Un metodo di telemetria per determinare la posizione e i componenti del vettore velocità degli oggetti utilizzando segnali radio provenienti da veicoli spaziali di sistemi di radionavigazione satellitare. Metodo del telemetro Metodi di localizzazione

Sulla base della totalità dei parametri geometrici misurati, il sistema per determinare la posizione delle sorgenti EMR è suddiviso in:

· triangolazione (goniometro, radiogoniometro);

· telemetri differenziali;

· Telemetri a differenza angolare.

Il tipo e il numero delle quantità geometriche misurate determinano la struttura spaziale del sistema per determinare la posizione della sorgente EMR: il numero di punti di ricezione spazialmente separati dei segnali della sorgente EMR e la geometria della loro posizione.

Il metodo di triangolazione (goniometro, radiogoniometro) si basa sulla determinazione delle direzioni (rilevamenti) verso la sorgente EMR in due punti nello spazio utilizzando radiogoniometri distanziati alla base d (Fig. 18, a).

Riso. 18. Spiegazione del metodo di triangolazione per determinare la posizione della sorgente EMR sul piano (a) e nello spazio (b)

Se la sorgente EMR si trova su un piano orizzontale o verticale, per determinarne la posizione è sufficiente misurare due angoli di azimut μ1 e μ2 (o due angoli di elevazione). La posizione della sorgente EMR è determinata dal punto di intersezione delle linee rette O1I e O2I - due linee di posizione.

Per determinare la posizione della sorgente nello spazio, misurare gli angoli di azimut qa1 e qa2 in due punti distanziati O1 e O2 e l'angolo di elevazione qm1 in uno di questi punti o, viceversa, gli angoli di elevazione qm1 e qm2 in due punti riceventi e l'angolo di elevazione qm1 in uno di questi punti. angolo di azimut qa1 in uno di essi (Fig. 18, b).

Mediante calcolo, la distanza da uno dei punti riceventi alla sorgente può essere determinata utilizzando gli angoli misurati e il valore base noto d:

da qui uguagliamo due espressioni per h:

Quindi, la distanza dalla fonte

Il metodo della triangolazione è facile da implementare tecnicamente. Pertanto, è ampiamente utilizzato nei sistemi radio e RTR, nei sistemi di diversità radar passiva per rilevare e determinare le coordinate degli oggetti emittenti.

Uno svantaggio significativo del metodo di triangolazione è che con un aumento del numero di sorgenti EMR situate nell'area di copertura dei radiogoniometri, possono verificarsi falsi rilevamenti di sorgenti inesistenti (Fig. 19). Come si può vedere dalla Fig. 19, oltre alla determinazione delle coordinate di tre sorgenti vere I1, I2 e I3, vengono rilevate anche sei false sorgenti LI1, ..., LI6. Utilizzando il metodo di triangolazione è possibile eliminare i falsi rilevamenti ottenendo informazioni ridondanti sulle sorgenti radiogoniometriche, aumentando il numero di radiogoniometri distanziati o identificando le informazioni ricevute come appartenenti a una sorgente specifica. L'identificazione può essere effettuata confrontando i segnali ricevuti dai radiogoniometri in base alla frequenza portante, al periodo di ripetizione e alla durata dell'impulso

Riso. 19.

Ulteriori informazioni sulle sorgenti si ottengono anche attraverso l'elaborazione di correlazione incrociata di segnali ricevuti in punti distanziati nello spazio.

L'eliminazione dei falsi rilevamenti quando si utilizza il metodo di triangolazione è possibile anche ottenendo dati sulla differenza di distanze dalla sorgente di radiazione ai punti riceventi (posizioni dei radiogoniometri). Se il punto di intersezione delle linee portanti non giace sull'iperbole corrispondente alla differenza di distanza, allora è falso.

Il metodo di misurazione della differenza di portata per la determinazione della posizione si basa sulla misurazione, utilizzando RES, della differenza di distanze dalla sorgente EMR ai punti riceventi separati nello spazio da una distanza d. La posizione della sorgente sul piano si trova come punto di intersezione di due iperboli (due differenze di distanza misurate in tre punti riceventi) appartenenti a basi diverse A1A2, A2A3 (Fig. 20). I punti focali delle iperboli coincidono con le posizioni dei punti ricevitori.

Riso. 20.

La posizione spaziale delle sorgenti EMR è determinata da tre differenze di portata, misurate in tre o quattro punti di ricezione. La posizione della sorgente è il punto di intersezione di tre iperboloidi di rivoluzione.

Il metodo goniometro-differenza-telemetro per la determinazione della posizione prevede la misurazione, utilizzando RES, della differenza di distanze dalla sorgente EMR a due punti riceventi distanziati e la misurazione della direzione verso la sorgente in uno di questi punti.

Per determinare le coordinate della sorgente sull'aereo è sufficiente misurare l'azimut μ e la differenza negli intervalli della pressione arteriosa dalla sorgente ai punti riceventi. La posizione della sorgente è determinata dal punto di intersezione dell'iperbole e della retta.

Per determinare la posizione della sorgente nello spazio, è necessario misurare ulteriormente l'angolo di elevazione della sorgente EMR in uno dei punti di ricezione. La posizione della sorgente si trova come punto di intersezione dei due piani e la superficie dell'iperboloide.

