode and follows to the observation point No. 3.
В точке наблюдения №3 по аналогии измеряет значение разности времени прихода (τз2) (фиг. 3д) и с помощью приемопередатчика передает его на НПУО.At the observation point No. 3, by analogy, it measures the value of the difference in the arrival time (τ s2 ) (Fig. 3d) and, with the help of the transceiver, transmits it to the LLLW.
На НПУО аналитическим способом производится расчет искомых координат источника импульсного радиосигнала (фиг.2). Для решения задачи пользуются формулами аналитической геометрии, описывающими гиперболу на плоскости [Основы построения и функционирования разностно-дальномерных систем координатометрии источников радиоизлучений. Волков Р.В., Дворников С.В., Саяпин В.Н., Симонов А.Н., СПб.: Военная академия связи. 2013. 116 с.].The analytical method of calculating the sought coordinates of the source of the pulsed radio signal is analytically performed at the NLTP (Fig. 2). To solve the problem, they use the formulas of analytical geometry that describe the hyperbola on the plane [Fundamentals of the construction and operation of difference-range-measuring coordinate systems of radio emission sources. Volkov R.V., Dvornikov S.V., Sayapin V.N., Simonov A.N., St. Petersburg: Military Academy of Communications. 2013.116 p.].
При решении задачи исходными данными являются:When solving the problem, the initial data are:
координаты пространственно-разнесенных трех точек наблюдений (x1;y1), (х2;y2) и (х3;y3);the coordinates of the spatially separated three observation points (x 1 ; y 1 ), (x 2 ; y 2 ) and (x 3 ; y 3 );
разность времени прихода сигнала (τз1; τз2).the difference in the time of arrival of the signal (τ Z1 ; τ Z2 ).
Разности расстояний от местоположения наземного стационарного источника импульсного радиосигнала с координатами (х0; y0) до точек наблюдения можно представить через задержки распространения электромагнитной волны:Differences in the distances from the location of the ground-based stationary source of a pulsed radio signal with coordinates (x 0 ; y 0 ) to observation points can be represented through the propagation delays of the electromagnetic wave:
где R12, R13 - разность расстояний между местоположением наземного стационарного источника импульсного радиосигнала до точек наблюдения; с - скорость распространения электромагнитной волны.where R 12 , R 13 is the difference of the distances between the location of the ground-based stationary source of a pulsed radio signal to the observation points; C is the propagation velocity of the electromagnetic wave.
Выполняя известные преобразования [Основы построения и функционирования разностно-дальномерных систем координатометрии источников радиоизлучений. Волков Р.В., Дворников С.В., Саяпин В.Н., Симонов А.Н., СПб.: Военная академия связи. 2013. 116 с.] получают значения координат возможного местоположения искомого источника импульсного радиосигнала. Ложные значения исключают, исходя из предположения о нахождении источника в задней или передней полусфере поиска (фиг. 2).Performing the well-known transformations [Fundamentals of the construction and functioning of differential-range measuring coordinate systems of radio emission sources. Volkov R.V., Dvornikov S.V., Sayapin V.N., Simonov A.N., St. Petersburg: Military Academy of Communications. 2013. 116 S.] get the coordinates of the possible location of the desired source of the pulsed radio signal. False values are excluded based on the assumption that the source is in the rear or front hemisphere of the search (Fig. 2).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018143298A RU2695321C1 (en) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | Method of determining location of a pulsed radio signal source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018143298A RU2695321C1 (en) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | Method of determining location of a pulsed radio signal source |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2695321C1 true RU2695321C1 (en) | 2019-07-23 |
Family
ID=67512323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018143298A RU2695321C1 (en) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | Method of determining location of a pulsed radio signal source |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2695321C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2734108C1 (en) * | 2019-11-20 | 2020-10-13 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" | Method of determining coordinates of radio-frequency radiation sources |
| RU2775299C1 (en) * | 2021-08-26 | 2022-06-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Специальный Технологический Центр" | Method and device for determining the coordinates of the radio emission source |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987006335A1 (en) * | 1986-04-18 | 1987-10-22 | Sundstrand Data Control, Inc. | Passive radio altimeter |
| FR2836554A1 (en) * | 2002-02-22 | 2003-08-29 | Salaberry Bernard Lucien Ch De | Pilotless helicopter remotely controlled landing system having three fixed mechanisms on bridge of boat RF linked to three matching mechanisms |
