СПОСОБ ОЦЕНКИ ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ИСТОЧНИКА РАДИОИЗЛУЧЕНИЯ ПАССИВНОЙ РАЗНОСТНО-ДАЛЬНОМЕРНОЙ СИСТЕМОЙ
METHOD FOR EVALUATION OF ACCURACY IN DETECTION OF RADIO-WAVE RADIATION SOURCE LOCATION BY PASSIVE RANGE-DIFFERENCE SYSTEM

Изобретение относится к области пассивной радиолокации и предназначено для проведения натурных испытаний опытных образцов пассивной разностно-дальномерной системы (РДС) при отсутствии в ее составе одного из приемных постов.
Опытные образцы техники, поступающие на предварительные, государственные, межведомственные испытания, могут поступать не в полной комплектации, а содержат отдельные составные части (ГОСТ РВ 15.210-2001, Военная техника. Испытания опытных образцов изделий и опытных ремонтных образцов изделий. Основные положения, Госстандарт России, М., 2001 г.).
Известен способ оценки точности определения местоположения ИРИ пассивной РДС, включающий взаимно-корреляционное измерение временных задержек сигнала ИРИ принятых ведущим и ведомым приемными постами, статистической обработки результатов измерений и оценки точности местоположения ИРИ по формуле («Радиотехнические системы»./ Под ред. Ю.М.Казаринова. М.: Высшая школа, 1990 г., стр.239-240)
r
где σ - среднеквадратическая погрешность измерения местоположения ИРИ;
с - скорость распространения радиоволны;
τ
σ - среднеквадратическая погрешность измерения временных задержек сигнала ИРИ;
φ - угол пересечения линий положения (гипербол);
ψ1, ψ2 - базовые углы первой и второй пар приемных постов.
Данный способ реализуется с помощью имитационного математического моделирования. В основе имитационного математического моделирования лежит замена реальной физической системы ее приближенным отображением в виде алгоритма и соответствующего программного обеспечения, воспроизводящих на ЭВМ интересующих аспектов функционирования исходной системы (В.Т.Радзиевский, А.А.Сирота. «Информационное обеспечение радиоэлектронных систем в условиях конфликта». ИПРЖР, М., 2001 г., стр.66-87).
14
24
Способ является опытно-теоретическим и имеет недостатки перед натурным испытанием. Реальные физические системы, тракты, сигналы не участвуют в испытаниях, технические характеристики которых оказывают влияние на точность местоположения. Например, второй канал коррелятора, вычислительное устройство, трасса распространения r, r и т.д.
Способ требует разработки дополнительного измерительного оборудования для каждого опытного образца.
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому положительному результату является способ оценки точности определения местоположения ИРИ пассивной РДС с тремя приемными постами, включающий взаимно-корреляционное измерение временных задержек сигнала ИРИ принятых двумя парами приемных постов, один из которых ведущий, и по известным координатам приемных постов определяют местоположение ИРИ. (Теоретические основы радиолокации./ Под ред. Я.Д.Ширмана. Сов. радио, М., 1970 г., стр.494-497).
Данный способ не определяет местоположение ИРИ при отсутствии одного из приемных постов, что характерно при проведении предварительных, государственных и межведомственных испытаний.
Технический результат - обеспечение оценки точности определения местоположения источника радиоизлучения пассивной РДС при отсутствии в ее составе одного из приемных постов.
Технический результат достигается тем, что в известном способе оценки точности определения местоположения ИРИ пассивной РДС, включающий взаимно-корреляционное измерение временных задержек сигнала ИРИ, принятых ведущим и ведомым приемными постами, и дополнительно имитируют недостающий ведомый приемный пост, для чего определяют координаты его местоположения, которое симметрично местоположению ведомого приемного поста относительно линии «ведущий приемный пост - ИРИ», а в качестве сигнала ИРИ, принятого имитируемым ведомым приемным постом, используют сигнал от действующего ведомого приемного поста, а затем оценивают точность местоположения ИРИ.
Проведенный анализ уровня техники позволяет установить, что технические решения, характеризующиеся совокупностью признаков, идентичных всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле изобретения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного изобретения критерию охраноспособности «новизна».
