А.Ю. Козирацкий1, М.Л. Паринов2, В.В. Калачев3

1-3 ВУНЦ ВВС «ВВА им. профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж, Россия)

Постановка проблемы. Требования, предъявляемые к обеспечению мобильности элементов межструктурной коммуникации, за счет которых реализуется принцип функциональной устойчивости систем в условиях, характеризуемых как изменением параметров среды распространения электромагнитного излучения, так и высотной неоднородностью рельефа местности [1], определяют необходимость собственной координатной привязки таких элементов в любых условиях обстановки, в том числе при невозможности использовать системы глобального позиционирования. Предложенный в [2, 3] способ решения данной задачи имеет ограничения, заключающиеся в установлении местоположения только в плоскости траекторной функции движения измерителя, что обусловлено неоднозначностью при определении параметров линии положения в трехмерном базисе. Следовательно, актуальным является исследование возможности снятия приведенного выше ограничения при реализации способа, основанного на анализе деградации спектра сигнала, которая вызвана взаимным перемещением радиоприемного устройства и источника радиоизлучения (ИРИ), при определении пространственных координат ИРИ.

Цель. Оценить возможность пассивной пространственной координатометрии на основе совместной обработки измерений частоты Доплера ИРИ и траекторной функции движения радиоприемного устройства.

Результаты. На основе анализа аналитических соотношений, характеризующих скорость взаимного перемещения ИРИ и радиоприемного устройства, которая определяет изменение частотного положения спектральных составляющих сигнала, сформирован вычислительный алгоритм, позволяющий проводить расчет координат ИРИ. Разработанный вычислительный алгоритм, основой которого является итерационная система нелинейных уравнений, базируется на методе касательных, обеспечивающий приемлемую точность решений при достаточно быстрой сходимости. На основе полученных решений проведен вычислительный эксперимент, позволивший оценить влияние таких факторов, как скорость движения носителя радиоприемного устройства, время дискретизации при формировании траекторных отсчетов и отсчетов частоты Доплера, степени высотной нестабильности траектории на точность определения пространственных координат ИРИ.

Практическая значимость. Представленные результаты в виде вычислительной структуры, а также полученные зависимости линейной ошибки местоопределения как функции от различных параметров позволяют сформулировать требования к реализации способа пространственной координатометрии, основанного на эффекте Доплера.

Козирацкий А.Ю., Паринов М.Л., Калачев В.В. Оценка возможности определения пространственных координат источника радиоизлучения на основе эффекта Доплера // Радиотехника. 2022. Т. 86. № 2. С. 119−127. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202202-14

1. Модели информационного конфликта средств поиска и обнаружения / Под ред. Ю.Л. Козирацкого. М.: Радиотехника. 2013. 232 с.
2. Патент № 2582592 (РФ), МПК G01S5/12. Способ определения координат местоположения источника радиоизлучения. / Паринов М.Л., Кулешов П.Е., Козирацкий Ю.Л., Козирацкий А.Ю. и др.; заявитель и патентообладатель ВУНЦ ВВС «ВВА». № 2014154082/07. Опубл. 27.04.2016. Бюл. № 12.
3. Паринов М.Л., Козирацкий А.Ю. и др. Оценка возможности координатометрии источника радиоизлучения подвижным приемником на основе эффекта Доплера // Радиотехника. 2017. № 9. C. 64–68.
4. Ширман Я.Д. Теоретические основы радиолокации. М.: Советское радио. 1970. 560 c.
5. Глонасс. Принципы построения и функционирования / Под ред. А.И. Петрова и В.Н. Харисова. М.: Радиотехника. 2005. 688 с.
6. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М.: Наука. 1980. 976 с.