×
16.05.2023
223.018.6324

Результат интеллектуальной деятельности: Способ определения плановых координат воздушного судна по измерениям пеленга неизвестного источника помехового излучения

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области радионавигации воздушных судов. Сущность способа заключается в определении координат неизвестного источника помех по измерениям его пеленга на борту воздушного судна в двух точках с координатами, измеренными спутниковой навигационной системой в условиях, когда ее работа еще не нарушена помеховым сигналом, который уверенно принимается бортовым радиопеленгатором. В дальнейшем координаты воздушного судна определяются по вычисленным координатам источника помех и измерениям его пеленга в двух точках, лежащих на одном курсе полета воздушного судна, в условиях нарушения работы ГНСС помеховым сигналом неизвестного источника помех. Техническим результатом предлагаемого изобретения является возможность определения плановых координат воздушного судна при нарушении работы ГНСС помеховым сигналом неизвестного источника помех, используя координаты местоположения этого источника, вычисленные на борту воздушного судна по измерениям пеленга этого источника помехового излучения бортовым радиопеленгатором. 2 ил.

Изобретение относится к области радионавигации воздушных судов и может быть использовано для определения плановых координат воздушных судов, оборудованных спутниковой навигационной системой, в условиях мешающего воздействии на эту систему неизвестного источника помех.

Известны системы и способы определения и слежения за местоположением подвижных объектов по сигналам глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) [1, 2], в которых текущие координаты траектории перемещения определяются на борту объекта позиционирования с помощью бортовых навигационных приемников. При этом осуществляется прием навигационных радиосигналов, излучаемых навигационными космическими аппаратами ГНСС. Для надежного определения координат необходим одновременный устойчивый прием сигналов от нескольких навигационных космических аппаратов. Однако наличие мощных источников помех приводит к искажениям результатов определения координат, либо вообще не позволяет их оценить.

Способ определения плановых координат воздушного судна по измерениям пеленга неизвестного источника помехового излучения, в открытой публикации из всех доступных источников информации не найден.

Целью предлагаемого способа является определение воздушным судном своего местоположения при появлении помехового сигнала от неизвестного источника помех, нарушающего прием сигналов от ГНСС, за счет использования информации о своем местоположении до появления помехового сигнала и информации о направлениях на источник помех, измеряемых на борту воздушного судна с использованием бортового радиопеленгатора.

В основу способа положено определение координат неизвестного источника помех по измерениям его пеленга на борту воздушного судна в двух точках с координатами, измеренными спутниковой навигационной системой в условиях, когда ее работа еще не нарушена помеховым сигналом, а сам помеховый сигнал уверенно принимается бортовым радиопеленгатором, и дальнейшее определение координат воздушного судна по вычисленным координатам источника помех и измерениям его пеленга в двух точках, лежащих на одном курсе полета воздушного судна, в условиях нарушения работы ГНСС помеховым сигналом неизвестного источника помех.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является возможность определения плановых координат воздушного судна при нарушении работы ГНСС помеховым сигналом неизвестного источника помех, используя координаты местоположения этого источника, вычисленные на борту воздушного судна по измерениям пеленга этого источника помехового излучения бортовым радиопеленгатором.

Сущность изобретения поясняется рисунками, где на фиг. 1 приведена схема, поясняющая принцип определения координат неизвестного источника помех по измерениям его пеленга на борту воздушного судна в двух точках с координатами, измеренными спутниковой навигационной системой в условиях, когда ее работа еще не нарушена помеховым сигналом, а сам помеховый сигнал уверенно принимается бортовым радиопеленгатором, а на фиг. 2 приведена схема, поясняющая принцип определения координат воздушного судна по вычисленным координатам источника помех и измерениям его пеленга в двух точках, лежащих на одном курсе полета воздушного судна, в условиях нарушения работы ГНСС помеховым сигналом неизвестного источника помех.

Способ определения плановых координат воздушного судна по измерениям пеленга неизвестного источника помехового излучения заключается в следующем.

