Спосіб вимірювання координат об`єктів, що випромінюють радіочастотні сигнали, та пристрій, що його реалізує

Винахід відноситься до галузі радіотехніки, а саме до пасивної радіолокації і може бути використаний для контролю електромагнітного середовища в районах відповідальності диспетчерських служб аеропортів. Відомий спосіб вимірювання координат об'єктів [1], які випромінюють радіочастотні сигнали, названий тріангуляційним, суть якого полягає в вимірюванні кутових напрямків на об'єкт, як мінімум з двох приймальних пунктів (позицій), що рознесені між собою на базову відстань d. Місце знаходження об'єкта по цьому способу на площині визначається точкою перетинання двох прямих, кожна із яких є лінією положення, іншими словами - геометричним місцем точок можливого місце знаходження джерела випромінювання радіочастотного сигналу. Для вимірювання просторових координат об'єкта вимірюють два кути в площині азимуту в дво х рознесених приймальних пунктах і один кут в площині кута місця в одному із цих п унктів, а відстань розраховують за даними вимірювання вище згаданих кутів і відомій базі за наступною формулою d R= (1) cos e1 × (cos b1 - sinb1 × ctgb 2 ) де, R - відстань від центру координат, де розміщений один із приймальних пунктів; d - база між приймальними пунктами; e1 - к ут місця, виміряний приймальним пунктом, який розміщений в центрі координат; b 1 - кут азимуту, виміряний приймальним пунктом, який розміщений в центрі координат; b 2 - кут азимуту, виміряний приймальним пунктом, який розміщений на відстані бази d відносно центру координат; Основними недоліками цього способу є: - низька точність вимірювання координат об'єкта при малих базах d між приймальними пунктами, значно менших від відстані до об'єкта, яка обумовлена малою різницею кутів b 1-b 2 співвимірною з похибкою вимірювання цих кутів; - значний вплив інтерференції відбитого від земної або водної поверхні сигналу на малих кутах місця, на результати виявлення і пеленгування, що унеможливлює визначення просторових координат місця знаходження об'єкта при кутах місця в межах (0-3)°; - низька імовірність виявлення і визначення місця знаходження об’єкта, який випромінює короткотривалі і неперіодичні радіо імпульсні сигнали, що обумовлена необхідністю послідовного просторово-часового пошуку об'єкта; - необхідність просторово-часової синхронізації процесу пеленгування, що суттєво ускладнює технічну реалізацію способу. Відомий пасивний пристрій вимірювання координат об'єктів з використанням тріангуляційного способу, який в стандартній конфігурації є складним пасивним радіотехнічним комплексом, що містить три пасивні станції пеленгування, що одночасно виконують функції виявлення і аналізу, та пункт управління, які рознесені між собою на відстань до 30км і об'єднані лінією зв'язку і передачі даних, пункт управління, як правило розміщується разом із однією із станцій. Інформація про кути пеленгу і параметрична інформація по каналах передачі даних лінії зв'язку подається на пункт управління, де тріангуляційним способом визначається місце знаходження і будуються траєкторії руху об'єктів, які відображуються на електронній карті місцевості району, що контролюється [2]. До недоліків пристрою відносяться: - складність його розгортання і експлуатації, яка обумовлена необхідністю рознесення станцій пеленгування на базу в декілька десятків кілометрів; - визначення координат об'єктів тільки в одній площині, із-за режиму пеленгування тільки в одній площині азимуту; - низька імовірність виявлення і визначення місця знаходження об'єктів по їх випромінюванню короткотривалих і неперіодичних сигналів при невизначеності по частоті і просторових координатах, яка обумовлена необхідністю послідовного просторово-часового пошуку об'єкта з швидкість огляду в площині азимуту 180град./с; - не пристосованість пристрою до виявлення і визначення місця знаходження об'єкта на малих кутах місця, із-за сильного впливу інтерференції сигналу на роботу станцій пеленгування, яка обумовлена відбиттям від земної, або водної поверхні; - складність пристрою, яка обумовлена необхідністю синхронізації повертання антенних систем станцій пеленгування по напрямку в площині азимуту; - низька точність вимірювання при базі від сотень метрів до декількох одиниць кілометрів, яка обумовлена малою різницею кутів b 1-b 2 , що вимірюються пристроєм, співвимірною з похибкою вимірювання цих кутів. Відомий спосіб вимірювання координат об'єктів, що випромінюють радіочастотні сигнали, оснований на пошуковому виявленні сигналів по частоті, в просторі, часі, вимірюванні різниці часу приходу сигналу до приймальних