Вертолетная радиолокационная станция

Вертолетная радиолокационная станция

Реферат

 

Изобретение относится к радиолокационной технике, а именно к вертолетным радиолокационным станциям с синтезированной апертурой, предназначенным для обнаружения и определения координат объектов, расположенных над поверхностью земли, снегового или ледового покрова, а также для пеленгации источников излучения сложных фазоманипулированных (ФМн) сигналов. Достигаемым техническим результатом является расширение функциональных возможностей станции путем детектирования принимаемых ФМн-сигналов, точной и однозначной пеленгации источников их излучения в двух плоскостях. Станция содержит синхронизатор, передатчики, антенные переключатели, антенны, переключатель сектора обзора, приемники, генератор строб-импульсов, блоки обработки, индикатор, ключи и блок регистрации. 8 ил.

Изобретение относится к радиолокационной технике, а именно к вертолетным радиолокационным станциям с синтезированной апертурой, предназначенным для обнаружения и определения координат объектов, расположенных под поверхностью земли, снегового или ледового покрова, а также для пеленгации источников излучения сложных фазоманипулированных (ФМн) сигналов (радиодатчиков).

Известны вертолетные радиолокационные станции (авт. свид. NN 1109700, 1810859; G 01 S 13/04; патенты США NN 3550130, 3778835, G 01 S 3/52; патенты Франции NN 2060261, 1502412, G 01 S 3/52; Грибанов А.С. Радиоэлектронные средства наблюдения, размещаемые на вертолетах. "Зарубежная радиоэлектроника", 1991, N 12, с. 15...33 и другие).

Из известных станций наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является "Вертолетная радиолокационная станция" (авт. свид. N 1810859, G 01 S 13/04, 1991), которая и выбрана в качестве прототипа.

Устройство указанной вертолетной радиолокационной станции с синтезированной апертурой позволяет обнаружить и определить координаты объектов, расположенных под подстилающей поверхностью земли, снегового или ледового покровов с высокой угловой разрешающей способностью. При этом одновременно по цвету изображения можно судить о глубине расположения объектов под поверхностью.

Однако базовая станция не обеспечивает возможности для точного и однозначного определения координат источников излучения сложных ФМн-сигналов (радиодатчиков).

Решение данной задачи требует высокоточной координатометрии, что применительно к вертолету имеет свои особенности. Наличие вращающегося винта может быть использовано как положительный фактор для определения направления на источник излучения сложных ФМн-сигналов (радиодатчиков) с помощью пеленгационного устройства, антенны которого расположены на концах двух противоположных лопастей несущего винта. Определив направление на источник излучения ФМн-сигналов в двух плоскостях, и зная высоту полета вертолета, можно точно и однозначно определить его местоположение.

В качестве источников излучения ФМн-сигналов могут быть радиодатчики угнанных транспортных средств, чрезвычайных ситуаций техногенного, природного и экологического происхождения.

К чрезвычайным ситуациям техногенного характера относятся: - транспортные аварии (катастрофы); - пожары, взрывы; - аварии с выбросом радиоактивных веществ; - аварии с выбросом сильнодействующих ядовитых веществ; - аварии с выбросом биологически опасных веществ; - аварии на электроэнергетических системах; - аварии на коммунальных системах жизнеобеспечения; - аварии на очистных сооружениях; - гидродинамические аварии (прорывы плотин, дамб, шлюзов).

К чрезвычайным ситуациям природного характера относятся: - геофизически опасные явления (землетрясения, извержения вулканов); - геологически опасные явления (оползни, сели, лавины, обвалы, пыльные бури); - метеорологические опасные явления (ураганы, смерчи, ливни, цунами); - инфекционная заболеваемость людей и животных; - поражение сельскохозяйственных растений болезнями и вредителями.

