Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2459218

(19)

RU

(11)

2459218

(13)

C1

(51) МПК G01S5/04 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 - действует Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011125014/07, 17.06.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

17.06.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 17.06.2011

(45) Опубликовано: 20.08.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2340914 C1, 10.12.2008. RU 95204 U1, 10.06.2010. RU 87265 U1, 27.09.2009. RU 77689 U1, 27.10.2008. US 5548822 A, 20.08.1996. DE 10103552 A, 01.08.2002. JP 2010034797 A, 12.02.2010. EP 0170001 A, 05.02.1986.

Адрес для переписки:

195220, Санкт-Петербург, ул. Гжатская, 21, корп.2, офис 53, ООО "Специальный Технологический Центр", П.Л. Смирнову

(72) Автор(ы):

Божьев Александр Николаевич (RU),

Елизаров Вячеслав Владимирович (RU),

Наливаев Андрей Валерьевич (RU),

Смирнов Павел Леонидович (RU),

Соломатин Александр Иванович (RU),

Царик Дмитрий Владимирович (RU),

Шепилов Александр Михайлович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Общество с ограниченной ответственностью "Специальный Технологический Центр" (RU)

(54) КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА РАДИОМОНИТОРИНГА

(57) Реферат:

Изобретение может быть использовано в контрольно-измерительных системах для анализа загрузки поддиапазонов частот, определения местоположения источников радиоизлучения (ИРИ), измерения частотных и временных параметров радиосигналов. Достигаемый технический результат - расширение зоны радиомониторинга и повышение его эффективности. Технический результат достигается тем, что дополнительно используют R мобильных обслуживаемых постов радиоконтроля, R=1, 2, и L необслуживаемых постов радиоконтроля на летно-подъемных средствах (ЛИС), L=1, 2, , управляемых дистанционно через каналы связи центрального пункта управления или ближайшего пункта управления дополнительного контрольно-измерительного комплекса, оптимизируют пространственное размещение постов радиоконтроля, используют одноэтапную обработку результатов оценивания пространственно-информационных параметров сигналов контролируемых ИРИ, используют видеоизображения контролируемых ИРИ для уточнения их местоположения. Контрольно-измерительная система радиомониторинга содержит центральный контрольно-измерительный комплекс, в составе центрального пункта управления и не менее трех стационарных постов радиоконтроля, N дополнительных контрольно-измерительных комплексов аналогичной структуры, связанных между собой каналами связи центрального или дополнительного пунктов управления, R мобильных обслуживаемых постов радиоконтроля и L необслуживаемых постов радиоконтроля ЛПС, связанных каналами связи с центральным или ближайшим дополнительным пунктом управления. 1 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в контрольно-измерительных системах для анализа загрузки поддиапазонов частот, определения местоположения источников радиоизлучения (ИРИ), измерения частотных и временных параметров радиосигналов, а также напряженности электрического поля линейно-поляризованной волны.

Известны способы и устройства определения координат источников радиоизлучения (см. Пат. РФ 2263328, МПК7 G01S 5/04, опубл. 27.10.2005 г., бюл. 30). Устройство содержит N пространственно разнесенных пунктов приема, каждый из которых представляет собой фазовый интерферометр, пункт управления, дистанционно управляющий пунктами приема по каналам передачи данных и определяющий наиболее вероятное местоположение ИРИ. Устройство-аналог обеспечивает определение местоположения контролируемых ИРИ с заданной точностью. Однако в его задачу не входит проведение технического анализа принимаемых сигналов.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому устройству является контрольно-измерительная система радиомониторинга ОВЧ и УВЧ диапазонов "Куница" (см. Пат. РФ 234014, МПК7 G01S 5/04, опубл. 10.12.2008 г.). Устройство-прототип содержит центральный контрольно-измерительный комплекс, включающий центральный пункт управления с функциональным программным обеспечением, антенным устройством, коммутатором и контрольно-измерительным устройством, и не менее трех пространственно разнесенных стационарных постов радиоконтроля, обслуживаемых дистанционно через каналы связи центрального пункта управления, и N дополнительных пространственно разнесенных контрольно-измерительных комплексов, N=1, 2, ; каждый из которых содержит пункт управления и пространственно разнесенные стационарные посты радиоконтроля в количестве от 1 до М, обслуживаемые дистанционно через каналы связи центрального пункта управления или пунктов управления дополнительных контрольно-измерительных комплексов, в состав которых эти посты радиоконтроля входят; в состав каждого стационарного поста радиоконтроля входит антенное устройство, состоящее из двухлитерной пеленгаторной антенны, литеры которой размещены в два яруса, антенные элементы которых расположены по окружности, первого антенного коммутатора, информационные входы которого соединены с выходами антенных элементов обеих литеров пеленгаторной антенны, антенны связи, измерительной антенны и второго антенного коммутатора; и контрольно-измерительное устройство, предназначенное для приема и преобразования принимаемых сигналов, обработки полученной информации, запоминания результатов радиомониторинга и их передачу по каналам связи на центральный пункт управления или на ближайший пункт управления дополнительного контрольно-измерительного комплекса, при этом первый и второй информационные входы контрольно-измерительного устройства соединены с первым и вторым выходами первого антенного коммутатора соответственно, третий информационный вход соединен с выходом второго антенного коммутатора, четвертый информационный вход соединен с выходом антенны связи, пятый информационный вход соединен с выходом измерительной антенны, а первый и второй управляющие выходы соединены со входами управления первого и второго антенных коммутаторов соответственно.

