способ калибровки компьютерно-интерферометрических систем на подвижных платформах

Формула изобретения

1. Способ калибровки компьютерно-интерферометрических систем на подвижных платформах, включающий облучение модели подвижной платформы с нерегулярной решеткой антенных элементов модельным радиосигналом с вертикальной поляризацией от модельного реперного источника на множестве калибровочных частот и из множества азимутальных калибровочных направлений, прием модельных радиосигналов антенными элементами, измерение и запись относительных фаз и амплитуд принятых радиосигналов при всех комбинациях калибровочных частот и азимутальных направлений, определение пеленгов на источник принятых радиосигналов с использованием амплитуд и фаз, сравнение пеленгов, полученных на смежных частотах, и выбор распределения сокращенного множества калибровочных частот, отличающийся тем, что в качестве реперных источников облучения реальной платформы при калибровке на сокращенном множестве частот используют реальные передатчики с известными координатами, моделируют зоны поверхностных и ионосферных волн реперных передатчиков, а также траектории прихода ионосферного многолучевого радиосигнала каждого передатчика на линию текущего курса перемещающейся платформы, вычисляют пространственные координаты точек калибровки, в которых радиосигнал передатчика идентифицирован как однолучевой, принимают в ходе естественного перемещения реальной платформы в пространстве радиосигналы передатчиков при всех комбинациях сокращенного множества калибровочных частот и азимутально-угломестных направлений и формируют двухсегментную базу калибровочных данных, включающую сегмент поверхностных волн и сегмент ионосферных волн.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что идентификацию радиосигнала передатчика и вычисление пространственных координат точек калибровки осуществляют путем сравнения амплитуд отдельных ионосферных лучей передатчика в каждой точке на линии курса платформы, идентификации луча, расчета угла места прихода радиосигнала в каждой точке на линии курса платформы, где радиосигнал идентифицирован как однолучевой, формирования списка точек калибровки в соответствии с заданным шагом калибровки по углу места.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование двухсегментной базы калибровочных данных осуществляют путем приема и записи радиосигнала передатчика при циркуляции платформы по азимуту в выбранных точках калибровки.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование двухсегментной базы калибровочных данных также осуществляют путем приема и записи радиосигнала передатчика при циркуляции платформы по азимуту в точке калибровки, в которую однолучевые радиосигналы нескольких передатчиков приходят одновременно.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в компьютерных измерительных системах декаметрового (ДКМВ) диапазона волн. В частности, в системах избирательного приема на основе пространственной фильтрации, в системах пеленгации на основе оценки пространственного спектра и в системах локации, использующих антенные решетки произвольной пространственной конфигурации с антенными элементами, неравномерно распределенными на подвижных платформах (самолетах, кораблях и т.д.).

Обще признано, что основополагающей процедурой обеспечения потенциально достижимых точностей пространственно-временных измерений на подвижных платформах является процедура калибровки, то есть последовательность операций формирования калибровочной базы данных. Калибровочные данные описывают комплексные диаграммы (амплитуды и фазы) антенн при облучении решетки, размещенной на реальной платформе, на множестве частот, поляризаций, азимутов и углов места. Калибровочные данные могут применяться непосредственно при реализации корреляционных алгоритмов оценки пространственного спектра в пеленгаторах или использоваться в системах различного назначения для вычисления поправочных коэффициентов, обеспечивающих коррекцию выходного сигнала элементов приемной решетки.

Основным условием высокой точности функционирования компьютерно-интерферометрических систем диапазона ДКМВ на подвижных платформах является высокое качество двухсегментной базы калибровочных данных, включающей сегмент поверхностных волн и сегмент ионосферных волн. На практике, несмотря на использование современных технологий формирования базы калибровочных данных, основанных на комбинации измерений, выполняемых на реальной платформе и ее модели, возникают проблемы получения предельно достижимых характеристик систем, размещаемых на подвижных платформах.

Известен способ калибровки компьютерно-интерферометрических систем на подвижных платформах [1], включающий:

- облучение нерегулярной решетки антенных элементов, размещенной на подвижной платформе, на множестве калибровочных частот и из множества калибровочных направлений;

- измерение относительных фаз и амплитуд сигналов, принятых антенными элементами, для всех комбинаций калибровочных частот и направлений;

- запись измеренных фаз и амплитуд сигналов.

