Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ИЗЛУЧАЮЩЕГО ОБЪЕКТА
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ИЗЛУЧАЮЩЕГО ОБЪЕКТА

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ИЗЛУЧАЮЩЕГО ОБЪЕКТА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к области радиолокации воздушных объектов с летательных аппаратов. Технический результат заключается в измерении координат воздушных объектов одним бортовым средством разведки на основе приема и анализа сигналов радиовысотомеров (РВ) этих летательных аппаратов (ЛА), приходящих в прямом направлении объект - средство разведки и отраженных от подстилающей поверхности Земли. Способ отличается от известных тем, что он позволяет определять координаты излучающих объектов путем селекции прямого, зеркально отраженного и максимума диффузно отраженного сигналов РВ разведуемых ЛА и измерения величин задержки между этими сигналами. 17 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2134431
Класс(ы) патента: G01S5/18
Номер заявки: 98101314/09
Дата подачи заявки: 03.02.1998
Дата публикации: 10.08.1999
Заявитель(и): Всероссийский электротехнический институт им.В.И.Ленина
Автор(ы): Иванов А.Н.; Кузьмин Г.В.; Марухленко А.С.; Рюмшин А.Р.; Самушкин А.Н.; Шевчук В.И.; Ягольников С.В.
Патентообладатель(и): Иванов Александр Николаевич; Кузьмин Геннадий Васильевич; Марухленко Андрей Сергеевич; Рюмшин Андрей Русланович; Самушкин Алексей Николаевич; Шевчук Валерий Иванович; Ягольников Сергей Васильевич
Описание изобретения: Предлагаемый способ относится к области радиолокации и может быть использован для измерения координат воздушных объектов одним бортовым средством разведки на основе приема и анализа сигналов радиовысотомеров этих летательных аппаратов, приходящих в прямом направлении "объект - средство разведки" и отраженных от подстилающей поверхности земли.
Известны активные радиолокационные способы определения координат летательных аппаратов (ЛА). Они предусматривают выполнение следующей последовательности действий: 1) излучение зондирующих сигналов; 2) прием отраженных сигналов; 3) измерение параметров принятых сигналов; 4) определение координат объектов по результатам измерения этих параметров.
Недостатками этих способов являются:
низкая скрытность работы устройств (систем), реализующих эти способы, что позволяет вести разведку их излучений;
низкая помехозащищенность вследствие возможности создания мощных прицельных по частоте и направлению помех;
малая дальность разведки объектов с малой ЭПР;
необходимость наличия мощного передатчика, а, следовательно, большие энергопотребление, масса, габариты.
Известны также пассивные способы определения координат объектов [1]. Их недостатками является то, что для их реализации необходимо наличие нескольких приемников (не менее трех), расположенных в различных точках пространства, а также радиолиний передачи информации от них на пункт обработки для вычисления координат объекта. Это снижает конфликтную устойчивость систем разведки, реализующих эти способы.
Из известных способов определения координат объекта наиболее близким по технической сущности и назначению предполагаемому способу является "Способ определения местоположения источника сигналов" (патент США N 4352167 от 28.9.82 г. по кл. МКИ G 01 S 5/18) [2], выбранный в качестве прототипа.
Сущность этого способа заключается в следующем. Сигналы, излучаемые радиолокатором разведуемого объекта, принимаются в нескольких точках, разнесенных в пространстве, измеряется их относительная задержка при распространении до каждой из точек приема. Полученные временные задержки сравниваются с предварительно вычисленными, в результате чего определяется местоположение разведуемого объекта.
Данный способ имеет те же недостатки, что и другие известные пассивные способы определения координат объектов, а именно:
необходимость нескольких (не менее трех) пространственно разнесенных точек приема;
необходимость линий связи точек приема с пунктом обработки информации.
Первый недостаток приводит к сложности практической реализации, увеличению стоимости, из-за наличия нескольких точек приема, второй - к снижению скрытности и помехозащищенности. Устранение указанных недостатков прототипа возможно путем пассивного определения координат летательного аппарата из одной точки пространства по прямому, зеркально и диффузно отраженным от подстилающей поверхности земли сигналам его радиовысотомера.
Предлагаемый способ содержит следующие операции:
1. Сканирование главным лепестком ДНА бортового средства разведки в зоне обзора.