Устройство-прототип (см. фиг.1) обеспечивает радиомониторинг заданных ИРИ в пространственно удаленных зонах (определение местоположения ИРИ и технический анализ их сигналов) с использованием значительного числа необслуживаемых постов радиоконтроля, что существенно понижает затраты по его эксплуатации.

Однако прототипу присущи существенные недостатки, вытекающие из особенностей предложенной в нем структуры системы радиомониторинга:

использование ограниченного количества стационарных постов радиоконтроля предопределяют неизменность границ зон контроля и отсутствие реакции системы радиомониторинга на изменение оперативной (радиоэлектронной) остановки в результате пространственного смещения контролируемых ИРИ;

ограниченная доступность (в ряде случаев полное ее отсутствие) сигналов контролируемых ИРИ УВЧ- и СВЧ-диапазонов даже в пределах контролируемых зон;

невозможность уточнения результатов измерений (например, местоположения ИРИ) путем своевременного перемещения постов радиоконтроля в силу их стационарности;

отсутствие комплексного подхода к решению задач радиоконтроля, состоящего в совместном использовании результатов измерений в радио, видео, инфракрасном и др. диапазонах волн.

Целью заявляемого технического решения является расширение зоны радиомониторинга и повышение его эффективности за счет использования мобильных постов радиоконтроля и постов радиоконтроля на ЛПС.

Здесь под эффективностью радиомониторинга понимается повышение точности местоопределения заданных при повышении их электромагнитной доступности.

Поставленная цель достигается тем, что в известную контрольно-измерительную систему, содержащую центральный контрольно-измерительный комплекс, включающий центральный пункт управления с функциональным программным обеспечением, антенным устройством, коммутатором и контрольно-измерительным устройством, и не менее трех пространственно разнесенных стационарных постов радиоконтроля, обслуживаемых дистанционно через каналы связи центрального пункта управления, и N дополнительных пространственно разнесенных контрольно-измерительных комплексов, N=1, 2, ; каждый из которых содержит пункт управления и пространственно разнесенные стационарные посты радиоконтроля в количестве от 1 до М, обслуживаемые дистанционно через каналы связи центрального пункта управления или пунктов управления дополнительных контрольно-измерительных комплексов, в состав которых эти посты радиоконтроля входят; в состав каждого стационарного поста радиоконтроля входит антенное устройство, состоящее из двухлитерной пеленгаторной антенны, литеры которой размещены в два яруса, антенные элементы которых расположены по окружности, первого антенного коммутатора, информационные входы которого соединены с выходами антенных элементов обеих литеров пеленгаторной антенны, антенны связи, измерительной антенны и второго антенного коммутатора; и контрольно-измерительное устройство, предназначенное для приема и преобразования принимаемых сигналов, обработки полученной информации, запоминания результатов радиомониторинга и их передачи по каналам связи на центральный пункт управления или на ближайший пункт управления дополнительного контрольно-измерительного комплекса, первый и второй информационные входы контрольно-измерительного устройства соединены с первым и вторым выходами первого антенного коммутатора соответственно, третий информационный вход соединен с выходом второго антенного коммутатора, четвертый информационный вход соединен с выходом антенны связи, пятый информационный вход соединен с выходом измерительной антенны, а первый и второй управляющие выходы соединены со входами управления первого и второго антенных коммутаторов соответственно, дополнительно введены R мобильных обслуживаемых постов радиоконтроля, R=1, 2, ; и L необслуживаемых постов радиоконтроля на летно-подъемных средствах (ЛПС), L=1, 2, ; управляемых дистанционно через каналы связи центрального пункта управления или ближайшего пункта управления дополнительного контрольно-измерительного комплекса, а в антенное устройство каждого стационарного поста радиоконтроля дополнительно введено две антенны слухового контроля, выходы которых подключены ко входам второго антенного коммутатора, а третий управляющий выход контрольно-измерительного устройства подключен ко входу управления измерительной антенны.

