Способ и устройство определения координат источника радиоизлучения

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения местоположения источника радиоизлучения (ИРИ) с летно-подъемного средства методом пассивной радиолокации. Достигаемым техническим результатом является сокращение временных затрат на определение координат ИРИ при сохранении точностных характеристик. Технический результат достигается путем избирательной (в два этапа) обработки входного потока сигналов. На первом этапе грубо определяют район с наибольшим сгущением точек пересечения кривых второго порядка (гипербол). На втором этапе только в рамках этого района вычисляют координаты ИРИ с заданной точностью на основе разности времен прихода сигналов с учетом соотношения сигнал/шум. Устройство определения координат ИРИ, реализующее способ, содержит два и более пунктов приема на БПЛА в составе антенно-приемного модуля, блока памяти, радионавигатора, средств связи и управления БПЛА, и наземный пункт, состоящий из первого автоматизированного рабочего места (АРМ), предназначенного для управления полетом БПЛА, и второго АРМ, предназначенного для расчета координат. В состав второго АРМ входят тракт первичной обработки сигналов, тракт расчета координат, модуль связи и коррелятор с соответствующими связями. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 12 ил.

Реферат

Заявляемые объекты объединены одним изобретательским замыслом, относятся к радиотехнике и могут быть использованы в навигационных, пеленгационных, локационных технических средствах для определения местоположения априорно неизвестных источников радиоизлучений (ИРИ) с двух и более летно-подъемных средств (ЛПС).

Известен способ определения координат источников радиоизлучений (см. Пат. РФ №2278395, МПК G01S5/10, опубл. 20.06.2006 г., бюл. №17). Он заключается в приеме сигналов ИРИ на трех ЛПС, ретрансляции сигналов на центральный пункт, принятые ЛПС сигналы подвергают взаимнокорреляционной обработке, а координаты ИРИ вычисляют по разностям радиальных скоростей на основе коэффициентов сжатия путем определения максимума взаимнокорреляционной функции (ВФК) сигналов, ретранслированных с ЛПС.

Недостатком способа-аналога является низкая вероятность обнаружения и точность определения координат. В силу различного удаления объектов от пунктов приема, изменений уровней радиосигналов при распространении различаются и соответствующие значения отношения сигнал / шум. Эти различия в аналоге не учитывают, что снижает точность определения координат.

Наиболее близким по своей технической сущности в заявляемому способу является способ обнаружения и определения координат ИРИ (см. Пат. РФ №2285937, МПК G01S 5/04, опубл. 20.10.2006 г., бюл. №29).

Он заключается в том, что принимают радиоизлучения ИРИ на пространственно разнесенных пунктах приема на летно-подъемных средствах, передают принятые радиосигналы совместно с координатами ЛПС на наземный пункт, рассчитывают нормированный пространственный спектр путем определения модуля взаимнокорреляционной функции (ВКФ) в моменты синхронного попарного приема на пунктах приема сигналов ИРИ, измерения разности моментов прихода радиосигналов ИРИ TD на пунктах приема Lij по максимуму ВКФ из каждой (i, j)-й точки заданного пространства, определения соответствующих задержкам TDij значений квадратов модулей комплексной ВФК в каждой (i, j)-й точке заданного пространства и усреднение их по совокупности пар радиосигналов, измерения значений энергии принятых радиосигналов и их попарных произведений, усреднения значений попарных произведений энергии по совокупности пар радиосигналов, расчета отношений усредненных значений квадратов модулей комплексных ВФК к соответствующим усредненным попарным произведениям энергии радиосигналов, по максимуму которого и сравнения с порогом определяют координаты ИРИ.

Способ-прототип обеспечивает повышение вероятности обнаружения и точности определения координат ИРИ. Положительный эффект достигается благодаря учету различающихся условий приема сигнала (отношения сигнал/шум) на приемных пунктах.

Недостаток способа состоит в значительных временных затратах на определение координат ИРИ, что существенно ограничивает его применение.