2. Обнаружение прямого и отраженных от земли сигналов радиовысотомера.
3. Захват сигналов радиовысотомера на автосопровождение по угловым координатам (β,ε) азимуту и углу места соответственно.
4. Измерение азимута прихода сигналов по данным датчиков положения луча антенны бортового средства разведки и запись их в память ЭВМ.
5. Селекция пачки трех полезных сигналов: прямого, зеркально отраженного и максимума диффузно отраженного.
6. Идентификация прямого сигнала.
7. Идентификация зеркально отраженного сигнала.
8. Идентификация максимума диффузно отраженного сигнала.
9. Измерение величины задержки зеркально отраженного сигнала относительно прямого сигнала -τ1.
10. Измерение величины задержки максимума диффузно отраженного сигнала относительно прямого сигнала -τ2.
11. Повторение измерений τ1 и τ2 через время -Δt и вычисление средних значений
12. Вычисление координат местоположения летательного аппарата:
R0 - наклонной дальности между средством разведки и излучаемым объектом, а также h - высоты полета излучаемого объекта.
Новыми существенными признаками изобретения являются:
селекция пачки трех полезных сигналов радиовысотомера: прямого, зеркально отраженного и максимума диффузно отраженного;
идентификация зеркально отраженного сигнала;
идентификация максимума диффузно отраженного сигнала; измерение величины задержки зеркально отраженного сигнала относительно прямого сигнала -τ1;
измерение величины задержки максимума диффузно отраженного сигнала относительно прямого сигнала -τ2;
вычисление средних значений задержек
вычисление координат R0 и h.
Введение новых существенных признаков позволяет осуществить измерение координат излучающего объекта из одной точки пространства и тем самым сократить требуемое количество разведывательных приемников до одного, уменьшить стоимость, упростить управление, повысить помехоустойчивость и мобильность средств, реализующих предлагаемый способ.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1-11.
На фиг. 1 представлена совокупность операций, составляющих сущность предлагаемого способа, где обозначено:
известные операции: 1, 2, 3, 4, 6;
вновь введенные операции: 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12;
операция 12 предполагает вычисление координат местоположение объекта в части решения системы уравнений.
На фиг. 2 представлена примерная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, где обозначено:
1 - система наведения антенны по углу места
2 - пеленгатор
3 - пороговое устройство
4 - индикатор
5 - система наведения антенны по азимуту
6 - устройство управления порогом
7 - генератор строб-импульсов
8 - источник постоянного тока
9 - регулятор задержки (РЗ)
10 - аналогово-цифровой преобразователь
11 - устройство управления уровнем синхронизации (УУУС)
12 - генератор импульсов синхронизации
13 - генератор развертки
14 - компаратор
15 - преобразователь угол-код
16 - спецвычислитель (ЭВМ).
На фиг. 3 представлен чертеж, поясняющий геометрическое расположение объектов излучения и разведки и пути распространения прямого и отраженных сигналов, где обозначено:
A, B - точки местоположения разведывающего и разведываемого (излучающего) объекта соответственно;
P - точка проекции разведывающего объекта;
S1, S2 - участки подстилающей поверхности диффузного и зеркального отражений соответственно;
H, h - высоты полета разведывающего и разведываемого объектов соответственно;
R0 - расстояние между разведывающим и разведываемым объектами (путь прохождения прямого сигнала );
R3 - расстояние между разведывающим объектом и центром участка поверхности диффузного отражения - S1;
R1 - расстояние между разведываемым объектом и центром участка поверхности зеркального отражения - S2;
R2 - расстояние между разведующим объектом и центром участка поверхности зеркального отражения - S2,
D1 = R3 + h - расстояние, проходимое сигналом при диффузном отражении;
D2 = R1 + R2 - расстояние, проходимое сигналом при зеркальном отражении;
R4 - проекция отрезка BA на плоскость XOY.
На этом же рисунке приведена также результирующая смесь прямого и отраженных от участков подстилающей поверхности S1, S2 сигналов на входе пеленгатора, где цифрами обозначены: 1 - прямой сигнал, 2 - зеркально отраженный сигнал, 3 - диффузно отраженный сигнал.
На фиг. 4 приведены эпюры напряжений сигналов, наблюдаемые на экране индикатора для различных соотношений периода развертки - tp и периода повторения импульсов, излучаемых РВ - TП, где 1-строб-импульс, совмещаемый с импульсами 2 и 3 поочередно;
На фиг. 5 приведены зависимости мощности смеси прямого и отраженных сигналов РВ на входе этого приемника от времени, где σ2γ - дисперсия угла неровной подстилающей поверхности [3].