Данный способ калибровки трудно реализуем на практике, так как формирование ионосферного сегмента базы калибровочных данных требует значительных временных и финансовых затрат, связанных с необходимостью выполнения очень большого числа измерений. Например, для системы пеленгования с рабочим диапазоном частот 1-30 МГц необходимо выполнить более чем 2·10⁶ измерений с применением летноподъемных средств. Это обусловлено тем, что калибровочные данные должны быть получены, примерно, на каждой из 290 равноотстоящих частотах, для двух видов поляризации, с шагом 2 градуса по азимуту в секторе 360 градусов и с шагом 10 градусов по углу места в секторе 90 градусов.

Известен более совершенный способ калибровки компьютерно-интерферометрических систем на подвижных платформах [2], принятый за прототип и включающий:

- облучение модели платформы с нерегулярной решеткой антенных элементов модельным сигналом с вертикальной поляризацией на множестве калибровочных частот и из множества азимутальных калибровочных направлений;

- прием сигналов антенными элементами модельной решетки;

- измерение и запоминание значений относительных фаз и амплитуд принятых сигналов при всех комбинациях калибровочных частот и азимутальных направлений;

- определение пеленгов на источник принятых сигналов с использованием амплитуд и фаз;

- сравнение пеленгов, полученных на смежных частотах, и выбор распределения сокращенного множества калибровочных частот;

- облучение реальной платформы с нерегулярной решеткой антенных элементов сигналом с вертикальной поляризацией на сокращенном множестве калибровочных частот и из множества калибровочных азимутальных направлений;

- измерение и запись относительных фаз и амплитуд сигналов, принятых антеннами реальной решетки, при всех комбинациях калибровочных частот и направлений для формирования реального сегмента базы калибровочных данных поверхностных волн;

- сопоставление амплитуд и фаз сигналов реального и модельного сегментов базы калибровочных данных поверхностных волн и корректировка параметров модели с целью повышения ее адекватности;

- облучение модели платформы с решеткой антенных элементов модельными сигналами с вертикальной и горизонтальной поляризацией на сокращенном множестве калибровочных частот и из множества азимутально-утломестных калибровочных направлений и формирование модельного сегмента базы калибровочных данных ионосферных волн;

- комбинирование сегмента данных поверхностных волн, полученных на реальной платформе, и сегмента данных ионосферных волн, полученных на модели платформы, и формирование двухсегментной базы калибровочных данных системы.

К недостатку способа-прототипа относится низкая точность формирования ионосферного сегмента базы калибровочных данных, ограничивающая возможность получения предельно достижимых характеристик компьютерно-интерферометрических систем различного назначения (избирательного приема, пеленгования, локации) на подвижных платформах.

Низкая точность формирования ионосферного сегмента данных обусловлена сложностью обеспечения адекватности ряда необходимых для реализации способа-прототипа моделей:

- масштабно-натурной модели элементов антенной решетки;

- масштабно-натурной модели подвижной платформы;

- математических моделей многолучевых, сложно поляризованных сигналов ионосферного канала,

с одной стороны, и отсутствием у прототипа достаточного набора операций повышения адекватности моделей, используемых при формировании ионосферного сегмента базы калибровочных данных, с другой. Это объясняется тем, что используемые прототипом модельные данные дополнительно корректируются по реальным измерениям, полученным по сигналам только поверхностной волны. Дальнейшее повышение адекватности моделей по сигналам ионосферных волн в способе-прототипе наталкивается на принципиальные физические ограничения.

Техническим результатом изобретения является повышение точности формирования базы калибровочных данных широкого класса компьютерно-интерферометрических систем на подвижных платформах за счет существенного увеличения относительного вклада реальных измерений и трехкратного сокращения числа моделей, применяемых при калибровке.