Gli errori nel determinare la posizione di una sorgente EMR su un piano dipendono dagli errori nella misurazione di due quantità geometriche:

· due cuscinetti in sistemi di triangolazione;

· due differenze di portata nei diversi sistemi di telemetro;

· una differenza di rilevamento e una di portata nei sistemi a telemetro con differenza angolare.

Con una legge gaussiana centrata sulla distribuzione degli errori nel determinare le linee di posizione, il valore quadratico medio dell'errore nel determinare la posizione della sorgente è:

dove sono le varianze degli errori nel determinare le linee di posizione; r è il coefficiente di correlazione incrociata degli errori casuali nella determinazione delle linee di posizione L1 e L2; r - angolo di intersezione delle linee di posizione.

Per errori indipendenti nel determinare le linee di posizione, r = 0.

Con il metodo della triangolazione per determinare la posizione della fonte

Errore di posizione della radice quadrata media

Quando si utilizzano radiogoniometri identici

La massima precisione si avrà quando le linee di posizione si intersecano ad angolo retto (r = 90°).

Quando si valutano gli errori nel determinare la posizione di una sorgente nello spazio, è necessario considerare gli errori di misurazione di tre quantità geometriche. L'errore di posizione dipende in questo caso dall'orientamento spaziale relativo delle superfici di posizione. La massima precisione nella determinazione della posizione si avrà quando le normali alle superfici di posizione si intersecano ad angolo retto.

L'invenzione si riferisce al campo della radioingegneria, vale a dire ai sistemi di monitoraggio radio per determinare le coordinate della posizione delle sorgenti di emissione radio (ERS). Il risultato tecnico raggiunto è una riduzione dei costi dell'hardware. Il metodo proposto si basa sulla ricezione di segnali RES tramite antenne, misurando la differenza nel tempo di ricezione del segnale da RES in diversi punti nello spazio mediante la scansione di ricevitori radio, convertita in un sistema di equazioni, e si basa anche sull'uso di due identici , posti di monitoraggio radio fissi (RP), uno dei quali viene preso come principale, collegandosi ad un'altra linea di comunicazione, mentre calibra il misuratore del valore di ritardo dell'arrivo dei segnali a (RP), utilizzando apparecchiature radioelettroniche di riferimento (RES ) con parametri di segnale e coordinate di posizione noti, quindi la scansione quasi sincrona e la misurazione dei livelli di segnale a frequenze di sintonizzazione fisse specificate vengono eseguite all'RP e alla quantità di ritardo nell'arrivo dei segnali RES. Le informazioni dallo slave RP vengono trasmesse al master, dove vengono calcolati il ​​rapporto di livello e la differenza nel ritardo di arrivo dei segnali RES, tenendo conto dei risultati della calibrazione dei misuratori e di due equazioni per la posizione del RES vengono compilati, ognuno dei quali descrive un cerchio di raggio pari alla distanza dal RP al RES. Le distanze vengono determinate attraverso il rapporto tra i livelli del segnale e la differenza nel tempo di ricezione del segnale misurato all'RP utilizzando solo una coppia di antenne con azimut noto dell'asse del lobo principale e diagramma di radiazione, il lobo principale di ciascuna delle quali è situato in posizioni diverse semipiani rispetto alla linea di base e le coordinate dell'IR sono determinate mediante un metodo numerico di risoluzione delle equazioni compilate, prendendo come vere solo le coordinate relative al semipiano rispetto alla linea di base in cui si trova il lobo principale di si trova l'antenna con il livello più alto del segnale ricevuto. Il dispositivo che implementa il metodo contiene due RP identici, uno dei quali è il master, e in ciascuna stazione contiene antenne direzionali, un ricevitore radio a scansione di misurazione, un misuratore del ritardo di arrivo del segnale, un computer e un dispositivo di comunicazione collegato in un certo modo. 2 n.p. volo, 2 ill.

Disegni per il brevetto RF 2510038

L'invenzione si riferisce al campo della radioingegneria, vale a dire ai sistemi di monitoraggio radio per determinare le coordinate della posizione delle sorgenti di emissione radio (ERS), le cui informazioni non sono presenti nella banca dati (ad esempio, il servizio statale di radiofrequenza o il servizio statale di radiofrequenza servizio di supervisione delle comunicazioni). L'invenzione può essere utilizzata nella ricerca dell'ubicazione di mezzi di comunicazione non autorizzati.

Sono noti metodi per determinare le coordinate dei PRI, in cui vengono utilizzati almeno tre cercatori di direzione passivi, come stima della posizione viene preso il baricentro dell'area di intersezione degli azimut individuati sul fronte di arrivo delle onde . I principali principi di funzionamento di tali radiogoniometri sono l'ampiezza, la fase e l'interferometria. Un metodo ampiamente utilizzato è il metodo di ricerca della direzione dell'ampiezza, che utilizza un sistema di antenna che ha un diagramma di radiazione con un massimo pronunciato del lobo principale e lobi posteriori e laterali minimi. Tali sistemi di antenne includono, ad esempio, antenne log-periodiche o con caratteristica cardioide, ecc. Con il metodo dell'ampiezza, la rotazione meccanica viene utilizzata per raggiungere la posizione dell'antenna in cui il segnale di uscita ha un valore massimo. Questa direzione è considerata una direzione verso l'Iran. Gli svantaggi della maggior parte dei cercatori di direzione includono l'elevato grado di complessità dei sistemi di antenna, dei dispositivi di commutazione e la presenza di ricevitori radio multicanale, nonché la necessità di sistemi di elaborazione delle informazioni ad alta velocità.

