Устройство обнаружения импульсных излучателей
DEVICE FOR DETECTING PULSED RADIATORS

Изобретение относится к области локационной техники и может быть использовано в системе поиска и обнаружения объектов.
Известно устройство обнаружения импульсных излучателей, представленное в патенте №2604353, бюл. 34 от 01.02.2016 Часовской А.А. В нем с помощью широконаправленных антенн, разнесенных относительно друг друга, осуществляется прием импульсных электромагнитных сигналов, которые далее в приемниках преобразуются в электрические. Сигнал с выхода первого приемника проходит через линию задержки, величина которого зависит от расстояния между антеннами. Для увеличения точности базовые расстояния можно увеличить, например, до 10000 м. Далее сигнал поступает на первый вход блока определения временного интервала, а на второй вход поступает сигнал со второго разнесенного приемника. Группа выходов этого блока соединена с группой входов вычислителя через постоянное запоминающее устройство, где для каждого интервала зашита определенная информация от излучателя и куда также поступает информация о базовом расстоянии между антеннами. Вычислитель на основании соотношения сторон и углов треугольника определяет дальность и направление до излучателей. В блоке вторичной обработки осуществляется построение траектории движения излучателей, которая отображается на индикаторе. Однако для определения дальности до излучателя требуется громоздкая аппаратура.
Известно устройство обнаружения импульсных излучателей, изложенное как устройство определения направления до импульсных излучателей, представленное в патенте автора №2586622, бюл. №16 от 24.08.2015.
С помощью предлагаемого устройства увеличивается точность определения дальности.
Достигается это введением второго постоянного запоминающего устройства, при этом группа выходов блока определения временного интервала соединена с первой группой входов второго постоянного запоминающего устройства, вторая группа входов и группа выходов которого соответственно соединены с датчиком базового расстояния между приемниками и с второй группой входов вычислителя, кроме того блок определения временного интервалов содержит счетчик, линию задержки на установку счетчика, блок последовательно соединенных интегральных линий задержек, элемент ИЛИ, блок параллельных элементов совпадения, причем вход элемента ИЛИ является первым входом блока определения временного интервала, первые входы элементов совпадения и вход линии задержки на установку счетчика являются вторым входом блока определения временных интервалов, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с линией задержки на установку счетчика, и входом блока последовательно соединенных интегральных линий задержек, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, а группа выходов соединена с группой входов блока параллельных элементов совпадения, группа выходов которого, а также группа выходов счетчика являются группой выходов блока определения временного интервала. На фиг. 1 и в тексте приняты следующие обозначения:
1, 2 - широконаправленные антенны
3, 4 - приемник
5 - линия задержки
6 - блок определения временного интервала с увеличенными точностными характеристиками
7, 8 - постоянное запоминающее устройство
9 - датчик базового расстояния между приемниками
10 - вычислитель
11 - блок вторичной обработки
12 - индикатор, при этом выходы широконаправленных антенн 1, 2 соответственно соединены через приемник 3, 4 с входом линии задержки 5 и с вторым входом блока определения временного интервала с увеличенными точностными характеристиками 6, имеющего первый вход и группу выходов, соответственно соединенные с выходом линии задержки 5 и с первыми группами входов постоянного запоминающего устройства 7 и 8, причем последний имеет вторую группу входов и группу выходов, соответственно соединенные с группой выходов датчика базового расстояния между приемниками 9 и с первой группой входов вычислителя 10, имеющего вторую группу входов, соединенную с группой выходов постоянного запоминающего устройства 7, имеющего вторую группу входов, соединенную с группой выходов датчика базового расстояния между приемниками 9, а группа выходов вычислителя 10 соединена через блок вторичной обработки 11 с группой входов индикатор 11.
Устройство работает следующим образом. С помощью широконаправленных, например, на 180 градусов по азимуту двух антенн, разнесенных на базовое расстояние, например, 10000 метров осуществляется прием импульсных электромагнитных сигналов, которые далее в приемниках 3, 4 преобразуются в электрические. В приемниках сигналы выделяются по ожидаемым характеристикам. С выхода приемника 3 сигнал проходит через линию задержки 5, величина которой зависит от расстояния между антеннами 1, 2. С выхода линии задержки 5 сигнал поступает на первую группу входов блока определения временного интервала с увеличенными точностными характеристиками 6. Пример исполнения блока 6 представлен в книге Васин В.В., Степанов Б.М., справочник-задачник по радиолокации 1977 г., стр. 219, а также в патенте автора №2602067, бюл. 16, 2016 г., где могут быть использованы в качестве линии задержек стабильные интегральные элементы с минимальной задержкой одного элемента 1 нс. Обеспечивается также постоянное время срабатывания. При этом каждому интервалу соответствует определенное направление и дальность. На фиг. 2 представлена схема блока 6. Первый сигнал от линии задержки 5 поступает через первый вход блока 6, через элемент или 15 в блок последовательно соединенных интегральных линий задержек 16, имеющие последовательно соединенные задержки. Сигнал через элемент или 15 также поступает на вход счетчика 17. Общая задержка сигнала в блоке 16 равна времени переброса счетчика 17 из одного положения в другое, т.е. счетчик сработает к моменту выхода сигнала из блока 16, поступающего также на второй вход элемента или 15. Выход каждого интегрального элемента задержки соединен с соответствующим элементом совпадения блока параллельных элементов совпадения 13. На другие элементы совпадения поступают сигналы с приемника 4, а также через линию задержки 14 на установку счетчика в исходное состояние. Таким образом, информация с блока элементов совпадения 13 и счетчика 17 блока 6 характеризует временной интервал, поступающий в постоянные запоминающие устройства 7, 8, а на вторую группу входов постоянного запоминающего устройства 8 поступает информация о базовом расстоянии, с датчика базового расстояния между приемниками 9. Для пояснения воспользуемся фиг. 3, где в точке О размещен излучатель, а в точках А и В - антенны. В точке С находится пересечение биссектрисы ОС угла АОВ с отрезком АВ. Каждому интервалу, зависящему от разности линий OB-OA, соответствует определенный угол ОСА, характеризующий направление. Временной интервал, характеризующий это направление, поступает в постоянное запоминающее устройство 7, где в зависимости от базы АВ и угла ОСА зашивается определенное значение отрезка АС, поступающее на вторую группу входов вычислителя 10. Вычислитель 10 на основании соотношения сторон и углов треугольника АОС определяет дальность и направление до излучателя в точке А. Значение дальности и направления с группы выходов вычислителя поступает в блок вторичной обработки 11, где определяется траектория движения носителей и осуществляется сглаживание, а группа выходов этого блока 11 соединена с группой входов индикатора 12, осуществляющего отображение излучателей. Пример конкретного исполнения блока вторичной обработки и вычислителя представлен в книге «Радиотехнические системы», Пестряков В.П. и др., 1895 г., стр. 219. В предлагаемом устройстве импульсный излучатель может не только излучать, но и отражать электромагнитную энергию. Таким образом, благодаря наносекундному разрешению временной интервал обеспечивает увеличение точностных характеристик по дальности и направлению при использовании двух широконаправленных антенн.
Приведем пример конкретного исполнения: пусть две антенны с полями зрения 180 градусов по азимуту и 10 градусов по углу места, разнесенные относительно друг друга на 10000 м, принимают импульсные сигналы от излучателя, размещенного на расстоянии 400 км. Тогда точность определения дальности может составить 20 метров, а направление 10 минут. Предлагаемое устройство может быть использовано в системах навигации, управления воздушным движением и определения местоположения.