Мобильный пост радиоконтроля содержит антенное устройство, состоящее из пеленгаторной антенны, выполненной в одно- или двухлитерном исполнении, антенные элементы которых располагаются по окружности или эллипсу, первого антенного коммутатора, информационные входы которого соединены с выходами антенных элементов пеленгаторной антенны, антенны слухового контроля, первой ненаправленной антенны, последовательно соединенных второй ненаправленной антенны, второго антенного коммутатора и конвертора, антенны связи, антенны глобальной спутниковой системы местоопределения, последовательно соединенных опорно-поворотного устройства и измерительной антенны; последовательно соединенные контроллер и видеокамеру, предназначенные для уточнения местоположения контролируемых источников радиоизлучений, и контрольно-измерительное устройство, предназначенное для приема и преобразования принимаемых сигналов, обработки полученной информации, определения местоположения и ориентации транспортного средства мобильного поста радиоконтроля, и передачи по каналам связи обработанной информации на центральный пункт управления или ближайший пункт управления дополнительного контрольно-измерительного комплекса, причем первый и второй информационные входы контрольно-измерительного устройства соединены с первым и вторым выходами первого антенного коммутатора соответственно, третий информационный вход соединен с выходом антенны слухового контроля, четвертый информационный вход соединен с выходом первой ненаправленной антенны, пятый информационный вход соединен со вторым выходом второго антенного коммутатора, шестой информационный вход соединен с выходом конвертора, седьмой вход соединен с выходом антенны связи, восьмой вход - с выходом антенны глобальной спутниковой системы местоопределения, девятый вход соединен с выходом измерительной антенны, а десятый вход - с информационным выходом контроллера, первый и второй выходы управления соединены со входами управления первого и второго антенных коммутаторов соответственно, третий выход управления соединен со входом управления контроллера, а четвертый выход управления - со входом управления опорно-поворотного устройства.

Пост радиоконтроля на летно-подъемном средстве выполнен содержащим трехлитерную пеленгаторную антенну, каждый литер которой содержит три антенных элемента, которые размещаются в вершинах равностороннего треугольника на крыльях и фюзеляже ЛПС, антенну пространственной ориентации ЛПС, состоящую из четырех антенных элементов, три из которых размещаются в вершинах равностороннего треугольника на крыльях и фюзеляже ЛПС, а четвертый антенный элемент обеспечивает прием сигналов глобальной спутниковой системы местоопределения и размещается в носовой части ЛПС, первую и вторую антенны связи, устройство навигации, первый, второй, третий и четвертый информационные входы которого соединены с выходами первого, второго, третьего и четвертого антенных элементов антенны пространственной ориентации ЛПС соответственно, последовательно соединенные контроллер и видеокамеру, предназначенные для уточнения местоположения контролируемых ИРИ, контрольно-измерительное устройство, предназначенное для приема и преобразования принимаемых сигналов и их передачу по каналам связи на центральный пункт управления или ближайший пункт управления дополнительного контрольно-измерительного комплекса, первый информационный вход контрольно-измерительного устройства соединен с информационным выходом устройства навигации, со второго по десятый информационные входы соединены с выходами антенных элементов трехлитерной пеленгаторной антенны соответственно, одиннадцатый информационный вход соединен с выходом первой антенны связи, информационный выход контрольно-измерительного устройства соединен с входом второй антенны связи, а выход управления соединен со входом управления контроллера.

Перечисленная новая совокупность признаков за счет того, что вводятся новые элементы и связи, позволяет достичь цели изобретения: расширить зону контроля радиомониторинга и повысить его эффективность (улучшить электромагнитную доступность контролируемых ИРИ и повысить точность их местоопределения) за счет введения мобильных постов радиоконтроля в совокупности с постами на ЛПС, а также за счет использования видеоизображения местоположения контролируемых объектов для уточнения результатов оценивания.

Заявляемая контрольно-измерительная система радиомониторинга поясняется чертежами, на которых:

на фиг.1 иллюстрируется пространственное размещение элементов контрольно-измерительной системы радиомониторинга;

на фиг.2 - структурная схема стационарного поста радиомониторинга;

на фиг.3 - структурная схема АСУ контрольно-измерительной системы радиомониторинга;

на фиг.4 - алгоритм функционирования АСУ контрольно-измерительной системы радиомониторинга;

на фиг.5 - структурная схема мобильного поста радиоконтроля;

на фиг.6 - структурная схема поста радиоконтроля на летно-подъемном средстве;

на фиг.7 - структурная схема контрольно-измерительного устройства стационарного поста радиоконтроля;

на фиг.8 приведены варианты реализации двухлитерной пеленгатороной антенны:

а) на мачте;

б) на башне;

на фиг.9 иллюстрируются варианты реализации мобильного поста радиоконтроля:

а) на базе микроавтобуса;

б) на базе легкового автомобиля;

на фиг.10 - структурная схема контрольно-измерительного устройства мобильного поста радиоконтроля;

на фиг.11 - структурная схема контрольно-измерительного устройства поста радиоконтроля на ЛПС;

на фиг.12 - порядок размещения антенных элементов на ЛПС;

на фиг.13 - внешний вид логопериодической комбинированной антенны П6-11.

