Аеростатний радіотехнічний комплекс

Реферат: Винахід належить до галузі радіотехніки, а саме до пасивної радіолокації. Аеростатний радіотехнічний комплекс містить, розміщені в повітрі на однаковій висоті над Землею та рознесені між собою, два аеростати, кожен з яких механічно з'єднаний зі своєю наземною мобільною установкою транспортування та розгортання аеростата, мережу електроживлення обладнання аеростатів, наземний мобільний пункт прийому і обробки інформації. Додатково введено щонайменше один аеростат та механічно з'єднану з ним мобільну установку UA 104794 C2 (12) UA 104794 C2 транспортування та розгортання аеростата. Всі аеростати розташовані в повітряному просторі на однаковій висоті та рознесені в просторі між собою. В кожному з аеростатів встановлено пасивну приймальну станцію з миттєвим секторним або круговим оглядом простору в азимутальній площині та широким секторним оглядом в площині кута місця, встановлену на стабілізованій опорно-поворотній платформі бортову радіорелейну станцію, бортовий інерційно-навігаційний пристрій, бортову станцію цифрової локальної системи зв'язку, бортовий пристрій дистанційного керування просторовим положенням аеростатів, відповідно двигуни корекції по крену, тангажу і рисканню, основну і резервну акумуляторні батареї, комутатор зарядний пристрій мережі електроживлення, слідкуючий за Сонцем блока сонячних батарей. Винахід дозволяє підвищити дальність дії комплексу, при зменшенні його уразливості засобам радіоелектронної розвідки і радіоелектронної боротьби, підвищити маневреність комплексу в умовах експлуатації, а також дозволяє продовжити робочий час перебування аеростатного комплексу на робочій позиції. UA 104794 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі радіотехніки, а саме до пасивної радіолокації, і може бути використаний для моніторингу простору і визначення координат наземних, морських і повітряних об'єктів по сигналах, які випромінюються бортовими радіопередавачами цих об'єктів. Відомий наземний пасивний комплекс моніторингу простору і вимірювання координат об'єктів по сигналах, які випромінюються бортовими радіопередавачами цих об'єктів [1] з використанням способу вимірювання диференційного часу надходження сигналів по обвідній радіоімпульсного сигналу, в склад якого входять чотири приймальні станції (RS-L, RS-R, RS-C, RS-Q) та центральна станція обробки CPS, які з'єднані між собою мікрохвильовими радіорелейними зв'язками для передачі, прийнятих приймальними станціями радіоімпульсних сигналів, на центральну станцію обробки, та сигналів керування комплексом від центральної станції обробки на чотири приймальні станції, всі приймальні станції розташовуються на поверхні Землі у наперед заданій геометричній конфігурації в пунктах з відомими координатами, центральна станція обробки CPS може бути суміщена разом з центральною приймальною станцією RS-C. До недоліків даного комплексу належать: - обмеження дальності дії, яка зумовлена незначним підняттям приймальних антен станцій по висоті, в результаті чого для моніторингу наземних і морських об'єктів дальність дії обмежується 41 км, а повітряних об'єктів - висотою польоту повітряного об'єкта (на дальності дії 600 км виявляються і вимірюються координати об'єктів, які знаходяться на висоті не менше 19780 м); - необхідність створення умов прямої видимості між станціями в умовах нерівного рельєфу місцевості при значних базах між станціями які становлять декілька десятків кілометрів. Найбільш близьким по сукупності технічних ознак, до об'єкта що заявляється, є аеростатний комплекс протиповітряної оборони JLENS (Joint Land attack cruise missile defense Elevated Netted Sensor system) [2], який містить два аеростати, що знаходяться в повітрі на висоті до 3000 м і фіксуються за допомогою спеціальних кріплень на поверхні Землі, дві наземні мобільні установки, які забезпечують їх транспортування, розгортання (накачування) та дистанційне керування по кабелю, радіолокаційна станція кругового огляду (РЛС) з дальністю виявлення повітряних цілей до 200 км, яка розташована на одному аеростаті і РЛС слідкування та видачі цілевказівок, яка розташована на другому аеростаті, пункт керування, обробки інформації і видачі цілевказівок, який розташований на землі. Комплекс працює наступним чином. РЛС кругового огляду в активному режимі за рахунок випромінювання зондувального радіолокаційного сигналу, по відбитих від цілей зондувальних сигналів здійснює виявлення і грубе визначення координат цілей, а результати по оптоволоконному кабелю передає на пункт керування, обробки інформації і видачі цілевказівок, що розташований на землі, з якої після оброблення інформації команди керування по захвату і слідкування за вибраною ціллю по тому ж кабелю подаються на РЛС слідкування, що розташована на другому аеростаті, в результаті чого РЛС слідкування та видачі цілевказівок в активному режимі здійснює слідкування за назначеними цілями, точно вимірює їх координати і видає в зворотному напрямку дані координат цілей, за якими вона слідкує, отримана і оброблена інформація з пункту керування, обробки інформації