На фиг. 6, 7 представлены чертежи, поясняющие геометрическое расположение объектов излучения и разведки и пути распространения сигналов где dmin - минимально возможное расстояние между соседними целями.
На фиг. 8 показаны оценки выполняемости условий (1 и 2) реализуемости операций 6, 7, 8 при различных значениях R0, H, h.
На фиг. 9 приведен вид участков подстилающей поверхности Si (i = 1, 2... 6), находящихся в главном лепестке ДНА разведчика, при отражении от каждого из которых разность хода сигналов на входе разведприемника не превышает длительности зондирующих импульсов (τи) РВ, где обозначено:
S1 - участок максимального диффузного отражения;
S - участок подстилающей поверхности, находящийся в главном лепестке ДНА разведчика;
S2 - участок максимального зеркального отражения.
На фиг.10 показаны зависимости относительной ошибки вычисления координат R0 и h от значений этих координат и высоты развед-приемника H, где обозначено:
RОТ, hТ - значения координат, вычисленные по формулам (9), (10);
RОП, hП - значения координат, вычисленные по формулам (13), (14).
На фиг. 11 приведены оценки точности определения координат, излучающего объекта, где среднеквадратическая ошибка измерения координаты R0 σh - среднеквадратическая ошибка измерения координаты h. Согласно фиг.1 (нумерация произведена в соответствии с вышеприведенным их перечислением) вначале производится поиск сигналов радиовысотомеров (РВ) летательных аппаратов (ЛА) в зоне обзора методом сканирования антенной системы (мгновенным "полем зрения") средства РТР (операция 1). При наличии излучений РВ осуществляется обнаружение смеси прямого и отраженных от земли сигналов (операция 2), т. е. выделение их на фоне внутренних шумов приемника и других мешающих сигналов. После этого производится захват их на автосопровождение по угловым координатам β,ε - (операция 3). Любым из известных методов (например, методом моноимпульсной амплитудной пеленгации) определяется пеленг сигналов в азимутальной плоскости (операция 4), значение которого вводится в память спецвычислителя. В дальнейшем осуществляется амплитудная селекция (операция 5) трех полезных сигналов РВ: прямого, зеркально отраженного и максимума диффузно отраженного (например, путем установления порога ограничения сигналов снизу). Возможность амплитудной селекции обусловлена тем, что мощность прямого и отраженных от участков подстилающей поверхности S1, S2 сигналов существенно (на 10-20 дБ и более) превышает мощность сигналов, отраженных другими участками поверхности земли (фиг.5) [4].
Для селекции импульсов, соответствующих соседним периодам излучения, используется условие τ2 << TП, которое применительно к маловысотным целям всегда выполняется. Приближенное значение периода повторения импульсов РВ TП известно априори, например, для наиболее распространенных РВ типа AN/APN -194 TП ≈ 100 мкс [5].
Выделенные сигналы пачки трех импульсов идентифицируются (операции -6, 7, 8). В качестве признака идентификации используется очередность прихода сигналов в пачке. Первым всегда приходит прямой сигнал, вторым - зеркально отраженный, третьим - диффузно отраженный, т. е. τ1≥ 0, τ2≥ τ1. Таким образом, идентификация сигналов заключается в следующем: в качестве прямого сигнала 1 принимается первый импульс, зеркально отраженного 2 - второй импульс и максимума диффузно отраженного сигнала 3 - третий импульс пачки (фиг. 1, 4).
После идентификации сигналов 1, 2, и 3 измеряются их временные задержки τ1, τ2 (операции 9, 10), значения которых заносятся в память спецвычислителя. В спецвычислителе определяются средние временные задержки (операция 11) за n периодов следования сигналов и, наконец, здесь же происходит вычисление координат R0 и h (операция 12).
На фиг. 2 приведен пример устройства, реализующего предлагаемый способ при оснащении ЛА импульсным РВ. Это устройство работает следующим образом. Системы наведения по углу места - 1 и азимуту - 5 управляют антенной пеленгатора - 2, производит обзор заданного района, например, методом механического сканирования (операция 1). Ширина суммарного лепестка ДНА пеленгатора (двух лепестков антенны моноимпульсного пеленгатора в азимутальной 2Θβ0,5P и угломестной 2Θε0,5P плоскостях) выбирается таким образом, чтобы выполнялись следующие условия:
1) осуществлялся прием прямого 1 и отраженных 2, 3 сигналов РВ;
2) не попадали сигналы, излучаемые другими (соседними) РВ.
Для расчета значений 2Θβ0,5P и 2Θε0,5P, удовлетворяющих указанным условиям, несложно получить выражения:
Из фиг.6 следует