Целью заявляемого технического решения является разработка способа определения координат ИРИ, обеспечивающего сокращение временных затрат на определение координат ИРИ при сохранении точностных характеристик благодаря использованию двухэтапной обработки.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения координат ИРИ, включающем прием радиоизлучения ИРИ на пространственно разнесенных пунктах приема на ЛПС, определение собственных координат ЛПС, передачу принятых радиосигналов совместно с координатами ЛПС на наземный пункт, расчет нормированного пространственного спектра Zm путем определения квадрата модуля комплексных взаимных корреляционных функций Rm в моменты синхронного попарного приема радиосигналов ИРИ на пунктах приема, измерения значений энергии принятых радиосигналов (, ) и их попарных произведений , расчета отношений усредненных значений квадратов модулей комплексных ВКФ Rm к соответствующим усредненным попарным произведениям энергии радиосигналов , определения разности моментов прихода радиосигналов ИРИ Δtm на пункты приема , =2, … L, по максимуму ВКФ MR=max{Zm}, вычисления для каждой (i, j)-й точки заданного пространства задержки в приеме сигналов TDij на ПП, определения соответствующих задержкам TDij значений квадратов модулей комплексной ВКФ Zij в каждой (i, j)-й точке заданного пространства и усреднение их по совокупности H пар радиосигналов, по максимуму которого max{} и сравнения с порогом Zпор определяют координаты ИРИ, после измерения разности времени прихода радиосигналов ИРИ на ПП Δt на наземном пункте вычисляют коэффициенты для построения кривых второго порядка для каждой пары синхронно принятых радиосигналов, рассчитывают координаты точек пересечения всех полученных кривых второго порядка между собой, определяют рабочую зону как область наибольшего сгущения точек пересечения кривых второго порядка, размеры которой задают на подготовительном этапе или рассчитывают в процессе измерения, область наибольшего сгущения кривых второго порядка делят на I⋅J одинаковых размеров элементарные зоны анализа, i=1, 2, … I, J=1, 2, … J, размеры которых определяются заданными требованиями по точности определения координат ИРИ Δ, а нормированный пространственный спектр Z' рассчитывают только для этих I⋅J зон анализа.

Благодаря новой совокупности существенных признаков в заявленном способе за счет использования двухэтапной обработки входного потока данных достигается положительный эффект в виде существенного сокращения временных затрат на определение координат ИРИ при сохранении точностных характеристик.

Известно устройство определения координат ИРИ (см. Пат РФ №2285937, МПК G01S 5/04 (2006.1), опубл. 20.10.2005 г., бюл. №29). Оно содержит L, L≥3, пространственно разнесенных пунктов приема, каждый из которых включает последовательно соединенные приемную антенну, цифровое радиоприемное устройство, аппаратуру передачи данных, и центральный пункт, содержащий аппаратуру передачи данных, блок быстрого преобразования Фурье, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, буферное запоминающее устройство, блок обратного быстрого преобразования Фурье, блоки определения квадратов модулей, сумматор, блоки определения квадратов модулей, накапливающий сумматор, делитель, блок определения максимума функций, пороговый элемент с соответствующими связями.