La presenza nei distretti federali del servizio statale di radiofrequenza di posti di radiocomando interconnessi attraverso il punto centrale di una vasta rete, dotati di mezzi per ricevere segnali radio, misurare ed elaborare i loro parametri, consente di integrare le loro funzioni con i compiti di determinare le coordinate dell'ubicazione delle sorgenti radioattive le cui informazioni non sono presenti nella banca dati, senza ricorrere all'uso di radiogoniometri complessi e costosi.

Esiste un metodo noto per determinare le coordinate della posizione della RES, vengono utilizzati N, almeno quattro posti di radiocomando fissi, posizionati non sulla stessa linea retta, uno dei quali viene preso come base, collegandosi con il restanti N-1 posti per linee di comunicazione, la scansione quasi sincrona viene eseguita su tutti i posti a determinate frequenze di sintonizzazione fisse, media dei valori misurati dei livelli di segnale su ciascuna delle frequenze scansionate, e poi al palo base per ciascuno di le combinazioni C 4 N (combinazioni di N per 4) basate sul rapporto inversamente proporzionale tra i rapporti di distanza dalla postazione alla radiosorgente e il corrispondente In base alle differenze nei livelli del segnale, espressi in dB, vengono fatte tre equazioni, ciascuna di cui descrive un cerchio di rapporti uguali, in base ai parametri di due coppie qualsiasi di cui determinano il valore medio attuale della latitudine e della longitudine della posizione della sorgente di emissione radio. Lo svantaggio di questo metodo è il gran numero di postazioni di monitoraggio radio fisse.

Sono noti metodi e dispositivi radiogoniometrici (4, 5) che possono essere utilizzati per determinare le coordinate.

Il metodo (4) si basa sulla ricezione di segnali da parte di tre antenne, formando due coppie di basi di misura, misurando le differenze nei tempi di arrivo dei segnali RES e calcoli deterministici delle coordinate desiderate.

Gli svantaggi di questo metodo includono:

1) Un gran numero di antenne.

2) Il metodo non è focalizzato sull'uso di postazioni di controllo radio.

3) Le basi di misurazione per il calcolo della differenza nei tempi di arrivo dei segnali con coppie di antenne limitano significativamente la spaziatura di queste antenne, per non parlare dell'inopportunità e della grande complessità tecnica dell'implementazione del metodo.

Un radiogoniometro a distanza distanziata (5), costituito da due punti periferici, uno centrale e un unico sistema temporale, ha lo scopo di alleggerire il canale di comunicazione tra i punti. I punti periferici sono progettati per ricevere, memorizzare, elaborare segnali e trasmettere frammenti di segnale alla CPU, dove viene calcolata la differenza nel tempo di arrivo del segnale. Il sistema temporale unificato utilizza un cronista, che è un custode della scala temporale corrente (orologio) legato alla scala temporale unificata, progettato per collegare i valori del livello del segnale registrati nella memoria al valore temporale di ricezione.

Questo cercatore di direzione presenta i seguenti svantaggi:

1) Non adatto ai punti di controllo radio utilizzati nelle filiali dei distretti federali del servizio statale di radiofrequenza o del servizio statale di supervisione delle comunicazioni.

2) Un gran numero di postazioni specializzate di rilevamento della direzione (ma non di controllo radio).

3) Infondato e non divulgato (almeno fino al diagramma funzionale) l'uso di un sistema orario unificato sulla CPU e cronicizzatori sul PP, sincronizzati con il sistema orario unificato.

4) La necessità che canali radio con elevata larghezza di banda (fino a 625 Mbaud) trasmettano anche frammenti di segnali da PP1 e PP2 alla CPU.

5) Per organizzare un canale radio sono necessari dispositivi di trasmissione radio e l'ottenimento del permesso per utilizzarli in determinate condizioni operative.

Esiste un noto metodo del telemetro differenziale per determinare le coordinate di una sorgente di emissione radio e del dispositivo che la implementa (6).

Metodo basato sulla ricezione dei segnali RES da parte di quattro antenne formanti tre basi di misura indipendenti in punti A, B, C, D distanziati in modo tale che il volume della figura formata da questi punti sia maggiore di zero (V A,B, C,D >0 ). Il segnale viene ricevuto contemporaneamente da tutte le antenne; vengono misurate tre differenze temporali indipendenti t AC, t BC, t DC della ricezione del segnale da parte delle coppie di antenne che formano le basi dell'antenna di misurazione (AC), (BC) e (DC). Sulla base delle differenze temporali misurate, vengono calcolate le differenze di distanza dall'IR alle coppie di punti (A, C), (B, C), (D, C), per k-esima tripla antenne poste nei punti A, B, C a k=1, B, C, D a k=2, D, C, A a k=3, vengono calcolati i valori angolari k che caratterizzano la posizione angolare del piano di posizione utilizzando le differenze del range misurato RES k , k=1, 2, 3 rispetto alla corrispondente base di misurazione e le coordinate del punto F k appartenente al k-esimo piano della posizione RES, calcolare le coordinate richieste di RES come coordinate di il punto di intersezione di tre piani di posizione RES k , k=1, 2, 3 ciascuno dei quali è caratterizzato dalle coordinate dei punti posizione k-esimo le triple dell'antenna e i valori calcolati dell'angolo k e delle coordinate del punto F k , visualizzano i risultati del calcolo delle coordinate del RES in un determinato formato.