Существующие контрольно-измерительные системы радиомониторинга предназначены для определения местоположения контролируемых ИРИ, соответствие используемых ими рабочих частот, видов сигналов, ширины спектра и т.д. заданным. Однако точностные характеристики известных способов радиомониторинга существенно зависят от соотношения сигнал/шум, геометрии размещения измерителей, полноты использования параметров электромагнитного поля, количества этапов обработки пространственно-информационных параметров и т.д. Эффективность названных подходов в различных ситуациях отличается друг от друга и, как правило, низка.

В предлагаемой контрольно-измерительной системе радиомониторинга для решения названной проблемы предлагается дополнительно в состав прототипа ввести мобильные посты радиоконтроля и посты радиоконтроля на ЛПС. В результате достигается расширение общей зоны контроля с возможностью оперативного реагирования на изменения ее границ, обеспечивается электромагнитная доступность до всех контролируемых ИРИ вне зависимости от рельефа местности и наличия дорог, повышается точность их местоопределения благодаря оптимизации геометрии размещения постов радиоконтроля (стационарных в совокупности с мобильными). Кроме того, в предлагаемой системе для повышения точности местоопределения ИРИ используют видеоизображение ИРИ, полученное в результате наведения на него видеокамеры. Управление камерой осуществляют с использованием пространственных параметров сигналов ИРИ: пеленга и угла места (наведение видеокамеры выполняется радиопеленгатором мобильного поста радиоконтроля или поста на ЛПС). Дополнительное повышение точности местоопределения ИРИ с использованием стационарных постов (по сравнению с прототипом) достигается благодаря использованию одноэтапной обработки пространственных параметров сигналов (см. Кондратов В.С. и др. Многопозиционные радиотехнические системы / В.С.Кондратьев, А.Ф.Котов, Л.Н.Марков; под. ред. проф. В.В.Цветнова. - М.: Радио и связь, 1989 г. - 264 с.).

Предлагаемая контрольно-измерительная система радиомониторинга содержит (см. фиг.1 и 2) центральный контрольно-измерительный комплекс, включающий центральный пункт управления 1 с функциональным программным обеспечением, антенным устройством, коммутатором и контрольно-измерительным устройством, и не менее трех пространственно разнесенных стационарных постов радиоконтроля 2, обслуживаемых дистанционно через каналы связи центрального пункта управления 1; и N дополнительных пространственно разнесенных контрольно-измерительных комплексов, N=1, 2, ; каждый из которых содержит пункт управления 3 и пространственно разнесенные стационарные посты радиоконтроля 2 в количестве от 1 до М, обслуживаемые дистанционно через каналы связи центрального пункта управления 1 или пунктов управления 3 дополнительных контрольно-измерительных комплексов, в состав которых эти посты радиоконтроля входят; в состав каждого стационарного поста радиоконтроля входит антенное устройство 7, состоящее из двухлитерной пеленгаторной антенны 8.1 и 8.2, литеры которой размещены в два яруса, антенные элементы которых расположены по окружности, первого антенного коммутатора 9, информационные входы которого соединены с выходами антенных элементов обеих литеров 8.1 и 8.2 пеленгаторной антенны, антенны связи 10, измерительной антенны 14 и второго антенного коммутатора 12; и контрольно-измерительное устройство 13, предназначенное для приема и преобразования принимаемых сигналов, обработки полученной информации, запоминания результатов радиомониторинга и их передачи по каналам связи на центральный пункт управления 1 или на ближайший пункт управления 3 дополнительного контрольно-измерительного комплекса, первый и второй информационные входы контрольно-измерительного устройства 13 соединены с первым и вторым выходами первого антенного коммутатора 9 соответственно, третий информационный вход соединен с выходом второго антенного коммутатора 12, четвертый информационный вход соединен с выходом антенны связи 10, пятый вход соединен с выходом измерительной антенны 14, а первый и второй управляющие выходы соединены со входами управления первого 9 и второго 12 антенных коммутаторов соответственно.

Для расширения зоны радиомониторинга и повышения его эффективности дополнительно введены R мобильных, обслуживаемых постов радиоконтроля 4, R=1, 2, ; и L необслуживаемых постов радиоконтроля 5 на летно-подъемных средствах (ЛПС), L=1, 2, ; управляемых дистанционно через каналы связи центрального пункта управления 1 или ближайшего пункта управления 3 дополнительного контрольно-измерительного комплекса, а в антенное устройство каждого стационарного поста радиоконтроля 2 дополнительно введено две антенны слухового контроля 11.1 и 11.2, выходы которых подключены ко входам второго антенного коммутатора 12, а третий управляющий выход контрольно-измерительного устройства 13 соединен со входом управления измерительной антенны 14.

