Обоснование требований к точности разделения источника радиоизлучения по азимуту. Оценка местоположения для принятия решения старшим начальником на действия войск. Алгоритм измерения задержки сигналов по углу наклона линии взаимного фазового спектра.
Аннотация к работе
Прогресс космических средств навигации, средств радиосвязи, цифровой техники и других областей высоких технологий привел к появлению автоматических территориально-распределенных систем радиомониторинга. В этих условиях одним из основных способов добывания сведений становится нахождение положения объектов в пространстве и на плоскости. Для этих способов вводят понятия координатно-информативного параметра, поверхностей и линий положения. Координатно-информативным параметром (КИП) радиосигнала называется параметр, несущий информацию о местоположении ИРИ. Для определения положения объекта на местности данным способом потребуется минимум три измерителя, так как одна пара измерителей формирует только одну линию положения.В настоящее время наиболее используемым и перспективным, считается ультракоротковолновый (УКВ) диапазон, ввиду того, что насыщен различными системами связи с большим разнообразием услуг и возможностей. Под УКВ радиосвязью понимается связь в метровом и дециметровом диапазонах волн. Основное описание этих диапазонов представлено в таблице 1.1. В соответствии с условиями распространения радиоволн в данном диапазоне наиболее устойчив радиоприем в пределах прямой видимости передатчика и приемника: между наземными объектами на расстоянии около 30 км, между воздушными - 500 км [1]. Ультравысокие частоты (УВЧ) 0,3?3 ГГЦ Дециметровые волны от 0,1 до1 м Распространение в пределах прямой видимости, не отражаются ионосферой.Как правило, применяется одноканальная телефония, телеграфная радиосвязь, функционирует связь на основе обычных радиостанций с узкополосной частотной модуляцией, действуют автоматические сети связи с аналоговой и цифровой передачей речевой информации, развернуты системы беспроводной передачи данных. Одним из основных потребителей УКВ диапазона являются вооруженные силы практически всех стран мира, в частности этот диапазон широко применяется в авиационных радиостанциях, то есть отдельно надо сказать об авиадиапазоне 117,975?137 МГЦ (шаг сетки 19,025 КГЦ), где для связи "борт-земля" используют радиотелефонная связь с АМ. Все самолеты тактической авиации ВВС и ВМС США оборудованы, по меньшей мере, одной радиостанцией УВЧ (225?400 МГЦ), самолеты непосредственной воздушной поддержки - радиостанциями ОВЧ диапазона (30?88 МГЦ), самолеты стратегической авиации - радиостанциями УВЧ (ближняя связь) и КВ (дальняя связь) диапазонов. Системы узкополосной ЧМ и диапазоны частот, в которых они осуществляют связь, указаны в таблице 1.2. Они возникли ввиду необходимости более рационально использовать ограниченный частотный ресурс и объединяют пользователей в одну группу с обеспечением приоритетного или общего равного автоматического доступа к системе радиоканалов связи по принципу обычной телефонной сети.При телефонной связи они проявляются в виде щелчков, треска и шума, ухудшающих разборчивость речевых сообщений, радиопомехи могут быть по интенсивности сравнимыми с радиосигналами от нужного корреспондента или превосходить его. Поскольку потребность в радиосвязи очень велика, а диапазоны радиочастот не безграничны, реализация в полной мере частотного разделения не удается и приходится допускать одновременное использование одних и тех же частот на многих линиях радиосвязи. Это помехи могут вызываться электромагнитными излучениями промышленных, транспортных, медицинских, научных, бытовых и прочих электрических установок. Они возникают главным образом при наличии электрических искр, дуги, либо при резких изменениях тока в электрических цепях могут распространятся по соединенным с этим устройствами проводам на большие расстояния, излучаться в окружающее пространство и действовать на антенны радиоприемных устройств; Грозовая активность приводит к значительному повышению уровня помех, создавая мощные электромагнитные возмущения, распространяющиеся на огромные расстояния.Оценка точности радиопеленгования производится эксплуатационной угловой ошибкой радиопеленгатора, которая включает в себя инструментальную ошибку и ошибки от других источников, проявляющиеся в реальных условиях пеленгования. Ниже представлены ошибки, влияющие на точность пеленгования: 1) изменение причин, вызывающих инструментальные ошибки, часто приводит к наличию значительной случайной составляющей. 2) ошибки среды распространения определяются отклонением трассы радиоволны от плоскости дуги большого круга, соединяющей источник радиоизлучения (ИРИ) с радиопеленгатором, под влиянием различных факторов, действующих в среде распространения радиоволн. 3) ошибки среды окружения радиопеленгатора, то есть ошибки местности, характеризующиеся влиянием рельефа и предметов, непосредственно окружающих место установки пеленгатора.Для разделения на местности двух близкорасположенных друг к другу объектов по азимуту необходимо обеспечить выполнение основного требования: "В интересах принятия решения старшим начальником на действия своих войск точность определения местоположения близкорасположенных объектов определяется половиной расстояния межд
План
Содержание
Введение
1. Анализ сигнальной и помеховой обстановки в ОВЧ/УВЧ диапазонах частот при оценивании и азимута на ИРИ
1.1 Анализ сигнальной обстановки
1.2 Анализ помеховой обстановки
1.3 Краткие выводы по первому разделу
2. Обоснование требовании к точности разделения ИРИ по азимуту
2.1 Оценка местоположения в интересах принятия решения старшим начальником на действия своих войск
2.2 Оценка местоположения в интересах огневого поражения объектов
2.3 Расчет электромагнитной доступности
2.4 Краткие выводы по второму разделу
3. Оценка эффективности алгоритма разделения по азимуту ИРИ по углу наклона линии взаимного фазового спектра
3.1 Алгоритм измерения взаимной задержки радиосигналов по углу наклона линии взаимного фазового спектра
3.2 Краткие выводы по третьему разделу
4. Обоснование необходимости разработки усовершенствованного алгоритма разделения ИРИ по азимуту
Заключение
Список используемой литературы
Приложение
Список сокращений
Введение
Прогресс космических средств навигации, средств радиосвязи, цифровой техники и других областей высоких технологий привел к появлению автоматических территориально-распределенных систем радиомониторинга.