пунктів, що рознесені між собою на одній лінії на базову відстань d і визначенні відстані R до об'єкта, та азимуту b згідно наступних формул 2 × d2 - (R1 - R)2 - (R2 - R)2 (2) 2 × [(R1 - R) + (R2 - R )] де, R- відстань від центру координат, який знаходиться посередині бази, де розміщений центральний приймальний пункт, до об'єкта; d - база між приймальними пунктами; R1-R=с×Dt10 - різниця відстані від об'єкта до першого бокового приймального пункту і центрального приймального пункту; R2-R=c×Dt20 - різниця відстані від об'єкта до другого бокового приймального пункту і центрального приймального пункту; Dt10 - різниця часу приходу сигналу від об'єкта до першої бокової і центральної приймальних станцій; R= Dt20 - різниця часу приходу сигналу від об'єкта до др угої бокової і центральної приймальних станцій; с - швидкість світла. (R1 - R ) × [ d2 - (R 2 - R )2 ] - (R 2 - R ) × [( d 2 - (R 1 - R )2 ] (3) d × [ 2 × d2 - (R1 - R )2 - (R 2 - R )2 ] де, b - кут азимуту об'єкта. Просторові координати джерела випромінювання радіочастотних сигналів вираховуються по вимірах трьох різниць відстаней (різниць часу приходу сигналу) з допомогою, як правило, чотирьох приймальних пунктів, що рознесені між собою на відстані, що називаються базами шляхом рішення трьох рівнянь з трьома невідомими [3]. Основними недоліками цього способу є: - велика складність в технічній реалізації, яка обумовлена необхідністю рознесення приймальних пунктів на значні відстані (великі бази) для забезпечення відносно високих точностей вимірювання відстаней, а також необхідністю використання, щонайменше, чотирьох приймальних пунктів для забезпечення вимірювання просторових координат об'єкта; - неможливість визначення відстані на малих кутах місця, із-за сильного впливу інтерференції сигналу, яка обумовлена відбиттям від земної, або водної поверхні на амплітудно-фазові характеристики сигналів в рознесених приймальних пунктах; - низька точність вимірювання просторових координат об'єкта при малій базі, в умовах апріорної невизначеності частоти імпульсного сигналу, яка обумовлена малою різницею часу приходу сигналу, співвимірною з похибкою вимірювання різниці приходу сигналу по обвідній радіо-імпульсного сигналу. Найбільш близьким по сукупності ознак, що заявляються є пристрій вимірювання координат об'єктів [4] з використанням способу вимірювання різницевого часу приходу сигналів по згинаючій радіо імпульсного сигналу, який в стандартній конфігурації є складним радіотехнічним комплексом, що містить чотири приймальні станції (RS-L, RS-R, RS-C, RS-Q), центральну станцію обробки CPS, які з'єднані між собою мікрохвильовими радіорелейними зв'язками для передачі, прийнятих приймальними станціями радіочастотних імпульсних сигналів, на центральну станцію обробки, та передачі сигналів управління комплексу від центральної станції обробки на чотири приймальні станції, три приймальні станції розміщуються на території на одній лінії, а четверта станція розміщена під кутом до центральної і двох бокових станцій в пунктах з відомими координатами, центральна станція обробки CPS суміщена разом з центральною приймальною станцією RS-C. Пристрій працює наступним чином. Сигнали, прийняті і виявлені приймальними станціями від об'єкта, без просторового пошуку в широкому діапазоні просторових кутів, в режимі реального часу передаються по мікрохвильових радіолініях зв'язку до центральної станції обробки CPS, де корелятивно обробляються, розпізнаються за належністю їх до об’єктів випромінювання, по розпізнаних сигналах оцінюється їх різниця часу приходу по обвідній радіочастотних імпульсних сигналів, після чого визначаються три просторові координати місця положення джерела випромінювання радіочастотних імпульсних сигналів, дані про місце положення джерела випромінювання радіочастотних імпульсних сигналів в реальному часі відображаються на дисплеї спостереження ситуації на центральній станції обробки CPS і передаються в формі вихідних повідомлень через стандартний зв'язок на вищу командну та контрольну систему. До недоліків даного пасивного пристрою відносяться: - низька точність вимірювання просторових координат об'єкту при малій базі, в умовах апріорної невизначеності частоти імпульсного сигналу, що обумовлена наявністю значних апаратурних похибок вимірювання різниці часу приходу сигналу по обвідній радіочастотного імпульсного сигналу, яка співвимірна з різницею часу приходу сигналу до приймальних пунктів; - відсутність можливості визначення відстані на малих кутах місця із-за сильного впливу інтерференції сигналу, що обумовлена відбиттям від земної, або водної поверхні; - складність, що