Questo metodo e il dispositivo che lo implementa sono più vicini a quello dichiarato, ma presentano anche una serie di svantaggi significativi:

1) La complessità dell'implementazione pratica del metodo dovuta all'impossibilità di misurare le differenze nel tempo di ricezione del segnale RES solo da parte delle antenne (nello schema a blocchi sono assenti i ricevitori radio di misura).

2) La necessità di portare i segnali RES provenienti da antenne EMD distanziate ad una distanza ottimale di 0,6-0,7 R secondo (2) in un punto, che è praticamente poco pratico da implementare.

3) È molto difficile misurare la differenza nel tempo di ricezione del segnale RES a determinate frequenze direttamente dalle antenne (senza utilizzare ricevitori radio, che non sono mostrati nello schema a blocchi).

4) Per misurare la differenza nel tempo di ricezione del segnale direttamente dalle antenne, vengono utilizzati misuratori a due ingressi.

5) La complessità dell'implementazione tecnica a causa del gran numero di computer diversi.

6) Incertezza nel costruire la superficie di posizione sotto forma di un piano perpendicolare al piano delle antenne, poiché le antenne nei punti A, B, C, D non si trovano sullo stesso piano, come evidenziato dalla condizione V A, B , C, D > 0 nelle rivendicazioni .

Il più vicino a quanto affermato è il metodo telemetro-differenza-telemetro per determinare le coordinate di una sorgente di emissione radio e il dispositivo (7) che lo implementa, adottato come prototipo.

Il metodo si basa sulla ricezione di un segnale da parte di tre antenne, misurando i valori di due differenze nei tempi di ricezione del segnale RES da parte delle antenne, misurando due valori della densità del flusso di potenza del segnale RES, e successivo elaborazione dei risultati della misurazione al fine di calcolare le coordinate del punto attraverso il quale passa la linea di posizione del RES.

Questo metodo prevede l'esecuzione delle seguenti operazioni:

Tre antenne sono poste ai vertici del triangolo ABC;

Ricevi il segnale su tutte e tre le antenne;

Si misurano due differenze nei tempi t AC e t BC di ricezione del segnale RES da parte delle antenne;

Le densità di flusso di potenza P 1 e P 2 del segnale vengono misurate nelle posizioni delle antenne 1 e 2;

Calcolare i valori delle differenze nelle portate dal RES alle coppie di antenne utilizzando le espressioni r AC =C t AC, r BC =C t BC, r AB = r AC - r BC, dove C è la velocità di propagazione dell'onda elettromagnetica;

Calcola le coordinate utilizzando la formula risultante.

In conformità con (7), il dispositivo che implementa il metodo include:

Tre antenne;

Due misuratori di differenza oraria;

Due misuratori di densità di flusso di potenza;

Unità di calcolo;

Blocco di visualizzazione.

Il prototipo presenta i seguenti svantaggi:

1) La complessità pratica dell'implementazione del metodo dovuta all'impossibilità di misurare le differenze nel tempo di ricezione del segnale RES solo da parte delle antenne (nello schema a blocchi sono assenti i ricevitori radio di misura).

2) La necessità di combinare i segnali RES provenienti da antenne distanziate di diversi chilometri in un unico punto di misurazione con misuratori a due ingressi, che è un problema significativo che non è stato risolto dagli autori del brevetto.

3) Non adattati all'attrezzatura dei posti di controllo radio (due misuratori di differenza temporale, due misuratori di flusso di potenza, un'unità di calcolo, un'unità di indicazione) disponibili nelle filiali dei distretti federali del servizio di radiofrequenza della Federazione Russa sono ridondanti , e quindi non può essere utilizzato lì.

4) Applicabile antenne riceventi può essere solo isotropo, poiché le formule per il calcolo delle coordinate non contengono i parametri dei loro schemi direzionali.

Lo scopo della presente invenzione è quello di sviluppare un metodo per determinare le coordinate della posizione di sorgenti radioattive mediante due posti di controllo radio, che consentirà di applicare questo metodo in quasi tutti i rami dei distretti federali del Servizio di radiofrequenza di la Federazione Russa.

Questo scopo viene raggiunto utilizzando le caratteristiche specificate nelle rivendicazioni, comuni al prototipo: un metodo per determinare le coordinate della posizione delle sorgenti di emissione radio, basato sulla ricezione di segnali di irraggiamento da parte di antenne, misurando i livelli e la differenza temporale di ricezione del segnale da fonti di irradiazione in diversi punti nello spazio mediante la scansione di ricevitori radio e convertiti in un sistema di equazioni e caratteristiche distintive: per determinare le coordinate della posizione del RES, vengono utilizzati due posti di controllo radio fissi identici, uno dei quali è preso come leader, collegato tra loro tramite una linea di comunicazione, il misuratore del valore di ritardo dell'arrivo dei segnali ai pali viene calibrato utilizzando RES standard con parametri di segnale e coordinate di posizione noti, quindi ai pali effettuano una scansione quasi sincrona e misurazione dei livelli del segnale a determinate frequenze di sintonizzazione fisse e la quantità di ritardo nell'arrivo dei segnali PR, quindi trasferirli al palo di base, dove calcolano il rapporto di livello e la differenza nel ritardo di arrivo dei segnali RES, tenendo conto i risultati della calibrazione dei misuratori, e compilano anche due equazioni per la posizione del RES, ciascuna delle quali descrive un cerchio con un raggio pari alla distanza dal palo al RES, e queste distanze sono determinate attraverso il rapporto del segnale livelli e la differenza nel tempo di ricezione del segnale, misurati sui pali utilizzando solo una coppia di antenne con un noto azimut dell'asse del lobo principale e direzionalità del diagramma, e le coordinate del RES sono determinate mediante un metodo numerico di risoluzione delle equazioni compilate. Il metodo inventivo è illustrato dai disegni, che mostrano:

In Fig.1 - il posizionamento di due postazioni di monitoraggio radio e la posizione del RES, E - posizione reale, Ef - fittizia; a, b - angoli di posizione dell'asse del lobo principale del fondo; AB - linea di base; AE, BE - linee di azimut aeb rispetto alla posizione reale dell'IRE; AEf, VEf - linee di azimut af e bf rispetto all'IRE fittizio;

La Figura 2 è uno schema a blocchi dell'implementazione del metodo proposto,

Il metodo proposto prevede l'effettuazione delle seguenti operazioni:

1) Calibrare il misuratore del ritardo di arrivo del segnale (SAR) ai pali utilizzando un array di RES di riferimento con parametri di segnale e coordinate di posizione noti. Ciascuna RES di riferimento deve essere situata nella zona EMD di entrambi i posti. Il loro numero e distribuzione nella zona EMD deve essere sufficiente a garantire la precisione di calibrazione specificata sia in distanza che in azimut dai pali.

2) In ogni palo vengono misurati i livelli del segnale utilizzando un ricevitore radio e il ritardo nell'arrivo dei segnali RES utilizzando un apposito misuratore, utilizzando antenne di palo con un diagramma di radiazione noto, sintonizzando il ricevitore su frequenze fisse specificate. La procedura per misurare i valori di ritardo dell'arrivo dei segnali RES viene eseguita in modo simile al passaggio 1. I risultati vengono inseriti nella banca dati del tuo computer.

3) Inviare informazioni dal computer slave al computer master tramite il canale di comunicazione del dispositivo di comunicazione.

4) Calcolare la differenza nei valori di ritardo dell'arrivo dei segnali alle antenne dei pali sia dal RES di riferimento che dal RES, tenendo conto dei risultati secondo la rivendicazione 1, e calcolare anche il rapporto dei livelli dei segnali provenienti dalle RES, misurati dai ricevitori radio delle postazioni.

5) Comporre un sistema di due equazioni che determinino la posizione dell'IRE e risolverlo numericamente utilizzando i dati del punto 4.

Le equazioni di posizione avranno quindi la forma di cerchi

dove: r a, r b sono le distanze dai pali al RES desiderato e 8 è la loro differenza (Fig. 1).

Scriviamo i quadrati dei rapporti del raggio in termini di livelli di segnale misurati come

Il rapporto dei quadrati delle distanze, determinato attraverso la differenza dei livelli di segnale misurati alle postazioni di monitoraggio radio A e B ed espressi in dB, permette di descrivere la linea di posizione del PXR, eliminando la dipendenza di questa linea di posizione dalla potenza della sorgente di emissione radio desiderata. In questo caso, dalla (3), in base alla differenza calcolata delle distanze, i quadrati delle distanze sono determinati nella forma:

E .

Poiché i cerchi si intersecano in due punti simmetrici rispetto alla linea di base (vedi Fig. 1), sorge un'ambiguità nelle coordinate dell'IRI. Per rimuovere l'ambiguità risultante, è possibile eseguire misurazioni ripetute utilizzando antenne direzionali (con un modello di fascio noto), ad esempio antenne rotanti log-periodiche o cardioidi. Ma questa opzione è associata a grandi costi in termini di tempo e alla complessità dell'automazione di tale soluzione. Nel procedimento secondo l'invenzione la determinazione delle coordinate del RES con contemporanea eliminazione dell'ambiguità viene effettuata misurando i livelli del segnale direttamente alle antenne direzionali. In questo caso, le antenne direzionali non ruotano nella direzione del segnale massimo emesso, ma deve essere nota la posizione dell'asse del suo lobo principale su entrambi i montanti, ed i lobi sono orientati in direzioni approssimativamente opposte rispetto alla base. Questa posizione degli assi dei lobi principali delle antenne è mostrata in Fig.1. La dipendenza della EMF all'uscita dell'antenna E() è correlata all'intensità del campo vicino ad essa e l'angolo che determina la posizione dell'asse del lobo principale del raggio inferiore rispetto all'azimut al PXR, può essere rappresentato come E() = Em (), dove Em è l'EMF massimo corrispondente alla direzione del lobo dell'asse principale verso la sorgente, () - una funzione che determina il diagramma dell'antenna. Ora il rapporto tra i livelli del segnale per le antenne direzionali n (a, b) può essere rappresentato in termini di rapporto tra i livelli ricevuti dalle antenne omnidirezionali n ab as, dove

E - funzione delle relazioni del DNA.

Pertanto n ab =n( a , b)/ ( a , b) ed i quadrati dei raggi (4) del sistema (1) saranno presentati nella forma:

Per risolvere il sistema di equazioni (1) e (2), tenendo conto di (5) e (6), è necessario determinare gli angoli a, b e conoscere (). Dalla Fig. 1 sono definiti come a = a - a, b = b - b, ,

dove: af = af - a, bf = bf - b, a< /2, то ИРИ находится во второй полуплоскости (ниже линии базы). При априорно снятой неопределенности расположения ИРИ относительно линии базы (например, при выполнении операции поиска ИРИ силовыми структурами) применяют ненаправленную (например, штыревую или биконическую антенны) и вычисление координат ведут по формулам (1), (2) с учетом (3) и (4).

