Способ пеленгации радиосигналов и пеленгатор радиосигналов

Способ пеленгации радиосигналов и пеленгатор радиосигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для одновременного пеленгования радиосигналов нескольких источников радиоизлучений (ИРИ) в условиях изменяющейся интенсивности и формы спектральной плотности сигналов на интервале пеленгования, а также в условиях существенного взаимного влияния антенных элементов (АЭ) на форму диаграмм направленности (ДН) каждого из них при совместной работе в антенной системе (АС) пеленгатора.

Известен способ пеленгации радиосигналов, включающий прием радиосигналов кольцевой антенной решеткой, преобразование радиосигналов многоканальным приемником, измерение разностей фаз между преобразованными сигналами, принятыми отдельными парами АЭ кольцевой решетки, сравнение всех измеренных разностей фаз между преобразованными сигналами, по которым судят о значении пеленга [1].

Известен также многоканальный пеленгатор, содержащий многоэлементную антенную решетку, коммутатор, входы которого соединены с выходами соответствующих АЭ антенной решетки, а пара выходов - с парой входов двухканального приемника, пара выходов которого соединена с парой входов измерителя разности фаз, выход которого соединен с вычислителем пеленга [2].

Недостатком способа и устройства является невысокое качество пеленгования в условиях изменяющейся интенсивности и формы спектральных плотностей пеленгуемых сигналов в процессе пеленгования, а также в условиях существенного взаимного влияния АЭ на форму ДН каждого из них при совместной работе в АС пеленгатора.

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому способу пеленгации и пеленгатору, принятыми за прототип, является способ пеленгации радиосигналов и многоканальный пеленгатор [3]. Способ-прототип включает прием радиосигналов АС, состоящей из N элементов в количестве не менее трех и образующих Р пар не менее двух, последовательное во времени преобразование сигналов от каждой пары АЭ двухканальным приемником для получения спектральных характеристик, выполненным с общим гетеродином для обоих каналов, получение спектральных характеристик сигналов на выходе каждого канала для каждой пары АЭ путем попарного измерения на совпадающих интервалах времени комплексных спектров сигналов на выходах каждого канала, разделение комплексных спектров на выбранные частотные поддиапазоны, запоминание спектров сигналов, определение свертки комплексно-сопряженных спектров для каждого частотного поддиапазона, получая комплексные амплитуды сигналов для каждого канала и частотного поддиапазона, осуществление преобразования Фурье по всем каналам, по совокупности которых формируется двумерный угловой спектр, соответствующий радиосигналу для выбранного частотного поддиапазона, выделение максимального модуля компоненты двумерного углового спектра и суждение по значениям аргументов максимального модуля компоненты об азимуте и угле наклона фронта волны радиосигнала.

Многоканальный пеленгатор-прототип содержит антенную систему, состоящую из N АЭ в количестве не менее трех, коммутатор, подсоединенный к ней, двухканальный приемник, подсоединенный к коммутатору и выполненный с общим гетеродином для первого и второго каналов, выходы которых подключены к последовательно соединенным аналого-цифровому преобразователю, блоку преобразования Фурье, запоминающему устройству компонент спектра, вычислителю сверток, выполненными двухканальными соответственно с первым и вторым каналами, вычислитель пеленга, выполненный с возможностью вычисления азимута и угла наклона фронта волны радиосигнала с учетом фазовой разноканальности двухканального приемника и подсоединенный своим входом к выходу вычислителя сверток, генератор синхроимпульсов, подсоединенный к управляющему входу коммутатора и к синхровходам аналого-цифрового преобразователя, блока преобразования Фурье, запоминающего устройства компонент спектра, вычислителя сверток и вычислителя пеленга.

Недостатком этого способа пеленгации и пеленгатора является низкая точность пеленгования сигналов с изменяющимися в процессе пеленгования интенсивностью и формой спектра. К таким сигналам можно отнести широкий класс сигналов с линейной амплитудой и частотной модуляцией, сигналов с подавленной несущей типа SSB, USB, LSB, импульсных сигналов, а также сигналов систем связи с частотным разделением каналов, активируемых голосом.