і видачі цілевказівок, розташованого на землі по лініях зв'язку передаються на комплекси протиповітряної і протиракетної оборони для ураження цілей. До недоліків даного комплексу належать: - висока уразливість засобам радіоелектронної розвідки і радіоелектронної боротьби, через роботу в активному режимі; - відсутність можливості виявлення і вимірювання координат цілей по сигналах бортових радіотехнічних систем цілей на віддалях, що перевищують граничну дальність виявлення і слідкування активних РЛС; - низька маневреність комплексу в умовах експлуатації, що зумовлена необхідністю механічного (за допомогою канатів) прив'язування аеростатів до наземних пунктів і прийомупередачі інформації по кабельних лініях зв'язку; - великі, в порівнянні з пасивними системами, енерговитрати бортової системи електроживлення РЛС, які зумовлені наявністю активних РЛС виявлення і слідкування, що обмежує тривалість знаходження аеростатів на робочій позиції. В основу винаходу поставлено задачу удосконалити аеростатний радіотехнічний комплекс шляхом додаткового введення щонайменше третього аеростата з механічно з'єднаною з ним мобільною установкою транспортування та розгортання та оснащення їх новими пристроями, а також новим схемним виконанням наземних пунктів, що дозволило б здійснювати пасивним способом виявлення і вимірювання координат наземних, морських і повітряних об'єктів по 1 UA 104794 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сигналах, які випромінюються бортовими радіотехнічними системами цих об'єктів, що привело б до підвищення дальності дії комплексу, зменшення його уразливості засобам радіоелектронної розвідки і радіоелектронної боротьби, підвищення маневреності комплексу в умовах експлуатації, а також дозволило продовжити робочий час перебування аеростатного комплексу на робочій позиції. Поставлені задачі вирішуються тим, що в аеростатний радіотехнічний комплекс, який містить, розміщені в повітрі на однаковій висоті над Землею та рознесені між собою, два аеростати, кожен з яких механічно з'єднаний зі своєю наземною мобільною установкою транспортування та розгортання аеростата, мережу електроживлення обладнання аеростатів, наземний мобільний пункт прийому і обробки інформації, згідно з винаходом, додатково введено щонайменше один аеростат та механічно з'єднану з ним мобільну установку транспортування та розгортання аеростата, при цьому всі аеростати розташовані в повітряному просторі на однаковій висоті та рознесені в просторі між собою, а в кожному з аеростатів встановлено пасивну приймальну станцію з миттєвим секторним або круговим оглядом простору в азимутальній площині та широким секторним оглядом в площині кута місця, встановлену на стабілізованій опорно-поворотній платформі бортову радіорелейну станцію, бортовий інерційно-навігаційний пристрій, бортову станцію цифрової локальної системи зв'язку, бортовий пристрій дистанційного керування просторовим положенням аеростатів, відповідно двигуни корекції по крену, тангажу і рисканню, основну і резервну акумуляторні батареї, комутатор - зарядний пристрій мережі електроживлення, слідкуючий за Сонцем блок сонячних батарей, при цьому пасивна приймальна станція з миттєвим секторним або круговим оглядом простору в азимутальній площині та широким секторним оглядом в площині кута місця, включає антенну систему, виходи якої з'єднані відповідно з приймачем та бортовим пристроєм, вхід яких є відповідно першим та другим входами, а вихід відповідно першим та другим виходами приймальної станції з миттєвим секторним або круговим оглядом простору в азимутальній площині та широким секторним оглядом в площині кута місця, виходи якої з'єднані через стандартний цифровий інтерфейс з цифровим входом бортової радіорелейної станції, а входи приймальної станції з миттєвим секторним або круговим оглядом простору в азимутальній площині та широким секторним оглядом в площині кута місця через стандартний цифровий інтерфейс відповідно з'єднані з входами стабілізованої опорно-поворотної платформи, слідкуючим за Сонцем блоком сонячних батарей та виходом бортового пристрою дистанційного керування режимами роботи пасивних приймальних станцій, перший вхід якого з'єднаний з виходом бортового інерційно-навігаційного пристрою та входом бортового пристрою дистанційного керування просторовим положенням аеростатів, виходи якого з'єднані відповідно з входом двигуна корекції та крену, двигуна тангажу та двигуна рискання, а другий вхід бортового пристрою дистанційного керування просторовим положенням аеростатів з'єднаний з входом бортової станції цифрової локальної системи зв'язку та другим входом бортового пристрою дистанційного керування режимами роботи пасивних приймальних станцій, а вихід слідкуючого за Сонцем блока сонячних батарей з'єднаний з зарядним входом комутатора зарядного пристрою мережі електроживлення, вихід якого з'єднаний з входами системи електроживлення всіх пристроїв розташованих на аеростаті, а основний та резервний входи комутатора - зарядного пристрою мережі електроживлення з'єднані з виходами основної та резервної акумуляторних батарей, а