Технический результат достигается тем, что в способе калибровки компьютерно-интерферометрических систем на подвижных платформах, включающем облучение модели подвижной платформы с нерегулярной решеткой антенных элементов модельным радиосигналом с вертикальной поляризацией от модельного реперного источника на множестве калибровочных частот и из множества азимутальных калибровочных направлений, прием модельных радиосигналов антенными элементами, измерение и запись относительных фаз и амплитуд принятых радиосигналов при всех комбинациях калибровочных частот и азимутальных направлений, определение пеленгов на источник принятых радиосигналов с использованием фаз и амплитуд, сравнение пеленгов, полученных на смежных частотах, и выбор распределения сокращенного множества калибровочных частот, согласно изобретению, в качестве реперных источников облучения реальной платформы при калибровке на сокращенном множестве частот используют реальные передатчики с известными координатами, моделируют зоны поверхностных и ионосферных волн реперных передатчиков, а также траектории прихода ионосферного многолучевого радиосигнала каждого передатчика на линию текущего курса перемещающейся платформы, вычисляют пространственные координаты точек калибровки, в которых радиосигнал идентифицирован как однолучевой, принимают в ходе естественного перемещения реальной платформы в пространстве радиосигналы передатчиков при всех комбинациях сокращенного множества калибровочных частот и азимутально-угломестных направлений и формируют двухсегментную базу калибровочных данных, включающую сегмент поверхностных волн и сегмент ионосферных волн.

Возможны частные случаи осуществления способа:

1. Идентификацию радиосигнала передатчика и вычисление пространственных координат точек калибровки осуществляют путем сравнения амплитуд отдельных ионосферных лучей передатчика в каждой точке на линии курса платформы, идентификации радиосигнала передатчика как однолучевого при наличии доминирующего луча, расчета угла места прихода радиосигнала в каждой точке на линии курса платформы, где радиосигнал идентифицирован как однолучевой, формирования списка точек калибровки в соответствии с заданным шагом калибровки по углу места.

Это приводит к повышению эффективности вычисления пространственных координат точек калибровки.

2. Формирование двухсегментной базы калибровочных данных осуществляют путем приема и записи радиосигнала передатчика при циркуляции платформы по азимуту в выбранных точках калибровки.

Это приводит к сокращению времени формирования базы калибровочных данных на одной частоте.

3. Формирование двухсегментной базы калибровочных данных также осуществляют путем приема и записи радиосигнала передатчика при циркуляции платформы по азимуту в точке калибровки, в которую однолучевые радиосигналы нескольких передатчиков приходят одновременно.

Это приводит к дополнительному сокращению времени формирования базы калибровочных данных за счет одновременного формирования калибровочных данных на нескольких частотах.

Предложенный способ, в отличие от прототипа, базируется:

- на реальных измерениях, получаемых по реальным сигналам поверхностных и ионосферных волн, принимаемым реальной антенной решеткой, размещенной на реальной подвижной платформе;

- на одной, высоко адекватной модели канала распространения ДКМВ, в силу возможности ее коррекции с применением средств текущей диагностики ионосферы.

Таким образом, за счет сокращения числа применяемых при калибровке моделей с трех до одной и за счет дополнительной информации, получаемой в результате существенного увеличения относительного вклада реальных измерений, удается решить поставленную задачу с достижением указанного технического результата.

Операции способа поясняются чертежами:

Фиг.1. Структурная схема устройства, реализующего предложенный способ калибровки.

Фиг.2. Схема предварительного выбора точек калибровки с использованием модельных траекторий прихода радиосигнала реперного передатчика на линию курса платформы.

Фиг.3. Схема калибровки компьютерно-интерферометрической системы, размещенной на подвижной платформе, по радиосигналам нескольких передатчиков.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения станут понятными при рассмотрении работы устройства, в котором реализуется предложенный способ (фиг.1).

Устройство, в котором реализуется предложенный способ, содержит подсистему моделирования электродинамических параметров подвижной платформы (ПП) 1, блок выбора реперных источников радиоизлучения (ИРИ) 2, блок моделирования траекторий и вычисления координат 3, блок сравнения 4, формирователь базы калибровочных данных 5, блок обнаружения сигнала и формирования амплитудно-фазового распределения (АФР) 6, N-канальный вычислитель быстрого преобразования Фурье (БПФ) 7, N-канальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 8, N-канальное радиоприемное устройство (РПУ) 9, антенную решетку из N антенных элементов 10.

