Система определения местоположения излучающего объекта
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
? пеленгаторах ESM широко используются 90-градусные гибридные мосты, которые в сочетании с несколькими разнесенными антеннами позволяют получить высокую крутизну пеленгационной характеристики. Есть описание широкополосного пеленгатора, обеспечивающего при широком секторе обзора высокую точность измерения. Антенная система пеленгатора состоит из двух пар антенных элементов, расположенных симметрично друг другу на противоположных сторонах опорной плоскости. Причем оба элемента одной пары имеют угол сходимости осей направленности, меньший такого же угла сходимости другой пары, и предполагается, что элементы каждой пары симметричны относительно линия визирования. Антенные элементы выполнены в виде удлиненных логопериодических или конических спиральных излучателей. За счет сходимости осей направленности антенн каждой пары обеспечивается частотная независимость расстояния между фазовыми центрами, антенн. Каждая из пар антенн формирует характеристику направленности однозначную в секторе, определяемом базой. Кроме того, формируется третий разностный канал, имеющий высокую крутизну характеристики в узком однозначном, секторе и позволяющий улучшить точность пеленгации и снизить уровень боковых лепестков бeз непосредственного сужения диаграммы направленной антенны.
1.5 Сравнительный анализ методов
Системы определения местоположения по числу пунктов могут быть многопозиционными и однопозиционными, а по виду линий положения - угломерные, дальномерные, гиперболические и комбинированные.
Опишем достоинства и недостатки многопозиционных и однопозиционных систем.
Многопозиционные:
достоинства
высокое быстродействие;
относительно высокая точность.
недостатки
сложность построения системы;
необходимость линий связи между пунктами (позициями);
необходимость идентификации сигналов, принимаемых разными пунктами системы.
Однопозиционные:
достоинства
относительно простое построение системы
недостатки
низкое быстродействие
Из рассмотренных методов лучшую точность местоопределения источников излучения обеспечивает гиперболический метод, реализуемый сложной системой, состоящей из трех ЛА, координаты которых определяются наземными системами или спутниковой системой Navstar. Системы такого типа удобны в эксплуатации, так как находятся на большом удалении от обнаруживаемого объекта и имеют высокое быстродействие.
В тех случаях, когда не требуется высокая точность определения и допустимы потери времени, могут использоваться дифференциально-доплеровские и пеленгационные методы, реализуемые более простой системой с одним ЛА.
2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗУЕМОГО МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ИЗЛУЧАЮЩЕГО ОБЪЕКТА
2.1 Выбор и обоснование метода определения местоположения излучающего объекта
Методы определения местоположения излучающих объектов (ИО) пассивными средствами имеют специфические особенности. Из-за отсутствия информации о времени излучения дальность до ИО не может быть определена по данным приема только в одном пункте. Поэтому для определения всех координат объекта требуется комплекс двух или нескольких разнесенных пунктов приема, соединенными каналами связи. Вследствие невозможности прямого измерения дальности дальномерный и угломерно-дальномерный методы определения местоположения объектов здесь неприменимы.
Поэтому на основании проведенного обзора литературы был выбран интегрально-доплеровский метод, так как он обладает такими преимуществами как:
- высокая помехоустойчивость;
- использование одного ЛА;
- простота в реализации.
Однако, наряду с приведенными выше преимуществами, система обладает таким недостатком как низкое быстродействие и невысокая точность определения местоположения ИО при малом времени измерения.
2.2 Аналитическое решение задачи определения местоположения излучающего объекта
Рассмотрим решение задачи определения местоположения излучающего объекта при следующих условиях :
- принимаемый сигнал - непрерывный, гармонический; - частота сигнала излучающего объекта точно известна; - движение летательного аппарата (ЛА) - равномерное, прямолинейное;
- вектор скорости ЛА совпадает с направлением оси Х;
начало прямоугольной системы координат совпадает с точкой расположения ЛА в момент начала работы системы определения местоположения;
- излучающий объект расположен в первой четверти системы координат;
скорость излучаемого объекта (ИО) намного меньше скорости летательного аппарата (Vио << Vла), поэтому можно принять, что ИО неподвижен.
В этом случае относительное расположение излучающего объекта (ИО) и летательного аппарата (ЛА) может быть представленно следующим образом (рис.2.1).
На рис.2.1 приняты следующие обозначения:- скорость ЛА;
Vр - радиальная скорость ЛА;- расстояние от начала координат до ИО;- расстояние от ЛА до ИО в момент времени t1;
R - минимальное расстояние от ИО до оси Х;
d - расстояние от начала координат до точки проекции точки ИО на ось Х;
Рис.2.1
q(t) - угол между направлением движения ЛА и направлением от начала координат до ИО;
t0 - момент времени , соответствующий началу отсчета;
t1 - момент времени , соответствующий окончанию формирования базы;
Радиальная составляющая скорости ЛА
Vр =V cos (t). (2.1)
Доплеровская частота будет равна