наземний мобільний пункт прийому і обробки інформації містить цифровий пристрій обробки інформації, сервер бази даних, пульт керування і відображення інформації, наземну станцію цифрової локальної системи зв'язку, навігаційний комплекс визначення місцеположення наземного мобільного пункту керування, першої, другої і третьої радіорелейних станцій з незалежною просторовою орієнтацією антен, автономне джерело електроживлення, при цьому цифровий вхід-вихід цифрового пристрою обробки інформації з'єднаний через стандартний цифровий інтерфейс з цифровими входами-виходами сервера бази даних, пульта керування і відображення інформації, наземної станції цифрової локальної системи зв'язку, навігаційного комплексу визначення місцеположення наземного мобільного пункту керування, які через свої приймально-передавальні антени з'єднані по ефіру відповідно з радіорелейними станціями першого, другого і третього аеростатів, а наземна станція цифрової локальної системи зв'язку через свою приймально-передавальну антену з'єднана по ефіру з бортовими станціями цифрової локальної системи зв'язку першого, другого і третього аеростатів, а вихід автономного джерела електроживлення наземного мобільного пункту прийому і обробки інформації з'єднаний з входами системи електроживлення цифрового пристрою обробки інформації, сервера бази даних, пульта керування і відображення інформації, наземної станції цифрової локальної системи зв'язку, навігаційного комплексу 2 UA 104794 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 визначення місцеположення наземного мобільного пункту керування, першої, другої і третьої радіорелейних станцій з незалежною просторовою орієнтацією антен цього пункту. Порівняльний аналіз рішення, яке заявляється з прототипом, показує, що запропонований аеростатний радіотехнічний комплекс відрізняється від відомого наявністю нових пристроїв і зв'язків між ними, які дозволили пасивним способом здійснити виявлення і вимірювання координат наземних, морських і повітряних об'єктів які випромінюються бортовими радіотехнічними системами цих об'єктів, а також які дозволили здійснювати автоматизоване керування комплексу та продовжити робочий час перебування аеростатного комплексу на робочій позиції. Оцінка місцеположення об'єктів в запропонованому комплексі здійснюється різницеводалекомірним методом шляхом рішення системи рівнянь, де відомими величинами є координати приймальних пунктів і виміряні значення диференційного часу надходження сигналу до цих приймальних пунктів [3]. Для прямокутної системи координат дальність від об'єкта до ітого приймального пункту визначаються виразом [3]: Ri  X  xi 2  Y  yi 2  Z  zi 2 , (1) де R i - дальність від об'єкта до і-того приймального пункту, м; xi , yi , zi - відомі координати приймальних пунктів, м; X , Y , Z - координати об'єкта, м. Різниця дальності від об'єкта до і-того приймального пункту з координатами xi , yi і від об'єкта до приймального пункту, який прийнятий за опорний з координатами x 0 , y 0 і відносно якого проводяться вимірювання диференційного часу надходження сигналу до і-того приймального пункту визначається виразом [3]: Ri0  Ri  R0  X  xi 2  Y  yi 2  Z  zi   X  x 0 2  Y  y 0 2  Z  z0i  , (2) де i  0,1 2...n - номери приймальних пунктів; , Ri0 - різниця між дальністю від об'єкта до і-того приймального пункту і дальністю від об'єкту до опорного приймального пункту, м; R 0 - дальність від об'єкта до опорного приймального пункту з координатами x 0 , y 0 , z 0 , м. З врахуванням затримки сигналу на відстані зв'язку між і-тим приймальним пунктом і опорним та всіх затримок в апаратурній частині системи, диференційний час надходження сигналу до і-того приймального пункту відносно опорного приймального пункту, згідно з [3] визначається виразом: Ri0  i0   t i0  f X, Y  , (3) c де i  1 2,...n ; ,  - диференційний час надходження сигналу до і-того приймального пункту відносно i0 опорного приймального пункту, з врахуванням відомої відстані (бази) між і-тим приймальним пунктом і опорним приймальним пунктом і часу затримки сигналу на відстані зв'язку між і-тим приймальним пунктом і опорним приймальним пунктом, включаючи всі апаратурні затримки сигналу, c ; c - швидкість поширення електромагнітних хвиль в вакуумі, м/с; d  t i0   i  t i  - час затримки сигналу на відстані зв'язку між і-тим приймальним пунктом і c   опорним приймальним пунктом, включаючи всі апаратурні затримки сигналу, c ; di - база між і-тим і опорним приймальними пунктами, м; t i - апаратурні затримки сигналу в приймальних пунктах. На основі рішення системи нелінійних рівнянь (2) і (3) знаходяться координати X, Y, Z місцеположення об'єкта, у якому бортові радіотехнічні системи працюють на випромінювання сигналів. Дальність дії пасивних різницево-далекомірних комплексів моніторингу простору і вимірювання координат об'єктів обмежена енергетичною чутливістю приймальних пунктів і прямою видимістю Ri, яка для наземних пунктів приймання сигналів обмежена радіо горизонтом. 