ТРЕХПОЗИЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КООРДИНАТ ИСТОЧНИКОВ РАДИОИЗЛУЧЕНИЙ

Предлагаемое устройство относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения местоположения источников радиоизлучений.
Известен "Измеритель координат подвижных объектов" по патенту и на полезную модель №9973 (бюллетень №5 от 1999 г.), содержащий каналы приема и измерения параметров сигнала, вычислитель координат и индикатор, в котором координаты подвижных объектов определяются по их радиоизлучениям. Однако данное устройство обладает недостатком - низкой технологичностью.
Известна также "Система мониторинга подвижных объектов" по патенту и на полезную модель №24U26 (бюллетень №20 от 2002 г.), содержащая подвижные объекты, центр контроля и управления и ретрансляторы, в которой контроль и слежение за подвижными объектами производится методом радиопеленгации. Недостатком этой системы является ее сложность.
Наиболее близкой по технической сути к предлагаемому устройству является "Обращенная разностно-дальномерная система измерения координат источника радиоизлучении", описанная в книге "Справочник по радиолокации", перевод с английского под общей редакцией Трофимова К.Н., редактор Сколник М., Москва, "Советское радио", 1978г., том 4, стр.204, рис.6 и принятая за прототип.
Функциональная схема прототипа представлена на фиг.1, где приняты следующие обозначения:
1 - источник радиоизлучений;
1, 2, 3
2 - радиоретрансляторы;
3 - пункт обработки информации;
1, 2, 3
4, 8 - передатчики;
1, 2, 3
1, 2, 3
5, 6, 9, 10 - антенны
1, 2, 3
7, 11 - приемники;
12 - измеритель временных интервалов;
13 - микроэлектронная вычислительная машина (ЭВМ);
14 - индикатор.
1, 2, 3
Устройство-прототип содержит источник радиоизлучений 1, в котором последовательно соединены передатчик 4 и антенна 5, три радиотранслятора 2, в каждом из которых последовательно включены антенна 6, приемник 7, передатчик 8 и антенна 9 и пункт обработки информации 3, в котором последовательно соединены антенна 10, приемник 11, измеритель временных интервалов 12, микро ЭВМ 13 и индикатор 14.
1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3
Устройство-прототип работает следующим образом. Источник радиоизлучений 1 излучает с помощью передатчика 4 и антенны 5 радиосигналы. Эти сигналы принимаются радиоретрансляторами 2) с помощью антенн 6 и приемников 7 и ретранслируются (передаются) с помощью передатчиков 8 и антенн 9 далее на пункт обработки информации 3. На пункте обработки информации 3 сигналы с ретрансляторов 2 принимаются с помощью антенны 10 и приемника 11 и подаются на измеритель временных интервалов 12, который измеряет между ними временные задержки, обусловленные различным расстоянием прохождения радиоволн от источника радиоизлучений 1 через ретрансляторы 2 до пункта обработки информации 3. Далее по этим сигналам с измерителя 12, несущим информацию о временных
задержках между сигналами (т.е. о расстояниях от источника радиоизлучений 1 по пункта обработки информации 3), рассчитываются, с помощью микро ЭВМ 13 по методу радиопеленгации географические координаты источника радиоизлучений 1. Эти координаты подаются затем с микро ЭВМ 13 на индикатор 14 для визуального отображения.
Однако устройство-прототип обладает недостатком: низкой точностью измерения координат источника радиоизлучений.
G целью повышения точности измерения координат источника радиоизлучении в устройство-прототип, содержащее источник радиоизлучений, три радиоретранслятора и пункт обработки информации, при этом источник радиоизлучений содержит последовательно соединенные первый передатчик и первую антенну, каждый радиоретранслятор содержит последовательно включенные вторую антенну и первый приемник, последовательно соединенные второй передатчик и третью антенну, пункт обработки информации содержит последовательно включенные четвертую антенну и второй приемник, последовательно соединенные микроЭВМ и индикатор, дополнительно введены в каждом радиоретрансляторе последовательно включенные пятая антенна, третий приемник и измеритель временных интервалов, при этом выход измерителя временных интервалов соединен со входом второго передатчика, второй вход измерителя временных интервалов подключен к выходу первого приемника, а в пункте обработки информации выход второго приемника соединен со входом микроЭВМ.