Устройство-аналог обеспечивает повышение вероятности обнаружения и точности определения координат ИРИ. Однако, ему присущ недостаток, состоящий в существенных временных затратах на определение координат ИРИ.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому устройству определения координат ИРИ является устройство по Пат. РФ №2594759, МПК G01S 5/04 (2006.1), опубл. 20.08.2016 г., бюл. №23. Оно содержит два и более пунктов приема (ПП) на беспилотных летательных аппаратах (БПЛА) и наземный пункт (НП), причем каждый пункт приема содержит последовательно соединенные контроллер, рулевой привод и аэродинамические рули, автопилот, группа информационных входов которого соединена с второй группой информационных выходов контроллера, первая группа информационных входов которого соединена с группой информационных выходов автопилота, двигательную установку, группа информационных входов которой соединена с третьей группой информационных выходов контроллера, первый Z-канальный приемо-передающий модуль, группа информационных входов которого соединена с четвертой группой информационных выходов контроллера, вторая группа информационных входов которого соединена с первой группой информационных выходов первого приемопередающего модуля, последовательно соединенные первый блок памяти и передающий модуль, блок навигации БПЛА, группа информационных входов которого соединена со второй группой информационных входов первого блока памяти, антенно-приемный модуль (АПМ), группа информационных выходов которого соединена с первой группой информационных входов первого блока памяти, а группа входов управления соединена со второй группой информационных выходов первого приемо-передающего модуля, а НП выполнен содержащим последовательно соединенные первый блок управления, предназначенный для управления взлетом, полетом и посадкой БПЛА, второй L-канальный приемопередающий модуль и первый блок обработки и отображения информации, последовательно соединенные L-канальный приемный модуль, второй блок управления, предназначенный для задания исходных данных и формирования команды на определение координат ИРИ и второй блок обработки и отображения информации, группа информационных выходов которого является выходной шиной НП, коррелятор, группа информационных выходов которого соединена со второй группой информационных входов второго блока обработки и отображения информации, а группа информационных входов объединена с первой группой входов второго блока управления, вторая группа выходов которого соединена со второй группой информационных входов второго приемо-передающего модуля, второй блок памяти, группа информационных входов которого является второй установочной шиной НП, а группа информационных выходов соединена с третьей группой входов второго блока обработки и отображения информации, а вторая группа информационных входов второго блока управления является первой установочной шиной НП.

Устройство-прототип обеспечивает повышение точности местоопределения ИРИ в УКВ-СВЧ-диапазонах частот благодаря использованию метода синтеза разностной апертуры и оптимизации маршрутов полета носителей.

Недостаток устройства-прототипа состоит в том, что он сохраняет свою работоспособность только при оценивании узкополосных сигналов. Кроме того, ему присущи существенные временные затраты на определение координат ИРИ.

Целью заявляемого технического решения является разработка устройства определения координат ИРИ, обеспечивающего сокращение временных затрат на нахождение местоположения ИРИ и расширение класса оцениваемых сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве определения координат ИРИ, состоящем из двух и более идентичных пунктов приема на беспилотных летательных аппаратах и наземного пункта, причем каждый из пунктов приема содержит последовательно соединенные контроллер, рулевой привод и аэродинамические рули, автопилот, группа информационных входов которого соединена с второй группой информационных выходов контроллера, первая группа информационных входов которого соединена с группой информационных выходов автопилота, двигательную установку, группа информационных входов которой соединена с третьей группой информационных выходов контроллера, первый приемопередающий модуль, группа информационных входов которого соединена с четвертой группой информационных выходов контроллера, вторая группа информационных входов которого соединена с первой группой информационных выходов первого приемопередающего модуля, последовательно соединенные первый блок памяти, передающий модуль, блок навигации БПЛА, группа информационных выходов которого соединена со второй группой информационных входов первого блока памяти, антенно-приемный модуль (АПМ), группа информационных выходов которого объединена с первой группой информационных входов первого блока памяти, а группа входов управления соединена со второй группой информационных выходов первого приемопередающего модуля, а НП выполнен содержащим последовательно соединенные блок управления, предназначенный для управления взлетном, полетом и посадкой БПЛА, второй L-канальный приемопередающий модуль и блок обработки и отображения информации, последовательно соединенные L-канальный приемный модуль и коррелятор, и второй блок памяти, дополнительно в НП введены последовательно соединенные тракт первичной обработки сигналов, предназначенный для обнаружения сигналов и определения рабочей зоны, и тракт расчета координат, предназначенный для определения местоположения ИРИ в рабочей зоне, группа информационных выходов которого является выходной шиной НП, а первая группа информационных входов тракта первичной обработки сигналов соединена с группой информационных выходов L-канального приемного модуля, вторая группа информационных входов тракта первичной обработки сигналов соединена с группой информационных выходов коррелятора, третья группа информационных входов объединена с группой информационных входов второго L-канального приемопередающего модуля, четвертой группой информационных входов тракта расчета координат и является первой входной шиной НП, четвертая группа информационных входов является второй входной шиной НП, а вторая группа информационных выходов тракта первичной обработки сигналов соединена с группой информационных входов второго блока памяти, группа информационных выходов которого соединена со второй группой информационных входов тракта расчета координат, третья группа информационных входов которого является третьей входной шиной НП.

