350 rub
Journal Antennas №10 for 2012 г.
Article in number:
Perspective ways of perfection of antennas systems and a software of complexes of the radiocontrol
Keywords:
radio monitoring systems
antennas systems
algorithms
field approximation
field sensitivity
direction finding accuracy
resolution
Authors:
Yu.A. Rembovskiy
Abstract:
During the lead researches directed on perfection antennas of systems of stationary both mobile complexes of the radiocontrol and a special software used in them, the following basic results are received.
1. On the basis of the lead analysis of achievements in the field of creation radio direction finding antennas systems and devices, and also - methods and algorithms of real - time processing of signals accepted by them, the most significant available problems are revealed, the primary goals of researches are put and perspective ways of their decision are planned.
2. With use of methods of mathematical modelling, computing electrodynamics and techniques of natural experimental researches, methods of approximation of spatial distribution of a field near to the case of the carrier of direction finding antenna array of the dipole type, not demanding uses of the information on geometry and material properties of scatterers, and allowing, in (2-4) time are developed and investigated, to raise accuracy of direction finding and resolution of complexes of the radiocontrol of mobile basing.
3. Techniques of designing direction finding antennas, allowing are offered and investigated: to reduce number subgratings, used for functioning in a range of frequencies with factor of overlapping 150 and more, with (2-3)-х up to one, and, thus, considerably to reduce overall dimensions and weight the antenna system; to raise sensitivity of the equipment of the radiocontrol in short-wave and ultra-short wave bands on (5-10) dB due to development of a technique of designing by the antenna system, allowing to use the currents proceeding on a lateral surface of the carrier, for essential increase in the working length antennas elements; the technique of designing direction finding antenna system consisting of directed superbroadband elements, a "dead" zone described by absence in antiaircraft area is developed.
4. The method of real - time processing of the accepted signals, based on use of a database of the basic signals corresponding to reaction by the antenna system on falling of electromagnetic waves with vertical and horizontal polarization from lines of azimuthal directions is offered, allowing not only to estimate angular coordinates of a source of a radio emission with accuracy (1-2)0, but also to measure the parameters de-scribing a kind of polarization of falling electromagnetic waves.
5. The technique of designing direction finding antennas arrays of ultra-short wave bands and the MICROWAVE bands distinguished in small overall dimensions and described factor of amplification of elements in structure of a array (5-13) dB is developed.
6. The technique of designing multiband antennas arrays formed enclosed each other symmetric or asymmetrical TEM- horns, functioning in the decimeter, centimetric and millimetric wave bands possessing in the sizes, not exceeding the sizes is developed by the similar antennas system of a decimeter range. Variants of designs of antennas arrays which elements are characterized by average entrance resistance 100 Ohm and 50 Ohm are developed. Presence internal antennas elements is shown, that, and also - antennas arrays insignificantly changes entrance characteristics and the directed properties of an external radiator in a superwide band of working frequencies.
7. The technique essential (more, than in 2 times) increases of resolution and accuracy of an estimation of angular coordinates of sources of a radio emission with the help of algorithms of the supersanction several radio sources, carried out is offered and approved due to the account of distortions of an observable field the antennas system and the case of its carrier.
8. The technique of minimization of distortions of the form and duration of the supershort videopulses brought multi-dipole antenna, based on synthesis of strip devices of the phase correction containing concentrated jet elements is developed. The technique enables to realize antenna systems of the monopulse radiodirection finders intended for an estimation of angular coordinates of sources of a radio emission, forming super-short duration videopulses.
9. Experimental researches of complexes of the radiocontrol equipped developed antennas systems and the special software in which algo-rithms of real - time processing of accepted signals are realized are lead. It is shown, that their use allows: to reduce number of letters the antennas system; it is essential to raise sensitivity of complexes the MICROWAVE band (up to 3-8 dB); it is essential to increase accuracy direction finding (up to 2-4 time).
Pages: 37-56
References
- Ашихмин А. В., Козьмин В. А., Негробов В. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Анализ перспективных направлений развития методов оценки угловых координат источников радиоизлучения // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2009. Т. 5. № 9. С. 47-55.
