Устройство обнаружения воздушных целей с использованием сигналов спутниковых радионавигационных систем

Устройство обнаружения воздушных целей с использованием сигналов спутниковых радионавигационных систем. Устройство относится к области радиотехники и может быть использовано в качестве обнаружителя радиолокационной станции дежурного режима системы разведки и предупреждения о воздушно-космическом нападении. Техническим результатом полезной модели является расширение класса обнаруживаемых целей. Технический результат достигается тем, что в известное устройство обнаружения воздушных целей с использованием сигналов спутниковых радионавигационных систем, дополнительно введены согласованные фильтры отраженного сигнала, цифровые линии задержки, а также блок принятия решений и блок индикации.

Устройство относится к области радиотехники и может быть использовано в качестве обнаружителя радиолокационной станции дежурного режима системы разведки и предупреждения о воздушно-космическом нападении.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство оценки класса мощности источника ионосферного возмущения, регистрируемого на сети приемных станций спутниковых радионавигационных систем (СРНС) (см. патент РФ на полезную модель 83343 от 27 мая 2009 года, МПК 7 G01S 5/06, 13/95). Устройство позволяет обнаруживать баллистические цели (ракеты), входящие в класс воздушных целей, с использованием сигналов спутниковых радионавигационных систем

Устройство включает в себя следующие элементы: сеть навигационных приемников спутниковых радионавигационных систем, состоящую из N навигационных приемников спутниковых радионавигационных систем; блоки расчета полного электронного содержания, количество которых соответствует количеству навигационных приемников спутниковых радионавигационных систем; блок определения класса мощности, который включает в свой состав блок промежуточной обработки, устройство различения и блок принятия решения; блок оценки условий регистрации ионосферного возмущения; блок хранения записей распределения амплитуды.

Недостатком устройства-прототипа является то, что оно способно решать задачу обнаружения только баллистических целей (ракет) посредством регистрации характерных ионосферных возмущений на сети приемных станций СРНС.

Техническим результатом полезной модели является расширение класса обнаруживаемых целей.

Технический результат достигается тем, что в известное устройство обнаружения воздушных целей с использованием сигналов спутниковых радионавигационных систем, состоящее из N приемных каналов каждый из которых содержит последовательно соединенные антенну, навигационный приемник спутниковой радионавигационной системы и блок регистрации полного электронного содержания, а также блок обнаружения и определения класса мощности ракет, при этом выход блока регистрации полного электронного содержания n-го канала, где n=1N, соединен с соответствующим входом блока обнаружения и определения класса мощности ракет, дополнительно включены последовательно соединенные согласованный фильтр отраженного сигнала и цифровая линия задержки, а также последовательно соединенные блок принятия решений небаллистический и объединенный монитор, при этом вход согласованного фильтра отраженного сигнала n-го канала соединен с выходом антенны соответствующего канала, выход согласованного фильтра отраженного сигнала n-го канала соединен с входом цифровой линии задержки n-го канала, выход цифровой линии задержки n-го канала соединен с соответствующим входом блока принятия решений небаллистического, выход которого соединен с первым входом объединенного монитора, а выход блока обнаружения и определения класса мощности ракет соединен со вторым входом объединенного монитора.

На фигуре изображена структурная схема устройства обнаружения воздушных целей с использованием сигналов спутниковых радионавигационных систем.

Данное устройство включает в себя следующие элементы: 1 - сеть навигационных приемников спутниковых радионавигационных систем; 2 - согласованные фильтры отраженного сигнала; 3 - блоки расчета полного электронного содержания; 4 - цифровые линии задержки; 5 - блок обнаружения и определения класса мощности ракет; 6 - блок индикации; 7 - блок принятия решений.

Согласованный фильтр отраженного сигнала 2 предназначен для согласованной фильтрации сигналов спутниковых радионавигационных систем, отраженных от воздушной цели. Цифровая линия задержки 4 предназначена для выравнивания сигналов по задержке. Блок принятия решений 7 предназначен для принятия решения о наличии либо отсутствии цели. В нем осуществляется выравнивание сигналов по фазе в соответствии со значениями фазового сдвига, ожидаемого в n-ой приемной позиции, весовое суммирование сигналов, переданных от различных приемных позиций, с весом, равным отношению эффективного значения сигнала к спектральной плотности шума и сравнение суммарного сигнала с порогом для принятия решения о наличии или отсутствии цели. Блок индикации предназначен для визуализации информации при наличии целей.