При этом тракт первичной обработки сигналов содержит последовательно соединенные блок дискретного преобразования Фурье, делитель, блок поиска максимального значения, блок пороговой обработки, блок измерения задержек сигналов, блок вычисления коэффициентов, блок определения рабочей зоны и блок определения предварительных координат, группа информационных выходов которого является первой группой информационных выходов тракта первичной обработки сигналов, вторая группа информационных выходов которого соединена с группой информационных выходов блока измерения задержки сигналов, вторая группа входов делителя является второй группой информационных входов тракта первичной обработки сигналов, третья группа информационных входов которого соединена со второй группой информационных входов блока пороговой обработки и второй группой информационных входов блока измерения задержки сигналов и одновременно является первой входной шиной НП, вторая группа информационных входов блока определения рабочей зоны является четвертой группой информационных входов тракта первичной обработки сигналов и второй входной шиной НП, а группа информационных входов блока дискретного преобразования Фурье является первой группой информационных входов тракта первичной обработки сигналов.

Тракт расчета координат содержит последовательно соединенные первый вычислитель, предназначенный для деления рабочей зоны с центром (Хс,Yc) на I⋅J одинаковых размеров зон анализа, блок вычисления задержки сигналов, второй вычислитель, предназначенный для определения значения модуля ВКФ, соответствующего запаздыванию сигнала TDij в точках (i,j) рабочей зоны, блок усреднения и блок определения координат, группа информационных выходов которого является группой информационных выходов тракта расчета координат и выходной шиной НП, первая группа информационных входов тракта расчета координат соединена с группой информационных входов первого вычислителя, вторая группа информационных входов которого объединена со второй группой информационных входов блока усреднения и является третьей группой информационных входов тракта расчета координат и третьей входной шиной НП, вторая группа информационных входов второго вычислителя является второй группой информационных входов тракта расчета координат, а вторая группа информационных входов блока измерения задержки сигналов является четвертой группой информационных входов тракта расчета координат и первой входной шиной НП.

Перечисленная новая совокупность существенных признаков за счет того, что вводятся новые элементы и связи, позволяет достичь цели изобретения: обеспечить сокращение временных затрат на нахождение местоположения ИРИ и расширить класс оцениваемых сигналов.

Заявляемые объекты поясняются чертежами, на которых показаны:

на фиг. 1 - иллюстрируются результаты пеленгования ИРИ с ЛПС в заданном районе;

на фиг. 2 - обобщенный алгоритм определения координат источника радиоизлучения;

на фиг. 3 - иллюстрации, поясняющие порядок выполнения операций:

а) по делению заданной территории на рабочие зоны и определению координат центра зоны с наибольшим сгущением точек пересечения кривых второго порядка;

б) по делению рабочей зоны на М зон анализа;

на фиг .4 - представлены результаты оценки эффективности предлагаемого способа определения координат ИРИ;

на фиг. 5 - обобщенная структурная схема устройства определения координат ИРИ;

на фиг. 6 - иллюстрируются:

а) структурная схема антенно-приемного модуля;

б) порядок настройки приемных трактов АПМ;

на фиг. 7 - структурная схема коррелятора;

на фиг. 8 - структурная схема тракта первичной обработки сигналов;

на фиг. 9 - структурная схема тракта расчета координат;

на фиг. 10 - алгоритм работы блока вычисления коэффициентов;

на фиг. 11 - алгоритм работы первого вычислителя;

на фиг. 12 - алгоритм работы второго вычислителя.