Воздушное судно 1 в процессе полета попадает в зону излучения 3 неизвестного источника помехового излучения 2, где работа навигационной аппаратуры потребителей (НАП) ГНСС еще не нарушена помеховым излучением, а само помеховое излучение уверенно принимается бортовым радиопеленгатором воздушного судна 1.

В точке 11 воздушное судно 1 в момент времени :

- определяет свои координаты с использованием НАП ГНСС в системе координат xOy, в которой ось Oy направлена на Север, а ось Ox - на Восток;

- измеряет курс полета с использованием инерциальной навигационной системы относительно направления на Север;

- измеряет курсовой угол неизвестного источника излучения (угол в горизонтальной плоскости между направлением на неизвестный источник помехового излучения 2 и продольной осью воздушного судна 1, измеряется от продольной оси воздушного судна 1 по часовой стрелке) с использованием бортового пеленгатора.

Двигаясь с тем же курсом и, не входя в зону 4 радиоподавления НАП ГНСС неизвестным источником помехового излучения 2, в момент времени воздушное судно 1 в точке 12:

- определяет свои координаты с использованием НАП ГНСС;

- измеряет курсовой угол неизвестного источника помехового излучения с использованием бортового пеленгатора.

В точке 12 воздушное судно 1 вычисляет координаты неизвестного источника помехового излучения 2 (Фиг. 1), для чего:

- из треугольника 11-12-2 по теореме синусов вычисляется текущее радиальное удаление неизвестного источника помехового излучения от точки 12:

где - расстояние между точками 12 и 11, ;

- вычисляются текущие значения удаления неизвестного источника помехового излучения 2 от точки 12 по координатам x и y:

- вычисляются координаты неизвестного источника помехового излучения 2:

Определив координаты неизвестного источника помехового излучения 2, воздушное судно 1, в общем случае, в точке 12 может поменять курс полета на , значение которого контролируется по инерциальной навигационной системе, при этом курсовой угол неизвестного источника помехового излучения 2 составит значение , которое измеряется с использованием бортового пеленгатора.

Двигаясь с курсом воздушное судно 1 входит в зону 4 радиоподавления НАП ГНСС неизвестным источником помехового излучения 2, где определение координат с использованием НАП ГНСС становится невозможным, и в момент времени воздушное судно 1 в точке 13 (Фиг. 2):

- измеряет курсовой угол неизвестного источника помехового излучения 2 с использованием бортового пеленгатора.

В точке 13 воздушное судно 1 вычисляет свои текущие координаты (Фиг. 2), для чего:

- из треугольника 12-13-2 по теореме синусов вычисляется текущее радиальное удаление точки 13 от точки 12:

где - радиальное удаление неизвестного источника помехового излучения 2 от точки 12, которое в общем случае может быть определено

- вычисляются текущие значения радиального удаления точки 13 от точки 12 по координатам x и y:

- вычисляются текущие координаты воздушного судна 1 в точке 13:

В дальнейшем при полете воздушного судна 1 в пределах зоны 4 радиоподавления НАП ГНСС неизвестным источником помехового излучения 2 для определения текущих координат воздушного судна 1 в момент времени требуется следующая информация:

- координаты неизвестного источника помехового излучения 2, вычисленные предложенным способом;

- координаты воздушного судна 1 в предыдущий момент времени , вычисленные предложенным способом;

- значение курса полета воздушного судна 1 на интервале , измеренное инерциальной навигационной системой;

- значения курсового угла неизвестного источника помехового излучения 2 и , измеренные бортовым пеленгатором в моменты времени и соответственно.

При этом вычисления осуществляются по формулам (6)-(12), в которых индекс 2 меняется на индекс i-1, а индекс 3 меняется на индекс i.

Для примера рассмотрим результаты компьютерного моделирования предложенного способа при следующих исходных данных.

Координаты неизвестного источника помехового излучения 2:

x0=0; y0=0.

Координаты воздушного судна 1:

- в точке 11 x1=-75000 м; y1=60000 м;
- в точке 12 x2=-50000 м; y2=50000 м;
- в точке 13 x3=-30000 м; y3=25000 м.

Значения курса полета:

;

.

Значения курсового угла неизвестного источника помехового излучения 2:

;

;

;

.