Из фиг. 8 следует
При попадании в мгновенное "поле зрения" антенны излучений РВ пеленгатор-2 осуществляет прием, обнаружение (операция 2), захват сигналов на автосопровождение (операция 3) по угловым координатам (β,ε) и измерение азимута прихода сигналов (операция 4). Измеренное значение азимута через преобразователь угол-код записывается в память ЭВМ.
Пеленгатор-2 может быть реализован по схеме амплитудной суммарно-разностной моноимпульсной системы для пеленгации в двух плоскостях с последовательной перестройкой (например, гетеродина) по частоте [6-9].
Антенная система пеленгатора установлена на стабилизированной платформе [10].
Усиленные и преобразованные на видеочастоту сигналы с выхода амплитудного детектора пеленгатора 2 поступают на первый вход порогового устройства (ПУ) 3, ограничивающего уровень сигналов снизу. Уровень ограничения устанавливается с помощью устройства управления порогом (УУП) 6 (например, резистора переменного сопротивления), на вход которого подается постоянное напряжение с первого выхода источника постоянного тока (ИПТ) 8.
Сигналы с выхода ПУ 3 поступают на первый вход индикатора 4 (например, на первый вход усилителя вертикальной отклоняющей системы ЭЛТ осциллографа) и на второй вход генератора импульсов синхронизации (ГИС) 12. ГИС может быть выполнен по схеме ждущего заторможенного мультивибратора [11], время восстановления tв которого должно выбираться из условия τ2 < tв < TП. Для изменения уровня запуска на первый вход ГИС 12 через устройство управления уровнем синхронизации (УУУС-11 (например, резистор переменного сопротивления) поступает постоянное напряжение со второго выхода ИПТ 8. Синхронизирующий импульс ГИС 12 определяет момент запуска генератора развертки (ГР) 13. В качестве генератора развертки можно использовать, например генератора пилообразного напряжения (ГПН)). Напряжение развертки со второго выхода ГР 13 подается на второй вход индикатора 4 и с первого выхода - на первый вход компаратора 14 [12, 13].
В момент равенства пилообразного напряжения развертки установленному значению u0 на выходе компаратора 14 возникает короткий импульс, который запускает находящийся в ждущем режиме, генератор строб-импульса (ГСИ) 7, в качестве которого можно, например, использовать ждущий мультивибратор. Сформированный импульс строба с выхода ГСИ 7 поступает на третий вход индикатора 4 (например, осциллографа). Вначале длительность развертки устанавливают следующим образом: TП < tр < 2TП. Затем, изменяя порог ограничения снизу в ПУ 3 с помощью УУП 6, добиваются устойчивого изображения на ЭЛТ всех полезных сигналов второй пачки (тройки) импульсов и осуществляют их амплитудную селекцию (фиг. 5а). После этого, изменяя уровень запуска (срабатывания) ГИС 12 с помощью УУУС-11 обеспечивают появление всех трех импульсов в предыдущем периоде излучения РВ (первой пачки), наблюдаемых в начале развертки ЭЛТ(фиг. 5б). Устанавливая длительность развертки τ2 < tр < TП (фиг. 5в), переходят к выполнению идентификации сигналов (операции 6, 7, 8). Как уже указывалось выше, в качестве прямого сигнала 1 принимается первый импульс (операция 6), зеркально отраженного 2 - второй (операция 7), максимума диффузно отраженного - 3 - третий импульс пачки (операция 8).
Изменением уровня постоянного напряжения u0 на втором входе компаратора 14 с помощью P3 9, строб-импульс на индикаторе 4 совмещается с импульсом 2 и измеряется значение τ1 (операция 9). Цифровой код измеренного значения с выхода аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 10 записывается в память спецвычислителя 16. Совмещая строб с импульсом 3, аналогично измеряется значение τ2 (операция 10), цифровой код которого также записывается в память спецвычислителя 28.
Операции 9, 10 повторяются n раз и вычисляются средние значения (операция 11) по формулам