3 UA 104794 C2 Як відомо з [4] дальність дії пасивного різницево-далекомірного комплексу моніторингу простору і вимірювання координат об'єктів з врахуванням рефракції радіохвиль, яка обмежена радіо горизонтом визначається наступним виразом  5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55  Rpr  4,1 h  H , (4) де Rpr - дальність від об'єкта з джерелом електромагнітного випромінювання сигналів до пасивного радіотехнічного комплексу, км; h - висота антенної системи пасивного радіотехнічного комплексу, м; H - висота об'єкту з джерелом електромагнітного випромінювання сигналів, м. Згідно з виразом (4) при піднятті антенної системи пасивного радіотехнічного комплексу з 25 м на висоту до 5000 м дальність дії комплексу, обмежена радіогоризонтом для наземних, морських і повітряних об'єктів відповідно збільшується. Наприклад для наземних і морських об'єктів з висотою антени до від 3 м до 25 м (радіонавігаційні системи, радіолокатори протиповітряної оборони і зенітно-ракетних комплексів) збільшується у 6-8 разів (з 41 км до 245,1 км при h=25 м та з 27,6 км до 23 1,6 км при h=3 м), для об'єктів, які летять на низьких висотах збільшується від 4 до 7 разів (з 61,5 км до 265,5 км при h=100 м) і (з 33,5 км до 237,5 км при h=10 м). Таким чином, при одній і тій же похибці визначення місцеположення наземних, морських і повітряних об'єктів дальність дії пасивного радіотехнічного комплексу при однаковій базі між приймальними пунктами може бути збільшена від 4 до 8 разів в залежності від висоти встановлення аеростатів і висоти об'єктів (висоти антен наземних і морських об'єктів), що доказує позитивний результат вирішення задачі, яка поставлена в основу винаходу. В умовах впливу зовнішніх дестабілізуючих факторів (вітру та турбулентності повітряних потоків) на просторове положення приймальних пунктів аеростатного радіотехнічного комплексу введення бортового пристрою дистанційного керування просторовим положенням аеростатів, двигунів корекції по крену, тангажу і рисканню та нових зв'язків між ними та іншими пристроями комплексу дозволяє реалізувати автоматизовану систему регулювання заданого положення аеростатів, а значить і заданої геометричної конфігурації пасивного аеростатного радіотехнічного комплексу, що доказує позитивний результат вирішення задачі, яка поставлена в основу винаходу. В зв'язку з відмовою від використання активних методів радіолокації в аеростатному радіотехнічному комплексі появилась можливість суттєвого (не менше ніж на порядок) зменшення енергоспоживання бортової апаратури. Тому введення в кожен аеростат основної і резервної акумуляторних батарей, комутатора зарядного пристрою мережі електроживлення, слідкуючого за Сонцем блока сонячних батарей дають можливість живити бортову апаратуру комплексу в почерговому режимі від основної і резервної акумуляторних батарей з підзарядкою однієї із розряджених до заданої межі акумуляторних батарей від слідкуючого за Сонцем блока сонячних батарей в світлу пору дня, що забезпечує продовження робочого часу перебування аеростатного комплексу на робочій позиції. На кресленні приведена структурна схема аеростатного радіотехнічного комплексу. Аеростатний радіотехнічний комплекс, який містить щонайменше три аеростати 1, що знаходяться в повітрі на висоті до 5000 м та рознесені один відносно одного в просторі, щонайменше три наземних мобільних установок 2, які забезпечують їх транспортування, розгортання (накачування), розташовані на всіх аеростатах 1 пасивна приймальна станція 3 з миттєвим секторним або круговим оглядом простору в азимутальній площині та широким секторним оглядом в площині кута місця, в складі антенної системи 4, приймача виявлення сигналів і оцінки спектральних характеристик 5, приймача вимірювання часових параметрів сигналів 6, бортовий пристрій дистанційного керування режимами роботи пасивних приймальних станцій 7, перша стабілізована опорно-поворотна платформа 8 з розташованою на ній бортовою радіорелейною станцією 9, бортовий інерційно-навігаційний пристрій 10, бортова станція 11 цифрової локальної системи зв'язку, бортовий пристрій дистанційного керування просторовим положенням аеростатів 12, двигуни корекції по крену 13, тангажу 14 і рисканню 15, основна 16 і резервна 17 акумуляторні батареї, комутатор - зарядний пристрій мережі електроживлення 18, слідкуючий за Сонцем блок сонячних батарей 19, наземний мобільний пункт прийому і обробки інформації 20 в складі цифрового пристрою обробки інформації 21, сервера бази даних 22, пульта керування і відображення інформації 23, наземної станції цифрової локальної системи зв'язку 24, навігаційного комплексу визначення місцеположення наземного мобільного пункту керування 25, першої 26, другої 27 і щонайменше 4 UA 104794 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 третьої 28 радіорелейних станцій з незалежною просторовою орієнтацією антен, автономного джерела електроживлення 29, кожен із трьох аеростатів 1 механічно з'єднаний канатом з відповідною йому наземною мобільною установкою 2 для їх транспортування і розгортання, перший вихід антенної системи 4 з миттєвим секторним або круговим оглядом простору в азимутальній площині та широким секторним оглядом в площині кута місця пасивної