- Ашихмин А. В., Козьмин В. А., Негробов А. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Анализ современного состояния и перспективы развития теории и техники антенн, используемых в комплексах радиомониторинга и радиопеленгации // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2009. Т 5. № 9. С. 93-102.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Попов И. В., Рембовский Ю. А. Обзор принципов построения, возможностей и эффективности программных средств численного электродинамического моделирования // Антенны. 2007. № 3(118). С. 64-80.
- Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Метод восстановления электромагнитного поля на плоскости вблизи трехмерного рассеивателя // Антенны. 2007. № 7(122). С. 43-48.
- Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Структура поля в области расположения кольцевой антенной решетки мобильного базирования // Антенны. 2007. № 1(116). С. 30-34.
- Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Исследование возможности совершенствования характеристик программно-аппаратных комплексов радиопеленгации мобильного базирования путем аппроксимации измеренного поля с помощью интеграла Коши // Системы управления и информационные технологии. 2006. № 4.1 (26). С. 180-185.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Синтез «виртуальной» антенной решетки радиопеленгатора на основе аппроксимации измеряемого поля гармоническими функциями без использования информации о геометрии мобильного носителя // Системы управления и информационные технологии. 2006. № 4.2. (26). С. 202-206.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Предсказание структуры поля и тока в металло-диэлектрических многогранниках по их известным значениям на замкнутых контурах с помощью интеграла Коши // Системы управления и информационные технологии. 2006. № 4.2 (26). С. 206-210.
- Иванов А. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю.А. Исследование метода компенсации систематической погрешности пеленгования источников радиоизлучения, основанного на использовании свойств интеграла Коши // Телекоммуникации. 2007. № 8. С. 36-39.
- Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Моделирование структуры поля внутри и вне кольцевой радиопеленгаторной антенной решетки мобильного базирования на основе использования свойств интеграла Коши // Системы управления и информационные технологии. 2007.
№ 1.3. (27). С. 91-95. - Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Моделирование «виртуальной» антенной решетки мобильного радиопеленгатора с использованием данных натурных измерений электромагнитного поля // Системы управления и информационные технологии. 2007. № 1.3. (27). С. 313-317.
- Иванов А. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Использование интеграла Пуассона для восстановления амплитудно-фазового распределения поля пеленгуемого источника радиоизлучения // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2007. Т. 3. № 4. С. 56-59.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Метод синтеза «виртуальной» антенной решетки и исследование возможности ее использования для совершенствования характеристик мобильных и стационарных радиопеленгаторов // Антенны. 2008. № 10(137). С. 34-46.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Моделирование корпуса носителя радиопеленгаторной антенной решетки путем отыскания совокупности «блестящих» точек, имитирующих рассеянное поле // Системы управления и информационные технологии. 2008. № 3.2(33). С. 212-222.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Модель «виртуальной» антенной решетки, расположенной вблизи произвольного трехмерного рассеивателя, основанная на построении системы интегральных уравнений вида Кирхгофа // Системы управления и информационные технологии. 2008. № 3.2(33). С. 222-228.
- Ашихмин А. В., Корочин С. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Методика синтеза радиопеленгаторной антенной решетки, основанная на аппроксимации поля вблизи корпуса мобильного носителя линейной комбинацией полей вспомогательных точечных источников // Системы управления и информационные технологии. 2008.
№ 3.3(33). С. 324-330. - Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Аппроксимация фазовой структуры электромагнитного поля вблизи антенной решетки мобильного базирования, основанная на оптимальном поиске координат фазовых центров ее элементов // Системы управления и информационные технологии. 2008. № 4(34). С. 69-74.
- Ашихмин А. В., Корочин С. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Методика синтеза радиопеленгаторной антенной решетки на корпусе мобильного носителя // Радиолокация и связь. 2009. № 8. С. 18-23.
- Ашихмин А. В., Негробов В. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Повышение точности определения азимутальных координат источников радиоизлучения мобильными радиопеленгаторами путем аппроксимации поля с помощью интеграла Кирхгофа // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2009. Т. 5. № 8. С. 35-38.
- Ашихмин А. В., Негробов В. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Использование степенных рядов для формирования «виртуальных» антенных решеток вблизи рассеивателей сложной формы // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2009. Т. 5. № 8. С. 166-170.