Дело в том, что в прототипе при выполнении операции свертки комплексно-сопряженных спектров для каждого частотного радиоканала используются все спектральные составляющие, относящиеся к данному частотному радиоканалу независимо от их относительного уровня, т.е. независимо от формы распределения спектра сигнала в данном частотном поддиапазоне. Поэтому если число спектральных составляющих с относительно высокой интенсивностью на данном интервале измерения составляет незначительную долю от общего числа спектральных составляющих, априорно отнесенных к данному частотному радиоканалу, то в этом случае число спектральных составляющих с малым уровнем полезного сигнала или вообще содержащих только шум будет преобладающим при вычислении свертки, а следовательно, и качество вычисления свертки будет невысоким. Кроме того, при последующем нормировании комплексных амплитуд сигнала вес каждой комплексной амплитуды при формировании двумерного углового спектра сигнала в k-ом радиоканале одинаков для всех пар АЭ независимо от уровня сигналов, принимаемых при подключении той или иной пары АЭ к двухканальному приемнику в процессе пеленгования. Поэтому когда в процессе измерения параметров комплексных спектров для различных пар АЭ интенсивность и форма спектра пеленгуемого сигнала меняется, то достоверность оценки комплексной амплитуды (точнее ее фазы, содержащей информацию о пеленге) для пар АЭ с относительно малым уровнем сигнала мала, а их вес при формировании двумерного углового спектра одинаков со всеми остальными парами, что в целом приводит к снижению точности пеленгования таких сигналов. С другой стороны, при определенных соотношениях между размерами всенаправленных АЭ и их взаимном расположении в АС на некоторых участках рабочего диапазона частот происходит взаимное влияние АЭ друг на друга и соответствующее приобретение ими направленных свойств при совместной их работе в АС. Это в свою очередь приводит к перепаду в соотношении сигнал/шум в различных антенных элементах в зависимости от направления пеленгуемого сигнала, который может достигать значений 10-15 дБ даже при постоянной интенсивности излучаемого сигнала. В этих случаях качество пеленгования в прототипе будет определяться в значительной степени качеством приема сигналов в антенных элементах с наименьшим соотношением сигнал/шум, что также приводит в целом к снижению точности пеленгования.

Целью настоящего изобретения является повышение точности пеленгования.

Для достижения поставленной цели предлагается способ пеленгации, включающий прием радиосигналов АС, состоящей из N АЭ в количестве образующих Р пар не менее двух, последовательное во времени преобразование сигналов от каждой пары АЭ двухканальным приемником для получения спектральных характеристик, выполненным с общим гетеродином для обоих каналов, получение спектральных характеристик сигналов на выходе каждого канала для каждой пары АЭ путем попарного измерения на совпадающих интервалах времени комплексных спектров сигналов на выходах каждого канала, разделение комплексных спектров на выбранные частотные поддиапазоны, запоминание спектров сигналов, вычисление для каждой пары АЭ и для каждого частотного поддиапазона комплексного взаимного спектра между сигналами на выходах двухканального приемника, вычисление для каждого частотного поддиапазона функции двух аргументов: азимута и угла наклона фронта волны радиосигнала с учетом фазовой разноканальности двухканального приемника и суждение по значениям аргументов для максимальной величины этой функции об азимуте и угле наклона фронта волны радиосигнала, согласно изобретению, между вычислением комплексного взаимного спектра и вычислением функции двух аргументов выделяют для каждой пары АЭ и каждого частотного поддиапазона спектральные составляющие комплексного взаимного спектра, превышающие установленный пороговый уровень, и отбирают из комплексных спектров сигналов на выходах каждого канала те спектральные составляющие, из которых были сформированы выделенные спектральные составляющие комплексного взаимного спектра, вычисляют функцию двух аргументов с учетом пеленговой информации, содержащейся в двумерных диаграммах направленности по мощности АЭ, весовых коэффициентов измерений для каждой пары АЭ и амплитудной разноканальности двухканального приемника, а число АЭ АС, число образующих ими пар, формы амплитудных и фазовых диаграмм и взаимное расположение АЭ выбирают таким образом, чтобы при вычислении опорной функции по формуле:

ее значения удовлетворяли следующим условиям:

F_o(θ=θ_u±Δθ_m, β=β_u±Δβ_m, λ_мах)≤K_m×F_o(θ=θ_u, β=β_u, λ_мах) и

F_o,лмах(θ=θ_лмах, β=β_лмах, θ_u, β_u, λ_мин)≤K_з×F_o(θ=θ_u, β=β_u, λ_мин);

где θ и β - аргументы функции F_o, определяющие возможные значения соответственно азимута и угла наклона фронта волны радиосигнала, изменяющиеся в диапазоне рабочих углов пеленгования и характеризуемые для азимута как угол, отсчитываемый по часовой стрелке между принятой осевой линией АС пеленгатора в плоскости горизонта и проекцией направления вектора распространения электромагнитной волны радиосигнала на плоскость горизонта, а для угла наклона фронта волны радиосигнала как угол между направлением вектора распространения электромагнитной волны радиосигнала и плоскостью горизонта,

θ_u и β_u - истинные значения азимута и угла наклона фронта волны радиосигнала в диапазоне рабочих углов пеленгования;

р - текущий номер пары, образованной элементами с номерами k и l, подключаемыми соответственно к первому и второму входам двухканального приемника, от 1 до Р;

А_k=А_k(θ, β, R_k, λ) и А_l=A_l(θ, β, R₁, λ) - двумерные диаграммы направленности (ДН) по мощности в сферической системе координат соответственно k-го и l-го элементов, образующих р-ю пару, для данного поддиапазона частот с длиной волны сигнала λ, рассчитываемые теоретически или измеряемые при юстировке АС, R_k,l - расстояние между фазовым центром АС, расположенным в начале координат, и фазовым центром k-го (l-го) антенного элемента;

A_k,u=A_k(θ=θ_u, β=β_u, R_k, λ) и А_l,u=А_l(θ=θ_u, β=β_u, R_l, λ) - значения двумерных ДН по мощности соответственно k-го и l-го АЭ, образующих р-ю пару, для θ=θ_u и β=β_u;

ϕ_k=ϕ_k(θ, β, R_k, λ) и ϕ_l=(θ, β, R_l, λ) - двумерные фазовые ДН соответственно k-го и l-го элементов относительно фазового центра АС в сферической системе координат, рассчитываемые теоретически или измеряемые при юстировке АС;

ϕ_k,u=ϕ_k(θ=θ_u, β=β_u, R_k, λ) и ϕ_l,u=ϕ_l(θ=θ_u, β=β_u, R_l, λ) - значения набега фаз сигналов на выходах соответственно k-го и l-го АЭ относительно фазового центра АС при θ=θ_u и β=β_u;

Δθ_m, Δβ_m и K_m - задаваемые значения параметров по азимуту, углу наклона фронта волны радиосигнала и коэффициент (менее единицы), определяющие требуемую точность пеленгования;

F_о,лмах - значение функции F_o(θ, θ_u, β, β_u, λ), соответствующее наибольшему из локальных (ложных) максимумов с аргументами θ_лмах и β_лмах для λ_мин;

λ_мах и λ_мин - соответственно максимальная и минимальная длины волн радиосигналов в заданном рабочем диапазоне частот;

К_з - задаваемый коэффициент запаса (менее единицы), определяющий требуемую достоверность пеленгования.

Выбирают из N АЭ АС М АЭ в количестве не менее одного для измерения амплитудной и фазовой разноканальности двухканального приемника, дополнительно последовательно во времени преобразуют сигналы от каждого из М АЭ двухканальным приемником и получают спектральные характеристики путем измерения на совпадающих интервалах времени комплексных спектров сигналов на выходе каждого канала двухканального приемника при одновременном подключении к его входам каждого из М АЭ, разделяют дополнительно полученные комплексные спектры на выбранные частотные поддиапазоны, запоминают эти спектры и вычисляют для каждого из М АЭ и для каждого частотного поддиапазона комплексный взаимный спектр между сигналами на выходах двухканального приемника, при этом совокупность М АЭ АС для измерения разноканальности двухканального приемника выбирают таким образом, чтобы при вычислении обобщенной ДН по мощности совокупности М АЭ по формуле:

А_ом(θ, β, λ)=мах{А_м(θ, β, λ), м∈М} по всем возможным рабочим азимутам и углам наклона фронта волны радиосигнала, ее значения удовлетворяли следующему условию: , где max{A_м(θ, β, λ), м∈M} - значения двумерной ДН по мощности того из М АЭ, у которого эта диаграмма для данной совокупности θ, β и λ имеет наибольшие значения из всех диаграмм направленностей М выбранных АЭ; А_ом,мин и А_ом,мах - соответственно минимальное и максимальное значения обобщенной ДН по мощности совокупности М АЭ в рабочем диапазоне углов пеленгования;

К_н - задаваемая допустимая относительная неравномерность ДН по мощности АЭ, отбираемых для измерения разноканальности приемника.

Пороговый уровень устанавливают равным одной четверти от мощности спектральной составляющей комплексного взаимного спектра с максимальным уровнем, определяемым для каждой р-й пары АЭ отдельно из совокупности спектральных составляющих данного выделенного частотного поддиапазона, а для М АЭ определяемым из общей совокупности спектральных составляющих данного выделенного частотного поддиапазона, образованной объединением всех совокупностей спектральных составляющих, полученных при подключении каждого из М АЭ к двухканальному приемнику.

Функцию двух аргументов вычисляют по формуле:

где q_р - весовой коэффициент измерений для р-й пары АЭ;

Q_ризм - отношение мощности сигнала на выходе первого канала двухканального приемника к мощности сигнала на выходе второго канала двухканального приемника, измеряемое при подключении к двухканальному приемнику р-й пары АЭ, образованной при подключении k-го элемента к первому входу, а l-го элемента ко второму входу двухканального приемника;

А_рпу - амплитудная разноканальность приемника, измеряемая при подключении к обоим входам приемника каждого из М АЭ;

q_ор - относительный весовой коэффициент при измерении Q_ризм и ϕ_ризм;

ϕ_ризм - сдвиг фаз между сигналами на выходах приемника, измеряемый при подключении к его входам р-й пары АЭ;

ϕ_рпу - фазовая разноканальность приемника, измеряемая при подключении к обоим входам приемника каждого из М АЭ.

При этом q_p, Q_ризм, А_рпу, q_op, ϕ_ризм и ϕ_рпу вычисляют по формулам:

где i - номер спектральной составляющей комплексного взаимного спектра и спектральных составляющих комплексных спектров на выходах первого и второго каналов, из которых сформирована данная спектральная составляющая комплексного взаимного спектра для данного выбранного частотного поддиапазона;

В_р - число выделенных спектральных составляющих комплексного взаимного спектра для данного выбранного частотного поддиапазона, превышающих установленный пороговый уровень при подключении к двухканальному приемнику соответственно р-й пары элементов;

P_i1 и Р_i2 - мощности i-й спектральной составляющей комплексного спектра на выходах первого и второго каналов двухканального приемника соответственно;

м - текущий номер элемента, подключаемого ко входам двухканального приемника, от 1 до М;

В_м - число выделенных спектральных составляющих комплексного взаимного спектра для данного выбранного частотного поддиапазона, превышающих установленный пороговый уровень при подключении к двухканальному приемнику м-го элемента;

Im_i и Re_i - соответственно мнимая и реальная компоненты i-й составляющей комплексного взаимного спектра.

