Анализ точности определения угловых координат источника радиоизлучения барражирующими беспилотными летательными аппаратами разностно-дальномерным и разностно-доплеровским способами

Постановка проблемы. На сегодняшний день актуальной является задача определения угловых координат (азимута и угла места) наземного источника радиоизлучения (ИРИ) с воздушных носителей различного типа, в том числе при расположении приемных станций на барражирующих беспилотных летательных аппаратах (БПЛА). Применение амплитудных или фазовых методов в бортовых системах радиомониторинга в широкой полосе частот ИРИ сопряжено с необходимостью размещения на борту БПЛА сложных антенных решеток, обладающих высокими массогабаритными характеристиками. При использовании амплитудного метода сложно обеспечить высокую пеленгационную чувствительность в широком диапазоне частот и высокую точность пеленгации. В связи с этим, необходим способ определения углов азимута и места ИРИ, обеспечивающий работу в широком диапазоне частот излучения ИРИ при минимальных требованиях по массогабаритным размерам и стоимости, предъявляемых к антенной системе приемного тракта бортовой системы радиомониторинга.

Цель. Разработать математическую модель оценки потенциальной точности измерения углов азимута и места наземного ИРИ бортовой системой радиомониторинга, расположенной на двух барражирующих БПЛА.

Результаты. Рассмотрено решение задачи определения углов азимута и места наземногоИРИ парой барражирующих БПЛА, осуществляющих согласованный полет по окружности относительно выбранного центра. Разработана математическая модель оценки потенциальной точности измерения углов азимута и места, на основе которой получены новые аналитические выражения для оценки потенциальной точности измерения углов с использованием границы Крамера-Рао. Доказано, что комплексное использование временны́х и частотных параметров позволяет существенно сократить время накопления данных, необходимое для достоверного определения угла места ИРИ. Приведены результаты численного моделирования для различных условий, включая высокочастотный СВЧ-диапазон, для которого показана возможность достижения субградусной точности при использовании слабонаправленных антенных систем. Установлено, что углы азимута и места ИРИ можно определить методом наименьших квадратов измеряя разности расстояний и разности доплеровских частот.

Практическая значимость. Представленные результаты оценки потенциальной точности измерения углов ИРИ могут быть использованы при проектировании перспективных систем пассивной радиопеленгации и радиомониторинга на базе малоразмерных авиационных комплексов.