обумовлена наявністю чотирьох пасивних приймальних станцій, які рознесені на відстані в декілька десятків кілометрів; - висока собівартість експлуатації пристрою, яка спричинена необхідністю створення відповідних умов по обслуговуванню станцій в пунктах віддалених між собою на декілька десятків кілометрів. В основу першого винаходу поставлена задача, удосконалити спосіб вимірювання координат об'єктів, що випромінюють радіочастотні сигнали, в умовах розширеного діапазону кутів місця, включаючи малі кути місця, коли діаграма спрямованості антени приймальних станцій своїм максимальним значенням лягає на земну, або водну поверхню, при малій базі між приймальними станціями, значно меншій від відстані до об'єктів, і в умовах апріорної невизначеності частоти короткотривалого радіо імпульсного сигналу, що рідко повторюється, шляхом уточнення різниці часу приходу сигналу по фазових вимірах на несучій частоті і одночасним з оцінкою різниці фази сигналу в приймальних пунктах проведенням оцінки середнього значення частоти спектру сигналу методом лінійного передбачення на інтервалі автокореляції сигналів по їх взаємній кореляційній функції, за рахунок додаткової адаптивно-просторової фільтрації прийнятого радіочастотного імпульсного сигналу в рознесених приймальних пунктах, що привело б до підвищення точності вимірювання координат об'єктів при малих кута х місця і при малій базі при одночасному зменшенні собівартості та спрощенні. Крім того, удосконалити спосіб вимірювання координат об'єктів в умовах забезпечення вимірювання трьох просторових координат об'єктів, шля хом додаткової оцінки кута місця об'єкту одночасно із здійсненням просторово-адаптивної фільтрації, що привело б до зменшення кількості приймальних пунктів для реалізації способу з чотирьох до трьох. Поставлена задача досягається тим, що в способі вимірювання координат об'єктів, що випромінюють радіочастотні сигнали, побудованому на виявленні сигналів без пошуку по частоті, в просторі та часі, вимірюванні різниці часу приходу сигналу до приймальних пунктів, що рознесені між собою на одній лінії на базову відстань і визначенні відстані до об'єкта та азимуту, згідно з винаходом, в рознесених приймальних пунктах після виявлення сигналів, додатково проводять адаптивну-просторову фільтрацію радіочастотного b = arccos{ імпульсного сигналу, прийнятого від об'єкту, який спостерігають при малих кута х місця, яка включає оцінку значення амплітуд прийнятих вертикальною антенною решіткою сигналів, по результатах якої здійснюють оцінку різниці фази сигналів в каналах вертикальної антенної решітки, та оцінку комплексного значення складової відбитого сигналу в комплексному значенні амплітуди сумарного сигналу антенної решітки, затримку сумарного сигналу на час, що дорівнює часові проведення всіх оцінок в каналах, після чого здійснюють компенсацію амплітуди і фази складової відбитого сигналу в сумарному сигналі, а оцінку різниці надходження сигналів до приймальних пунктів здійснюють з точністю до фази їх несучої, або проміжної частоти, а всі часові затримки періодично калібрують і враховують при визначенні координат об'єктів.; Крім того, в способі вимірювання координат об'єктів під час здійснення адаптивно-просторової фільтрації одночасно додатково проводять оцінку кута місця об'єкта методом інтерферометра при кутах місця ³ 3° і фазовим методом при кутах місця < 3°. В основу другого винаходу поставлено задачу, удосконалити пристрій вимірювання координат об'єктів, шляхом введення додаткових пристроїв, які дозволили б провести додаткову адаптивно-просторову фільтрацію прийнятого радіочастотного імпульсного сигналу всіма приймальними станціями в рознесених приймальних пунктах, що привело б до підвищення точності вимірювання трьох координат об'єктів при малих кутах місця і при малій базі. Поставлені задачі досягаються тим, що в пристрої для вимірювання координат об'єктів, який містить три приймальні станції (центральну і дві бокових), які розміщуються на одній лінії на території, в пунктах з відомими координатами, бокові приймальні станції рівновіддалені від центральної на базову відстань, згідно винаходу, в кожну із трьох приймальних станцій додатково введені N-елементні вертикальні антенні решітки, пристрій адаптивного просторового фільтру, в бокові (ліву і праву) приймальні станції додатково введені пристрій контролю і управління бокових приймальних станцій,пристрій міжстанційного зв'язку і передачі даних бокових приймальних станцій, а в центральну приймальну станцію додатково введені пристрій вимірювання параметрів сигналів і їх ідентифікації, пристрій