приймальної станції 3 з'єднаний з антенним входом приймача виявлення сигналів і оцінки спектральних характеристик 5, а її другий вихід - з антенним входом приймача вимірювання часових параметрів сигналів 6, виходи цифрової інформації пасивної приймальної станції 3 з миттєвим секторним або круговим оглядом простору в азимутальній площині та широким секторним оглядом в площині кута місця, які є виходами цифрової інформації приймача виявлення сигналів і оцінки спектральних характеристик 5 та приймача вимірювання часових параметрів сигналів 6 з'єднані через стандартний цифровий інтерфейс з цифровим входом бортової радіорелейної станції 9, вихід бортової станції цифрової локальної системи зв'язку 11 з'єднаний з першим входом бортового пристрою дистанційного керування просторовим положенням аеростатів 12, другий вхід якого з'єднаний з виходом бортового інерційнонавігаційного пристрою 10, перший другий і третій виходи бортового пристрою дистанційного керування просторовим положенням аеростатів 12 з'єднані з відповідними їм входами двигунів корекції по крену 13, тангажу 14 і рисканню 15, перший вхід бортового пристрою дистанційного керування режимами роботи пасивних приймальних станцій 7 з'єднаний з виходом бортової станції цифрової локальної системи зв'язку 11, вихід бортового інерційно-навігаційного пристрою 10 з'єднаний з другим входом бортового пристрою дистанційного керування режимами роботи пасивних приймальних станцій 7 і другим входом бортового пристрою дистанційного керування просторовим положенням аеростатів 12, вихід бортового пристрою дистанційного керування режимами роботи пасивних приймальних станцій 7 з'єднаний через стандартний цифровий інтерфейс з входами команд керування першої 8 опорно-поворотної стабілізованої платформи, входами пасивної приймальної станції з миттєвим секторним або круговим оглядом простору в азимутальній площині та широким секторним оглядом в площині кута місця 3, які є одночасно входами команд керування приймача виявлення сигналів і оцінки спектральних характеристик 5 та приймача вимірювання часових параметрів сигналів 6, перший, другий і третій виходи бортового пристрою дистанційного керування просторовим положенням аеростатів 12 з'єднані з відповідними їм входами двигунів корекції по крену 13, тангажу 14 і рисканню 15, виходи основної 16 і резервної 17 акумуляторних батарей відповідно з'єднані з основним і резервними входами комутатора - зарядного пристрою мережі електроживлення 18, виходи основної 16 і резервної 17 акумуляторних батарей відповідно з'єднані з основним і резервними входами комутатора - зарядного пристрою мережі електроживлення 18, зарядний вхід якого з'єднаний з виходом слідкуючого за Сонцем блока сонячних батарей 19, а вихід - з входами системи електроживлення всіх пристроїв, розташованих на аеростаті, вхід керування слідкуючого за Сонцем блока сонячних батарей 19 з'єднаний через стандартний цифровий інтерфейс з виходом бортового пристрою дистанційного керування режимами роботи пасивних приймальних станцій 7, цифровий вхідвихід цифрового пристрою обробки інформації 21 наземного мобільного пункту прийому і обробки інформації 20 з'єднаний через стандартний цифровий інтерфейс з цифровими входами-виходами сервера бази даних 22, пульта керування і відображення інформації 23, наземної станції 24 цифрової локальної системи зв'язку, навігаційного комплексу визначення місцеположення наземного мобільного пункту керування 25, першої 26, другої 27 і щонайменше третьої 28 радіорелейних станцій з незалежною просторовою орієнтацією антен, перша 26, друга 27 та щонайменше третя 28 радіорелейні станції наземного мобільного пункту прийому і обробки інформації 20 через свої приймально-передавальні антени з'єднані по ефіру відповідно з радіорелейними станціями 9 першого, другого і щонайменше третього аеростатів 1, а наземна станція 24 цифрової локальної системи зв'язку через свою приймально-передавальну антену з'єднана по ефіру з бортовими станціями 11 цифрової локальної системи зв'язку першого, другого і щонайменше третього аеростатів 1, вихід автономного джерела електроживлення 29 наземного мобільного пункту прийому і обробки інформації 20 з'єднаний з входами системи електроживлення цифрового пристрою обробки інформації 21, сервера бази даних 22, пульта керування і відображення інформації 23, наземної станції цифрової локальної системи зв'язку 24, навігаційного комплексу визначення місцеположення наземного мобільного пункту керування 25, першої 26, другої 27 і щонайменше третьої 28 радіорелейних станцій з незалежною просторовою орієнтацією антен цього пункту. В згорнутому (не робочому) стані апаратура радіотехнічного комплексу розташовується на щонайменше трьох наземних мобільних установках 2, які забезпечують їх транспортування, 5 UA 104794 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 розгортання (накачування). Кількість аеростатів 1, кількість наземних мобільних установок 2 і відповідно кількість пасивних станцій 3, що входять в склад аеростатного радіотехнічного комплексу, залежить від вимог по безперервності контролю та об'єму