Радиомониторинг - совокупность мероприятий по постоянному или периодическому контролю радиообстановки в широком частотном диапазоне, выявление и анализ новых излучений, оценка их опасности или ценности, определение местоположения их источников.
В военном деле радиоконтроль - это наблюдение за установленным порядком работы радиосвязи в целях проверки выполнения требований скрытого управления войсками, режимов работы, мер радиомаскировки, норм технической эксплуатации и правил ведения радиосвязи. В этих условиях одним из основных способов добывания сведений становится нахождение положения объектов в пространстве и на плоскости. В этом случае принято говорить об определении местоположения (ОМП) объекта.
Общая задача системы определения местоположения заключается в своевременном добывании информации о координатах источников радиоизлучений (ИРИ). Соответственно с видом непосредственно измеряемых параметров положения различают пять основных способов определения местоположения объекта: угломерный, дальномерный, угломерно-дальномерный, разностно-дальномерный, суммарно-дальномерный. Для этих способов вводят понятия координатно-информативного параметра, поверхностей и линий положения.
Координатно-информативным параметром (КИП) радиосигнала называется параметр, несущий информацию о местоположении ИРИ. В качестве КИП используется: амплитуда, частота, фаза, время.
Параметр положения (ПП) - это геометрическая величина, определяемая подсистемой ОМП ИРИ. В качестве ПП могут выступать следующие величины: угол, расстояние, разность расстояний, сумма расстояний.
Линия положения - это геометрическое место точек, соответствующего одному значению параметра положения на плоскости.
Поверхность положения - это геометрическое место точек, соответствующего одному значению параметра положения в пространстве.
В настоящее время активно развивается разностно-дальномерный способ ОМП. Для определения положения объекта на местности данным способом потребуется минимум три измерителя, так как одна пара измерителей формирует только одну линию положения. Достоинством разностно-дальномерного способа является высокая точность определения координат ИРИ, но при этом его сложно технически реализовать, так как требуется жесткая синхронизация измерителей.
В разностно-дальномерном способе ОМП координатно-информативным параметром будет являться разность времени прихода сигналов (временная задержка). Существует два способа измерения взаимной задержки радиосигналов: 1. На основе взаимной корреляционной функции;
2. По углу наклона линии взаимного фазового Фурье-спектра.
В настоящее время, наибольший интерес представляет второй способ измерения взаимной задержки, так как он позволит с достаточной точностью произвести разделение по азимуту близкорасположенных друг к другу источников радиоизлучения.
Прежде чем приступить к решению поставленной задачи необходимо определить объект и предмет исследования.
Объект - это процесс или явление, порождающее проблемную ситуацию и взятое исследователем для изучения. Предмет - это то, что находится в рамках, в границах объекта. Объект - это та часть научного знания, с которой исследователь имеет дело. Предмет исследования - это тот аспект проблемы, исследуя который, мы познаем целостный объект, выделяя его главные, наиболее существенные признаки.
В данном исследовании объектом будут выступать алгоритмы измерения взаимной задержки сигналов, а предметом будет помехоустойчивость этих алгоритмов при измерении КИПА.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие частные задачи: 1. Произвести анализ сигнальной и помеховой обстановки в УКВ диапазоне частот.
2. Обосновать требования к точности разделения ИРИ по азимуту.
3. Оценить эффективность алгоритма разделения по азимуту ИРИ по углу наклона линии взаимного фазового спектра.
4. Обосновать необходимость разработки усовершенствованного алгоритма разделения ИРИ по азимуту.