Значение n может быть определено как

где ρ - радиус корреляции рельефа местности;
Vц - средняя скорость полета цели;
Δt = tпс - время послесвечения экрана индикатора.
Полагая ρ = 2 км (для мелкогорья ρ = 1, 5 - 2 км, холмистого рельефа ρ = 2 - 4 км и равнинного - 4 км и более), Vц = 250 м/с, Δt = tпс = 1 с, имеем n = 8.
Такой подход к выбору Δt и n позволяет ослабить влияние эволюции ЛА в вертикальной плоскости на точность измерения его высоты полета над мелкогорьем и холмистым рельефом местности. Применительно к разведке целей над равниной такое усреднение не является столь необходимым, так как цель осуществляет практически горизонтальный полет, поэтому количество измерений n = 8 вполне достаточно.
По результатам вычислений с помощью спецвычислителя 28 определяются координаты R0 и h излучающего объекта (операция 12) в соответствии с выражениями (9, 10) или (13, 14). Очевидно, что изобретение не ограничивается вышеописанным примером осуществления. Например, все описанные операции могут проводиться автоматически с помощью известных устройств автоматического слежения за временным положением импульсов [12, 14]. Для реализации предлагаемого способа может использоваться аппаратура воздушного или космического базирования. Предлагаемый способ может также использоваться и для определения координат целей, оснащенных РВ с непрерывным излучением. В этом случае для измерения величин τ1, τ2 могут использоваться известные корреляционные приемники [15].
Оценка реализуемости и эффективности предлагаемого способа проводилась теоретическими методами математического моделирования на ЭВМ. Операции 1, 3, 4 новизной не обладали, их реализация сомнений не вызывает [6, 7].
Возможность реализации операции 2 оценивалась по формуле радиотехнической разведки (РТР) [7].
При расчетах принимались:
чувствительность приемника РТР равна 104 дБ/Вт, коэффициент усиления антенны - 42 дБ; уровень боковых лепестков ДНА - 20 дБ, эквивалентная импульсная мощность РВ 1 кВт, длительность импульсов РВ 30 нс, обобщенные потери 5 дБ, коэффициент различимости 10 дБ, длина волны РВ 7 см, высота полета ЛА (цели) 100 м. Для приведенных условий дальность разведки сигналов 1, 2 и 3 составляет ≈ 300 км, что объясняется примерным равенством мощности этих сигналов (фиг. 5, б).
Временную зависимость мощности сигналов РВ ЛА, отраженных от подстилающей поверхности, на входе средства разведки, нормированную к мощности "прямого" сигнала, можно записать в виде [4]:

где g(x, y) - значение нормированной диаграммы направленности антенны (ДНА) РВ, соответствующее точке x, y ПП; σ(x,y) - - диаграмма рассеяния (ДР) элемента ПП с координатами x, у; g' - уровень боковых лепестков ДНА РВ в "прямом" направлении; R1(x, у), R2(x, у) - расстояние между объектом, средством разведки и элементом ПП с координатами x, у;