К чрезвычайным ситуациям экологического характера относятся: - ситуации, связанные с изменениями состава суши (почв, недр, ландшафтов); - ситуации, связанные с изменением состава и свойств атмосферы (воздушной среды); - ситуации, связанные с изменением состава и свойств гидросферы (водной среды); - ситуации, связанные с изменением состава биосферы.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей станции путем детектирования принимаемых ФМн-сигналов, точной и однозначной пеленгации источников их излучения в двух плоскостях.

Поставленная цель достигается тем, что вертолетную радиолокационную станцию, содержащую последовательно включенные синхронизатор и генератор строб-импульсов, переключатель сектора обзора, индикатор и четыре канала, каждый из которых состоит из последовательно подключенных к выходу синхронизатора передатчика, антенного переключателя, вход-выход которого соединен с приемно-передающей антенной, а управляющий вход подключен к выходу переключателя сектора обзора, приемника, управляющий вход которого соединен с выходом генератора строб-импульсов, блока обработки, синхронизирующий вход которого соединен с выходом синхронизатора, и индикатора, синхронизирующий вход которого соединен с выходом синхронизатора, введены пятая и шестая приемные антенны, два ключа, пятый приемник и блок регистрации, причем к выходу пятой (шестой) приемной антенны последовательно подключены первый (второй) ключ, управляющий вход которого соединен с выходом переключателя сектора обзора, пятый приемник, третий и четвертый входы которого соединены с выходом первого и третьего антенных переключателей соответственно, и блок регистрации, пятая приемная антенна размещена над втулкой винта вертолета на его верхней части фюзеляжа, а шестая приемная антенна размещена на нижней части (фюзеляжа вертолета.

Структурная схема вертолетной радиолокационной станции представлена на фиг. 1. Взаимное расположение антенн на вертолете и радиодатчик (РД) показано на фиг. 2. Значения угловой разрешающей способности вертолетной радиолокационной станции при различных длинах волн на разных глубинах приведены на фиг. 3. Структурная схема пятого приемника представлена на фиг. 4. Принцип пеленгации источника излучения сложных ФМн-сигналов в двух плоскостях показан на фиг. 5. Частотная диаграмма, иллюстрирующая образование дополнительных (зеркальных и комбинационных) каналов приема, изображена на фиг. 6. Принцип детектирования ФМн-сигналов методом относительной фазовой манипуляции показан на фиг. 7. Структурная схема радиодатчика паводка (селя) представлена на фиг. 8.

Вертолетная радиолокационная станция содержит последовательно включенные синхронизатор 1 и генератор 7 строб-импульсов, переключатель 5 сектора обзора, индикатор 9 и четыре канала, каждый из которых состоит из последовательно подключенных к выходу синхронизатора 1 передатчика 2.1 (2.2-2.4), антенного переключателя 3.1 (3.2-3.4), вход-выход которого соединен с приемно-передающей антенной 4.1 (4.2-4.4), управляющий вход подключен к выходу переключателя 5 сектора обзора, приемника 6.1 (6.2-6.4), управляющий вход которого соединен с выходом генератора 7 строб-импульсов, и блока 8.1 (8.2-8.4) обработки, управляющий вход которого соединен с выходом синхронизатора 1, а выход подключен к индикатору 9, управляющий вход которого соединен с выходом синхронизатора 1. К выходу пятой 4.5 приемной антенны последовательно подключены первый ключ 10.1, управляющий вход которого соединен с выходом переключателя 5 сектора обзора, пятый приемник 6.5 и блок 11 регистрации. Выход шестой 4.6 приемной антенны через второй ключ 10.2, управляющий вход которого соединен с выходом переключателя 5 сектора обзора, подключен к второму входу пятого приемника 6.5, третий и четвертый входы которого соединены с выходами первого 3.1 и третьего 3.3 антенных переключателей соответственно, а второй, третий и четвертый выходы подключены к соответствующим входам блока 11 регистрации.

