И.В. Демичев – к.т.н., доцент, 

Череповецкое высшее военное инженерное училище радиоэлектроники

E-mail: cvviur6@mil.ru

В.А. Огнев – адъюнкт, 

Череповецкое высшее военное инженерное училище радиоэлектроники E-mail: cvviur6@mil.ru

Постановка проблемы. Точность современных угломерно-дальномерных систем определения местоположения (ОМП) источников радиоизлучений (ИРИ) высокочастотного (ВЧ) диапазона в несколько раз уступает показателям угломерных систем. Однако известно, что потенциально более высокой точностью ОМП обладают угломерно-дальномерные системы, так как ошибка определения координат источника излучения (в процентах от дальности) в этих системах не зависит от направления прихода электромагнитной волны и расстояния до него. Также ОМП ИРИ из одного пункта приема определяет высокую потенциальную эффективность угломерно-дальномерных систем.

Цель. Повысить качество радиоприема средствами однопозиционного ОМП ИРИ ВЧ-диапазона за счет расширения возможностей антенно-приемного тракта по регистрации и пространственно-поляризационной обработке приходящих ионосферных радиоволн.

Результаты. Рассмотрены факторы, влияющие на точность оценки координат ИРИ ВЧ-диапазона системами ОМП. Описана модель триортогональной антенны, позволяющая определять параметры полного вектора поля в одном пункте приема. С целью исследования пространственно-поляризационных характеристик предлагаемой антенны поставлен эксперимент, в результате которого измерены амплитудно-фазовые распределения с выходов ортогональных элементов при регистрации линейной и круговой поляризаций в зависимости от ориентации антенны в пространстве. По результатам эксперимента установлено, что предлагаемый вариант исполнения антенны в полной мере обеспечивает выполнение сформулированных требований, а применение триортогональных антенн для регистрации декаметровых волн произвольной поляризации является наиболее перспективным направлением построения элементов антенных решеток.

Рассмотрен математический аппарат на основе алгебры кватернионов, позволяющий описать процесс распространения радиоволн произвольной поляризации в любом направлении.

Предложена усовершенствованная модель системы однопозиционного ОМП ИРИ ВЧ-диапазона, учитывающая пространственно-поляризационные параметры электромагнитных волн.

Практическая значимость. Результаты экспериментов показали, что предложенная модель системы позволит не только повысить точность однопозиционного определения координат ИРИ ВЧ-диапазона, но и повысить их энергетическую доступность.

1. Альперт Я.Л. Распространение ЭМВ и ионосфера. М.: Наука. 1972. 564 с.
2. Брюнелли Б.Е., Негмаладзе А.А. Физика ионосферы. М.: Наука. 1988. 528 с. ISBN 5-02-00716-1.
3. Рекомендация ITU-R P.372-13 Радиошум. Женева: МСЭ. 2016. 77 с.
4. Рекомендация ITU-R P.533-13 Метод для прогнозирования рабочих характеристик ВЧ-линий. Женева: МСЭ. 2015. 26 с.
5. Морган М., Эванс В. Антенны эллиптической поляризации / Под ред. А.И. Шпунтова. М.: ИЛ. 1961. С. 62−71.
6. Муравьев Ю.К. Справочник по расчету проволочных антенн. Л.: ВАС. 1978. 392 с.
7. Пат. РФ № 2649097 от 28.11.2016 г. Антенна триортогональная / Иванов А.В., Демичев И.В., Шмаков Н.П., Колесников Р.В.
8. Амелькин Н.И. Кинематика и динамика твердого тела (кватернионное изложение). М.: МФТИ. 2000. 59 с.
9. Комплекснозначные и гиперкомплексные системы в задачах обработки многомерных сигналов / Под ред. Я.А. Фурмана. М.: Физмалит. 2004. 456 с. ISBN 5-92210472-1.
10. Демичев И.В., Шмаков Н.П., Иванов А.В. Пространственно-поляризационная обработка радиосигналов в гиперкомплексном пространстве // Наукоемкие технологии. 2018. № 10. С. 25−29. DOI 10.18127/j19998465-201810-05.
11. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2019612153 от 12.02.2019 г. Модель антенноприемного тракта, реализующего пространственно-поляризационную обработку в ВЧ-диапазоне / Демичев И.В., Иванов А.В., Логинов В.С., Толстов А.П.
12. Березовский В.А., Сидоренко К.А., Васенина А.А., Бензик А.В. Влияние ошибки определения угла места на точность однопозиционного местоопределения // Омский научный вестник (ОНИИ приборостроения). 2013. № 2(120). С. 299−304.