визначення місця знаходження об'єктів, пристрій відображення інформації і накопичення даних, пристрій контролю і управління центральної приймальної станції, пристрій міжстанційного зв'язку і передачі даних центральної приймальної станції, у всіх трьох станціях (центральній, бокових - лівій і правій) сім сигнальних виходів чотирьох підрешіток N-елементної антенної вертикальної решітки з'єднані з відповідними їм першим і сьомим сигнальними входами пристрою адаптивного просторового фільтру, N ви ходів контрольних сигналів пристрою контролю і управління в бокових приймальних станціях, та N ви ходів контрольних сигналів пристрою контролю і управління в центральній приймальній станції з'єднані з відповідними їм першим і N-ним входами контрольних сигналів N-елементної антенної вертикальної решітки, керуючий вихід пристроїв контролю і управління бокових лівої і правої, та центральної станції з'єднаний з відповідним йому управляючим входом антенної решітки, перший цифровий вхід пристрою контролю і управління бокових лівої і правої приймальних станцій з'єднаний з відповідним йому першим цифровим виходом пристрою між станційного зв'язку і передачі даних цих станцій, перший цифровий вихід пристрою контролю і управління центральної приймальної станції з'єднаний з відповідним йому першим цифровим входом пристрою міжстанційного зв'язку і передачі даних цієї станції, перший цифровий вихід пристрою контролю і управління бокових лівої і правої приймальних станцій з'єднаний з відповідним йому першим цифровим входом пристрою міжстанційного зв'язку і передачі даних цих станцій, перший цифровий вихід пристрою контролю і управління центральної приймальної станції з'єднаний з відповідним йому першим цифровим входом пристрою міжстанційного зв'язку і передачі даних цієї станції, в бокових приймальних станціях лівій і правій сигнальний вихід пристрою адаптивного просторового фільтру з'єднаний з відповідним йому сигнальним входом пристрою міжстанційного зв'язку і передачі даних, перший цифровий вхід пристрою адаптивного просторового фільтру з'єднаний з відповідними йому другим цифровим виходом пристрою міжстанційного зв'язку і передачі даних, перший цифровий вихід пристрою адаптивного просторового фільтру з'єднаний з відповідними йому другим цифровим входом пристрою міжстанційного зв'язку і передачі даних, перший сигнальний вихід пристрою міжстанційного зв'язку і передачі даних з'єднаний з першим сигнальним входом пристрою контролю і управління, треті цифрові виходи пристрою міжстанційного зв'язку і передачі даних бокових приймальних станцій лівої і правої з'єднані з відповідними їм цифровими третім і четвертим входом пристрою міжстанційного зв'язку і передачі даних центральної приймальної станції, треті цифрові входи пристрою міжстанційного зв'язку і передачі даних бокових приймальних станцій лівої і правої з'єднані з відповідними їм цифровими третім і четвертим виходом пристрою міжстанційного зв'язку і передачі даних центральної приймальної станції, другий і третій сигнальні входи пристрою міжстанційного зв'язку і передачі даних центральної приймальної станції з'єднані з відповідними їм другими виходами пристрою міжстанційного зв'язку і передачі даних бокових приймальних станцій лівої і правої, перший і другий сигнальні виходи пристрою міжстанційного зв'язку і передачі даних центральної приймальної станції з'єднані з відповідними їм другим і третім входами пристрою вимірювання параметрів сигналів і їх ідентифікації центральної станції, на центральній приймальній станції сигнальний вихід пристрою адаптивного просторового фільтру з'єднаний з першим сигнальним входом пристрою вимірювання параметрів сигналів і їх ідентифікації, перший цифровий вихід пристрою адаптивного просторового фільтру з'єднаний з другим цифровим входом пристрою вимірювання параметрів сигналів і їх ідентифікації, перший цифровий вхід пристрою адаптивного просторового фільтру з'єднаний з другим цифровим виходом пристрою вимірювання параметрів сигналів і їх ідентифікації, перший вихід контрольного сигналу пристрою контролю і управління з'єднаний з першим входом контрольного сигналу пристрою міжстанційного зв'язку і передачі даних, перший цифровий вихід пристрою міжстанційного зв'язку і передачі даних з'єднаний з першим цифровим входом пристрою вимірювання параметрів сигналів і їх ідентифікації, другий цифровий ви хід пристрою міжстанційного зв'язку і передачі даних з'єднаний з другим цифровим входом пристрою вимірювання параметрів сигналів і їх ідентифікації, перший цифровий вхід пристрою міжстанційного зв'язку і передачі даних з'єднаний з другим цифровим виходом