Второй вход блока 2 используется для приема данных от внешней базы реперных ИРИ. Второй вход блока 3 предназначен для приема данных от внешних систем текущей диагностики ионосферы. Третий вход блока 3 совместно со вторым входом блока 4 используется для сопряжения с системой управления подвижной платформы (СУПП). Второй выход блока сравнения 4 подключен ко второму входу АЦП 8. Третий выход блока 4 предназначен для выдачи в СУПП команды начала очередного цикла калибровки. Второй вход блока обнаружения 6 также подключен к первому выходу блока 4.

Подсистема 1 является вычислительным устройством и предназначена для сокращения числа исходно равноотстоящих частот калибровки, что является необходимым условием сокращения времени калибровки реальной системы на реальной платформе. Подсистема 1 может размещаться вне подвижной платформы. В этом случае подсистема 1 сопрягается с блоком 2 по каналам спутниковой или ДКМВ связи. В основе функционирования подсистемы 1 лежит сопоставление пеленгов, получаемых на смежных частотах модельной измерительной системой, размещенной на модельной платформе, в результате ее облучения модельными калибровочными сигналами. В качестве облучаемой модели платформы используется цифровая модель платформы. Использование натурно-масштабной модели платформы с соответствующим испытательным оборудованием эффективно при размещении подсистемы 1 вне подвижной платформы.

Блок 2 также является вычислительным устройством и предназначен для выбора реперных ИРИ, излучающих на сокращенном множестве калибровочных частот, и сопрягается по каналам спутниковой или ДКМВ связи с внешней базой реперных ИРИ, размещенной, например, на серверах всемирной сети Интернет.

Блок 3 также является вычислительным устройством и предназначен:

- для цифрового моделирования параметров поверхностного и ионосферного каналов распространения сигналов реперных передатчиков;

- для корректировки параметров ионосферного канала по данным вертикального или наклонного зондирования ионосферы;

- для формирования модельных траекторий распространения сигналов реперных ИРИ;

- для вычисления пространственных координат точек калибровки как точек пересечения модельных траекторий сигнала каждого реперного передатчика с линией движения реальной платформы, параметры которой непрерывно поступают от СУПП.

Системы зондирования ионосферы могут размещаться на платформе или в различных точках земного геоида. В последнем случае данные результатов зондирования поступают в блок 3 по каналам спутниковой или ДКМВ связи.

Блок 4 также является вычислительным устройством и предназначен для хранения рассчитанных пространственных координат точек калибровки и их сравнения с текущими пространственными координатами платформы, а также формирования сигнала начала очередного цикла калибровки.

Элементы решетки 10 нерегулярно распределены по корпусу ПП.

РПУ 9 выполнено в N-канальном варианте. Каждый канал РПУ 9 состоит из частотно-избирательного полосового фильтра и усилителя. Другими словами, аналоговая часть устройства построена по принципу прямого усиления.

Вычислитель 7 содержит N устройств БПФ, что обеспечивает максимальное быстродействие при преобразовании сигналов с выходов N антенн.

Способ калибровки компьютерно-интерферометрических систем на подвижных платформах осуществляется следующим образом.

В подсистеме 1 (фиг.1) с целью сокращения числа частот, на которых должна быть выполнена калибровка реальной измерительной системы в ходе естественного перемещения платформы, используются: модель платформы с модельной антенной решеткой, модельный облучающий сигнал и алгоритм пеленгования. При этом выполняются следующие действия по преобразованию модельных сигналов:

- облучается модель платформы с нерегулярной решеткой антенных элементов модельными радиосигналами с вертикальной поляризацией на множестве калибровочных частот и из множества азимутальных калибровочных направлений при нулевом значении угла места ( =0);

- принимаются модельные сигналы антеннами модельной решетки;

- измеряются и записываются относительные фазы и амплитуды принятых радиосигналов при всех комбинациях калибровочных частот и азимутальных направлений;

- определяются пеленги на источник принятых радиосигналов с использованием запомненных амплитуд и фаз.