Устройство работает следующим образом.

Сеть навигационных приемников спутниковых радионавигационных систем 1, размещенных на поверхности Земли, осуществляет измерения задержек двухчастотных навигационных сигналов спутниковых радионавигационных систем и оценку псевдодальностей до навигационных спутников.

С каждого навигационного приемника спутниковых радионавигационных систем измерения псевдодальности передаются на соответствующий ему блок расчета полного электронного содержания 2, где осуществляется формирование временных рядов измерений полного электронного содержания ионосферы I_i(t).

Совокупность временных рядов полного электронного содержания поступает в центр обработки информации на вход блока обнаружения и определения класса мощности ракет 5, который предназначен для решения задачи обнаружения ионосферного возмущения (ИВ), вызванного полетом ракеты, путем фильтрации и когерентного пространственно-временного накопления отдельных рядов вариаций полного электронного содержания I_i(t) и сравнения амплитуды суммарного сигнала с пороговым значением I_пор, определяемым исходя из условий регистрации. При этом принимается решение о наличии (=1) или отсутствии (=0) характерного ИВ, вызванного полетом ракеты, и оцениваются его пространственно-временные параметры: - направление прихода и V - скорость распространения. При наличии ИВ осуществляется пространственно-временная фильтрация ионосферного отклика запуска ракеты в каждом ряду I_i(t) вариаций полного электронного содержания, оценка амплитуды отклика I_max,i и его удаления D, от источника возмущения (траектории полета ракеты).

На основании значений амплитуды I_max,i экспериментальных откликов полного электронного содержания, и записей распределений амплитуды откликов полного электронного содержания для эталонных источников калиброванной мощности на различных удалениях в блоке обнаружения и определения класса мощности ракет 5 определяется класс мощности источника экспериментально зарегистрированного ИВ (класс мощности ракеты).

В согласованные фильтры отраженного сигнала 2 осуществляется согласованная фильтрация сигнала спутниковых радионавигационных систем, отраженного от воздушной цели, с учетом ожидаемого в n-ой приемной позиции доплеровского сдвига частоты _i. Затем сигнал передается в центр обработки информации и поступает на вход цифровой линии задержки 4. В цифровой линии задержки 4 осуществляющей выравнивание сигналов по задержке, в соответствии со значением запаздывания, ожидаемым в n-ой приемной позиции. Полученный сигнал подается в блок принятия решений 7, в котором происходит выравнивание сигналов по фазе в соответствии со значениями фазового сдвига, ожидаемого в n-ой приемной позиции, весовое суммирование, с весом, равным отношению эффективного значения сигнала к спектральной плотности шума и сравнение суммарного сигнала с порогом для принятия решения о наличии или отсутствии цели.

При наличии целей любого класса (как баллистических, так и небаллистических) информация о них выводится на блок индикации 6.

Промышленная применимость предлагаемой полезной модели не вызывает сомнений, так как она может быть реализована с использованием известных радиотехнических устройств.

Устройство обнаружения воздушных целей с использованием сигналов спутниковых радионавигационных систем, состоящее из N приемных каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные антенну, навигационный приемник спутниковой радионавигационной системы и блок регистрации полного электронного содержания, а также блок обнаружения и определения класса мощности ракет, при этом выход блока регистрации полного электронного содержания n-го канала, где , соединен с соответствующим входом блока обнаружения и определения класса мощности ракет, отличающееся тем, что в каждый из каналов дополнительно включены последовательно соединенные согласованный фильтр отраженного сигнала и цифровая линия задержки, а также последовательно соединенные блок принятия решений и блок индикации, при этом вход согласованного фильтра отраженного сигнала n-го канала соединен с выходом антенны соответствующего канала, выход цифровой линии задержки n-го канала соединен с соответствующим входом блока принятия решений, выход которого соединен с первым входом блока индикации, а второй вход блока индикации соединен с выходом блока обнаружения и определения класса мощности ракет.