Кроме того, мобильный пост радиоконтроля 4 (см. фиг.5) содержит антенное устройство 15, состоящее из пеленгаторной антенны, выполненной в одно 16 или двухлитерном 16.1 и 16,2 исполнении, антенные элементы которых располагаются по окружности или эллипсу. Первый антенный коммутатор 17, информационные входы которого соединены с выходами антенных элементов пеленгаторной антенны 16. Антенну контроля 18, первую ненаправленную антенну 19 и последовательно соединенные вторую ненаправленную антенну 20, второй антенный коммутатор 21 и конвертор 22. Антенну связи 23 и антенну глобальной спутниковой системы местоопределения 24, а также последовательно соединенные опорно-поворотное устройство 26 и измерительную антенну 25. Кроме того, мобильный пост радиоконтроля 4 содержит последовательно соединенные контроллер 27 и видеокамеру 28, предназначенные для уточнения местоположения контролируемых источников радиоизлучений.

Контрольно-измерительное устройство 29 предназначено для приема и преобразования принимаемых сигналов, обработки полученной информации, определения местоположения и ориентации транспортного средства мобильного поста радиоконтроля 4 и передачи по каналам связи обработанной информации на центральный пункт управления 1 или ближайший пункт управления 3 дополнительного контрольно-измерительного комплекса. Причем первый и второй информационные входы контрольно-измерительного устройства 29 соединены с первым и вторым выходами первого антенного коммутатора 17 соответственно, третий информационный вход соединен с выходом антенны слухового контроля 18, четвертый информационный вход соединен с выходом первой ненаправленной антенны 19, пятый информационный вход соединен со вторым выходом второго антенного коммутатора 21, шестой информационный вход соединен с выходом конвертора 22, седьмой вход соединен с выходом антенны связи 23, восьмой вход соединен с выходом антенны глобальной спутниковой системы местоопределения 24, девятый вход соединен с выходом измерительной антенны 25, а десятый вход - с информационным выходом контроллера 27. Первый и второй выходы контрольно-измерительного устройства 29 соединены со входами управления первого 17 и второго 21 антенных коммутаторов соответственно, третий выход управления соединен со входом управления контроллера 27, а четвертый вход управления соединен со входом управления опорно-поворотного устройства 26.

Пост радиоконтроля 5 (см. фиг.6) на летно-подъемном средстве выполнен содержащим трехлитерную пеленгаторную антенну 30.1-30.3, каждый литер которой содержит три антенных элемента, которые размещаются в вершинах равностороннего треугольника на крыльях и фюзеляже ЛПС. Антенна пространственной ориентации ЛПС 31 состоит из четырех антенных элементов, три их которых размещаются в вершинах равностороннего треугольника на крыльях и фюзеляже ЛПС. Четвертый антенный элемент обеспечивает прием сигналов глобальной спутниковой системы местоопределения и размещается в носовой части ЛПС. Первая и вторая антенны связи 32 и 33 соответственно, устройство навигации 34. Первый, второй, третий и четвертый информационные входы устройства навигации 34 соединены с первым, вторым, третьим и четвертым выходами антенны пространственной ориентации ЛПС 31 соответственно. Последовательно соединенные контроллер 35 и видеокамера 36, предназначенные для уточнения местоположения контролируемых ИРИ. Контрольно-измерительное устройство 37 предназначено для приема и преобразования принимаемых сигналов и их передачу по каналам связи на центральный пункт управления 1 или ближайший пункт управления 3 дополнительного контрольно-измерительного комплекса. Первый информационный вход контрольно-измерительного устройства 37 соединен с информационным выходом устройства навигации 34, со второго по десятый информационные входы соединены с выходами антенных элементов трехлитерной пеленгаторной антенны 30.1-30.3 соответственно, одиннадцатый информационный вход соединен с выходом первой антенны связи 32. Информационный выход блока 37 соединен с входом второй антенны связи 33, а выход управления контрольно-измерительного устройства 37 соединен со входом управления контроллера 35.

Предлагаемая контрольно-измерительная система радиомониторинга содержит центральный и N дополнительных идентичных между собой контрольно-измерительных комплексов. В связи с этим целесообразным является одновременное рассмотрение реализационных аспектов и их работу на примере одного из них.

Каждый контрольно-измерительный комплекс содержит пункт управления 1 (3) и несколько стационарных постов радиоконтроля 2. Посты радиоконтроля 2 могут быть оснащены серийно выпускаемыми стационарными изделиями "Барс-МПИ2" различных модификаций. Структурная схема одного из вариантов комплекса приведена на фиг.2, а на фиг.7 - структурная схема контрольно измерительного устройства 13. Данное изделие прошло освидетельствование в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии (RU. С.35.002. А 38992) и зарегистрировано в Государственном реестре средств измерений под 43662-10 и допущено к применению в Российской Федерации. Изделие выпускается ООО "Специальный Технологический Центр" г.Санкт-Петербург. Стационарный комплекс "Барс-МПИ2" предназначен для анализа загрузки поддиапазонов частот, пеленгования источников радиоизлучений ОВЧ-СВЧ-диапазонов, измерений частотных и временных параметров радиосигналов, а также напряженности электрического поля линейно-поляризованной волны. Двухканальное цифровое радиоприемное устройство 38 (см. фиг.7) в совокупности с блоками 8.1; 8,2 и 9 (см. фиг.2) реализуют фазовый интерферометр в соответствии с Пат. РФ 2263327, МПК7 G01S 3/14, опубл. 27.10.2005 г., бюл. 30. Вариант реализации двухлитерной пеленгаторной антенны приведен на фиг.8а, б. Инструментальная погрешность измерения направления на ИРИ в секторе 360 градусов в диапазоне частот 25-18000 МГц составляет 1-5 градусов.