Измерение амплитуд и фаз записанных сигналов, а также определение пеленгов на источники сигналов выполняются по известным алгоритмам цифровой обработки [3];

- сравниваются найденные пеленги на смежных частотах;

- смежные частоты, на которых разность пеленгов не превышает заранее установленного порога, объединяются в группы.

Значение порога выбирается исходя из требуемой точности формирования калибровочных данных;

- в каждой группе объединенных частот выбирается одна, как правило, средняя частота, то есть формируется распределение сокращенного множества калибровочных частот, которые используются при последующей калибровке реальной системы на реальной платформе.

В результате выполнения в подсистеме 1 перечисленных операций над модельными сигналами автоматически выбирается сокращенное множество калибровочных частот (примерно 100 частот в диапазоне 1-30 МГц). При этом более плотное распределение калибровочных частот автоматически формируется в полосах, где измеренные пеленги изменяются относительно быстро, например, из-за явлений резонанса элементов платформы (мачты, надстройки и т.д.). В полосах частот с относительно медленным изменением измеренных пеленгов автоматически формируется менее плотное распределение калибровочных частот.

Значения калибровочных частот сокращенного множества поступают в блок 2.

В блоке 2 из реальных радиопередатчиков, параметры которых поступают из внешней базы реперных ИРИ, выбираются в качестве реперных те передатчики, которые излучают из точек пространства с известными координатами на сокращенном множестве калибровочных частот. В состав реперных источников включаются радиопередатчики различного назначения, обеспечивающие необходимые условия для качественной калибровки (достаточную для надежных измерений амплитуд и фаз мощность излучения, стабильность частоты и т.д.) или специально выделенные для этих целей.

Частота и координаты выбранных реперных ИРИ, параметры текущего состояния ионосферы от внешних систем текущей диагностики и параметры линии движения реальной платформы от СУПП поступают в блок моделирования траекторий 3.

В блоке 3 моделируются зоны поверхностных и ионосферных волн реперных передатчиков, а также траектории прихода ионосферного многолучевого радиосигнала каждого передатчика на линию текущего курса перемещающейся платформы.

Кроме того, в блоке 3 по модельным траекториям определяются направления прихода однолучевых радиосигналов выбранных передатчиков и вычисляются пространственные координаты точек калибровки.

В зоне поверхностных волн каждого реперного передатчика в качестве точек калибровки выбирается любая из точек на линии текущего курса перемещающейся платформы, точки 1, 2, 3 (фиг.2). Понятно, что в зоне поверхностных волн радиосигнал реперного передатчика, размещенного на земном геоиде, наблюдается под нулевым углом места ( =0).

В зоне ионосферных волн для каждого реперного передатчика:

- моделируются ионосферные траектории прихода многолучевого радиосигнала каждого передатчика на линию текущего курса перемещающейся платформы.

Очевидно, что в точках приема, находящихся в зоне ионосферных волн передатчика, точки 4-20 (фиг.2), его радиосигнал наблюдается под отличающимися от нуля углами места ( >0).

При моделировании траекторий распространения радиосигналов реперных передатчиков (фиг.2) используется Международная справочная модель ионосферы IRI-2001 [4].

Для повышения адекватности модели ионосферы в блоке 3 используются данные текущего вертикального и наклонного зондирования ионосферы, поступающие от внешних систем текущей диагностики (фиг.1), что обеспечивает определение углов прихода сигнала с погрешностью, не превышающей 0,5 градуса [5, 6];

- сравниваются амплитуды отдельных ионосферных лучей передатчика в каждой точке на линии курса платформы, точки 4-20 (фиг.2), и при наличии луча с амплитудой, превышающей амплитуды других лучей не менее чем на 6 дБ, радиосигнал передатчика идентифицируется как однолучевой, точки Т₁, Т ₂, Т₃,...,Т₇ (фиг.2);

- рассчитывается и запоминается угол места прихода радиосигнала передатчика в каждой точке на линии курса платформы, где радиосигнал идентифицирован как однолучевой, углы , , ... (фиг.2), где верхний индекс означает номер передатчика.