пристрою вимірювання параметрів сигналів і їх ідентифікації, другий цифровий вхід пристрою міжстанційного зв'язку і передачі даних з'єднаний з третім цифровим виходом пристрою вимірювання параметрів сигналів і їх ідентифікації, четвертий цифровий двохсторонній вхід-ви хід пристрою вимірювання параметрів сигналів і їх ідентифікації з'єднаний з другим цифровим двохстороннім входом-виходом пристрою визначення місця знаходження об'єкта, перший двохсторонній вхід-вихід пристрою визначення місця знаходження об'єкта, з'єднаний з першим цифровим двохстороннім входом-виходом пристрою відображення інформації і накопичення даних, третій цифровий вихід пристрою визначення місця знаходження об’єкта з’єднаний з другим цифровим входом пристрою контролю і управління, а другий цифровий вихід останнього з'єднаний з третім цифровим входом пристрою визначення місця знаходження об'єкта, вся інформація про місце знаходження об'єктів з прив'язкою до електронної карти місцевості, дані про параметри сигналів, траси руху рухомих об'єктів в реальному часі і в режимі відтворення сеансу спостереження на інтервалі часу відображаються на кольоровому дисплеї пристрою відображення інформації і накопичення даних, який є діалоговим виходом на робочому місці оператора. Введення в спосіб вимірювання координат об'єктів додаткової просторової фільтрації сигналу в реальному часі, а в пристрій елементів що дозволяють її реалізувати, дозволило відділити і компенсувати амплітуду і фаз у відбитого від земної поверхні сигналу, тим самим дало можливість забезпечити виявлення і вимірювання різниці часу затримки сигналу точністю до фази їх несучої, або проміжної частоти при знаходженні джерела випромінювання радіоімпульсного сигналу (об'єкта) на малих кута х місця. Здійснення додаткової оцінки кута місця одночасно із здійсненням просторово-адаптивної фільтрації дозволило тим самим здійснити вимірювання трьох координат об'єктів меншою кількістю станцій, що дало можливість суттєво спростити пристрій. Порівняльний аналіз рішення, яке заявляється з прототипом показує, що запропонований спосіб відрізняється від відомого наявністю нових дій над сигналами в приймальних пунктах: оцінку значення комплексних амплітуд прийнятих, вертикальною антенною решіткою, сигналів, за результатами оцінки комплексного значення амплітуд прийнятих сигналів здійснюється оцінка різниці фази сигналів в каналах вертикальної антенної решітки, та оцінка комплексного значення складової відбитого сигналу в комплексному значенні амплітуди сумарного сигналу цієї антенної решітки, затримка сумарного сигналу на час, що дорівнює часові проведення всіх оцінок в каналах, після чого здійснюється компенсація амплітуди і фази складової відбитого сигналу в сумарному сигналі, за даними оцінки різниці фази сигналів в каналах вертикальної антенної решітки здійснюється оцінка кута місця об'єкта, всі часові затримки періодично калібруються і враховуються при визначенні координат об'єктів. За запропонованим способом, якщо на приймальній позиції приймати сигнал з допомогою еквідистантної вертикальної антенної решітки, реалізованої із N1, рознесених між собою по вертикалі на відстань бази d1 антенних елементів, що утворюють в свою чергу три підрешітки із N2 елементів кожна, з рознесеними між собою по вертикалі на відстань бази d 2, фазовими центрами підрешіток (Фіг.1), при допущенні, що база між фазовими центрами підрешіток набагато менша до точок відбиття від земної поверхні і висота фазових центрів підрешіток набагато менша від відстані до джерела випромінювання радіоімпульсного сигналу, то комплексну обвідну вектора сигналу на виходах діаграмоутворюючої схеми трьох антенних підрешіток, можна представити наступною системою рівнянь: · ü ï · æ öï l l ç ÷ï α α -j j U1 = Un ç e 2 + k e 2 ÷ ï ç ÷ï ç ÷ï ç ÷ è øï · ï · ï ·ö æ ï (4) U2 = Un ç 1 + k ÷ ý ç ÷ è ø ï ï · ï · · ï l l α ï æ jα ö -j ç 2 ÷ U3 = Un ç e ÷ + k e 2 ï ï ç ÷ ï è ø ï ï þ де, U1 - комплексна обвідна на виході діаграмоутворюючої схеми підрешітки з фазовим центром, розташованим нижче на базу d2 відносно фазового центру центральної підрешітки; U2 - комплексна обвідна на виході діаграмоутворюючої схеми центральної підрешітки; U3 - комплексна обвідна на виході діаграмоутворюючої схеми підрешітки з фазовим центром, розташованим вище на базу d2 відносно фазового центру центральної підрешітки; Un - комплексна обвідна прямого сигналу на виході діаграмоутворюючи х схем кожної із підрешіток; · N2 pd1Sine l l (5) Un = × 4pR2L p d1Sinel l де, Р - потужність сигналу, яка випромінюється джерелом випромінювання в напрямку приймальних пунктів; R - пряма