| RU2327181C1 (en) * | 2006-11-07 | 2008-06-20 | Закрытое акционерное общество "БалтАвтоПоиск" | Radio radiation source location detection method |
| JP2013140049A (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-18 | Kakuichi Shiomi | Radar link system |
| US9128173B1 (en) * | 2011-05-25 | 2015-09-08 | Leidos, Inc. | Machine and process for self localization using doppler |
| RU2582592C1 (en) * | 2014-12-29 | 2016-04-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of determining coordinates of radio-frequency source |
| RU2643360C1 (en) * | 2017-03-27 | 2018-02-01 | Юрий Николаевич Гайчук | Method for determining coordinates of radio-frequency radiation source in three-dimensional space |
-
2018
- 2018-12-06 RU RU2018143298A patent/RU2695321C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987006335A1 (en) * | 1986-04-18 | 1987-10-22 | Sundstrand Data Control, Inc. | Passive radio altimeter |
| FR2836554A1 (en) * | 2002-02-22 | 2003-08-29 | Salaberry Bernard Lucien Ch De | Pilotless helicopter remotely controlled landing system having three fixed mechanisms on bridge of boat RF linked to three matching mechanisms |
| RU2327181C1 (en) * | 2006-11-07 | 2008-06-20 | Закрытое акционерное общество "БалтАвтоПоиск" | Radio radiation source location detection method |
| US9128173B1 (en) * | 2011-05-25 | 2015-09-08 | Leidos, Inc. | Machine and process for self localization using doppler |
| JP2013140049A (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-18 | Kakuichi Shiomi | Radar link system |
| RU2582592C1 (en) * | 2014-12-29 | 2016-04-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of determining coordinates of radio-frequency source |
| RU2643360C1 (en) * | 2017-03-27 | 2018-02-01 | Юрий Николаевич Гайчук | Method for determining coordinates of radio-frequency radiation source in three-dimensional space |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| US 9128173 B1, (LEID), 08.09.2015. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2734108C1 (en) * | 2019-11-20 | 2020-10-13 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" | Method of determining coordinates of radio-frequency radiation sources |
| RU2775299C1 (en) * | 2021-08-26 | 2022-06-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Специальный Технологический Центр" | Method and device for determining the coordinates of the radio emission source |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gottinger et al. | Coherent automotive radar networks: The next generation of radar-based imaging and mapping | |
| US5696514A (en) | Location and velocity measurement system using atomic clocks in moving objects and receivers | |
| US8866672B2 (en) | Cooperative systems and methods for TDOA-based emitter location | |
| US8063744B2 (en) | System and method for providing timing services and DME aided multilateration for ground surveillance | |
| CA2372843C (en) | Improvements in or relating to object location | |
| EP1877823B1 (en) | Method and system for calibration of a radio direction finder | |
| US20070120738A1 (en) | Systems and methods for TDOA/FDOA location | |
| RU2624461C1 (en) | Method of determining coordinates of object | |
| US6762721B2 (en) | Urban terrain geolocation system | |
| US11474185B2 (en) | Method and apparatus for determining the direction of arrival of radio or acoustic signals, and for transmitting directional radio or acoustic signals | |
| JP2016524704A (en) | Method for locating a target and multistatic radar system for realizing such a method | |
| US3611379A (en) | Tracking system | |
| KR102061381B1 (en) | A method for determining a direction to a signal-emitting object | |
| KR20200004808A (en) | Method and apparatus for characterizing the environment of the user platform | |
| RU2660160C1 (en) | Method of determining the motion parameters of an air object by the dynamic radio monitoring system | |
| Mototolea et al. | Detection and localization of small drones using commercial off-the-shelf fpga based software defined radio systems | |
| CN104267420A (en) | Satellite-borne three-dimensional moving object positioning method, device and system | |
| US2971190A (en) | Position finding system | |
| RU2695321C1 (en) | Method of determining location of a pulsed radio signal source | |
| EP2927708B1 (en) | Target detection apparatus and target detection method | |
| US4191958A (en) | Radiolocation with respect to an Own station, using Omega signals or the like | |
| RU2599984C1 (en) | Differential-range method and ground-space system for measuring spatial coordinates of aircraft based on radio signals of radio radiation of on-board radioelectronic equipment thereof | |
| RU2310221C1 (en) | Device for synchronizing clock | |
| US20210033696A1 (en) | One-way time-of-flight localization using sonic and electromagnetic signals for mobile ad hoc networks | |
| US20230199677A1 (en) | Localization using repeated transmissions of electromagnetic signals for mobile ad hoc networks |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201207 |