тактичних задач, які вирішуються комплексом. Мінімальна кількість вказаних засобів дорівнює трьом одиницям. Незалежно від кількості пасивних приймальних станцій і аеростатів, для керування цими засобами та для обробки, отриманої від цих станцій інформації, в складі аеростатного радіотехнічного комплексу використовується один наземний мобільний пункт прийому і обробки інформації 20. Координати розташування аеростатного радіотехнічного комплексу на місцевості розраховуються виходячи з поставлених тактичних задач та в залежності від похибок вимірювання дальності в заданому секторі контролю простору і території, а також похибок вимірювання диференційного часу надходження сигналу, що забезпечуються апаратурою комплексу, з врахуванням умов поширення сигналу. Аеростатний радіотехнічний комплекс працює наступним чином. Після розгортання на місцевості, кожний накачаний аеростат 1, з розміщеною на ньому пасивною станцією 3 за допомогою канату поступово виводиться оператором мобільної установки 2 в точку простору, проекція якої відповідає географічним координатам місця розташування мобільної установки 2 з можливою похибкою відхилення від цих координат, яка залежить від напрямку та сили потоків повітря і довжини канату (висоти підняття аеростату), за допомогою якого аеростат механічно прив'язується до наземної мобільної установки 2. При цьому перед підняттям кожного із аеростатів 1 оператором кожної із мобільних установок 2 здійснюється вмикання апаратури аеростатів від основної акумуляторної батареї 16. Відповідно на наземному мобільному пункті прийому і обробки інформації 20 здійснюється вмикання автономного джерела електроживлення 29 з подачею напруг електроживлення на всю апаратуру цього пункту. Після подачі електроживлення на апаратуру аеростатів 1, бортові інерційно-навігаційні системи 10, приймаючи сигнали від космічного сегмента GPS - навігаційного комплексу, або комплексів ГЛОНАСС, ГАЛІЛЕО чи інших, проводить оцінку координат кожного з аеростатів 1. Дані про координати потрібного розташування кожного із аеростатів 1 та вектор їхньої просторової орієнтації в реальному часі передаються через бортові станції цифрової локальної системи зв'язку 11 по радіолінії на наземну станцію цифрової локальної системи зв'язку 24. Дані про координати реального розташування кожного із аеростатів 1 та вектор їх просторової орієнтації з цифрового входу-виходу наземної станції цифрової локальної системи зв'язку 24 надходять на цифровий вхід-вихід цифрового пристрою обробки інформації 21. В цьому пристрої на основі отриманої інформації шляхом диференційних обчислень здійснюється оцінка бази аеростатного радіотехнічного комплексу (віддалі між аеростатами 1 та початком координат радіотехнічного комплексу) та величина перевищення (заниження) кожного із приймальних пунктів відносно центру координат комплексу. Результати обчислень з цифрового входу-виходу цифрового пристрою обробки інформації 21 поступають відповідно на цифровий вхід-вихід пульта керування і відображення інформації 23, де в тривимірній графіці відображаються на дисплеї контролю геометричної конфігурації аеростатного радіотехнічного комплексу. Після візуальної оцінки ситуації, оператор пульта керування і відображення інформації 23 через клавіатуру пульта керування і відображення інформації 23 задає дані просторових координат довготривалого і стабільного місцеположення для кожного із піднятих в повітря аеростатів 1, які мають відповідати наперед розрахованій конфігурації аеростатного комплексу. Ці дані через цифровий вхід-вихід пульта керування і відображення інформації 23 надходять на цифровий вхід-вихід наземної станції цифрової локальної системи зв'язку 24. Далі ці дані від наземної станції цифрової локальної системи зв'язку 24 передаються по радіолінії відповідно за призначенням на свою бортову станцію цифрової локальної системи зв'язку 11. Дані про місцеположення конкретного аеростату 1 в конфігурації аеростатного комплексу після прийому його бортовою станцією цифрової локальної системи зв'язку 11 надходять з її цифрового входу-виходу на цифровий вхід-вихід бортового пристрою дистанційного керування просторовим положенням аеростатів 12. Після цього в бортовому пристрої дистанційного керування просторовим положенням аеростатів 12 здійснюється порівняння з даними дійсного положення та орієнтації аеростата 1, які надходять в цей пристрій в режимі реального часу від бортового інерційно-навігаційного пристрою 10. В результаті порівняння в бортовому пристрої дистанційного керування просторовим положенням аеростатів 12 формуються сигнали похибок, які відповідно діють на двигуни корекції по крену 13, тангажу 14 та рисканню 15 таким чином стабілізуючи задане положення і орієнтацію аеростатів 1. Після просторової орієнтації аеростатів 1 оператором пульта керування і відображення інформації 23 наземного мобільного пункту прийому і обробки інформації 20 здійснюється відповідне орієнтування антен першої 26, другої 27 і щонайменше третьої 28 радіорелейних станцій та антен бортової радіорелейної 6 UA 104794 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 