- Ашихмин А. В., Негробов В. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Исследование возможности описания пространственного распределения поля вблизи антенной системы мобильного радиопеленгатора с помощью ряда Лорана / Телекоммуникации. 2009. № 11. С. 18-23.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Использование интеграла Кирхгофа для формирования «виртуальной» антенной решетки вблизи произвольного рассеивателя / Антенны. 2009. № 8. С. 40-46.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Методика повышения инструментальной точности мобильных радиопеленгаторов, основанная на оптимальном выборе координат элементов «виртуальной» антенной решетки / Антенны. 2009. № 9. С. 44-51.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Аппроксимация компонент поля и тока внутри плоского замкнутого контура по их известным значениям на контуре с помощью интеграла Коши / Антенны. 2009. № 10. С. 5-10.
- Ашихмин А. В., Негробов В. В., Пастернак Ю. Г., Попов И. В., Рембовский Ю. А. Исследование эффективности метода «виртуальной» антенной решетки при изменении геометрии корпуса носителя мобильного радиопеленгатора / Антенны. 2010. № 1(152). С. 49-54.
- Ашихмин А. В., Негробов В. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Исследование физико-математической модели, описывающей «виртуальную» антенную решетку, сформированную вблизи трехмерного рассеивателя. Антенны. № 6 (157). 2010. С. 43-59.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Имитационная модель функционирования мобильного радиопеленгатора, основанная на численном решении граничной электродинамической задачи в пространственно-временной области // Системы управления и информационные технологии. 2007. № 2.1 (28). С. 108-112.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Исследование возможностей совершенствования точностных и энергетических характеристик мобильных радиопеленгаторов путем оптимизации структуры и параметров их антенных систем // Системы управления и информационные технологии. 2007. № 2.1 (28). С. 113-118.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Попов И. В., Рембовский Ю. А. Синтез и анализ кольцевых радиопеленгаторных антенных решеток, состоящих из несимметричных ТЕМ-рупоров // Системы управления и информационные технологии. 2007. № 2.2 (28). С. 285-291.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Попов И. В., Рембовский Ю. А. Синтез и анализ антенной системы полноазимутального комплекса пеленгования источников радиоизлучения СВЧ- диапазона волн с произвольной поляризацией // Системы управления и информационные технологии. 2007. № 3.1 (29). С. 112-118.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Попов И. В., Рембовский Ю. А. Исследование сверхширокополосной печатной антенной решетки для полноазимутального приема горизонтально-поляризованных волн в режимах квазиигольчатого и квазитороидального диаграммообразования // Системы управления и информационные технологии. 2007. № 3.1 (29). С. 194-199.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Попов И. В., Рембовский Ю. А. Моделирование квазифрактальных антенных структур, образованных вложенными друг в друга ТЕМ-рупорами // Системы управления и информационные технологии. 2007. № 3.3 (29). С. 316-325.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Попов И. В., Рембовский Ю. А. Моделирование антенных решеток из симметричных электрических вибраторов, возбуждаемых с помощью неоднородных щелевых линий с потерями на излучение // Системы управления и информационные технологии. 2007. № 4.1 (30). С. 108-118.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Попов И. В., Рембовский Ю. А. Исследование возможности использования принципа фрактальности для построения многодиапазонных сверхширокополосных антенных структур на основе ТЕМ-рупоров, размещенных внутри друг друга // Антенны. 2008. № 2(129). С. 32-38.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Амплитудно-фазовое пеленгование источников СВЧ- радиоизлучения с произвольной поляризацией с помощью кольцевой антенной решетки из ТЕМ-рупоров и антенн Вивальди // Антенны. 2008. № 3(130). С. 44-49.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Проектирование антенных систем мобильных комплексов радиопеленгации // Антенны. 2008. № 3(130). С. 50-59.
- Рембовский Ю. А.Разработка и исследование антенной системы мобильного радиопеленгатора с повышенной чувствительностью и возможностью приема волн с произвольной поляризацией // Антенны. 2008. № 7-8(134-135). С. 16-27.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Попов И. В., Рембовский Ю. А. Использование электрических вибраторов, запитываемых щелевыми линиями, для повышения чувствительности и снижения числа литер приемной антенной системы // Антенны. 2008. № 7-8(134-135). С. 36-43.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Попов И. В., Рембовский Ю. А. Планарная антенная система для полноазимутального пеленгатора волн с горизонтальной поляризацией с возможностью формирования квазиигольчатых и квазитороидальных парциальных диаграмм направленности // Антенны. 2008. № 10(137). С. 47-51.