відстань від джерела випромінювання до приймальних пунктів; · P Sin( L - енергетичні втрати сигналу на трасі поширення; el - кут місця джерела випромінювання радіо імпульсного сигналу; · (6) k = pe- jgl gl = y l + 4 p h1h 2 lR (7) 2p (8) 2d 2 Sin el l де, l - довжина хвилі радіоімпульсного сигналу; h1 - висота джерела випромінювання радіоімпульсного сигналу; h2 - висота фазового центру центральної антенної підрешітки. В задачі розділення прямого і відбитого поверхнею Землі сигналів, згідно (4) є всього три невідомих - Un, k al = і a l. Рішення системи рівнянь (4) дозволяє визначити зсув фази між центральним і зміщеними на базу d 2 фазовими центрами антенних підрешіток і комплексний коефіцієнт відбиття згідно наступних оритмів · · U1 + U 3 a l = a cos( · (9) ) 2 U2 · · m= · U3 - U1 (10) · 2U2 · k= · l sin a - jm (11) · l sin a + jm Із (8) і (9) можна визначити кут місця джерела випромінювання радіо імпульсного сигналу згідно формули e l = a sin( al l ) 4pd2 (12) На основі залежностей (4), (6) - (11) можна здійснити компенсацію відбитого сигналу в часі за наступною формулою · · U2 = Un · 1+ k · · (13) = Un 1+ k Оцінка кута місця, згідно формули (12) використовується в якості третьої координати місця знаходження об'єкта. Згідно формули (13) в складовій вихідного сигналу після адаптивної фільтрації відсутня складова амплітуди і фази відбитого сигналу, що дозволяє здійснити оцінку різниці часу приходу сигналу на центральну і бокові приймальні пункти при низьких кутах місця. Після компенсації прийнятого в трьох приймальних пунктах радіоімпульсного сигналу від складової відбитого сигналу, проводиться оцінка різниці приходу сигналу по обвідній радіоімпульсного сигналу, або максимальному значенню кореляційної функції, з подальшим уточненням значення різниці приходу сигналу за даними оцінки частоти сигналу методами лінійного передбачення та фази сигналу, що дозволяє здійснити вимірювання часової різниці приходу сигналу на приймальні пункти з точністю наближеною до межі Крамера-Рао. За даними оцінки різниці часу приходу сигналу на приймальні пункти з точністю до фази, та оцінки кута місця згідно формули (12), здійснюється оцінка похилої відстані R до джерела випромінювання і азимуту b l згідно наступних формул: R= ë û 2 × B 2 - (Dt 01)2 + ( Dt02 )2 × c 2 2 × (D t01 + Dt02 ) × c (14) де, R - похила відстань до джерела випромінювання радіоімпульсного сигналу від початку координат XYZ, згідно Фіг.2; Dt01, Dt 02 - різниця часу приходу сигналу, відповідно, до бокових станцій (позицій) СП, СЛ та до початку координат XYZ; В- база між приймальними пунктами і початком координат XYZ; с- швидкість світла. æ Dt12 × c ö ÷, (15) bl = a sinç ç 2 × B × cos el ÷ è ø де, b l - кут азимуту, який відраховується від осі Y; Dt12 - різниця часу приходу сигналу до бокових станцій (позицій) СП і СЛ. Різниця часу приходу сигналу, відповідно, до бокових станцій (позицій) СП, СЛ та до початку координат XYZ визначається згідно формул Dt01= Dt1 + Dt0 - t01, Dt 02 = D t2 + Dt 0 - t 02 (16) де, Dt1 , Dt2 - різниці часу приходу сигналу відповідно до бокових станцій (позицій) СП і СЛ та до СЦ; t01 , t02 - час затримки сигналу в каналах лінії передачі сигналу від бокових станцій (позицій) СП1 і СП2 до СЦ; 1 Dt0 = (x × sinb × cos e + y × cos b × cos e + z × sin e ) × , (17) c де х, у, z визначаються згідно наступних формул x= r 2 - m2 ; 4B (18) æ m2 × cos2 h - r2 × cos2 a + 4B 2 × cos2 y = m × cos h - ç ç 4B × cos g è 2 2 2 gö ÷ , ÷ ø (19) у=0 при q < p, у p, z = A 2 - x2 - y 2, z=0 при a t > ti де, Uвих1і - ви хідний сигнал АПФ і-тої приймальної станції; Uпн - нормоване значення амплітуди прямого сигналу; ¦ - несуча частота прямого сигналу; ¦d - частота Допплера прямого сигналу; tі - час поширення прямого сигналу від об'єкту до і-тої приймальної станції; tі - тривалість імпульсів прямого сигналу; Тn - період повторення імпульсів прямого сигналу. При цьому в цифровій формі одночасно здійснюється оцінка параметру a l в каналах точної шкали К4, К5, та гр убої шкали в каналах К6, К7. При умові перевищення коефіцієнта кореляції К(U1+U3, U2) ³ UПКС додатного порогу UПКС на вихід АПФ 5 формується сигнал Uвих1 , рівний про нормованому значенню сумарного сигналу в каналах К1-К3, який не містить складової відбитого сигналу згідно виразу (29) після її компенсації в відповідності з алгоритмами (16), (17), (19) шляхом регулювання коефіцієнта підсилення і фазового зсуву сигналу в каналі К2. Як і в попередньому випадку в ци фровій формі одночасно здійснюється оцінка параметру a І в каналах К1-К3. Затримані на час оцінки параметру a І і нормування сигналів по