τи - длительность импульса РВ.
Для оценки возможности реализации операции 5 проведен расчет зависимости ρ(t). На фиг. 5 приведены зависимости ρ(t), рассчитанные на ЭВМ (фиг. 5а, б) с использованием методов электродинамической теории рассеивания [3]. Анализ этих зависимостей показывает, что ρ(t) имеет три максимума, которые могут разрешаться во времени. Первый максимум соответствует вершине импульса прямого сигнала, второй - зеркально отраженного сигнала от участка поверхности S2, третий - диффузно отраженного сигнала от участка поверхности S1. Устойчивость указанных экстремумов объясняется следующим. Прямой сигнал наблюдается отдельно от отраженных сигналов, так как время задержки последних превышает длительность импульса РВ. Зеркально отраженный сигнал от участка поверхности S2 "подсвечивается" главным лепестком ДНА РВ. Уровень первого максимума (мощность прямого сигнала) зависит от уровня боковых лепестков ДНА РВ, уровень второго - от величины максимума диаграммы рассеивания подстилающей поверхности и уровня боковых лепестков ДНА РВ, уровень третьего - от ДНА РВ и интенсивности диффузного отражения от поверхности земли.
Из приведенных зависимостей следует, что для типовых ДНА РВ (2Θβ0,5P<≅> 30°) и подстилающей поверхности (σ2γ > 10), все три максимума смеси прямого и отраженных сигналов РВ могут быть энергетически выделены, так как их мощность на 10... 20 дБ и более превышает мощность сигналов, отраженных от других участков подстилающей поверхности.
Для реализуемости операций 6, 7, 8 необходимо выполнение следующих условий:
1. Очередность прихода сигналов 1, 2 и 3 постоянна.
2. Время задержки τ2 значительно меньше периода следования зондирующих импульсов РВ, т.e. τ2 << TП.
3. Задержка сигнала 2 относительно прямого сигнала 1 должна быть больше длительности сигнала РВ, т. е. импульса τ1> τи.
4. Задержка сигнала 3 относительно сигнала 2 должна быть больше суммы длительностей импульса 2 и длительности переднего фронта сигнала 3.
Очередность прихода сигналов 1, 2 и 3 (условие 1) обусловлена геометрическим фактором, что следует из рассмотрения треугольников BDA и BOA (фиг. 3:
1= BD+DA-BA = R1+R2-R0≥ 0;
c(τ21) = BO+OA-AB = h+R3-(R1+R2) ≥ 0,
т.е. сумма длин двух сторон треугольника всегда больше длины его третьей стороны.
Для оценки возможности выполнения условия 2 определим значение τ2 через высоту полета цели. Из Δ BOA (фиг. З) следует, что при H >> h, τ2 ≈ 2·h/c.
Условие 2 может быть записано в виде h < TПc. Полагая TП = 100 мкс [11] имеем h < 30 км, т.е. условие 2 применительно к разведке с ЛА на малых и средних высотах выполняется.
Условия 3, 4 могут быть записаны в виде
τ1> τи; (3)

где τз(υ), τ(υ) - длительность сигналов B и C соответственно на уровне υ.
Значения τз(υ) и τ(υ) можно определить как [4]:


где Θυз, Θυрв - значения половины ширины диаграмм отражения (рассеяния) Земли и ДНА РВ соответственно.
Результаты оценки выполняемости условий 3, 4 приведены на фиг. 8. Их анализ показывает, что эти условия выполняются для широкого диапазона значений H, R0 и h.
Реализация операций измерения значений τ1 и τ2 (операции 9, 10), как показано выше, может осуществляться известными устройствами измерения, например, методом временных разверток [12].
Для вывода выражений, с помощью которых можно определить координаты излучающего объекта R0 и h, рассмотрим фиг. 3, откуда следует, что:
1= R1+R2-R0; (5)
2= h+R3-R0. (6)
Учитывая, что имеем


При использовании средних значении временных задержек и после преобразования выражения (7), (8) примут вид:


При ведении разведки на средних и больших высотах (h ≥ 500 м) координаты R0 и h определяются решением системы уравнений (9), (10).
Применительно к разведке только маловысотных целей (h ≅ 500 м) эта система уравнений может быть упрощена. Учитывая, что R0>> h членом (h/R0) можно пренебречь. Разлагая выражение в ряд Тейлора и ограничиваясь первыми членами ряда, получим