Приемно-передающие антенны 4.1-4.4 размещены на конце лопастей винта вертолета, приемная антенна 4.5 размещена над втулкой винта вертолета на его верхней части, а приемная антенна 4.6 размещена на нижней части фюзеляжа вертолета.

Приемник 6.5 содержит четыре пеленгационных канала, первый (второй) из которых состоит из последовательно подключенных к выходу первого 10.1 (второго 10.2) ключа первого 12 (второго 13) смесителя, второй вход которого соединен с первым выходом первого 16 (второго 17) гетеродина, второй вход которого соединен с выходом блока 18 поиска и первого 19 (второго 20) усилителя первой промежуточной частоты. Ко второму выходу первого гетеродина 16 последовательно подключены первый перемножитель 23, второй вход которого соединен со вторым выходом второго гетеродина 17. первый узкополосный фильтр 24, первый фазовый детектор 26, второй вход которого соединен с выходом первого опорного генератора 25, и управляющий блок 27, выход которого соединен со вторым входом первого гетеродина 16. К выходу первого усилителя 19 первой промежуточной частоты подключен селектор 28, состоящий из последовательно подключенных к выходу усилителя 19 первой промежуточной частоты удвоителя частоты 29, первого измерителя 30 ширины спектра, блока 32 сравнения, второй вход которого через второй измеритель 31 ширины спектра соединен с выходом усилителя 19 первой промежуточной частоты, первого порогового блока 33, второй вход которого через первую линию задержки 34 соединен с его выходом, и третьего ключа 35, второй вход которого соединен с выходом усилителя 19 первой промежуточной частоты, коррелятор 36, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя 20 первой промежуточной частоты, второй пороговый блок 37, пятый ключ 44, второй вход которого соединен с выходом узкополосного фильтра 24, и первый фазометр 45, выход которого является вторым II выходом приемника. К выходу усилителя 20 первой промежуточной частоты последовательно подключены второй перемножитель 38, второй вход которого соединен с выходом ключа 35, и второй узкополосный фильтр 39, выход которого соединен со вторым входом фазометра 45. К выходу ключа 35 последовательно подключены четвертый ключ 40, второй вход которого соединен с вых. порог. блока 37, вторая линия задержки 42 и второй фазовый детектор 43, второй вход которого соединен с выходом ключа 40, а выход является первым выходом приемника. К выходу ключа 40 последовательно подключены пятый смеситель 47, второй вход которого соединен с выходом третьего гетеродина 46, и усилитель 48 второй промежуточной частоты.

Третий (четвертый) пеленгационный канал состоит из последовательно подключенных к первому 3.1 (третьему 3.3) антенному переключателю третьего 14 (четвертого 15) смесителя, второй вход которого соединен с первым выходом первого гетеродина 16, третьего 21 (четвертого 22) усилителя первой промежуточной частоты, третьего 49 (четвертого 50) перемножителя, второй вход которого соединен с выходом усилителя 48 второй промежуточной частоты, и третий 51 (четвертый 52) узкополосный фильтр. К третьему узкополосному фильтру 51 последовательно подключены пятый перемножитель 53, второй вход которого соединен с выходом узкополосного фильтра 52, пятый узкополосный фильтр 54 и второй фазометр 57, второй вход которого соединен с выходом второго опорного генератора 59, а выход является третьим III выходом приемника. К выходу узкополосного фильтра 52 последовательно подключены третья линия задержки 55, третий фазовый детектор 56, второй вход которого соединен с выходом узкополосного фильтра 52, и третий фазометр 58, второй вход которого соединен с выходом опорного генератора 59, а выход является четвертым выходом приемника. Двигатель 60 кинематически связан с винтом вертолета и опорным генератором 59.

Вертолетная радиолокационная станция с синтезированной апертурой обеспечивает обнаружение и определение координат объектов, расположенных под поверхностью земли, снегового или ледового покрова. В результате на четырехцветном индикаторе 9 можно наблюдать послойное изображение подповерхностной структуры и расположенные в этой структуре объекты с высокой угловой разрешающей способностью. Причем цвет изображения объектов определяется их глубиной, которая увеличивается с увеличением длины рабочей волны (фиг. 3).