амплітуді, вихідні сигнали, що відповідають виразу (29) з сигнальних виходів АПФ 5 бокових приймальних станцій 2 і 3 поступають на відповідні їм сигнальні входи пристроїв міжстанційного зв'язку і передачі даних 7 цих станцій (Фіг.7). Одночасно з високочастотними імпульсними сигналами з перших цифрових виходів АПФ 5 лівої 2 і правої 3 бокових станцій на другі цифрові входи пристроїв міжстанційного зв'язку і передачі даних 7 цих станцій в цифровій формі поступають оцінки параметру a І і признак про приймання сигналу на кута х місця eІ ³ 3°, або eІ < 3° (Фіг.7). Пристрої міжстанційного зв'язку і передачі даних 7 лівої 2 і правої 3 бокових станцій через з'єднання по каналах зв'язку своїх други х сигнальних виходів з відповідними їм другим і третім сигнальними входами пристрою міжстанційного зв'язку і передачі даних 12 центральної приймальної станції 1, та перший і другий сигнальні виходи останнього передають високочастотні імпульсні сигнали, що описуються виразом (29) на відповідні їм другий і третій сигнальні входи пристрою вимірювання параметрів сигналів і їх ідентифікації 8 центральної приймальної станції 1. Одночасно з цим по цифрових каналах зв'язку в напрямку - треті цифрові виходи пристрою міжстанційного зв'язку і передачі даних 7 бокових приймальних станцій лівої 2 і правої 3 через відповідні їм треті і четверті входи цього пристрою і далі через перший і другий цифрові виходи пристрою міжстанційного зв'язку і передачі даних 12 центральної приймальної станції 1 на перший і другий цифрові входи пристрою вимірювання параметрів сигналів і їх ідентифікації 8 центральної приймальної станції 1 передаються в цифровій формі оцінки параметру a І і ознака приймання сигналу на кутах місця eІ ³ 3°, або eІ < 3°. На центральній приймальній станції 1 високочастотний імпульсний сигнал і цифрові дані параметру a І відповідно з сигнального виходу і першого цифрового ви ходу АПФ 5 поступають на перший сигнальний вхід і перший цифровий вхід пристрою вимірювання параметрів сигналів і їх іденти фікації 8. В пристрої вимірювання параметрів сигналів і їх ідентифікації 8 на центральній приймальній станції 1 здійснюється квадратурне перетворення високочастотних імпульсних сигналів в цифрову форму. Затим в тому ж пристрої на алгоритмічно - програмному рівні здійснюється оцінка середнього значення частоти спектру сигналу на інтервалі автокореляції сигналу методом попереднього наближення. Крім цього визначаються тривалість імпульсів, інтервали між імпульсами, попереднє і уточнене значення різниці часу приходу сигналу до центральної приймальної станції 1 по відношенню до лівої 2 і правої 3 бокових приймальних станцій. По даних оцінки параметру a І згідно з формулою (12) здійснюється оцінка кута місця об'єкту eІ . За результатами всіх оцінок в цьому ж пристрої здійснюється виділення потоків сигналів, які належать одному об'єкту, після чого здійснюється визначення азимуту сигналу згідно формули (15). Всі дані про параметри сигналу (частоту, тривалість, різницю часу приходу сигналу), к ут місця приходу сигналу, та азимут приходу сигналу гр упуються по ознаці належності до одного об'єкту і в ци фровій формі через четвертий двохсторонній цифровий вхід-вихід пристрою вимірювання параметрів сигналів і їх ідентифікації 8 поступають на другий цифровий двохсторонній вхід-вихід пристрою визначення місця знаходження об'єкта 9. За отриманими даними в пристрої визначення місця знаходження об'єкта 9 за формулою (14) здійснюється визначення відстані до об'єкта та ідентифікація типу сигналу, та типу радіотехнічної системи, яка встановлена на об'єкті і випромінює радіочастотні імпульсні сигнали. Згрупована інформація про місце знаходження об'єкта і дані про параметри сигналу, які випромінюються об'єктом з прив'язкою в часі з першого двохстороннього входу-ви ходу пристрою визначення місця знаходження об'єкту 9 поступає на перший двохсторонній вхід-ви хід пристрою відображення інформації і накопичення даних 10. В пристрої відображення інформації і накопичення даних 10 здійснюється прив'язка інформації про місце знаходження об'єкта на електронній карті місцевості, яка оперативно може змінюватись оператором, в залежності від географічного району, де розташований пасивний пристрій вимірювання координат об'єктів, що випромінюють радіочастотні сигнали, напрямку і зони контролю повітряного простору місцевості. Крім цього здійснюється систематизація даних, які в цьому ж пристрої поповнюють базу даних. Вся інформація про місце знаходження об'єкта та параметри сигналів, які він випромінює з прив'язкою до електронної карти місцевості в реальному часі виводяться