На фиг. 1 показаны результаты определения пространственных параметров (пеленгования) с ЛПС сигналов ИРИ в исходной (заданной) зоне контроля. Здесь приведена нижняя левая часть исходной зоны, центр которой находится в точке с координатами (Xcp, Ycp). Сложная сигнально-помеховая обстановка (большое число ИРИ в полосе анализа), кратковременность работы существенно осложняют определение их координат. Возможна ситуация, когда на одной частоте одновременно работают несколько пространственно разнесенных излучателей. Последнее регулярно наблюдается при использовании измерителей на ЛПС.

Сущность изобретения состоит в следующем. В рамках предложенных материалов акцент сделан на сокращение временных затрат на определение координат широкополосных ИРИ в УКВ-СВЧ-диапазонах частот с использованием беспилотных летательных аппаратов разностно-дальномерным способом, что является экономически обоснованным. В предлагаемых способе и устройстве для решения поставленной задачи на первом этапе грубо определяют район местоположения излучателя. Для этого вычисляют точки пересечения всех линий положения (гипербол) в исходной зоне и далее определяют ее часть (рабочую зону) с наибольшим их сгущением. На втором этапе используют одноэтапный разностно-дальномерный способ определения координат, описанный в прототипе. В результате достигается резкое сокращение количества вычислений (временных затрат), соизмеримое с сокращением площади исходной зоны до рабочей при сохранении заданных точностных характеристик.

Реализация способа достигается следующей последовательностью действий (см. фиг. 2 и 3). На подготовительном этапе выполняют синхронизацию приемных трактов ПП на БПЛА с точностью 100 нс.

С помощью пространственно разнесенных L, L≥2, пунктов приема, размещенных на ЛПС (БПЛА) осуществляют прием сигналов ИРИ. Принятый на интервале времени [t0; tc] высокочастотный сигнал преобразуют в электрический сигнал промежуточной частоты, дискретизируют с частотой Fds и квантуют его, формируют две последовательности отсчетов квадратурных составляющих на нулевой частоте. Всего получают Is=Ts⋅Fds комплексных отсчетов сигнала ИРИ за время Ts=tc-t0.

Измеренные значения квадратурных составляющих сигнала, принятые на L ПП (обычно L=2) совместно с данными о пространственном положении ПП по соответствующим каналам связи передают на наземный пункт.

Результаты синхронного приема сигналов, полученные двумя ПП, на НП преобразуют с помощью дискретного преобразования Фурье и получают отсчеты квадрата модуля комплексных значений взаимной корреляционной функции (ВКФ):

где - частота отстройки, вызванная движением ПП, Fds - частота дискретизации, N - количество отсчетов сигнала, - мнимая единица, m - сдвиг одного сигнала относительно другого в отсчетах, aj и bj - j-й комплексный отсчет сигнала, принятый на первом и втором ПП соответственно.

Одновременно измеряют энергетический параметр каждого принятого парой ПП сигнала

Далее определяют попарные произведения значений энергии различных радиосигналов, принятых на пространственно разнесенных ПП в соответствии с выражением

В случае использования в дальнейшей обработке комплексных отсчетов модуля ВКФ значение находят из выражения .

Значения взаимных корреляционных функций, полученных в (1), нормируют к попарным произведениям энергий соответствующих сигналов (3)

На следующем этапе определяют максимальное значения модуля ВКФ

Полученное максимальное значение MR сравнивают с заданным пороговым уровнем. При выполнении пороговых условий принимают решение о наличии радиоизлучения, а полученная величина функции взаимной корреляции поступает на дальнейшую обработку.

Далее вычисляют позицию максимума ВКФ MR относительно центра массива {Zm} (обозначим как Ns). При этом значения всех отсчетов ВКФ запоминают и далее используют на втором этапе определения координат ИРИ. На основе полученного значения Ns определяют задержку прихода сигнала в пару пунктов приема

Полученное значение Δtm запоминается совместно с соответствующим значением Zm и также используется на втором этапе измерений.