станції 9 кожного із аеростатів 1 з перевіркою стійкості радіорелейного зв'язку по контрольних сигналах. Далі оператором пульта керування і відображення інформації 23 наземного мобільного пункту прийому і обробки інформації 20 задаються режими роботи приймальної станції з миттєвим секторним або круговим оглядом простору в азимутальній площині та широким секторним оглядом в площині кута місця 3. Пасивна приймальна станція 3 з миттєвим секторним або круговим оглядом простору в азимутальній площині та широким секторним оглядом в площині кута місця здійснює миттєвий пошук в просторі і по частоті радіочастотних імпульсних сигналів, які випромінюються бортовими передавальними пристроями наземних, морських і повітряних об'єктів. Ці сигнали являють собою електромагнітні хвилі які описуються вісьмома параметрами (амплітудою, частотою, початковою фазою, початком відліку часу, двома кутовими координатами, що визначають напрямок приходу, та двома параметрами, які описують поляризаційну структуру хвиль). В момент приходу на приймальні пункти, що рознесені в просторі між собою, ці сигнали, як правило є невідомими. В приймальній станції 3 над сигналами, які прийняті з різних відстаней і напрямків здійснюється в реальному часі їх первинна обробка. Первинна обробка передбачає частотну селекцію та оцінку їх частотночасових параметрів, яка здійснюється відповідно в приймачах виявлення сигналів і оцінки спектральних характеристик 5 та вимірювання часових параметрів сигналів 6. Комплексні відліки сигналів та виміряні їх частотно-часові параметри в цифровому вигляді передаються в реальному часі через бортові радіорелейні станції 9 та першу 26, другу 27 і щонайменше третю 28 радіорелейні станції наземного мобільного пункту прийому і обробки інформації 20 на цифровий пристрій обробки інформації 21 в якому здійснюється вторинна обробка (ідентифікація належності до одного об'єкта, оцінка координат об'єктів, зав'язка трас, ідентифікація джерел випромінювання та об'єктів на яких встановлені ці джерела і т. п.). Результати вторинної обробки та оцінки частотно-часових параметрів сигналів надходять відповідно на цифровий вхід-вихід пульта керування і відображення інформації 23, де в тривимірній графіці відображаються на дисплеї контролю об'єктової обстановки з прив'язуванням до електронної карти місцевості та дисплеї візуалізації частотно-часових параметрів сигналів для вибраного для контролю об'єкту. За даними вторинної обробки оператором пульта керування і відображення інформації 23 здійснюється оцінка сигнальнооб'єктової обстановки та вибір пріоритетних об'єктів спостереження для більш детального спостереження за ними. Отримана і оброблена інформація з пункту керування і відображення інформації 23 по лініях зв'язку можуть передаватися на комплекси протиповітряної і протиракетної оборони для ураження цілей. Живлення бортової апаратури аеростатів 1 перед їх запуском і в стабілізованому утриманні в повітрі на висоті підняття здійснюється від основної акумуляторної батареї 16 через комутатор - зарядний пристрій мережі електроживлення 18. Комутатор - зарядний пристрій мережі електроживлення 18 з одного боку здійснює контроль ємності основної 16 та резервної 17 акумуляторних батарей. При зниженні відповідно ємності основної акумуляторної батареї 16 до допустимого рівня комутатор - зарядний пристрій мережі електроживлення 18 здійснює перемикання мережі електроживлення апаратури аеростата 1 з основної акумуляторної батареї 16 на повністю заряджену резервну батарею 17 і навпаки. Підзарядка розряджених основної 16 та резервної 17 акумуляторних батарей здійснюється від слідкуючого за Сонцем блока сонячних батарей 19 в світлу пору дня. Це забезпечує продовження робочого часу перебування аеростатного комплексу на робочій позиції. Запропоноване рішення може бути використано для вирішення стратегічних задач скритного контролю та моніторингу в рамках окремого важливого великого регіону, чи держави в цілому. На базі пропонованого рішення може бути успішно створений і поетапно розгорнутий по периметру державного кордону стратегічний комплекс пасивного радіотехнічного контролю і моніторингу наземних, надводних і повітряних об'єктів, що випромінюють радіолокаційні, радіонавігаційні та телекомунікаційні сигнали. Джерела інформації: 1. O. Chlost, P. Hakl, P. Howland, J. Moc PSS VERA and integration into the Czech Air C2 system. Sensor & Electronics Technology Panel. - Warcaw, Poland, April, 2001. 2. А. Шабаков. Испытания в США аэростатной системы ПВО JLENS. Зарубежное военное обозрение. - 2010, № 6. - с. 56. 3. George A. Mizusawa. Performance of Hyperbolic Position Location Techniques for Code Division Multiple Access / George A. Mizusawa // Thesis submitted to the Faculty of the Virginia Polytechnic Institute and State University in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science, 1996. - August 15. - 133 с. Режим доступу до пуб.: http://scholar.lib.vt.edu/theses/public/etd-447221779662291/etd.pdf 7 UA 104794 C2 4. Радиотехнические системы. Учебник для студ. высших учебных заведений / [Ю.М. Казаринов, Ю.