Использование вертолетной радиолокационной станции с синтезированной апертурой с антеннами, расположенными на концах вращающихся лопастей несущего винта и работающих на разных частотах, позволяет получить результаты, недостижимые в обычных вертолетных радиолокационных станциях с синтезированной апертурой с одной антенной, расположенной на конце вращающейся лопасти при работе на одной частоте.

Пеленгация источников излучения сложных ФМн-сигналов (радиодатчиков) в вертикальной (угломестной) плоскости осуществляется фазовым методом, при котором разность фаз ₁ сигналов, принимаемых антеннами 4.5 и 4.6, определяется выражением (фиг. 5) где d - расстояние между приемными антеннами 4.5 и 4.6 (измерительная база); - длина волны; - угол прихода радиоволн (угол места).

Однако фазовому методу пеленгации свойственно противоречие между требованиями точности измерений и однозначности отсчета угла . Действительно, согласно приведенному выражению фазовая система тем чувствительнее к изменению угла , чем больше относительный размер базы d/ . Но с ростом d/ уменьшается значение угловой координаты, при котором разность фаз ₁ превосходит значение 2, то есть наступает неоднозначность отсчета. Неоднозначность пеленгации источника излучения ФМн-сигналов фазовым методом в вертикальной (угломестной) плоскости устраняется корреляционной обработкой канальных ФМн-сигналов на первой промежуточной частоте. Причем максимум корреляционной функции R(₀) соответствует зоне однозначности, то есть области, где разность фаз ₁ изменяется на величину, меньшую 2. Пеленгация источников излучения ФМн-сигналов в горизонтальной (азимутальной) плоскости осуществляется дифференциально-фазовым методом с использованием обусловленной эффектом Доплера фазовой модуляции, возникающей при круговом вращении приемно-передающих антенн 4.1 и 4.3 вокруг приемной антенны 4.5. При этом фаза огибающей модуляции сигналов зависит от направления на источник излучения. Так как антенны 4.1 и 4.3 то приближаются к источнику, то удаляются от него, возникает эффект Доплера, вызывающий пространственно-фазовую модуляцию принимаемых ФМн-сигналов. Фаза сигналов подвижных антенн 4.1 и 4.3 будет отличаться от фазы сигнала неподвижной антенны 4.5 на величину (фиг. 5) где S = Rcos(2F-) - разность хода радиоволн от антенны 4.1 (4.3) до антенны 4.5; = 2F - скорость вращения антенн 4.1 и 4.3 вокруг антенны 4.5 (скорость вращения винта вертолета); R - радиус окружности, на которой расположены антенны 4.1 и 4.3; - пеленг на источник излучения ФМн-сигналов.

Неоднозначность пеленгации источников излучения ФМн-сигналов дифференциально-фазовым методом в горизонтальной (азимутальной) плоскости устраняется автокорреляционной обработкой канальных ФМн-сигналов.

Устранение неоднозначности пеленгации источников излучения ФМн-сигналов в двух плоскостях обеспечивается дополнительно, кроме того, последовательным посекторным просмотром поверхности Земли, над которой пролетает вертолет.

Местоположение источников излучения ФМн-сигналов (радиодатчиков) осуществляется с использованием измеренных значения угла места , азимута и высоты полета вертолета.

Определение типа источника излучения ФМн-сигналов (радиодатчик стихийного или экологического бедствия, радиодатчик паводка или селя, радиодатчик угнанного транспортного средства, радиобуй судна или самолета, потерпевшего аварию и т.д.) осуществляется по модулирующему коду M(t), который выделяется из принимаемого ФМн-сигнала путем его детектирования методом относительной фазовой манипуляции (фиг. 7).