Технический анализ осуществляется с помощью приемного тракта в составе одноканального радиоприемного устройства 45 и измерительной антенной 14. В качестве последней в полосе частот 30-1000 МГц использована комбинированная логопериодическая антенна (см. фиг.13), прошедшая освидетельствование в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии (RU. С.35.002. А 42330) и получившая наименование П6-11 (регистрационный 46561-11). Новизна антенны подтверждена Пат. РФ по заявке 2010109166 от 11.03.2010 г., МПК H01Q 21/30. Серийно выпускается ООО "Специальный Технологический Центр" г.Санкт-Петербург. Дополнительно в измерительную антенну 14 включено поворотное устройство G-5500 с платой управления от ПЭВМ 44. В качестве радиоприемного устройство слухового контроля 42 используется полупрофессиональный приемник IС8500. Радиоприемники 38 и 45 разработаны и изготавливаются ООО "Специальный Технологический Центр" г.Санкт-Петербург. В диапазоне частот 1000-18000 МГц используется измерительная антенна П6-59.

При реализации стационарного поста радиоконтроля 2 изделием "Барс-МПИ2" обеспечивается структурный доступ к цифровым системам связи (в том числе стандарт TETRA), сотовой связи второго (стандарты GSM, CDMA) и третьего (стандарт UMTS) поколений, беспроводного широкополосного радиодоступа (стандарты 802.11 и 802.16), радио (DAB) и телевизионного вещания (DB V-Т).

Результаты измерений первичных пространственно-информационных параметров контролируемых ИРИ и технические параметры их сигналов по каналам связи передаются на центральный 1 или соответствующий дополнительный 3 пункт управления.

Пункт управления 1 (3) может размещаться совместно с одним из стационарных постов радиоконтроля 2 или отдельно. В состав входят модули оперативного управления системой, планирования, обработки, база данных и управления автоматизированной системой управления (см. фиг.3 и 4). Формируемые на пункте управления 1 (3) задачи постам радиоконтроля 2 должны учитывать особенности региона развертывания (рельефа местности, наличия дорог и т.д.), загрузки диапазона частот, комплектности системы и т.д.

Связь между пунктами управления 1(3) и постами радиоконтроля 2, а также между пунктами 1 и 3 может быть организована по волоконной оптике, каналам радиорелейной связи 400-450. МГц, радиосвязи 140-170 МГц, каналам GSM, Интернет и др. Наиболее распространенным является принцип организации радиосвязи типа "звезда".

Повышение точности местоопределения контролируемых ИРИ стационарными постами радиоконтроля 2 достигается благодаря использованию одноэтапной обработки результатов измерений на пункте управления 1 (3) в соответствии с Пат. РФ 2263328, МПК7 G01S 5/04, опубл. 27.10.2005 г., бюл. 30; Пат. РФ 2341811, МПК7 G01S 3/14, опубл. 20.12.2008 г., бюл. 35. При этом на пункт управления 1(3) со стационарных постов радиоконтроля 2 передаются не пространственные параметры сигналов (пеленг и угол места ), а первичные пространственно-информационные параметры: разности фаз контролируемого сигнала i,j (f i ), полученные в результате приема антенными элементами i и j литера пеленгаторной антенны (см. Кондратов В.С. и др. Многопозиционные радиотехнические системы / В.С.Кондратьев, А.Ф.Котов, Л.Н.Марков; под. ред. проф. В.В.Цветнова. - М.: Радио и связь, 1989 г. - 264 с.).

В тех случаях, когда контрольно-измерительной системой радиомониторинга не обеспечивается электромагнитная доступность до контролируемых ИРИ или точность их местоопределения не соответствует заданным требованиям предлагается использовать мобильные посты радиоконтроля 4. В качестве транспортной базы для них могут быть использованы легковые автомобили с багажником или прицепом, микроавтобусы т.д. (см. фиг.9а, б). В прибрежных районах возможно использование катеров.

Мобильный пост радиоконтроля 4 предназначен как для самостоятельного определения местоположения контролируемых ИРИ, так и для совместной работы со стационарными постами радиоконтроля 2. При этом обеспечивается программная и аппаратурная их совместимость. Кроме того, пост 4 осуществляет измерение частотных и временных параметров радиосигналов, анализ загрузки диапазона частот, измерение напряженности электрического поля. Свои функции он выполняет в движении. Мобильный пост радиоконтроля на базе "Барс-МПИ2" удовлетворяет требованиям ГОСТ Р52536-2006, Положения единой технической политики предприятий радиочастотной службы, а по условиям эксплуатации соответствует группе 3 УХЛ (ГОСТ Р22261-94).