или


При использовании для расчета R0 и h средних значений временных задержек выражения (11-12) будут иметь вид

R0= 2Hh/cτ1. (14)
Оценки величин отклонений результатов расчета R0 и h по формулам (9, 10) и (13, 14) приведены на фиг.10. Анализ приведенных графиков показывает, что ошибки расчета R0 и h с использованием формул (13, 14) при разведке маловысотных целей (h ≅ 500 м) не превышают 3 и 5% соответственно.
Операции вычисления значений (операция 11) и затем R0 и h (операция 12) могут быть реализованы с помощью ЭВМ.
В целом реализация операций 9 - 12 сомнений не вызывает. Оценка точности определения координат проводилась в соответствии с выражениями [4].


где СКО измерения координаты R0;
σh - СКО измерения координаты h;
СКО измерения τ1;
СКО измерения τ2.
Расчет производился по соотношениям, приведенным в [4, 14].
Результаты оценки приведены на фиг. 11. Анализ этих зависимостей показывает, что при соответствующем выборе высоты полета разведчика H может быть обеспечена точность измерения координаты R0 не хуже прототипа, а точность определения координаты h - несколько выше.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет определять координаты R0 и h излучающего объекта по сигналам его радиовысотомера из одной точки пространства, т.е. цель изобретения достигнута.
Список использованной литературы
1. Ширман Я.Д. Теоретические основы радиолокации. -М.: Сов. радио, 1970.
2. Патент США N 4352167, G 01 S 5/18 28.09.89.
3. Орлов P.А., Торгашин В.Д. Моделирование радиолокационных отражений от земной поверхности. -Л.: ЛГУ, 1978.
4. Ягольников С. В. Разностный метод определения координат летательных аппаратов по сигналам их радиовысотомеров одним бортовым средством разведки. Радиотехника (журнал в журнале). 1997,N 5.
5. Preliminary Notes AN/APN - 194. Radar Altimeter system. Honey-well Aerospace Divisvon Minulapalies, 1970.
6. Леонов А. И. , Фомичев К.И. Моноимпульсная радиолокация. -М.: Сов. радио, 1970.
7. Вакин С. А. , Шустов Л.Н. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки. - М.: Сов. радио, 1968.
8. Справочник по радиоэлектронным системам/Под ред. Б.К. Кривицкого. Т. 2. - М.: Энергия, 1979.
9. Вартанесян В.Л. Радиоэлектронная разведка. - М.: Воениздат, 1975.
10. Радиоуправление реактивными снарядами и космическими аппаратами/Под ред. Л.С. Пушкина. - М.: Сов. радио, 1968.
11. Справочник по импульсной технике/ Под ред. В.Н. Яковлева. - Киев: Техника, 1971.
12. Мирский Г.Я. Электронные измерения. - М.: Радио и связь, 1986.
13. Горшков Б.И. Радиоэлектронные устройства (справочник). -М.: Радио и связь, 1984.
14. Митяшев Б.Н. Определение временного положения импульсов при наличии помех. -М.: Сов. радио, 1962.
15. Патент США N 4626861, G 01 S 3/02, 02.12.86.
Формула изобретения: Способ определения координат излучающего объекта по сигналам его радиовысотомера, заключающийся в сканировании в заданном районе главными лепестками ДНА бортовых средств разведки, размещенных на высоте Н над Землей, обнаружении и захвате на автосопровождение сигналов радиовысотомера, приходящих по трем разным путям, измерении их азимута и величины относительной задержки и расчете по формулам координат дальности и высоты, отличающийся тем, что осуществляют селекцию пачки прямого, зеркально отраженного и максимума диффузно отраженного сигналов радиовысотомера, идентификацию зеркально отраженного и максимума диффузно отраженного сигналов, измерение величин задержки между ними относительно прямого сигнала - τ1, τ2 соответственно, вычисление их средних значений и определяют координаты дальности R0 и высоты h объекта решением уравнений


где с - скорость света.