Вертолетная радиолокационная станция работает следующим образом.

Вырабатываемые в синхронизаторе 1 импульсы запускают четыре передатчика 2.1-2.4 и управляют четырьмя блоками обработки сигналов 8.1-8.4. Импульс синхронизатора 1 также управляет работой генератора 7 строб-импульсов и цветного индикатора 9. Генератор 7 вырабатывает импульс, положение которого во времени и длительность определяют положение и протяженность наблюдаемого элемента земной поверхности по дальности. Этот импульс и подается на блоки обработки.

Каждый передатчик работает на своей длине волны, которая определяет глубину проникновения электромагнитного излучения под подстилающую поверхность. Зондирующие импульсы с передатчиков 2.1-2.4 поступают на свои антенны 4.1-4.4, каждая из которых расположена на конце лопасти несущего винта вертолета (фиг. 2). Каждая антенна, расположенная на конце вращающейся лопасти, подключается к своему передатчику и приемнику только в момент прохождения определенного заранее установленного сектора обзора. Это осуществляется с помощью переключателя 5 сектора обзора, который представляет собой электрический контакт, выполненный в виде четырех щеток, расположенных под соответствующими лопастями, перемещающихся в процессе вращения по неподвижному токопроводящему сегменту, который, в свою очередь, может устанавливаться в фиксированном положении вокруг оси винта. Каждый передатчик и приемник подключаются к антенне только в период прохождения соответствующей щетки по сегменту. Положение сегмента определяет положение сектора обзора в пространстве. С антенн 4.1-4.4 сигналы излучаются в направлении подстилающей поверхности. Отраженные от целей сигналы принимаются антеннами 4.1-4.4 и через антенные переключатели 3.1-3.4 подаются на приемники 6.1-6.4, а затем на блоки обработки 8.1-8.4, в которых осуществляется обработка принятых сигналов по алгоритму синтезированной апертуры. В этих же блоках учитывается эффект изменения дальности от антенны до цели, вызванный перемещением антенны по окружности в процессе синтезирования, В блоках 8.1-8.4 обрабатываются сигналы, принятые только с определенного участка дальности, положение и протяженность которого определяется стробирующим импульсом, подаваемым с генератора 7 строб-импульсов. С блоков обработки 8.1-8.4 сигналы поступают на индикатор 9 с цветным изображением, причем, сигналы с каждого блока обработки соответствуют изображению в определенном цвете.

При возникновении чрезвычайных ситуаций автоматически включаются соответствующие радиодатчики. При аварии самолетов, вертолетов и судов автоматически включаются соответствующие радиобуи. При несанкционированном использовании транспортных средств также включаются соответствующие радиодатчики. Указанные радиодатчики и радиобуи излучают ФМн-сигналы в определенном диапазоне на разных частотах, отличных от частот передатчиков 2.1-2.4. Принимаемые ФМн-сигналы: u₁(t) = U₁cos[2(f_cf)t+_k(t)+₁], u₂(t) = U₂cos[2(f_cf)t+_k(t)+₂], где U₁ U₄,f_c,₁,₂,T_c - амплитуды, несущая частота, начальные фазы и длительность сигналов; - нестабильность несущей частоты, вызванная различными дестабилизирующими факторами; _k = {0,} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t) (фиг. 7,а), причем _k = const при k_u<t<(k+1)_u и может изменяться скачком при t = k_и, то есть на границах между элементарными посылками {k = 1, 2, ... N-]); _u,N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью T_c(T_c= N_u) с выходов приемных антенн 4.5, 4.6, 4.1 и 4.3 поступают через ключи 10.1 и 10.2 и антенные переключатели 3.1 и 3.3 соответственно на первые входы смесителей 12-15, на вторые которых подаются напряжения гетеродинов 16 и 17: u_г1(t) = U_г1cos(2f_г1t+t²+_г1), u_г2(t) = U_г2cos(2f_г2t+t²+_г2), 0tT_П, где U_г1, U_г2, f_г1, f_г2, _г1, _г2 - амплитуды, частоты, начальные фазы напряжений гетеродинов; причем частоты f_Г1 f_Г2 гетеродинов 16 и 17 разнесены на удвоенное значение первой промежуточной частоты (фиг. 6) f_Г2 - f_Г1 = 2f_ПР1 и выбраны симметричными относительно частоты f_с принимаемого сигнала f_с - f_Г1 = f_Г2 - f_с = f_ПР1.