Возможен дополнительный вариант осуществления способа, в котором один из АЭ АС выбирают опорным и общим для всех пар АЭ, подключают его ко второму входу двухканального приемника постоянно, каждый из остальных АЭ последовательно во времени подключают к первому входу двухканального приемника на время измерения соответствующих комплексных спектров и вычисляют функцию двух аргументов по формуле:

где k и l - текущие номера пар АЭ, образованных при подключении к первому входу двухканального приемника соответственно k-го или l-го АЭ из совокупности остальных N-1 АЭ, k изменяется от 1 до K≤N-1, l изменяется от 2 до L≤N-2;

q_k, q_l, q_ok, q_ol, - весовые и относительные весовые коэффициенты при измерении

Q_kизм, Q_lизм, ϕ_kизм и ϕ_lизм, для k-й и l-й пары АЭ соответственно,

Q_kизм и Q_lизм - отношение мощности сигнала на выходе первого канала двухканального приемника к мощности сигнала на выходе второго канала двухканального приемника, измеряемое при подключении к двухканальному приемнику соответственно k-й или l-й пары АЭ;

ϕ_kизм и ϕ_lизм - сдвиг фаз между сигналами на выходах двухканального приемника, измеряемый при подключении к его входам соответственно k-й или l-й пары АЭ; при этом в качестве опорного выбирают АЭ, двумерная ДН по мощности которого удовлетворяет следующему условию: , где А_о,мин и А_о,мах - соответственно минимальное и максимальное значение двумерной ДН по мощности опорного АЭ в рабочем диапазоне углов пеленгования;

К_но - задаваемый коэффициент относительной неравномерности двумерной ДН по мощности опорного АЭ.

При этом q_k,l, Q_k,lизм, q_ok,ol, и ϕ_k,lизм вычисляют по формулам:

где i - номер спектральной составляющей комплексного взаимного спектра и спектральных составляющих комплексных спектров на выходах первого и второго каналов, из которых сформирована данная спектральная составляющая комплексного взаимного спектра для данного выбранного частотного поддиапазона;

B_k,l, - число выделенных спектральных составляющих комплексного взаимного спектра для данного выбранного частотного поддиапазона, превышающих установленный пороговый уровень при подключении к двухканальному приемнику соответственно k-й или l-й пары элементов;

P_i1 и P_i2 - мощности i-й спектральной составляющей комплексного спектра на выходах первого и второго каналов двухканального приемника соответственно;

Im_i и Re_i - соответственно мнимая и реальная компоненты i-й составляющей комплексного взаимного спектра.

Для достижения поставленной цели предлагается пеленгатор, содержащий антенную систему, состоящую из N АЭ в количестве не менее трех, коммутатор, подсоединенный к ней, двухканальный приемник, подсоединенный к коммутатору и выполненный с общим гетеродином для первого и второго каналов, выходы которых подключены к последовательно соединенным аналого-цифровому преобразователю, блоку преобразования Фурье, запоминающему устройству компонент спектров сигналов на выходах двухканального приемника, вычислителю параметров взаимного спектра, выполненными двухканальными соответственно с первым и вторым каналами, вычислитель пеленга, выполненный с возможностью вычисления азимута и угла наклона фронта волны радиосигнала с учетом фазовой разноканальности двухканального приемника, генератор синхроимпульсов, подсоединенный к управляющему входу коммутатора и к синхровходам аналого-цифрового преобразователя, блока преобразования Фурье, запоминающего устройства компонент спектра сигналов на выходах двухканального приемника, вычислителя параметров взаимного спектра и вычислителя пеленгов, согласно изобретению, введен блок выделения и отбора спектральных составляющих, один вход которого подключен к выходу вычислителя параметров взаимного спектра, второй и третий входы подключены к выходам запоминающего устройства компонент спектра, выход блока подключен к входу вычислителя пеленга, а его синхровход подключен к выходу генератора синхроимпульсов, вычислитель пеленга выполнен с возможностью вычисления азимута и угла наклона фронта волны радиосигнала с учетом пеленговой информации, содержащейся в двумерных диаграммах направленности по мощности АЭ, весовых коэффициентов измерений для каждой пары АЭ и амплитудной разноканальности двухканального приемника, а число АЭ АС, число образующих ими пар, формы амплитудных и фазовых диаграмм и взаимное расположение АЭ выбраны таким образом, чтобы при вычислении опорной функции по формуле:

ее значения удовлетворяли следующим условиям:

F_o(θ=θ_u±Δθ_m, β=β_u±Δβ_m, λ_мах)≤K_m×F_o(θ=θ_u, β=β_u, λ_мах) и

F_o,лмах(θ=θ_лмах, β=β_лмах, θ_u, β_u, λ_мин)≤k_з×F_o(θ=θ_u, β=β_u,λ_мин),

где θ и β - аргументы функции F_o, определяющие возможные значения соответственно азимута и угла наклона фронта волны радиосигнала, изменяющиеся в диапазоне рабочих углов пеленгования и характеризуемые для азимута как угол, отсчитываемый по часовой стрелке между принятой осевой линией АС пеленгатора в плоскости горизонта и проекцией направления вектора распространения электромагнитной волны радиосигнала на плоскость горизонта, а для угла наклона фронта волны радиосигнала как угол между направлением вектора распространения электромагнитной волны радиосигнала и плоскостью горизонта;

θ_u и β_u - истинные значения азимута и угла наклона фронта волны радиосигнала в диапазоне рабочих углов пеленгования;

р - текущий номер пары, образованной АЭ с номерами k и l, подключаемыми соответственно к первому и второму входам двухканального приемника, от 1 до Р;

А_k=A_k(θ, β, R_k, λ) и А_l=A_l(θ, β, R_l, λ) - двумерные ДН по мощности в сферической системе координат соответственно k-го и l-го АЭ, образующих р-ю пару, для данного поддиапазона частот с длиной волны сигнала λ; рассчитываемые теоретически или измеряемые при юстировке AC, R_k,l - расстояние между фазовым центром АС, расположенным в начале координат, и фазовым центром k-го (l-го) антенного элемента;

A_k,u=A_k(θ=θ_u, β=β_u, R_k, λ) и A_l,u=А_l(θ=θ_u, β=β_u, R_l, λ) - значения двумерных ДН по мощности соответственно k-го и l-го АЭ, образующих р-ю пару, при θ=θ_u и β=β_u;

ϕ_k=ϕ_k(θ, β, R_k, λ) и ϕ_l=ϕ_l(θ, β, R_l, λ) -двумерные фазовые ДН соответственно k-го и l-го АЭ относительно фазового центра АС в сферической системе координат, рассчитываемые теоретически или измеряемые при юстировке АС;

ϕ_k,u=ϕ_k(θ=θ_u, β=β_u,R_k, λ) и ϕ_l,u=ϕ_l(θ=θ_u, β=β_u, R_l, λ) - значения набега фаз сигналов на выходах соответственно k-го и l-го АЭ относительно фазового центра АС для θ=θ_u и β=β_u;

Δθ_m, Δβ_m, и К_m - задаваемые значения параметров по азимуту и углу наклона фронта волны радиосигнала и коэффициент (менее единицы), определяющие требуемую точность пеленгования;

F_о,лмах - значение функции F_o(θ, θ_u, β, β_u, λ), соответствующее наибольшему из локальных (ложных) максимумов с аргументами θ_лмах и β_лмах для λ_мин;

λ_мах и λ_мин - соответственно максимальная и минимальная длины волн радиосигналов в заданном рабочем диапазоне частот;

К_з - задаваемый коэффициент запаса (менее единицы), определяющий требуемую достоверность пеленгования.

Совокупность М АЭ АС для измерения разноканальности приемника выбирают таким образом, чтобы при вычислении обобщенной ДН по мощности для совокупности этих АЭ по формуле: А_ом(θ, β, λ)=мах{А_м(θ, β, λ), м∈М} по всем возможным рабочим азимутам и углам наклона фронта волны радиосигнала, ее значения удовлетворяли следующему условию:

где мах{А_м(θ, β, λ), м∈М} - значение двумерной ДН по мощности того из М АЭ, у которого эта диаграмма для данной совокупности θ, β и λ имеет наибольшие значения из всех диаграмм направленностей М выбранных АЭ;

А_ом,мин и А_ом,мах - соответственно минимальное и максимальное значение обобщенной ДН по мощности для совокупности М АЭ в рабочем диапазоне углов пеленгования;

К_н - задаваемая допустимая относительная неравномерность ДН по мощности АЭ, отбираемых для измерения разноканальности приемника.

