Спосіб виявлення повітряних цілей за допомогою системи стільникового зв’язку

1 Спосіб виявлення повітряних цілей за допомогою системи стільникового зв'язку, який полягає у тому, що базові станції (БС) системи стільникового зв'язку постійно передають сигнали, які відбиваються від повітряних цілей і приймаються сукупністю пасивних приймачів, у кожному з яких здійснюють аналого-цифрове перетворення прийнятих сигналів цілей та подальшу їх цифрову обробку для визначення координат цілей, отримані значення координат передають на центральний пункт управління (ЦПУ) системи радіолокаційного контролю повітряного простору, де проводять зав'язку трас та ідентифікацію повітряних цілей, який відрізняється тим, що сигнали на кожній БС приймають за допомогою цифрових антенних решіток, аналого-цифрове перетворення виконують в кожному з каналів цифрової антенної решітки, формують діаграму спрямованості антенної решітки цифровим способом, прийом сигналів повітряних цілей проводять за допомогою групи БС, розташованих уздовж очікуваного напрямку прольоту цілей, центри комутації мобільного зв'язку (ЦКМЗ) груп БС, що виявили ЦІЛІ, дають цілевказання ЦКМЗ наступних груп БС, що розташовані на очікуваних напрямках руху цілей, а також видають інформацію про повітряні ЦІЛІ на ЦПУ системи радіолокаційного контролю повітряного простору 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що ЦПУ радіолокаційного контролю повітряного простору Винахід відноситься до галузі радіозв'язку і може бути використаний в перспективних системах стільникового зв'язку 3-го, 4-го та наступних поколінь Відомий спосіб виявлення повітряних цілей, запропонований компанією "Сіменс" [1] Для зон суміщають з центром управління мобільного зв'язку 3 Спосіб за пп 1, 2, який відрізняється тим, що для визначення координат цілей застосовують надрелеівське розділення їх сигналів 4 Спосіб за пп 1-3, який відрізняється тим, що для подавления активних завад на БС застосовують адаптивне формування "нулів" цифрової діаграми спрямованості цифрової антенної решітки 5 Спосіб за пп 1-4, який відрізняється тим, що для огляду повітряного простору додатково формують розширену та підняту за кутом місця над ЛІНІЄЮ горизонту діаграму спрямованості цифрової антенної решітки 6 Спосіб за пп 1-5, який відрізняється тим, що як сигнали цілей використовують власне випромінювання їх бортових радіоелектронних засобів (РЕЗ) 7 Спосіб за пп 1-5, який відрізняється тим, що як сигнали цілей використовують перевідбите від них випромінювання сторонніх РЕЗ 8 Спосіб за пп 1-5, який відрізняється тим, що як сигнали цілей використовують перевідбите від них випромінювання БС, що входить до складу системи стільникового зв'язку 9 Спосіб за п 8, який відрізняється тим, що для формування зондуючих сигналів на БС, що залучаються для опромінення простору, застосовують активну цифрову антенну решітку, в якій виконують цифрове діаграмоутворення на передачу, причому необхідне амплітудно-фазове розподілення електромагнітного поля по антенних елементах розраховують у спецобчислювачі, а далі відтворюють його в кожному з каналів антенної решітки в аналоговому вигляді за допомогою цифро-аналогових перетворювачів дування повітряного простору в ньому використовуються сигнали мобільної телефонної системи, що випромінюються декількома базовими станціями (БС), координати яких ВІДОМІ З ВИСОКОЮ ТОЧНІС ТЮ Приймання відбитих від повітряних цілей сигналів здійснюється спеціальною апаратурою (О ю 56922 Визначення координат цілей проводиться шляхом стору додатково може формуватися розширена та обчислення різниці фаз сигналів піднята за кутом місця над ЛІНІЄЮ горизонту діаграма спрямованості цифрової антенної решітки Недоліком такого способу є низька завадозахищеність, особливо при застосуванні активних В залежності від повітряної обстановки в якосзавад та недостатня роздільна здатність ті сигналів цілей в заявленій системі виявлення застосовують Найбільш близьким за своєю сутністю до винаходу, що заявляється, є спосіб виявлення повіт- власне випромінювання їх бортових РЕЗ, ряних цілей, запропонований англійськими компа- перевідбите від цілей випромінювання стоніями ВАЕ System і Roke Manor Research [2, 3], ронніх РЕЗ, який застосовується в системі CELLDAR При - перевідбите від цілей випромінювання БС, цьому для виявлення повітряних цілей використощо входять до складу системи стільникового зв'язвують сигнали випромінювання мереж стільникоку вого зв'язку Цей спосіб полягає у тому, що БС Для формування зондуючих сигналів на БС, системи стільникового зв'язку постійно передають що залучаються для опромінення простору, застосигнали, які відбиваються від повітряних цілей і