Это обстоятельство приводит к удвоению числа дополнительных (зеркальных и комбинационных) каналов приема, но одновременно создает благоприятные условия для их подавления корреляционной обработкой канальных напряжений.

Знаки "+" и "-" перед величиной соответствуют диаметрально противоположным положениям антенн 4.1 и 4.3 на концах двух противоположных лопастей несущего винта вертолета.

Просмотр заданного частотного диапазона D_f, в котором находятся частоты радиодатчиков и радиобуев, осуществляется с помощью блока 18 поиска, который периодически с периодом T_п по пилообразному закону перестраивает частоты f_г1 и f_г2 гетеродинов 16 и 17 На выходах смесителей 12-15 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 19-22 выделяются напряжения только первой промежуточной частоты: где K₁ - коэффициент передачи смесителей; f_пр1 = f_с - f_г1 = f_г2 - f_с - первая промежуточная частота; - скорость перестройки гетеродинов 16 и 17 (скорость просмотра заданного частотного диапазона); _пр1 = ₁- _г1; _пр2 = ₂- _г2. Эти напряжения представляют собой сложные сигналы с комбинированной фазовой манипуляцией и линейной частотной модуляцией (ФМн-ЛЧМ).

Напряжение u_пр1(t) с выхода усилителя 19 первой промежуточной частоты поступает на вход селектора 28, состоящего из удвоителя частоты 29, измерителей ширины спектра 30 и 31, блока 32 сравнения, порогового блока 33, линии задержки 34 и ключа 35.

На выходе удвоителя частоты 29 образуется напряжение в котором фазовая манипуляция уже отсутствует.

Ширина спектра ФМн-сигнала определяется длительностью _u его элементарных посылок тогда как ширина спектра гармонического колебания определяется длительностью сигнала Так как в блоке сравнения 32 сравниваются значения ширины спектра ФМн-сигнала первой промежуточной частоты и его второй гармоники, то принудительная линейная частотная модуляция не вносит существенных изменений в указанные соотношения.

Ширина спектра f₁ напряжения u_пр1(t) измеряется с помощью измерителя 31 ширины спектра, а ширина спектра f₁ напряжения u_пр2(t) измеряется с помощью измерителя 3 ширины спектра. При удвоении частоты (фазы) ФМн-сигнала ширина его спектра "свертывается" в N раз (N = f₁/f₂). Это обстоятельство и позволяет обнаружить ФМн-сигнал и отселектировать его от других сигналов и помех.

Напряжения U₁₁ и U₂₂, пропорциональные f₁ и f₂, с выходов измерителей 31 и 30 ширины спектра поступают на два входа блока 32 сравнения. Так как U₁₁ >> U₂₂, то на выходе блока 32 сравнения формируется напряжение, которое превышает пороговое напряжение U_пор1 в пороговом блоке 33. При превышении порогового напряжения _пор1, а это происходит только при обнаружении ФМн-сигнала, в пороговом блоке 33 формируется постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход ключа 35 и открывает его. В исходном состоянии ключи 35, 40 и 44 всегда закрыты. Постоянное напряжение с выхода порогового блока 33 одновременно через линию задержки 34 поступает на управляющий вход порогового блока 33, а также на управляющие входы блока 18 поиска и опорного генератора 25 При этом блок 18 поиска выключается, а опорный генератор 25 включается на время анализа обнаруженного ФМн-сигнала и пеленгации источника его излучения, которое определяется временем задержки _з1 линии задержки 34.