Блок выделения и отбора спектральных составляющих выполнен с возможностью выделения для каждой пары АЭ, каждого из М АЭ и каждого частотного поддиапазона спектральных составляющих комплексного взаимного спектра, превышающих установленный пороговый уровень и отбора из комплексных спектров сигналов на выходах каждого канала тех спектральных составляющих, из которых были сформированы выделенные спектральные составляющие комплексного взаимного спектра, при этом пороговый уровень в блоке для выделения спектральных составляющих комплексного взаимного спектра устанавливается равным одной четверти от мощности спектральной составляющей комплексного взаимного спектра с максимальным уровнем, определяемым для каждой р-ой пары АЭ отдельно из совокупности спектральных составляющих данного выделенного частотного поддиапазона, а для М АЭ определяемым из общей совокупности спектральных составляющих данного выделенного частотного поддиапазона, образованной объединением совокупностей спектральных составляющих, полученных при подключении каждого из М АЭ к двухканальному приемнику, при этом коммутатор выполнен с возможностью подключения последовательно во времени любой пары АЭ, образованной из N АЭ по два в любой комбинации и каждого из М АЭ к обоим входам двухканального приемника, генератор синхроимпульсов выполнен с возможностью выдачи команд на управляющий вход коммутатора для последовательного во времени подключения коммутатором любой пары АЭ и каждого из М АЭ к обоим входам двухканального приемника.

Вычислитель пеленга выполнен с возможностью вычисления функции двух аргументов и определения аргументов этой функции для ее максимального значения по формулам:

F(θ=θ_о, β=β_о)=max,

где q_р - весовой коэффициент измерений для p-й пары АЭ;

Q_ризм - отношение мощности сигнала на выходе первого канала двухканального приемника к мощности сигнала на выходе второго канала двухканального приемника, измеряемое при подключении к двухканальному приемнику p-й пары АЭ, образованной при подключении k-го АЭ к первому входу, а l-го АЭ ко второму входу двухканального приемника;

А_рпу - амплитудная разноканальность приемника, измеряемая при подключении к обоим входам приемника каждого из М АЭ;

q_ор - относительный весовой коэффициент при измерении Q_ризм и ϕ_ризм;

ϕ_ризм - сдвиг фаз между сигналами на выходах приемника, измеряемый при подключении к его входам р-й пары АЭ;

ϕ_рпу - фазовая разноканальность приемника, измеряемая при подключении к обоим входам приемника каждого из М АЭ;

θ_о и β_о - аргументы, определяемые как искомые азимут и угол наклона фронта волны радиосигнала.

При этом q_p, Q_ризм, А_рпу, ϕ_ор, ϕ_ризм и ϕ_рпу вычисляют по формулам:

где i - номер спектральной составляющей комплексного взаимного спектра и спектральных составляющих комплексных спектров на выходах первого и второго каналов, из которых сформирована данная спектральная составляющая комплексного взаимного спектра для данного выбранного частотного поддиапазона;

В_p - число выделенных спектральных составляющих комплексного взаимного спектра для данного выбранного частотного поддиапазона, превышающих установленный пороговый уровень при подключении к двухканальному приемнику p-й пары элементов;

Р_i1 и Р_i2 - мощности i-й спектральной составляющей комплексного спектра на выходах первого и второго каналов двухканального приемника соответственно;

м - текущий номер элемента, подключаемого ко входам двухканального приемника, от 1 до М;

В_м - число выделенных спектральных составляющих комплексного взаимного спектра для данного выбранного частотного поддиапазона, превышающих установленный пороговый уровень при подключении к двухканальному приемнику м-го элемента;

Im_i, и Re_i - соответственно мнимая и реальная компоненты i-й составляющей комплексного взаимного спектра.