После этого формируется список точек калибровки по радиосигналу отдельного передатчика в соответствии с заданным шагом калибровки по углу места следующим образом:

- выбирается первый рассчитанный угол и находится наименьшая разность с углами места, соответствующими ранее выбранным точкам калибровки;

- сравнивается наименьшая разность углов со значением заданного шага калибровки по углу места;

- при превышении наименьшей разности углов заданного шага в качестве точки калибровки выбирается точка, соответствующая рассчитанному углу прихода однолучевого радиосигнала передатчика.

После чего выбирается следующий рассчитанный угол и процесс выбора очередной точки калибровки при использовании радиосигнала реперного передатчика повторяется.

Пример возможного распределения выбранных точек калибровки на линии курса корабля (точки Т ₁, Т₂, Т₃, ...,Т₇) по ионосферному радиосигналу одного передатчика Р₁ представлен на фиг.2. В данном примере распределение выбранных точек калибровки совпало с распределением точек, в которых радиосигнал передатчика идентифицируется как однолучевой, так как ни в одной из этих точек калибровка еще не проводилась.

После выбора точек калибровки по радиосигналам всех реперных передатчиков в блоке 3 сравниваются координаты выбранных точек и выбираются точки калибровки, в которые однолучевые радиосигналы нескольких передатчиков приходят одновременно. Это обеспечивает возможность калибровки в одной пространственной точке одновременно на нескольких частотах и позволяет сократить время формирования базы калибровочных данных.

Пример возможного распределения выбранных точек калибровки на линии курса корабля (точки Т₁, Т₂, Т ₃,...,Т₇, Т₈) по ионосферным радиосигналам двух передатчиков Р₁ и Р₂ представлен на фиг.3. При этом радиосигнал первого передатчика Р₁ будет использоваться при калибровке в точках Т₁, Т₂, Т₃,...,Т₇, радиосигнал второго передатчика Р₂ - в точках Т₂, Т₄ , Т₅, Т₈, а радиосигналы обоих передатчиков Р₁ и Р₂ будут использоваться одновременно в точках Т₂, Т₄, Т₅.

Координаты выбранных точек калибровки и соответствующие значения частоты, азимута и угла места радиосигналов передатчиков запоминаются в блоке 3 и поступают в блок 4.

В блоке 4 выполняются следующие действия:

- непрерывно сравниваются текущие координаты движущейся платформы и координаты выбранных точек калибровки;

- при совпадении координат формируется команда начала очередного цикла калибровки.

Команда начала очередного цикла калибровки с выхода блока 4 поступает на вход СУПП, вход АЦП 8. Этот же сигнал поступает на вход формирователя 5 и блока обнаружения 6 совместно со значением частоты калибровки и углов прихода радиосигнала одного или нескольких передатчиков.

Калибровка может выполняться без изменения режима движения платформы. При этом в каждой точке пространства будут получены данные калибровки только по одному угловому направлению на каждый передатчик.

Более эффективным с точки зрения сокращения времени формирования базы калибровочных данных является вариант калибровки в режиме циркуляции платформы по азимуту в текущей точке калибровки, который используется при дальнейшем описании устройства.

По сигналу начала очередного цикла калибровки от блока 4 СУПП переводит платформу в режим циркуляции по азимуту в текущей точке калибровки. Одновременно обеспечивается синхронизация АЦП 8, формирователя 5 и блока обнаружения 6.

Пусть текущей точкой калибровки является точка Т ₂ (фиг.3).

В этом случае однолучевой сигнал передатчика Р₁ и однолучевой сигнал передатчика Р₂ принимаются решеткой из N антенн. В результате формируется ансамбль сигналов x_n(t), зависящих от времени t, где n=1,...,N - номер антенны.

Полученные сигналы x_n(t) синхронно преобразуются АЦП 8 в цифровые сигналы x_n(z), где z - номер временного отсчета сигнала.

В вычислителе 7 из цифровых сигналов x_n(z) на заданном временном интервале определяются комплексные спектральные плотности сигнала, принятого каждой антенной. Определение спектральных плотностей возможно применением гребенки цифровых фильтров или, что, как правило, более эффективно с вычислительной точки зрения, алгоритма БПФ.