Функциональная схема предлагаемого устройства представлена на фиг.2, где приняты следующие обозначения:
1 - источник радиоизлучений;
1, 2, 3
2 - радиоретрансляторы;
3 - пункт обработки информации;
1, 2, 3
4, 11 - передатчики;
1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3
5, 6, 10, 12, 13, 13 - антенны;
1, 2, 3
1, 2, 3
7, 9, 14 - приемники;
1, 2, 3
8 - измерители временных интервалов;
15 - микроэлектронная вычислительная машина (ЭВМ);
16 - индикатор.
1, 2, 3
Предлагаемое устройство содержит источник радиоизлучении 1, в котором последовательно соединены передатчик 4 и антенна 5, три радиоретранслятора 2, в каждом из которых последовательно включены антенна 6, приемник 7, измеритель временных интервалов 8, передатчик 11 и антенна 12, а также последовательно соединены антенна 10 и приемник 9, выход которого подключен ко второму входу измерителя временных интервалов 8, и пункт обработки информации 3, в котором последовательно соединены антенна 13, приемник 14, микро ЭВМ 15 и индикатор 16.
1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Источник радиоизлучений 1 излучает с помощью передатчика 4 и антенны 5 радиосигналы. Эти сигналы принимаются радиоретрансляторами 2 с помощью антенн 6, и приемников 7. Одновременно радиоретрансляторы 2, принимают также с помощью антенн 10 и приемников 9 сигналы (метки единого времени) со спутников от спутниковой системы навигации (типа "Глонас"). Сигналы с приемников 7 и приемников 9 подаются затем на измерители временных интервалов
1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3
8 которые измеряют между ними время задержки, несущее информацию о дальности от каждого ретранслятора 2 до источника радиоизлучений 1. Далее сигналы с измерителя временных интервалов 8 поступают на передатчики 11 и излучаются с помощью антенн 12, в направлении пункта обработки информации 3. Пункт обработки информации 3 принимает с помощью антенны 13 и приемника 14 эти сигналы от ретрансляторов 2 и рассчитывает по ним с помощью микро ЭВМ 15 по методу радиопеленгации географические координаты источника радиоизлучений 1. Эти координаты подаются затем с микро ЭВМ 15 на индикатор 16 для визуального отображения.
Предлагаемое устройство реализуется на базе блоков и элементов, широко известных из технической литературы. Например, измеритель временных интервалов 8 можно выполнить в виде ждущего мультивибратора, который запускается метками (импульсами) единого времени с приемника 9, а срывается импульсами с приемника 7.
Техническая эффективность предлагаемого устройства, в сравнении с прототипом, заключается в том, что оно обладает более высокой точностью измерения координат источника радиоизлучений. Это объясняется следующим.
В устройстве-прототипе, представляющем собой обращенную разностно-дальномерную систему, координаты источника радиоизлучений измеряются методом радиопеленгации на основе вычисления времени запаздывания сигнала с трех ретрансляторов друг относительно друга на пункте обработки информации. При этом, точность определения координат получается невысокой из-за больших ошибок, обусловленных случайным характером и
нестабильностью во времени паразитных задержек сигналов при ретрансляции.
В предлагаемом устройстве, представляющем собой обращенную псевдодальномерную систему, координаты источника радиоизлучений измеряются методом радиопеленгации на основе вычислений временного запаздывания сигналов на трех ретрансляторах относительно меток единого времени, приходящих со спутников от спутниковой системы радионавигации, на пункте обработки информации. При этом исключаются большие ошибки в определении координат источника радиоизлучений, обусловленные случайным характером и нестабильностью во времени паразитных задержек сигналов при ретрансляции, т.к. ретрансляторы передают не сам сигнал от источника радиоизлучений (как в прототипе), а его временное запаздывание (задержку) относительно меток единого времени от спутниковой системы радионавигации.