В ходе моделирования считалось, что значения курса полета и курсового угла неизвестного источника помехового излучения 2 измеряются со случайной погрешностью, распределенной по нормальному закону с нулевым математическим ожиданием и среднеквадратическим отклонением, равным 0,01°.

В ходе моделирования получены:

- оценки координат неизвестного источника помехового излучения 2:

м;

м,

при этом погрешность определения координат x и y неизвестного источника помехового излучения 2 составила - 13,4 м и 3,7 м соответственно;

- оценки текущих координат воздушного судна 1 в точке 13:

м;

м,

при этом погрешность определения текущих координат x и y воздушного судна 1 составила 30 м и -50 м соответственно.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет определять плановые координаты воздушных судов, оборудованных спутниковой навигационной системой, в условиях мешающего воздействии на эту систему неизвестного источника помехового излучения, по измерениям пеленга этого источника помехового излучения бортовым радиопеленгатором.

Источники информации.

1. Патент №2490665 РФ, МПК G01S 19/42. Система определения местоположения подвижного объекта по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем / С.П. Баринов, Д.С. Непогодин (РФ); Открытое акционерное общество «Российский институт радионавигации и времени» (РФ). - №2012111956; заявлено 27.03.2012, опубл. 20.08.2013, бюл. №23. 13 с.: 3 ил.

2. Патент №2529016 РФ, МПК G01S 19/45. Способ определения местоположения подвижного объекта при навигационных измерениях / А.В. Тельный (РФ); Тыльный Андрей Викторович (РФ). - №212149512; заявлено 21.11.2012, опубл. 27.09.2014, бюл. №27. 33 с: 7 ил.

3. Патент №2020505РФ, МПК G01S 3/02. Бортовой радиопеленгатор / Л.В. Винокуров, Е.А. Елизаров (РФ); Винокуров Леонид Васильевич, Елизаров Евгений Андреевич (РФ). № 4417887; заявлено 29.04.1988, опубл. 30.09.1994. – 4 с.: 2 ил.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-5 of 5 items.
12.04.2023
№223.018.468d

Передатчик мультиполяризационных помех с повышенной энергетической эффективностью

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при разработке средств создания преднамеренных помех радиоэлектронным средствам различного функционального назначения, в частности приемным устройствам аппаратуры потребителей (АП) глобальных навигационных спутниковых систем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002772572
Дата охранного документа: 23.05.2022
12.04.2023
№223.018.4699

Полосовой усилитель мощности увч- и свч- диапазонов с автобалансировкой плеч выходного каскада с квадратурным сумматором

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в полосовых усилителях мощности ультракоротковолнового (УКВ) и сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазонов. Технический результат заключается в повышении КПД усилителя мощности УВЧ- и СВЧ-диапазонов с автобалансировкой плеч выходного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002766324
Дата охранного документа: 15.03.2022
12.04.2023
№223.018.46d7

Многодиапазонная антенная система круговой направленности на основе полуволновых вибраторов с устройствами симметрирования и согласования

Изобретение относится к области радиотехники и может быть применено в системах передачи/приема сигналов с применением нескольких передатчиков/приемников (каналов передачи/приема сигналов), работающих в различных диапазонах (разнесенных полосах) частот, в том числе в системах сотовой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002763113
Дата охранного документа: 27.12.2021
15.05.2023
№223.018.5763

Способ локальной радионавигации по сигналам несинхронизированных отечественных средств радиоэлектронного подавления глобальных навигационных спутниковых систем

Изобретение относится к области радионавигации в условиях радиоэлектронной борьбы и может быть использовано при разработке системы локальной радионавигации (ЛРН) по сигналам несинхронизированных отечественных средств радиоэлектронного подавления глобальных навигационных спутниковых систем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002770127
Дата охранного документа: 14.04.2022
16.05.2023
№223.018.632d

Навигационная аппаратура санкционированного потребителя с возможностью локальной навигации по сигналам несинхронизированных отечественных средств радиоэлектронного подавления глобальных навигационных спутниковых систем