La composizione del dispositivo dell'invenzione che implementa il metodo dell'invenzione comprende due postazioni di radiocomando identiche - RKP A e RKP B, contenenti:

1. Antenne 1, 6;

2. Ricevitori radio (RP) 2, 7;

3. Misuratori dei valori di ritardo del segnale (IVZ) 3, 8;

4. Computer 4, 9;

5. Dispositivi di comunicazione 5, 10.

Uno dei post (ad esempio, lascia che questo sia il post RKP A) è il leader. Le uscite delle antenne 1, 6 sono collegate agli ingressi dei ricevitori radio a scansione 2, 7, i computer di controllo 4, 9 sono collegati tramite connessioni bidirezionali con un dispositivo di comunicazione 5, 10, destinato alla trasmissione di informazioni, riceventi a scansione 2, 7 e metri del ritardo nell'arrivo dei segnali 3, 8, ingresso ciascuno dei quali è collegato all'uscita del corrispondente ricevitore a scansione. I segnali RES misurati dai ricevitori vengono inviati tramite comunicazione bidirezionale al computer della postazione corrispondente. Nei blocchi 3, 8, viene misurato il valore del ritardo dell'arrivo dei segnali sia da RES di riferimento per creare un file di calibrazione utilizzato nel calcolo delle coordinate, sia da segnali RES e i valori misurati vengono trasmessi su richiesta del computer al suo database . Sotto il controllo del computer postale master, tutte le informazioni dalla posta slave vengono trasmesse attraverso il canale di comunicazione del dispositivo di comunicazione 5, 10 al computer postale master. Lì le coordinate vengono calcolate utilizzando le equazioni per la posizione del RES, tenendo conto dei diagrammi di radiazione delle antenne e dei file di calibrazione. I calcoli delle coordinate vengono eseguiti utilizzando il metodo numerico delle approssimazioni successive. Pertanto, il metodo proposto consente di determinare le coordinate del RES rispetto al prototipo:

1) solo due postazioni di monitoraggio radio fisse;.

2) il segnale RES viene ricevuto solo da due antenne;

3) vengono utilizzate antenne direzionali con massimi pronunciati del diagramma di radiazione e non con un diagramma di radiazione circolare;

4) la misurazione dei valori di ritardo dell'arrivo dei segnali alle antenne dei pali viene effettuata nella posizione delle antenne con un misuratore a ingresso singolo, utilizzando non direttamente i segnali dalle uscite dell'antenna, ma utilizzando amplificati e segnali filtrati dalle uscite dei ricevitori radio;

5) il calcolo della differenza nei valori di ritardo di arrivo del segnale misurato viene effettuato non da un misuratore a due ingressi collegato all'uscita di antenne distanziate, ma su un computer della postazione principale utilizzando file di calibrazione ottenuti mediante misurazione;

6) il lobo principale di ciascuna antenna si trova in semipiani diversi rispetto alla linea di base. prendendo come vere solo le coordinate relative al semipiano relativo alla linea di base in cui si trova il lobo principale dell'antenna con il livello più alto del segnale ricevuto.

7) il calcolo delle coordinate della posizione viene effettuato utilizzando un metodo numerico;

8) quando viene rimossa a priori l'incertezza sulla posizione del RES rispetto alla linea di base, si utilizza un'antenna omnidirezionale (ad esempio un'antenna a stilo o biconica) e le coordinate vengono calcolate utilizzando le formule (1), (2) tenendo conto di (3) e (4). Ciò semplifica l'implementazione del dispositivo utilizzando il metodo proposto

Tali caratteristiche non sono state individuate né negli analoghi né nel prototipo e indicano la presenza nell'invenzione proposta di segni di novità e di un adeguato livello di ingegnosità.

Letteratura.

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2. Lipatnikov V.A., Solomatin A.I., Terentyev A.V. Radiogoniometria. Teoria e pratica. San Pietroburgo VAS, 2006 - 356 pag.

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6. Metodo del telemetro differenziale per determinare le coordinate di una sorgente di emissione radio e del dispositivo che la implementa. Brevetto RF n. 2309420. Autori: Saibel A.G., Grishin P.S.

7. Metodo telemetro-differenza-telemetro per determinare le coordinate di una sorgente di emissione radio e il dispositivo che la implementa. Brevetto RF n. 2363010, C2, pubbl. 27/10/2007 Autori: Saibel A.G., Weigel K.I.