При прекращении перестройки гетеродинов 16 и 17 усилителями 19-22 первой промежуточной частоты выделяются следующие напряжения Со вторых входов гетеродинов 16 и 17 напряжения u_г1(t) и u_г2(t) подаются на два входа перемножителя 23, на выходе которого образуется напряжение u_г(t) = U_гcos(4f_пр1t+_г), где K₂ - коэффициент передачи перемножителя; f_г2 - f_г1 = 2f_пр1; _г = _г2-_г1. Это напряжение выделяется узкополосным фильтром 24.

Для поддержания симметричности частот f_г2 и f_г1 гетеродинов 16 и 17 относительно несущей частоты f_с обнаруженного ФМн-сигнала используется система фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), состоящая из опорного генератора 25, фазового детектора 26, узкополосного фильтра 24 и управляющего блока 27. При этом опорное напряжение u₀₁(t) = U₀₁cos(2f₀₁t+₀₁), где U₀₁,f₀₁,₀₁ - амплитуда, частота и начальная фаза опорного напряжения; f₀₁ = 2f_пр1, с выхода опорного генератора 25 поступает на первый вход фазового детектора 26, на второй вход которого подается гармоническое напряжение U_г(t) с выхода узкополосного фильтра. Если указанные напряжения отличаются друг от друга по частоте и фазе, то на выходе фазового детектора 26 образуется управляющее напряжение. Причем амплитуда и полярность этого напряжения зависят от степени и направления отклонения удвоенного значения первой промежуточной частоты 2f_пр1 от частоты f₀₁ опорного генератора 25. Управляющее напряжение через управляющий блок 27 воздействует на частоту f_г1 гетеродина 16, изменяя (подстраивая) ее так, чтобы выполнялось следующее равенство и симметричность f_г2 - f_г1 = 2f_пр1 = f₀₁, f_с - f_г1 = f_г2 - f_с = f_пр1.

Следовательно, указанные равенство и симметричность частот гетеродинов 16 и 17 контролируется системой ФАПЧ по частоте ₀₁ опорного генератора 25, которая выбирается равной удвоенному значению первой промежуточной частоты (2f_пр1 = f₀₁). Причем удвоенное значение первой промежуточной частоты 2f_пр1 всегда остается фиксированной, а значение первой промежуточной частоты f_пр1 может изменяться в сравнительно больших пределах.

Напряжения U_пр5(t) и U_пр6(t) с выходов усилителей 19 и 20 первой промежуточной частоты через ключ 35 и непосредственно поступают на два входа перемножителя 38, на выходе которого образуется гармоническое колебание u₆(t) = U₀cos(4f_пр1t+_г+₁), где 2f_пр1 = f_г2 - f_г1; _г = _г2- _г1; - фазовый сдвиг, определяющий направление на радиодатчик в вертикальной (угломестной) плоскости; которое выделяется узкополосным фильтром 39 и поступает на первый вход фазометра 45.

Напряжение U_пр5(t) и U_пр6(t) одновременно поступают на два входа коррелятора 36. Получаемая на выходе коррелятора 36 взаимно корреляционная функция R₁() имеет максимум при значении где t₁, t₂ - время прохождения сигналом расстояния от радиодатчика (РД) до приемных антенн 4.5 и 4.6 соответственно; c - скорость распространения радиоволн.

