Способ выявления многолучевого распространения радиоволны при пеленговании

Способ выявления многолучевого распространения радиоволны при пеленговании

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к радиопеленгаторной технике и может быть использовано для оценки достоверности определения пеленгов пеленгационных комплексов, использующих вращение диаграммы направленности (ДН), например, кардиоидного типа. Предлагаемый способ позволяет оценить наличие ошибки пеленгования, вызванной многолучевым распространением радиоволн, приходящих в точку пеленгования.

Известен способ [1] определения статистической погрешности пеленгования, заключающийся в расчете среднеквадратической ошибки пеленгования по некоторой выборке значений полученных пеленгов и известных азимутов на точки местоположения пеленгуемых источников радиоизлучения (ИР). Такая погрешность пеленгования определяется в идеальных условиях и принимается как паспортная инструментальная ошибка пеленгования. Недостатком этого способа является отсутствие учета погрешности пеленгования, вызванной наличием переотражений и, как следствие, многолучевого распространения радиоволн

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ [2] определения секторных ошибок пеленгования непосредственно на месте установки радиопеленгатора. Способ заключается в делении азимутальной плоскости на S секторов по 360/S градусов (в зависимости от заданной точности), проведении необходимого количества измерений пеленгов на PIP по открытым радиотрассам (находящихся по азимутам, входящим в данный сектор) и расчете значений секторных среднеквадратических ошибок. Указанный способ обеспечивает более высокую достоверность пеленгования, но не позволяет учитывать ошибки пеленгования (промахи), вызванные средой распространения радиоволны, в частности, возникающие из-за многолучевого распространения радиосигнала.

Цель изобретения - повышение достоверности пеленгования путем учета ошибочных измерений, вызванных многолучевым распространением радиоволн.

Сущность изобретения состоит в сравнении измеренного рабочего коэффициента модуляции (вызываемой вращением диаграммой направленности (ДН) антенной системы (АС)) сигнала, с нормированным коэффициентом модуляции (М_н), измеренным при пеленгования сигналов по радиотрассам, обеспечивающим однолучевое распространение радиоволны.

При определении направления на ИР амплитудным фазометрическим способом вычисляется разность фаз между сигналом управления ДН АС и сигналом с выхода амплитудного детектора радиоприемного устройства (РПУ) радиопеленгатора. При таком способе пеленгования и при однолучевом распространении нормированный коэффициент модуляции принимаемого сигнала М_н определяется ДН АС и является постоянным, не зависящим от уровня сигнала. Он определяется только типом АС и рабочей частотой, что проиллюстрировано на фиг.1, в соответствии с которой

где а - коэффициент усиления АС в прямом направлении, a b - в обратном.

При реальном пеленговании на АС могут приходить два и более сигналов, а именно прямой и переотраженный, или только переотраженные. В АС происходит их модуляция по амплитуде вращающейся диаграммой направленности и суммирование. Результат такого преобразования зависит от амплитуд пришедших сигналов, от разности фаз принимаемых сигналов (определяется разностью протяженности радиотрасс обоих сигналов и не зависит от направлений их прихода) и от разности фаз модуляционных огибающих (не зависит от протяженности радиотрасс, но зависит от разности углов прихода сигналов).

Рассмотрим случай, когда на АС приходят два сигнала В₀ (Θ₀=0) и В_n (Θ_n) как это показано на фиг.1. При работе системы автоматического регулирования усиления РПУ на его выходе поддерживается постоянный уровень выходного сигнала, который примем за относительную величину, равную единице (В_с=В₀+В_n=1). Тогда, исходя из определения [1], коэффициент модуляции М=В_м/В_с, где (в соответствии с фиг.1) В_м - переменная, a B_c - постоянная составляющие демодулированного пеленгационного сигнала. Так как В_с=1, то рабочий коэффициент модуляции М_р=В_м, а значение В₀=1-В_n. Значение М_р (или В_м) при двулучевом приеме будет связано с остальными величинами соотношением:

где Θ - значение отсчета пеленга, определенное пеленгатором, ω - угловая частота вращения ДН AC, t - текущее время. Анализируя формулу (2), можно сделать вывод, что величина М_р принимает максимальное значение только в случаях когда Θ_n=0 (Θ тоже будет равно 0), а также когда В_n равно 1 или 0. Это случаи, когда двулучевое распространение вырождается в однолучевое. Во всех остальных вариантах, когда присутствуют два сигнала с разным соотношением амплитуд и разнесенные по направлению прихода, величина рабочего коэффициента модуляции М_р всегда будет меньше нормированного (измеренного в условиях однолучевого распространения) значения М_н. Характерной ситуацией является приход радиосигналов одинаковой амплитуды (В_n=В_π=1/2) с противоположных направлений (Θ_n=Θ_π), когда происходит вычитание модуляционных составляющих сигналов и рабочий коэффициент модуляции М_р становится равным нулю.

Таким образом, задавшись пороговым значением коэффициента модуляции М_н и сравнивая с ним текущие измерения М_р, производимые в моменты отсчета пеленга, можно делать выводы о наличии многолучевого приема при М_р<М_н, изменяя для таких пеленгов их качественные характеристики или исключая их из дальнейшего использования как промахи.

Источники информации

1. Кукес И.С., Старик М.Е. Основы радиопеленгации. М.: Советское радио, 1964.

2. Вартанесян О.В. Гойхман Э.Ш., Рогаткин М.И. Радиопеленгация. М.: Воениздат, 1966.

Способ выявления многолучевого распространения радиоволны при пеленговании путем измерения фазы между сигналом управления вращением диаграммой направленности антенной системы и демодулированным пеленгационным сигналом, отличающийся тем, что определяют нормированный коэффициент модуляции пеленгационного принимаемого сигнала в условиях пеленгования при однолучевом распространении радиоволны, который является постоянной величиной, определяемой только типом антенной системы и рабочий коэффициент модуляции пеленгационного принимаемого сигнала в реальных условиях пеленгования, дополнительно зависящий от амплитуд и направлений прихода на антенную систему отраженных радиоволн, образующихся из-за многолучевого распространения сигнала, производят сравнение нормированного коэффициента модуляции и рабочего коэффициента модуляции и принимают решение о наличии многолучевого распространения радиоволны, когда рабочий коэффициент модуляции меньше нормированного.