В блоке обнаружения 6 найденные спектральные плотности используются для определения частотных полос фактически занимаемых сигналами передатчиков P₁ и Р₂. Для этого могут применяться различные алгоритмы, например алгоритм корреляционного обнаружения [3]. Данный алгоритм предусматривает нахождение взаимной корреляции амплитудно-фазовых распределений, полученных из спектральных плотностей на смежных по отношению к каждой частоте калибровки частотах. Это эквивалентно анализу угловой близости отдельных составляющих поля сигнала каждого передатчика. В результате сравнения уровня взаимной корреляции с порогом принимаются решения об обнаружении и областях локализации по частоте сигналов первого Р₁ и второго P₂, передатчиков. После этого спектральные плотности объединяются в выявленных областях локализации в результирующие сигналы амплитудно-фазовых распределений, соответствующих принятым сигналам первого P₁ и второго Р₂ передатчиков.

Описанные операции обеспечивают выделение полезного сигнала из шумов и помех, что исключает возможные аномальные ошибки при последующем формировании калибровочных данных. Полученные сигналы амплитудно-фазовых распределений поступают в формирователь 5.

В формирователе 5 записываются сигналы амплитудно-фазовых распределений принимаемых сигналов от первого Р₁ и второго Р₂ передатчиков для всего множества калибровочных направлений по азимуту в текущей точке калибровки.

Аналогичные операции по обработке сигналов в формирователе 5, блоке обнаружения 6, вычислителе 7 и АЦП 8 повторяются во всех точках калибровки.

Таким образом, по командам блока 4 реальные сигналы реперных передатчиков при циркуляции платформы по азимуту в выбранных точках калибровки принимаются решеткой 10, усиливаются РПУ 9, преобразуются АЦП 8, вычислителем 7, блоком обнаружения 6 и записываются формирователем 5.

Это обеспечивает эффективное формирование двухсегментной базы калибровочных данных путем приема и записи радиосигналов на одной или одновременно на нескольких частотах при циркуляции платформы по азимуту в выбранных точках калибровки.

Из приведенного описания следует, что устройство, реализующее предложенный способ, обеспечивает формирование поверхностного и ионосферного сегментов базы калибровочных данных с требуемой дискретностью по частоте, азимуту и углу места. Работа устройства базируется на одной, высоко адекватной модели канала распространения ДКМВ, а также на реальных измерениях, получаемых по реальным сигналам поверхностных и ионосферных волн, принимаемым реальной антенной решеткой, размещенной на реальной подвижной платформе.

Таким образом, предложенный способ обеспечивает повышение точности формирования базы калибровочных данных широкого класса компьютерно-интерферометрических систем на подвижных платформах за счет дополнительной информации, получаемой в результате существенного увеличения относительного вклада реальных измерений, и трехкратного сокращения числа моделей, применяемых при калибровке.

Для реализации предложенного способа достаточно наличие реперных источников на специально отобранных частотах рабочего диапазона. Кроме того, один и тот же реперный источник ДКМВ в зависимости от расстояния до платформы может использоваться для формирования как поверхностного, так и ионосферного сегментов базы калибровочных данных.

Неоспоримым преимуществом предложенного способа является возможность непрерывной коррекции как поверхностного, так и ионосферного сегментов базы калибровочных данных на протяжении всего жизненного цикла широкого класса измерительных систем, размещаемых на подвижных платформах.

Источники информации

1. US, патент, 4992796, кл. G 01 S 13/48, 1991 г.

2. US, патент, 6720911 В2, кл. G 01 S 7/40, G 01 S 13/48, 2004 г.

3. RU, патент, 2190236, кл. 7 G 01 S 5/04, 2000 г.

4. Bilitza D. Ionospheric Models for Radio Propagation Studies // The review of radio science 1999-2002 / Ed. W. Ross Stone, IEEE Press. 2002. PP.625-679.

5. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г., Хонду А.А. Оценка эффективности использования вертикального зондирования в угломерно-дальномерных комплексах диапазона дециметровых радиоволн // Радиотехника, 1987, №9. С.3-7.

6. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г. Влияние анизотропных и пространственных неоднородностей ионосферы на точность определения координат источников радиоизлучения угломерными комплексами // Труды НИИР, 1985, №4, с.33-38.