На фиг.9а, б приведен внешний вид мобильного поста радиоконтроля на различной транспортной базе, в основу которого положено изделие "Барс-МПИ2", а на фиг.5 и 10 - структурные схемы поста 4 и контрольно-измерительного устройства 29 соответственно.

Местоопределение контролируемых ИРИ в данном изделии реализуется в соответствии с Пат. РФ 2327186, МПК GOIS 13/46, опубл. 20.06.2008 г., бюл. 17; Пат. РФ 2283503, G01S 13/46, опубл. 10.09.2006 г., бюл. 25. Данная функция выполняется с помощью двухканального цифрового радиоприемного устройства 49 (см. фиг.10) в совокупности с пеленгаторной антенной системой 16.1 и 16.2 и антенным коммутатором 17 (см. фиг.5). Антенно-фидерное коммутационное оборудование находится под радиопрозрачным куполом на крыше автомобиля (см. фиг.9а) или в его багажнике (см. фиг.9б).

Уточнение местоположения ИРИ осуществляется с помощью видеокамеры 28 (см. фиг.5), управление наведением которой выполняет измеритель координат на базе блоков 49 и 55 (см. фиг.10). Данный процесс подробно рассмотрен в Пат. РФ по заявке 2099146632, МПК G01S 5/04.

Точность измерения собственного местоположения мобильного поста радиоконтроля 4 и его пространственной ориентации в значительной степени определяют точностные характеристики при его работе в движении. Данная операция осуществляется с помощью блоков 24 (см. фиг.5), 52, 58 и 51 (см. фиг.10) в соответствии с Пат. РФ 2374659, МПК G01S 5/00, опубл. 27.11.2009 г., бюл. 33.

Технический анализ сигналов контролируемых ИРИ на остановках осуществляется с помощью блоков, 25 (П6-11 или П6-59, см. фиг.5), одноканального цифрового радиоприемника 58 и ПЭВМ 55 (см. фиг.10). В процессе движения на посту радиоконтроля 4 для этой цели используют ненаправленную антенну 20. Результаты измерений с мобильного поста радиоконтроля 4 по каналу связи передаются на соответствующий пункт управления 1 (3).

При отсутствии электромагнитной доступности до сигналов контролируемых ИРИ, недостаточной точности их местоопределения, а также при размещении источников в труднодоступной местности предлагается использование постов радиоконтроля на ЛПС 5. В качестве последнего целесообразно использовать изделие "Орлан-10" (см. http://bla-orlan.ru/default/catalog/bla/orlan-10.html) на беспилотном летательном аппарате (БЛА), разработанного ООО "Специальный Технологический Центр" (см. Всероссийский аэрокосмический журнал "Вестник авиации и космонавтики" 3, 2010 г.). На фиг.6 приведена структурная схема изделия "Орлан-10", размещаемого на ЛПС, на фиг.11 - структурная схема контрольно-измерительного устройства поста радиоконтроля на ЛПС 5, а на фиг.12 иллюстрируется порядок размещения антенных элементов на корпусе ЛПС. В предлагаемой контрольно-измерительной системе реализована программная и аппаратурная совместимость пунктов управления 1 (3) с постами радиоконтроля на ЛПС 5.

Рабочее место оператора изделия "Орлан-10" совмещается с пунктом управления системы 1 (3). Имеется возможность осуществлять одновременное управление четырьмя беспилотными летательными аппаратами (БПЛА) с одного пункта управления 1 (3). В качестве карты используется растровое изображение местности с привязкой по нескольким точкам или электронная карта. На маршруте полета указывается до 60-ти точек, в которых задается высота и признак ее облета: проход по высоте или барражирование. Корректировка маршрута осуществляется по низкоскоростному радиоканалу на частотах 900-920 МГц. Оператором указываются точки включения и выключения оборудования, точка посадки и т.д. Масса полезной нагрузки БПЛА 5 кг, способ старта - с разборной катапульты, приземление - на парашюте. Воздушная скорость БПЛА 90-150 км/ч, максимальная продолжительность полета 16 часов, максимальная дальность перемещения комплекса 600 км, максимальная высота полета 5 км.

С помощью блоков 31 и 34 (см. фиг.6) определяют текущее местоположение и пространственную ориентацию БЛА в соответствии с Пат. РФ 2.371733, МПК G01S 5/10, опубл. 27.10.2009 г., бюл. 30. Блоки 30.1-30.3 (см. фиг.6), 60 и 61 (см. фиг.11) предназначены для нахождения местоположения контролируемых ИРИ с учетом пространственной ориентации БПЛА. Управление изделием "Орлан-10" осуществляется по низкоскоростному дуплексному каналу связи на частотах 900-920 МГц в режиме ППРЧ. По этому каналу с поста управления 1 (3) поступает управляющая информация на наведение видеокамеры на контролируемый ИРИ. Результаты определения местоположения ИРИ (работающих в полосе частот 30-3000 МГц) и видеоизображение источника на пункт управления 1 (3) поступают с борта по высокоскоростному симплексному каналу на частотах 2000-2500 МГц. Скорость передачи информации 2 Мбита/с. Дальность связи для различных условий составляет 100-130 км.