совують активну цифрову антенну решітку, в якій приймаються пасивними приймачами наземного виконують цифрове діаграмоутворення на переабо повітряного базування, де оброблюються для дачу, причому необхідне амплітудно-фазове розвизначення їх координат і параметрів руху Сигнаподілення електромагнітного поля по антенним ли цілей приймаються сукупністю приймачів, у елементам розраховують у спецобчислювачі, а кожному з яких здійснюється аналого-цифрове далі відтворюють його в кожному з каналів антенперетворення прийнятих сигналів цілей та поданої решітки в аналоговому вигляді за допомогою льша цифрова обробка отриманих сигналів для цифро-аналогових перетворювачів визначення координат цілей, значення координат Практична реалізація заявленого способу звоцілей передаються на центральний пункт управдиться до застосування способу виявлення повітління (ЦПУ) системи радіолокаційного контролю ряних цілей у системах стільникового зв'язку 3-го, повітряного простору, на якому проводиться зав'я4-го поколінь, в яких за всіма існуючими концепцізка трас та ідентифікація повітряних цілей ями передбачене застосування саме цифрових антенних решіток для поліпшення якості зв'язку [5] Зараз у приймальних пристроях системи CELLDAR використовуються директорні антени, а Структурна схема цифрової антенної решітки, в майбутньому планується застосування фазоващо приймає відбиті від цілей сигнали та сигнали них антенних решіток [3], які за своїми можливосабонентів мобільного зв'язку, наведена на фіг 1 тями поступаються цифровим антенним решіткам Прийнятий сигнал після підсилення підлягає [4, 5] Ці та ІНШІ технічні рішення зумовлюють осаналого-цифровому перетворенню в АЦП Формуновні вади способу-прототипу Головним недолівання в цифровому вигляді діаграми спрямованоком його є низький рівень завадозахищеності і сті антенної решітки виконується у спецобчислюнедостатня роздільна здатність вачі, який може бути виконано на базі цифрових сигнальних процесорів фірм Analog Devices та З урахуванням сказаного, технічне завдання, Texas Instruments що вирішується заявленим винаходом, полягає у підвищенні завадозахищеності і роздільної здатНа фіг 2 подано варіант активної цифрової ності способу виявлення повітряних цілей за доантенної решітки для зондування повітряного пропомогою системи стільникового зв'язку стору та передачі сигналів абонентам зв'язку Сутність заявленого винаходу полягає утому, Розраховане у спецобчислювачі необхідне що сигнали на кожній БС приймаються за допомоамплітудно-фазове розподілення електромагнітногою цифрових антенних решіток, аналого-цифрове го поля по антенним елементам відтворюється в перетворення виконують в кожному з каналів цикожному з каналів антенної решітки в аналоговому фрової антенної решітки, формують діаграму вигляді за допомогою цифро-аналогових перетвоспрямованості антенної решітки цифровим спосорювачів, після яких сигнали переносяться на несубом, прийом сигналів повітряних цілей проводять чу частоту та підсилюються за потужністю за допомогою групи БС, розташованих вздовж Обидва варіанти побудови антенних решіток очікуваного напрямку прольоту цілей, центри ко(фіг 1, фіг 2) можуть мати СПІЛЬНІ антенні елеменмутації мобільного зв'язку (ЦКМЗ) груп БС, що вити, до яких приймальні та передавальні сегменти явили ЦІЛІ, дають цілевказання ЦКМЗ наступних базових станцій можуть підключатися за допомогруп БС, що розташовані на очікуваних напрямках гою комутаторів руху цілей, а також видають інформацію про повіДжерела інформації тряні ЦІЛІ на центральний пункт управління (ЦПУ) 1 Горелов А К Применение передатчиков тесистеми радіолокаційного контролю повітряного лефонной мобильной связи в радиолокации простору //Зарубежное военное обозрение - 2001 - № 2 С 54 Зазначені ЦПУ можуть бути суміщені із центром управління мобільного зв'язку (ЦУМЗ) 2 Cell phone radar system being developed Для визначення координат цілей застосовують http //www celluar - news/com/story/7306 shtml надрелеівське розділення їх сигналів прототип У разі наявності активних завад, для їх приду3 Радар из сотового телефона //Электроника шення на БС застосовують адаптивне формуванНТБ -2002 - № 5 - С 30 -прототип ня "нулів" цифрової діаграми спрямованості циф4 Слюсар В И Цифровые антенные решетки рової антенної решітки [4] будущее радиолокации //Электроника НТБ 2001 - № 3 - С 4 2 - 4 6 Для більш ретельного огляду повітряного про 5 56922 6 5 Слюсар В И Идеология построения мультитем связи //Радиозлеісгроника - 2001 - № 4 С 3 - 1 2 (Изв высш учеб, заведений) стандартных базовых станций перспеїсгивньїх сисN АЦП / К СПЕЦОБЧИСЛЮВАЧ • • « N V АЦП ФІГ.1. Фіг.2. Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24