Изобретение относится к области радионавигации в условиях радиоэлектронной борьбы. Заявленная аппаратура функционирует в условиях радиоподавления глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС), формируемого станциями радиопомех, не синхронизированных между собой и с навигационной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002771435
Дата охранного документа: 04.05.2022
Showing 71-80 of 84 items.
27.02.2020
№220.018.0656

Корреляционно-фазовый пеленгатор

Изобретение относится к области радионавигации и может быть использовано для определения угловых координат источников фазоманипулированных (ФМ) радиосигналов с известными законами кодирования при наличии радиопомех. Достигаемый технический результат – повышение отношения сигнал/помеха,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715057
Дата охранного документа: 25.02.2020
27.02.2020
№220.018.0674

Способ определения координат воздушного судна в спутниковой-псевдоспутниковой многопозиционной системе наблюдения

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах контроля воздушного пространства для определения координат воздушного судна (ВС), используя для подсветки ВС навигационные сигналы глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) и сигналы псевдоспутников (ПС)....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715059
Дата охранного документа: 25.02.2020
09.03.2020
№220.018.0aaf

Устройство компенсации прямого радиолокационного сигнала радиопередатчика в приемнике двухпозиционной радиолокационной системы

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для создания приемника радиолокационной системы (РЛС), использующей в качестве сигнала подсвета воздушных целей зондирующий радиосигнал наземного передатчика. Достигаемый технический результат - компенсация радиолокационного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716154
Дата охранного документа: 06.03.2020
30.05.2020
№220.018.222c

Способ определения координат воздушных целей в многопозиционной радиолокационной системе в условиях малого значения отношения сигнал/шум

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для определения координат воздушных целей в многопозиционной радиолокационной системе (МПРЛС) в условиях малого отношения сигнал/шум, что и является достигаемым техническим результатом. Технический результат достигается тем, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002722209
Дата охранного документа: 28.05.2020
30.05.2020
№220.018.2282

Способ определения координат наземной цели радиолокационной системой, состоящей из двух многолучевых радиопередатчиков и приемника

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для расчета двумерных координат наземной цели дальномерным методом радиолокационной системой (РЛС), состоящей из двух многолучевых радиопередатчиков с известными координатами, излучающих кодированные радиолокационные сигналы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002722224
Дата охранного документа: 28.05.2020
31.05.2020
№220.018.22d8

Устройство пространственного разделения сигналов

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в аппаратуре потребителей для разделения сигналов, излучаемых с различных направлений. Целью предлагаемого изобретения является разработка устройства пространственного разделения нескольких сигналов с известными направлениями на их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002722413
Дата охранного документа: 29.05.2020
01.07.2020
№220.018.2d7f

Симметричная вибраторная антенна с симметрирующим устройством

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к антенной технике, и может быть использовано в качестве приемопередающей антенны. Целью изобретения является создание вибраторной антенны для не горизонтального расположения с компактным симметрирующим устройством для формирования без...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002724963
Дата охранного документа: 29.06.2020
24.07.2020
№220.018.359a

Способ выпекания теста

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ выпекания теста включает помещение тестовой заготовки в предварительно нагретую нижнюю выпекающую плиту (3), опускание верхней выпекающей плиты (5) и выпекание. Перед опусканием верхней выпекающей плиты (5) происходит формование теста с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002727674
Дата охранного документа: 22.07.2020
12.04.2023
№223.018.468d

Передатчик мультиполяризационных помех с повышенной энергетической эффективностью

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при разработке средств создания преднамеренных помех радиоэлектронным средствам различного функционального назначения, в частности приемным устройствам аппаратуры потребителей (АП) глобальных навигационных спутниковых систем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002772572
Дата охранного документа: 23.05.2022
12.04.2023
№223.018.4699

Полосовой усилитель мощности увч- и свч- диапазонов с автобалансировкой плеч выходного каскада с квадратурным сумматором

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в полосовых усилителях мощности ультракоротковолнового (УКВ) и сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазонов. Технический результат заключается в повышении КПД усилителя мощности УВЧ- и СВЧ-диапазонов с автобалансировкой плеч выходного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002766324
Дата охранного документа: 15.03.2022
+ добавить свой РИД