После этого приступают к вычислению коэффициентов для построения кривых второго порядка (гипербол). Для этого координаты каждого ПП переводят в локальную декартову метрическую систему координат. На этом этапе не используют координаты по высоте, так как для уточнения высоты расположения ИРИ будут использованы значения трехмерного пространственного спектра, полученные на втором этапе. Обозначаем координаты ПП (БПЛА) как (X1,Y1) и (X2,Y2), а искомые координаты ИРИ (X,Y).

Тогда уравнение гиперболы имеет вид

Беспилотные летательные аппараты, летящие на расстоянии нескольких километров друг от друга, периодически синхронно записывают выборки сигнала ИРИ. Каждая запись пары ПП позволяет получить уравнение кривой второго порядка (7). На их основе осуществляют расчет координат точек пересечения кривых второго порядка между собой (каждой с каждой) путем нахождения совокупности решений системы уравнений. Порядок нахождения коэффициентов кривых второго порядка и точек их пересечения приведен в Приложении.

Далее осуществляют поиск области наибольшего сгущения точек пересечения кривых второго порядка. Для этого по всей исходной зоне вычисляют среднее отклонение названных точек от центральной точки зоны с координатами (Xcp,Ycp)

где k=1,2,…,K - количество точек пересечения; - линейное отклонение r-й точки от средней. Координаты последней (Xcp,Ycp) задают перед началом работы.

После этого приступают к вычислению размера окна поиска (рабочей зоны). Последняя определяется как

где - постоянный коэффициент, зависящий от ширины полосы сигнала ИРИ. В качестве альтернативы, размеры DR могут быть заданы на подготовительном этапе. Исходная зона делится на Ψ равной величины DRx⋅DRy зоны и определяется та из них, (рабочая зона), в которой присутствует максимальное количество точек пересечения кривых второго порядка. Эту рабочую зону далее используют на втором этапе поиска максимума ВКФ.

Следующей выполняемой операцией является поиск координат центра выбранной рабочей зоны (Xc,Yc). Пусть область с максимальным количеством точек пересечения кривых второго порядка оказалась с номером (m,n). Тогда координаты центра выбранной рабочей зоны вычисляют следующим образом

где Mx, My - максимальные отклонения по осям координат от центра исходной зоны (Xcp,Ycp).

На втором этапе рабочую зону делят на области в соответствии с шагом квантования Δ, который выбирают из условия обеспечения требуемой точности определения координат ИРИ. Точка с номером (i,j) имеет координаты

где Xc, Yc - координаты центра рабочей зоны, (i, j) - нумерация точек в рабочей зоне.

Таким образом, оценку пространственных параметров сигнала в предлагаемом способе осуществляют с шагом Δ в дискретных точках пространства, которое ограничивается пределами рабочей зоны.

Для каждой точки выделенного пространства вычисляют взаимное запаздывание моментов прихода электромагнитной волны в каждую пару ПП:

где - время распространения сигнала из (i, j)-той точки пространства до приемного пункта, (в текущей паре), с - скорость света.

Взаимное запаздывание дано в единицах периода дискретизации для согласования при последующей обработке.

Для каждой точки (i,j) рабочей зоны определяют значение модуля ВКФ Zi,j (выражение 4), соответствующее запаздыванию сигнала (12) (значение модуля ВКФ в точках временного сдвига, равных взаимному запаздыванию). Последние дополняются значениями Zm с соответствующими временными сдвигами Δtm, полученными на первом этапе измерений. Это позволяет сократить временные затраты на вычисление совокупности Zij.

Далее значение модуля ВКФ в каждой точке рабочей зоны (i,j) усредняют по совокупности пар ПП:

где Zi,j,η - значение модуля ВКФ, полученное в (i,j)-той точке рабочей зоны от η-той пары ПП, η=1,2,…, Н.

В результате суммирования по совокупности пар ПП, в решающей пространственной статистике (13) содержится информация обо всей совокупности значений модулей комплексных ВКФ рабочей зоны с учетом энергии принятых сигналов.