RECLAMO

1. Un metodo per determinare le coordinate della posizione delle sorgenti di emissione radio (RS), basato sulla misurazione dei livelli e della differenza nel tempo di arrivo del segnale dalla RS alle antenne distanziate mediante scansione di ricevitori radio e convertito in un sistema di equazioni, caratterizzate dal fatto che vengono utilizzate due postazioni di monitoraggio radio fisse, una delle quali è presa come leader, collegandosi con un'altra linea di comunicazione, calibra il misuratore del valore di ritardo dell'arrivo dei segnali alle postazioni, utilizzando mezzi radioelettronici standard con parametri di segnale e coordinate di localizzazione noti, alle postazioni effettuano scansioni quasi sincrone per identificare la radiazione irradiata, quindi misurano i livelli di segnale a date frequenze di sintonia fisse e i valori di ritardo dell'arrivo dei segnali RES, trasmettendoli al palo principale, dove il rapporto di livello e la differenza nel ritardo dell'arrivo dei segnali RES vengono calcolati utilizzando i risultati della calibrazione dei contatori, e vengono anche redatte due equazioni, ciascuna delle quali descrive un cerchio con un raggio pari alla distanza dal palo al RES, e tali distanze sono determinate attraverso il rapporto tra i livelli del segnale e la differenza nei valori di ritardo di arrivo del segnale misurati ai pali utilizzando una sola coppia di antenne con azimut noto degli assi del lobo principale e schemi di radiazione, il lobo principale di ciascuno dei quali si trova in diversi semipiani rispetto alla linea di base, e le coordinate dell'IR sono determinate utilizzando un metodo numerico per risolvere le equazioni compilate, prendendo come vere solo le coordinate relative alla semipiano rispetto alla linea di base in cui si trova il lobo principale dell'antenna con il livello più alto del segnale ricevuto.

2. Dispositivo per la determinazione delle coordinate della posizione di sorgenti di emissione radio, contenente postazioni collegate da linee di comunicazione bidirezionali, comprese antenne riceventi, scanner di ricevitori radio controllati da un computer, caratterizzato dal fatto di contenere due postazioni di radiocomando identiche, una delle quali è il master, e ad ogni palo un metro l'entità del ritardo nell'arrivo del segnale, e le uscite delle antenne sono collegate agli ingressi dei ricevitori radio a scansione, il computer di controllo è collegato tramite connessioni bidirezionali al dispositivo di comunicazione, il ricevitore radio a scansione ricevitore e il misuratore del valore del ritardo di arrivo del segnale, il cui ingresso è collegato all'uscita del ricevitore a scansione.

Metodi radiotecnici di misura della traiettoria esterna

Le apparecchiature per la misurazione della traiettoria esterna, basate sul principio della radioingegneria, hanno un raggio di tracciamento maggiore e sono più universali rispetto alle apparecchiature ottiche. Ti consente di determinare non solo le coordinate angolari dell'aereo, ma anche la distanza dall'oggetto, la sua velocità, i coseni di direzione della linea di distanza, ecc.

Che spazia nei sistemi di ingegneria radiofonica si riduce alla determinazione del tempo di ritardo tD arrivo di segnali radio emessi o riflessi proporzionali alla portata

D=ct D ,

Dove Con=3×10 8 m/s - velocità di propagazione delle onde radio.

A seconda del tipo di segnale utilizzato, la definizione tD può essere effettuato misurando la fase, la frequenza o lo spostamento temporale diretto rispetto al segnale di riferimento. È stata trovata la più grande applicazione pratica impulso (temporaneo) E metodi di fase. In ciascuno di essi, la misurazione della portata può essere eseguita come indesiderata, COSÌ richiesta modo. Nel primo caso, la gamma D=ct D, nel secondo - RE=0,5 ct RE.

A metodo a impulsi senza richiesta A bordo dell'aereo e a terra sono installati timer ad alta precisione x1 E x2, sincronizzato prima del lancio (Fig. 9.5). Secondo gli impulsi tu 1 cronista x1 trasmettitore di bordo P emette segnali impulsivi con un periodo T. Dispositivo ricevente di terra Eccetera li accetta attraverso tD =D/c. Intervallo tD tra gli impulsi del cronista terrestre tu 2 e impulsi tu 1 all'uscita del ricevitore corrisponde alla portata misurata.

A richiedere il metodo a impulsi il segnale viene inviato da un trasmettitore a terra, ricevuto da un ricevitore di bordo e ritrasmesso.

Riso. 9.5. Il principio della misurazione della portata utilizzando un metodo senza impulsi.

La precisione di questi metodi aumenta con l'aumentare della frequenza degli impulsi.

Metodo delle fasi la misurazione della portata è che il ritardo del segnale è determinato dallo sfasamento tra il segnale di richiesta e quello di risposta (Fig. 9.6).

Riso. 9.6. Metodo di intervallo di fase

Il trasmettitore da terra emette vibrazioni:

u 1 =A 1 sin(w 0 t+j 0)=A 1 sinj 1 ,

Dove UN 1- ampiezza,

w0- frequenza circolare,

j0- fase iniziale,

j 1- fase di oscillazione del segnale.

L'apparecchiatura di bordo trasmette il segnale tu 1 e il ricevitore di terra riceve il segnale

u 2 =A 2 peccato=A 2 sinj 2 ,

Dove jA- sfasamento causato dal passaggio di un segnale nell'apparecchiatura, determinato mediante calcolo o esperimento.

Modifica della fase delle oscillazioni del segnale tu 2 relativamente tu 1è determinato dalla relazione:

j D =j 2 -j 1 =w 0 t D =LpD/(T 0 s),

da dove si trova l'intervallo?

Dove l0- lunghezza d'onda.

Durante la misurazione parametri di movimento angolare I metodi di ampiezza e fase sono più ampiamente utilizzati nell'ingegneria radio aeronautica.

Metodo dell'ampiezza si basa sul confronto delle ampiezze del segnale in diverse posizioni dell'antenna trasmittente o ricevente. In questo caso sono possibili due opzioni per l'implementazione dei sistemi goniometrici: misuratori di direzione dell'ampiezza e fari. Nel primo caso, il dispositivo trasmittente P si trova sull'aereo e il diagramma di radiazione del dispositivo di ricezione a terra Eccetera occupa periodicamente la posizione I o II (Fig. 9.7).