Результаты поиска известных решений в данной и смежной областях техники, с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными признаками заявляемого устройства, показали, что в общедоступных источниках информации не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками. Из уровня техники также не подтверждена известность влияния отличительных признаков заявляемого изобретения на указанный заявителем технический результат. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».
Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, так как совокупность характеризующих его признаков обеспечивает возможность его существования, работоспособность и воспроизводимость, так как для реализации заявляемого технического решения могут быть использованы известные материалы и оборудование.
На фиг.1 приведена схема взаимного размещения элементов РДС, необходимых для оценки точности местоположения ИРИ.
На фиг.2 приведена структурная схема устройства РДС, реализующая заявленный способ, где 1 - ИРИ; 2 - ведущий приемный пост; 3 - ведомый приемный пост; 4 - имитируемый приемный пост; 5 - двухканальный коррелятор; 6 - вычислительное устройство. Пунктирной линией изображены отсутствующие элементы, линии связи устройства, жирной линией - дополнительные связи, действия, реализующие способ.
Реализация способа содержит расчет координат имитируемого ведомого приемного поста 4 и ввод их в вычислительное устройство 5.
4
4
Координаты имитируемого ведомого приемного поста 4 (х, y) определяют из условия симметрии его местоположения действующему ведомому приемному посту 4 относительно линии «ведущий приемный пост - ИРИ» (фиг.1):
24
23
где r, r - расстояние между приемными постами (базы) системы;
14
13
r, r - расстояние от соответствующих ведомых приемных постов до ИРИ;
2
2
3
3
4
4
(х, y), (x, y), (х, y) - прямоугольные координаты местоположения соответствующих приемных постов;
1
1
(х, y) - прямоугольные координаты местоположения ИРИ.
4
4
Система уравнений (2) имеет положительное решение относительно х, у:
4
4
Вычисленные координаты имитируемого ведомого приемного поста 4 (х, y) вводят в вычислительное устройство 6.
Взаимно-корреляционное измерение временных задержек сигнала ИРИ 1, принятых ведущим 2 и ведомыми 3 и 4 приемными постами в устройстве РДС, решается путем нахождения временного сдвига между сигналами в двухканальном корреляторе, при котором корреляционные функции принимают максимальное значение
где τ - функция временного сдвига, вводимая в один из сигналов;
T - время интегрирования.
4
3
4
2
3
2
1
1
В качестве сигнала ИРИ 1, принятого имитирующим ведомым приемным постом 4, в способе используют сигнал ИРИ 1 от действующего приемного поста S(t-τ)=S(t-τ). Практически это действие реализуется с помощью дополнительного соединения выхода действующего ведомого поста 3 с входом второго канала коррелятора 5. Равенство задержек сигнала ИРИ 1 в двух каналах коррелятора 5 (τ-τ)=(τ-τ) соответствует на местности двум симметричным ветвям гипербол относительно ведущего приемного поста 2, а точка их пересечения определяет местоположение ИРИ 1 (х, у).
Из условия симметрии местоположений ведомых приемных постов 3, 4 точка пересечения гипербол будет лежать на линии симметрии (фиг.1).
1
1
В ходе испытаний местоположение ИРИ 1 выбирают на линии симметрии, а его координаты (х, у)' заранее определяют с высокой степенью точности, например с помощью спутниковой радионавигационной системы.
1
1
1
1
С помощью устройства РДС измеряют координаты ИРИ 1 (x, y) и сравнивают с заранее определенными (х, у)', а затем определяют точностные характеристики РДС.
Из выражения (1) при ψ1=ψ2=ψ среднеквадратическая погрешность измерения местоположения ИРИ составит
r
r0,
r0
Изменяя местоположения ИРИ, определяют границы рабочей зоны РДС, σσ где σ - предельное значение среднеквадратической погрешности измерения местоположения ИРИ, при которой имеет смысл функционирование РДС.
Таким образом, предложенный способ позволяет натурным методом оценивать точность определения местоположения ИРИ, проводить испытания опытного образца пассивной РДС при отсутствии в ее составе одного из приемных постов.