На завершающем этапе по совокупности всех I⋅J точек рабочей зоны определяют максимальное значение решающей статистики

и соответствующие ей координат ИРИ

Предлагаемый способ сохраняет свою работоспособность при использовании двух ПП (H=1). В этом случае операция (13) не выполняется. В приведенной на фиг. 4 таблице представлены результаты моделирования по оценке скорости расчета координат ИРИ в прототипе и предлагаемом способе. Количество синхронно принятых выборок сигнала составило 160, полоса частот оцениваемого сигнала 10 МГц, количество ПП - два. Размер исходной зоны по диагонали варьировал в пределах 16-150 км. Размеры элементарной зоны анализа Δ составляли 10 и 30 м. Из моделирования видно, что оба способа имеют близкую к линейной зависимость временных затрат от размера исходной зоны. Количество вычислений на определение координат растет пропорционально увеличению площади анализа, а соответственно требует и существенно большие временные затраты. При этом определение координат ИРИ в предлагаемом способе по сравнению с прототипом потребовало от 1,5 до 8 раз меньше времени. Моделирование выполнено для условий, при которых сохраняются точностные характеристики.

Выполнена экспериментальная проверка предлагаемого способа определения координат ИРИ. В качестве носителей ПП использовались два БПЛА «Орлан-10» производства ООО «Специальный Технологический Центр» г. Санкт-Петербург. Результаты эксперимента хорошо согласуются с результатами моделирования.

Устройство определения координат источника радиоизлучения (см. фиг. 5) содержит два и более идентичных пункта приема 1.1-1.Z на беспилотных летательных аппаратах и наземный пункт 2, причем каждый пункт приема , =1, 2, …, L, содержат последовательно соединенные контроллер 1.6, рулевой привод 1.7 и аэродинамические рули 1.9, автопилот 1.2, группа информационных входов которого соединена с второй группой информационных выходов контроллера 1.6, первая группу информационных входов которого соединена с группой информационных выходов автопилота 1.2, двигательную установку 1.1, группа информационных входов которой соединена с третьей группой информационных выходов контроллера 1.6, первый приемопередающий модуль 1.8, группа информационных входов которого соединена с четвертой группой информационных выходов контроллера 1.6, вторая группа информационных входов которого соединена с первой группой информационных выходов первого приемопередающего модуля 1.8, последовательно соединенные первый блок памяти 1.4, передающий модуль 1.10, блок навигации БПЛА 1.5, группа информационных выходов которого соединена с второй группой информационных входов первого блока памяти 1.4, антенно-приемный модуль 1.3, группа информационных выходов которого соединена с первой группой информационных входов первого блока памяти 1.4, а группа входов управления соединена со второй группой информационных выходов первого приемопередающего модуля 1.8, а наземный пункт 2 выполнен содержащим последовательно соединенные блок управления 2.1, предназначенный для управления взлетом, полетом и посадкой БПЛА, второй L-канальный приемопередающий модель 2.2 и блок обработки и отображения информации 2.7, последовательно соединенные L-канальный приемный модуль 2.3 и коррелятор 2.8, и второй блок памяти 2.9, последовательно соединенные тракт первичной обработки сигналов 2.4, предназначенный для обнаружения сигналов и определения рабочей зоны, и тракт расчета координат 2.5, предназначенный для определения местоположения ИРИ в рабочей зоне, группа информационных выходов которого является выходной шиной НП 2.6, а первая группа информационных входов тракта первичной обработки сигналов 2.4 соединена с группой информационных выходов L-канального приемного модуля 2.3, вторая группа информационных входов тракта первичной обработки сигналов 2.4 соединена с группой информационных выходов коррелятора 2.8, третья группа информационных входов объединена с группой информационных входов второго L-канального приемопередающего модуля 2.2, четвертой группой информационных входов тракта расчета координат 2.5 и является первой входной шиной 2.10 НП, четвертая группа информационных входов блока 2.4 является второй входной шиной 2.11 НП, а вторая группа информационных выходов тракта первичной обработки сигналов 2.4 соединена с группой информационных входов второго блока памяти, группа информационных выходов которого соединена со второй группой информационных входов тракта расчета координат 2.5, третья группа информационных входов которого является третьей входной шиной 2.12 НП 2.