Возможен дополнительный вариант выполнения пеленгатора, в котором один из АЭ АС выбран опорным и общим для всех пар АЭ, коммутатор выполнен с возможностью подключения опорного АЭ ко второму входу двухканального приемника постоянно и подключения к первому входу двухканального приемника последовательно во времени каждого из остальных АЭ на время измерения соответствующих комплексных спектров, генератор синхроимпульсов выполнен с возможностью выдачи команд на управляющий вход коммутатора для подключения к первому входу двухканального приемника последовательно во времени каждого из остальных АЭ на время измерения соответствующих комплексных спектров, а вычислитель пеленга выполнен с возможностью вычисления функции двух аргументов и определения аргументов этой функции для ее максимального значения по формулам:

где k и l - текущие номера пар АЭ, образованных при подключении к первому входу двухканального приемника соответственно k-го или 1-го АЭ из совокупности остальных N-1 АЭ, k изменяется от 1 до K≤N-1, l изменяется от 2 до L≤N-2;

q_k, q_l, q_ok, q_ol - весовые и относительные весовые коэффициенты при измерении Q_kизм, Q_lизм, ϕ_kизм и ϕ_lизм для k-й и l-й пары АЭ соответственно,

Q_kизм, и Q_lизм - отношение мощности сигнала на выходе первого канала двухканального приемника к мощности сигнала на выходе второго канала двухканального приемника, измеряемое при подключении к двухканальному приемнику соответственно k-й или l-й пары АЭ;

ϕ_kизм и ϕ_lизм - сдвиг фаз между сигналами на выходах двухканального приемника, измеряемый при подключении к его входам соответственно k-ой или l-ой пары АЭ;

θ_о и β_о - аргументы, определяемые как искомые азимут и угол наклона фронта волны радиосигнала;

при этом в качестве опорного выбирают АЭ, двумерная ДН по мощности которого удовлетворяет следующему условию: , где А_о,мин и А_о,мах - соответственно максимальное и минимальное значение двумерной ДН по мощности опорного АЭ в рабочем диапазоне углов пеленгования;

К_но - задаваемый коэффициент относительной неравномерности ДН по мощности опорного АЭ.

При этом q_k,l, Q_k,lизм, q_ok,ol, и ϕ_k,lизм, вычисляют по формулам:

где i - номер спектральной составляющей комплексного взаимного спектра и спектральных составляющих комплексных спектров на выходах первого и второго каналов, из которых сформирована данная спектральная составляющая комплексного взаимного спектра для данного выбранного частотного поддиапазона;

В_k,l - число выделенных спектральных составляющих комплексного взаимного спектра для данного выбранного частотного поддиапазона, превышающих установленный пороговый уровень при подключении к двухканальному приемнику соответственно k-й или l-й пары элементов;

Р_i1 и Р_i2 - мощности i-й спектральной составляющей комплексного спектра на выходах первого и второго каналов двухканального приемника соответственно;

Im_i и Re_i - соответственно мнимая и реальная компоненты i-й составляющей комплексного взаимного спектра.

За счет введения в способ пеленгации операций по выделению и отбору спектральных составляющих, превышающих установленный порог, вычислению функции двух аргументов с учетом пеленговой информации, содержащейся в двумерных диаграммах направленности по мощности АЭ, весовых коэффициентов измерений для каждой пары АЭ и амплитудной разноканальности двухканального приемника, выбору числа АЭ АС, числа образующих ими пар, форм амплитудных и фазовых диаграмм и взаимного расположения АЭ на основе анализа опорной функции, а также за счет введения в состав пеленгатора соответствующих устройств и блоков, связанных описанным выше образом, удается решить поставленную задачу с достижением технического результата - повышение точности пеленгования.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения поясняются лучшими вариантами его осуществления со ссылками на прилагаемые фигуры. Поскольку способ пеленгации реализуется в процессе работы устройства, то его сущность раскрыта при описании работы пеленгатора.

Фиг.1 изображает функциональную схему пеленгатора.

Фиг.2-4 изображают ДН пеленгационных антенн, синтезированных по предлагаемому способу и прототипу.

Пеленгатор (Фиг.1) содержит антенную систему 1, состоящую из N АЭ в количестве не менее трех, коммутатор 2, подсоединенный к ней, двухканальный приемник 3, подсоединенный к коммутатору и выполненный с общим гетеродином для первого и второго каналов, выходы которых подключены к последовательно соединенным аналого-цифровому преобразователю 4, блоку преобразования Фурье 5, запоминающему устройству компонент спектров