А. Коломенский, Ю.К. Пестов и др.]; Под. ред. Ю.М. Казаринова. - М.: Издательский центр "Академия", 2008. - 592 с. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Аеростатний радіотехнічний комплекс, який містить, розміщені в повітрі на однаковій висоті над Землею та рознесені між собою, два аеростати, кожен з яких механічно з'єднаний зі своєю наземною мобільною установкою транспортування та розгортання аеростата, мережу електроживлення обладнання аеростатів, наземний мобільний пункт прийому і обробки інформації, який відрізняється тим, що додатково введено щонайменше один аеростат та механічно з'єднану з ним мобільну установку транспортування та розгортання аеростата, при цьомувсі аеростати розташовані в повітряному просторі на однаковій висоті та рознесені в просторі між собою, а в кожному з аеростатів встановлено пасивну приймальну станцію з миттєвим секторним або круговим оглядом простору в азимутальній площині та широким секторним оглядом в площині кута місця, встановлену на стабілізованій опорно-поворотній платформі бортову радіорелейну станцію, бортовий інерційно-навігаційний пристрій, бортову станцію цифрової локальної системи зв'язку, бортовий пристрій дистанційного керування просторовим положенням аеростатів, відповідно двигуни корекції по крену, тангажу і рисканню, основну і резервну акумуляторні батареї, комутатор - зарядний пристрій мережі електроживлення, слідкуючий за Сонцем блок сонячних батарей, при цьому пасивна приймальна станція з миттєвим секторним або круговим оглядом простору в азимутальній площині та широким секторним оглядом в площині кута місця, включає антенну систему, виходи якої з'єднані відповідно з приймачем та бортовим пристроєм, вхід яких є відповідно першим та другим входами, а вихід відповідно першим та другим виходами приймальної станції з миттєвим секторним або круговим оглядом простору в азимутальній площині та широким секторним оглядом в площині кута місця, виходи якої з'єднані через стандартний цифровий інтерфейс з цифровим входом бортової радіорелейної станції, а входи приймальної станції з миттєвим секторним або круговим оглядом простору в азимутальній площині та широким секторним оглядом в площині кута місця через стандартний цифровий інтерфейс відповідно з'єднані з входами стабілізованої опорно-поворотної платформи, слідкуючим за Сонцем блоком сонячних батарей та виходом бортового пристрою дистанційного керування режимами роботи пасивних приймальних станцій, перший вхід якого з'єднаний з виходом бортового інерційно-навігаційного пристрою та входом бортового пристрою дистанційного керування просторовим положенням аеростатів, виходи якого з'єднані відповідно з входом двигуна корекції та крену, двигуна тангажу та двигуна рискання, а другий вхід бортового пристрою дистанційного керування просторовим положенням аеростатів з'єднаний з входом бортової станції цифрової локальної системи зв'язку та другим входом бортового пристрою дистанційного керування режимами роботи пасивних приймальних станцій, а вихід слідкуючого за Сонцем блока сонячних батарей з'єднаний з зарядним входом комутатора - зарядного пристрою мережі електроживлення, вихід якого з'єднаний з входами системи електроживлення всіх пристроїв, розташованих на аеростаті, а основний та резервний входи комутатора - зарядного пристрою мережі електроживлення з'єднані з виходами основної та резервної акумуляторних батарей, а наземний мобільний пункт прийому і обробки інформації містить цифровий пристрій обробки інформації, сервер бази даних, пульт керування і відображення інформації, наземну станцію цифрової локальної системи зв'язку, навігаційний комплекс визначення місцеположення наземного мобільного пункту керування, першої, другої і третьої радіорелейних станцій з незалежною просторовою орієнтацією антен, автономне джерело електроживлення, при цьому цифровий вхід-вихід цифрового пристрою обробки інформації з'єднаний через стандартний цифровий інтерфейс з цифровими входами-виходами сервера бази даних, пульта керування і відображення інформації, наземної станції цифрової локальної системи зв'язку, навігаційного комплексу визначення місцеположення наземного мобільного пункту керування, які через свої приймально-передавальні антени з'єднані по ефіру відповідно з радіорелейними станціями першого, другого і третього аеростатів, а наземна станція цифрової локальної системи зв'язку через свою приймально-передавальну антену з'єднана по ефіру з бортовими станціями цифрової локальної системи зв'язку першого, другого і n-го аеростатів, вихід автономного джерела електроживлення наземного мобільного пункту прийому і обробки інформації з'єднаний з входами системи електроживлення цифрового пристрою обробки інформації, сервера бази даних, пульта керування і відображення інформації, наземної станції цифрової локальної системи зв'язку, навігаційного комплексу визначення місцеположення наземного 8 UA 104794 C2 мобільного пункту керування, першої, другої і третьої радіорелейних станцій з незалежною просторовою орієнтацією антен цього пункту. Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9