на кольоровий дисплей для спостереження оператором. Крім цього інформація виводиться на дисплей також і в табличному вигляді з вказівкою номера об'єкта, координатна інформація, параметри сигналу, та кількість об'єктів які спостерігаються в даному сеансі спостереження за весь його період. В пристрої відображення інформації і накопичення даних 10 є режим перегляду інформації після сеансу за будь який період спостереження з можливістю роздрукування інформації на паперових, або електронних носіях. Управління пристроєм вимірювання координат об'єктів, що випромінюють радіочастотні імпульсні сигнали здійснюється з клавіатури пристрою відображення інформації і накопичення даних 10 по цифрових каналах зв'язку в оберненому напрямку до всі х пристроїв. З метою врахування в алгоритмах вирахування відстані до об'єкта і кута азимуту часів затримок, пов'язаних з різною електричною довжиною ліній передачі сигналів від бокової лівої 2 і правої 3 приймальних станцій до центральної приймальної станції 1, та з апаратурною нестабільністю, в пасивному пристрої вимірювання координат об'єктів, що випромінюють радіочастотні імпульсні сигнали передбачене калібрування апаратури від входу діаграмоутворюючої схеми антенної решітки 4 до пристрою вимірювання параметрів сигналів і їх ідентифікації 8. Калібрування включає в себе періодичне вимірювання затримки сигналу в каналах зв'язку і пристроях, через які проходять високочастотні імпульсні сигнали і зняття амплітудних та фазових залежностей в цих каналах і пристроях в частотній і часовій області. По результатах калібрування визначаються поправки, які автоматично враховуються в алгоритмах обчислень. Процес калібрування ініціюється алгоритмам роботи пристрою визначення місця знаходження об'єктів 9. При калібруванні пристрій визначення місця знаходження об'єктів 9 формує в цифровій формі команду, яка з третього цифрового виходу останнього поступає на другий цифровий вхід пристрою контролю і управління 11 центральної приймальної станції 1. По цій команді в пристрої контролю і управління 11 формується сигнал „Калібрування", який по цифрових каналах зв'язку поширюється в напрямку - перший цифровий вихід пристрою контролю і управління 11 центральної приймальної станції 1, перший цифровий вхід пристрою міжстанційного і передачі даних 12 центральної приймальної станції 1, третій і четвертий цифрові виходи цього пристрою через цифрові лінії зв'язку, що з'єднують ці виходи з третіми цифровими входами пристроїв міжстанційного зв'язку і передачі даних 7 лівої 2 і правої 3 бокових приймальних станцій відповідно, перші цифрові виходи останніх, відповідні їм перші цифрові входи пристроїв контролю і управління 6 лівої 2 і правої 3 бокових станцій, керуючі ви ходи цих пристроїв, керуючий ви хід пристрою контролю і управління 11 центральної приймальної станції 1 на керуючі входи антенних решіток 4 всіх трьох станцій. По даній команді, в антенних решітках 4 у всі х трьох приймальних станціях, здійснюється переключення всіх N входів діаграмоутворюючої схеми з N виходів антенних елементів до N виходів контрольного сигналу пристроїв контролю і управління 6 лівої 2, правої 3 бокових приймальних станцій і пристрою контролю і управління 11 центральної приймальної станції 1 відповідно. Паралельно з комутацією N входів діаграмоутворюючої схеми антенних решіток 4, пристрій контролю і управління 11 центральної приймальної станції 1 одночасно формує радіочастотний імпульсний сигнал відомої амплітуди і часто ти, які наперед задаються пристроєм визначення місця положення об'єкту 9. Цей радіочастотний імпульсний сигнал калібрування проходить спочатку в прямому і оберненому напрямках для калібрування шляхів введення високочастотного сигналу калібрування до N входів діаграмоутворюючої схеми антенних решіток 4, а потім тим же шляхом, що і сигнал, прийнятий антенними решітками 4. Сигнал калібрування обробляється по тих самих алгоритмах що і сигнал, який приймається від об'єктів. Калібрування здійснюється в усьому динамічному діапазоні рівнів сигналів і в усьому частотному діапазоні з дискретністю по рівню 1дБ і дискретністю по частоті, рівній максимальній смузі спектру сигналу. Література: 1. Теоретические основы радиолокаци, под ред. Ширмана Я.Д., Учебное пособие для вузов. М., „Советское радио", 1970, стр.494,495. 2. Перетягин И. Трехкоординатный комплекс радиотехнической разведки 85В6-А „Вега", ж-л. „Военый парад", июль 1998, стр.58,59. 3. Теоретические основы радиолокаци, под ред. Ширмана Я.Д., Учебное пособие для вузов. М., „Советское радио", 1970, стр.496. 4. 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.