Тракт первичной обработки сигналов (см. фиг. 8) содержит последовательно соединенные блок дискретного преобразования Фурье 2.4.1, делитель 2.4.2, блок поиска максимального значения 2.4.3, блок пороговой обработки 2.4.4, блок измерения задержки сигналов 2.4.5, блок вычисления коэффициентов 2.4.6, блок определения рабочей зоны 2.4.7 и блок определения предварительных координат 2.4.8, группа информационных выходов которого является первой группой информационных выходов тракта первичной обработки сигналов 2.4, вторая группа информационных выходов которого соединена с группой информационных выходов блока измерения задержки сигналов 2.4.5, вторая группа входов делителя 2.4.2 является второй группой информационных входов тракта первичной обработки сигналов 2.4, третья группа информационных входов которого соединена со второй группой информационных входов блока пороговой обработки 2.4.4 и второй группой информационных входов блока измерения задержки сигналов 2.4.5 и одновременно является первой входной шиной 2.10 НП2, вторая группа информационных входов блока определения рабочей зоны 2.4.7 является четвертой группой информационных входов тракта первичной обработки сигналов 2.4 и второй входной шиной 2.11 НП2, а группа информационных входов блока дискретного преобразования Фурье 2.4.1 является первой группой информационных входов тракта первичной обработки сигналов 2.4.

Тракт расчета координат 2.5 (см. фиг. 9) содержит последовательно соединенные первый вычислитель 2.5.1, предназначенный для деления рабочей зоны с центром (Хс, Yc) на I⋅J одинаковых размеров зон анализа, блок измерения задержки сигналов 2.5.2, второй вычислитель 2.5.3, предназначенный для определения значения модуля взаимной корреляционной функции, соответствующего запаздыванию сигнала TDi,j в точках (i,j) рабочей зоны, равных взаимному запаздыванию, блок усреднения 2.5.4 и блок определения координат 2.5.5, группа информационных выходов которого является группой информационных выходов тракта расчета координат 2.5 и выходной шиной 2.6 наземного пункта 2, первая группа информационных входов тракта расчета координат 2.5 соединена с первой группой информационных входов первого вычислителя 2.5.1, вторая группа информационных входов которого объединена со второй группой информационных входов блока усреднения 2.5.4 и является третьей группой информационных входов тракта расчета координат 2.5 и третьей входной шиной 2.12 наземного пункта 2, вторая группа информационных входов второго вычислителя 2.5.3 является второй группой информационных входов тракта расчета координат 2.5, а вторая группа информационных входов блока измерения задержки сигналов 2.5.2 является четвертой группой информационных входов тракта расчета координат 2.5 и первой входной шиной 2.10 НП2.

Работа устройства осуществляется следующим образом (см. фиг. 5-9). На подготовительном этапе по первой входной шине 2.10 наземного пункта 2 задают диапазон рабочих частот ΔF, значения Fds, Ts, Zпор. По второй входной шине 2.11 наземного пункта 2 задают координаты центра зоны контроля (Xcp, Ycp), значение коэффициента максимальное отклонение от центра зоны контроля (исходной зоны) Mx и My. По третьей входной шине 2.12 наземного пункта 2 задают шаг квантования Δ из условия обеспечения требуемой точности определения координат ИРИ, а также количество Н пар ПП, сигналы которых используют в обработке. Далее осуществляют синхронизацию антенно-приемных модулей ПП1 с точностью до 100 нс.

Управление взлетом, полетом и посадкой БПЛА и осуществляют с первого автоматизированного рабочего места наземного пункта 2, состоящего из блока управления 2.1, второго L-канального приемопередающего модуля 2.2 и блока обработки и отображения информации 2.7. Данную операцию осуществляют по низкоскоростному дуплексному радиоканалу с использованием блоков 2.2 и 1.8. Маршруты полета БПЛА и определяют исходя из заданной зоны контроля в