При этом пороговый уровень U_пор2 в пороговом блоке 37 превышается только при максимальном значении корреляционной функции R₁(₀) и не превышается при значениях , соответствующих боковым лепесткам корреляционной функции R₁(). Корреляционная функция сложных ФМн-сигналов имеет замечательное свойство: сравнительно высокий уровень главного лепестка и относительно низкий уровень боковых лепестков. Причем высокий уровень главного лепестка, то есть максимум корреляционной функции R₁(₀) соответствует зоне однозначности, то есть области, где разность фаз ₁ изменяется на величину, меньшую 2. При этом пороговое напряжение U_пор2 в пороговом блоке 37 превышается только при максимальном значении корреляционной функции R₁(₀) и не превышается при значениях , соответствующих боковым лепесткам корреляционной функции R₁(). При превышении порогового уровня U_пор2 в пороговом блоке 37 формируется постоянное напряжение, которое поступает на управляющие входы ключей 40 и 44 и открывают их. При этом гармоническое напряжение U_г(t) с выхода узкополосного фильтра 24 через открытый ключ 44 поступает на второй вход фазометра 45, где измеряется фазовый сдвиг ₁. Измеренный фазовый сдвиг ₁ поступает в блок регистрации 11.

Ширина спектра f₁ принимаемых антеннами 4.5 и 4.6 ФМн-сигналов, как уже отмечалось, определяется длительностью _u их элементарных посылок Тогда как ширина спектра f₂ гармонического колебания U₆(t) определяется длительностью T_с сигналов Следовательно, при перемножении ФМн-сигналов на первой промежуточной частоте U_пр5(t) и U_пр6(t) их спектр "сворачивается" в N раз (f₁/f₂ = N) и переносится на удвоенное значение первой промежуточной частоты, равное разности частот f_г2 и f_г1 гетеродинов 16 и 17 (2f_пр1 = f_г2 - f_г1). Это обстоятельство дает возможность выделить гармоническое колебание U₆(t) с помощью узкополосного фильтра 39, отфильтровав при этом значительную часть шумов и помех, и повысив тем самым реальную чувствительность бортового приемника 6.5 при пеленгации радиодатчиков в вертикальной (угломестной) плоскости.

Кроме того, фазовые измерения осуществляются на стабильной частоте, равной удвоенному значению первой промежуточной частоты 2f_пр1 = f_г2 - f_г1, нестабильность f несущей частоты f_с, частот f_г2 и f_г1 гетеродинов 16 и 17, а также фазовая манипуляция не оказывают влияние на результаты фазовых измерений. Для поддержания стабильности частоты 2f_пр1 = f₀₁ используется система ФАПЧ.

Следовательно, бортовой приемник 6.5 инвариантен к виду манипуляции принимаемых сложных сигналов и нестабильности их несущей частоты. Он обеспечивает точную и однозначную пеленгацию источника излучения ФМн-сигналов (радиодатчика) в вертикальной (угломестной) плоскости.

Напряжение U_пр5(t) с выхода усилителя 19 первой промежуточной частоты через открытые ключи 35 и 40 поступают на два входа фазового детектора 43, причем на один из них через линию задержки 42, время задержки _з2 которой выбирается равной длительности _u элементарной посылки (_з2 = _u) (фиг. 7, в). Для выделения модулирующего кода M(t) (фиг. 7,а) из принимаемого ФМн-сигнала U_пр5(t) на первой промежуточной частоте используется метод относительной фазовой манипуляции, при котором для каждой последующей элементарной посылки опорным напряжением служит предыдущая посылка. Фазы предыдущей и последующей посылок сравниваются в фазовом детекторе 43. В результате детектирования принимаемого сигнала ФМн-сигнала на первой промежуточной частоте U_пр5(t) (фиг. 7,в) на выходе автокоррелятора, состоящего из линии задержки 42 и фазового детектора 43, образуется аналог M'(t) (фиг. 7,г) модулирующего кода M(t) (фиг. 7,а), который фиксируется блоком 11 регистрации. При этом каждой радиодатчик, срабатывающий при возникновении чрезвычайной ситуации того или иного характера, имеет свой персональный модулирующий код, который состоит из адресной и информационной части. Адресная часть состоит из n элементарных посылок и используется для передачи сведений, например, о характере чрезвычайной ситуации и ее