Формула изобретения

1. Контрольно-измерительная система радиомониторинга, содержащая центральный контрольно-измерительный комплекс, включающий центральный пункт управления с функциональным программным обеспечением, антенным устройством, коммутатором и контрольно-измерительным устройством и не менее трех пространственно разнесенных стационарных постов радиоконтроля, обслуживаемых дистанционно через каналы связи центрального пункта управления, и N дополнительных пространственно-разнесенных контрольно-измерительных комплексов, N=1, 2, , каждый из которых содержит пункт управления и пространственно разнесенные стационарные посты радиоконтроля в количестве от 1 до М, обслуживаемые дистанционно через каналы связи центрального пункта управления или пунктов управления дополнительных контрольно-измерительных комплексов, в состав которых эти посты радиоконтроля входят; в состав каждого стационарного поста радиоконтроля входит антенное устройство, состоящее из двухлитерной пеленгаторной антенны, литеры которой размещены в два яруса, антенные элементы которых расположены по окружности, первого антенного коммутатора, информационные входы которого соединены с выходами антенных элементов обеих литеров пеленгаторной антенны, антенны связи, измерительной антенны и второго антенного коммутатора; и контрольно-измерительное устройство, предназначенное для приема и преобразования принимаемых сигналов, обработки полученной информации, запоминания результатов радиомониторинга и их передачи по каналам связи на центральный пункт управления или на соответствующий пункт управления дополнительного контрольно-измерительного комплекса, первый и второй информационные входы контрольно-измерительного устройства соединены с первым и вторым выходами первого антенного коммутатора соответственно, третий информационный вход соединен с выходом второго антенного коммутатора, четвертый информационный вход соединен с выходом антенны связи, пятый информационный вход соединен с выходом измерительной антенны, а первый и второй управляющие выходы соединены со входами управления первого и второго антенных коммутаторов соответственно, отличающаяся тем, что дополнительно введены R мобильных обслуживаемых постов радиоконтроля, R=1, 2, и L необслуживаемых постов радиоконтроля на летно-подъемных средствах (ЛПС), L=1, 2, , управляемых дистанционно через каналы связи центрального пункта управления или ближайшего пункта управления дополнительного контрольно-измерительного комплекса, а в антенное устройство каждого стационарного поста радиоконтроля дополнительно введены две антенны слухового контроля, выходы которых подключены ко входам второго антенного коммутатора, а третий управляющий выход контрольно-измерительного устройства подключен ко входу управления измерительной антенны.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что мобильный пост радиоконтроля содержит антенное устройство, состоящее из пеленгаторной антенны, выполненной в одно- или двухлитерном исполнении, антенные элементы которых располагаются по окружности или эллипсу, первого антенного коммутатора, информационные входы которого соединены с выходами антенных элементов пеленгаторной антенны, антенны слухового контроля, первой ненаправленной антенны, последовательно соединенных второй ненаправленной антенны, второго антенного коммутатора и конвертора, антенны связи, антенны глобальной спутниковой системы местоопределения, последовательно соединенных опорно-поворотного устройства и измерительной антенны; последовательно соединенные контроллер и видеокамеру, предназначенные для уточнения местоположения контролируемых источников радиоизлучений (ИРИ), и контрольно-измерительное устройство, предназначенное для приема и преобразования принимаемых сигналов, обработки полученной информации, определения местоположения и ориентации транспортного средства мобильного поста радиоконтроля и передачи по каналам связи обработанной информации на центральный пункт управления или ближайший пункт управления дополнительного контрольно-измерительного комплекса, причем первый и второй информационные входы контрольно-измерительного устройства соединены с первым и вторым выходами первого антенного коммутатора соответственно, третий информационный вход соединен с выходом антенны слухового контроля, четвертый информационный вход соединен с выходом первой ненаправленной антенны, пятый информационный вход соединен со вторым выходом второго антенного коммутатора, шестой информационный вход соединен с выходом конвертора, седьмой вход соединен с выходом антенны связи, восьмой вход - с выходом антенны глобальной спутниковой системы местоопределения, девятый вход соединен с выходом измерительной антенны, а десятый вход - с информационным выходом контроллера, первый и второй выходы управления контрольно-измерительного устройства соединены со входами управления первого и второго антенных коммутаторов соответственно, третий выход управления соединен со входом управления контроллера, а четвертый выход управления - со входом управления опорно-поворотного устройства.

РИСУНКИ