- Корочин С. В., Рембовский Ю. А. Моделирование и оптимизация энергетических и точностных характеристик комплекса радиоконтроля мобильного базирования, оснащенного низкопрофильной многофункциональной антенной системой // Системы управления и информационные технологии. 2008. № 2.2 (32). С. 276-286.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Попов И. В., Рембовский Ю. А. Синтез полоскового согласующего трансформатора для сверхширокополосной СВЧ- антенны с помощью генетического алгоритма // Антенны. 2009. № 2. С. 41-46.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Попов И. В., Рембовский Ю. А. Использование регулярных и нерегулярных несимметричных ТЕМ-рупоров для построения радиопеленгаторных антенных решеток кругового обзора // Антенны. 2009. № 6. С. 48-54.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Попов И. В., Рембовский Ю. А. Исследование квазифрактальных излучающих структур, созданных на основе несимметричных ТЕМ-рупоров // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2009. Т. 5. № 8. С. 150-155.
- Ашихмин А. В., Негробов А. В., Негробов В. В., Пастернак Ю. Г., Попов И. В., Рембовский Ю. А. Исследование кольцевой радиопеленгаторной антенной решетки, состоящей из экспоненциально расширяющихся щелевых элементов, нагруженных широкополосными электрическими вибраторами // Антенны. № 6 (157). 2010. С. 60-66.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Попов И. В., Рембовский Ю. А. О возможности построения многодиапазонных антенных решеток, образованных вложенными несимметричными ТЕМ-рупорами / Антенны. 2009. № 11. С. 24-29.
- Ашихмин А. В., Пастернак Ю. Г., Попов И. В., Рембовский Ю. А. Моделирование влияния земной поверхности на характеристики антенных устройств комплексов радиомониторинга мобильного базирования // Системы управления и информационные технологии. 2007. № 1.1. (27). С. 117-123.
- Ашихмин А. В., Негробов А. В., Пастернак Ю. Г., Попов И. В., Рембовский Ю. А. К вопросу минимизации искажений сверхкоротких импульсов при излучении вибраторной логопериодической антенной / Телекоммуникации. 2009. № 12. С. 21-25.
- Ашихмин А. В., Негробов А. В., Пастернак Ю. Г., Попов И. В., Рембовский Ю. А. Разработка и исследование устройств компенсации искажений сверхкоротких импульсов, излучаемых логопериодической антенной // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2009. Т. 5. № 8. С. 53-57.
- Негробов А. В., Попов И. В., Рембовский Ю. А. Моделирование процессов искажения сверхкороткоимпульсных сигналов сверхширокополосными антенными устройствами // Системы управления и информационные технологии. 2008. № 3.3(33). С. 371-378.
- Негробов А. В., Попов И. В., Рембовский Ю. А. Исследование сверхкоротких импульсов, излученных сверхширокополосными антеннами // Антенны. 2009. № 3. С. 46-51.
- Рембовский Ю. А. Исследование возможностей совершенствования алгоритмов сверхразрешения источников радиоизлучения путем учета искажений структуры измеряемого поля антенной системой // Системы управления и информационные технологии. 2007. № 4.2 (30). С. 279-286.
- Рембовский Ю. А.Методика снижения систематической погрешности алгоритма сверхразрешения MUSIC на основе учета направленных свойств элементов антенной решетки // Антенны. 2008. № 7-8(134-135). С. 95-100.
- Ашихмин А. В., Корочин С. В., Негробов В. В., Пастернак Ю. Г., Рембовский Ю. А. Совершенствование алгоритма сверхразрешения коррелированных источников радиоизлучения путем построения фазирующей функции с учетом взаимовлияния элементов антенной решетки // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2009. Т. 5. № 8. С. 182-187.
- Денисов И. А., Козьмин В. А., Рембовский Ю. А., Трембачев А. В. Носимые миниатюрные комплексы радиомониторинга средней производительности / Специальная техника. 2003. С. 27-33.
- Ашихмин А. В., Козьмин В. А., Рембовский Ю. А. Портативная система радиомониторинга и определения местоположения источников радиоизлучения // Специальная техника. 2005. № 2. С 27-35.
- Ашихмин А. В., Козьмин В. А., Рембовский Ю. А. Управление аппаратурой и режимы работы портативной системы радиомониторинга и определения местоположения источников радиоизлучения / Специальная техника. 2005. № 3. С. 42-48.