Riso. 9.7. Metodo dell'ampiezza per la misurazione dei parametri angolari

Se l'angolo UN=0, il livello del segnale in entrambe le posizioni del diagramma di radiazione sarà lo stesso. Se UN¹0, allora le ampiezze dei segnali saranno diverse e dalla loro differenza si potrà calcolare la posizione angolare dell'aereo.

Nel caso in cui le informazioni sulla posizione angolare debbano trovarsi a bordo dell'aeromobile, utilizzare faro di ampiezza. Per fare ciò, un trasmettitore viene installato a terra e viene scansionato il diagramma di radiazione dell'antenna terrestre, occupando periodicamente le posizioni I e II. Confrontando le ampiezze dei segnali ricevuti dal ricevitore di bordo, viene determinata la posizione angolare dell'aereo.

Metodo delle fasi basato sulla misurazione della differenza delle distanze dall'aereo a due punti di riferimento O1 E O2(Fig. 9.8).

Riso. 9.8. Metodo di fase per la determinazione dei parametri angolari

In questo caso, la distanza dall'oggetto R1 E R2 determinato dalla differenza di fase DJ oscillazioni armoniche emesse da una sorgente situata in punti O1 E O2. Coseno dell'angolo di direzione Q definito:

Dove IN- distanza tra i punti O1 E O2.

Un esempio di un complesso di misurazioni della traiettoria esterna utilizzato nella pratica sul campo è il sistema “Track” (Fig. 9.10). Questa apparecchiatura, sviluppata e prodotta dall'attrezzatura di misurazione SKB NTIIM, utilizza il principio di base del goniometro a coordinate.

È costituito da due teodoliti televisivi di tracciamento 1, un sistema di controllo 2, un sistema di sincronizzazione temporale unificato 3, un sistema di registrazione ed elaborazione delle informazioni 4. Il sistema "Track" consente di ricevere informazioni su coordinate, velocità, coefficiente di resistenza e anche osservare il comportamento di un oggetto sullo schermo del monitor.

Riso. 9.10. Sistema di misurazione della traiettoria esterna “Traccia”:

Teodolite televisivo 1-tracking; Sistema a 2 controlli; Sistema di sincronizzazione dell'ora a 3 unità; 4-sistemi di registrazione ed elaborazione delle informazioni

Di seguito le principali caratteristiche del sistema “Track”:

Errore nella misurazione delle coordinate angolari con un angolo di elevazione fino a 60 gradi:

Statico: 15 secondi d'arco

In dinamica: 30 secondi d'arco,

Parametri massimi di tracciamento degli oggetti

Velocità angolare - 50 gradi/sec,

Accelerazione angolare - 50 gradi/sec 2,

La frequenza di registrazione delle coordinate angolari delle immagini degli oggetti è di 25-50 fotogrammi/sec.

Il compito più importante della ricerca balistica esterna è determinare la posizione spaziale del centro di massa dell’aereo, che è determinato in modo univoco da tre coordinate spaziali. In questo caso la navigazione utilizza i concetti di superfici e linee di posizione.

Sotto superficie di posizione comprendere la posizione geometrica dei punti di localizzazione dell'aeromobile nello spazio, caratterizzata da un valore costante del parametro di navigazione misurato (ad esempio angolo di elevazione, angolo di azimut, portata, ecc.). Sotto linea di posizione, comprendere l'intersezione di due superfici di posizione.

La posizione di un punto nello spazio può essere determinata dall'intersezione di due linee di posizione, tre superfici di posizione e una linea di posizione con una superficie di posizione.

In base al tipo di parametri misurati, si distinguono i seguenti cinque metodi per determinare la posizione di un aeromobile: goniometro, telemetro, telemetro totale e differenziale e combinato.

Metodo del goniometro si basa sulla misurazione simultanea degli angoli di avvistamento degli aerei da due punti diversi. Può basarsi sia su principi di ingegneria ottica che su principi di radioingegneria.

A metodo del cineteodolite superficie di applicazione a a=costè un piano verticale e la superficie di posizione su b=cost- un cono circolare con l'apice nel punto O (Fig. 9.11, a).

Riso. 9.11. Determinazione delle coordinate dell'oggetto utilizzando il metodo del teodolite a pellicola,

a) superficie e linea di posizione, b) schema di determinazione delle coordinate

La loro intersezione determina la linea di posizione coincidente con la generatrice del cono. Pertanto, per determinare la posizione dell'aeromobile, è necessario determinare le coordinate del punto di intersezione di due linee di posizione DI 1 E DI 2(Fig. 9.11, b), ottenuto contemporaneamente da due punti di misurazione O1 E O2.

Secondo lo schema in esame, le coordinate dell'aeromobile sono determinate dalle formule:

Dove IN- distanza tra i punti di misurazione,

R- raggio della Terra in una data area.

Utilizzando metodo del telemetro le coordinate dell'aereo sono determinate dal punto di intersezione di tre superfici di posizione sferiche con raggi uguali alla portata D. In questo caso però l’incertezza nasce dal fatto che le tre sfere hanno due punti di intersezione, per eliminare i quali utilizzano ulteriori modi orientamento.

Metodo della differenza e del telemetro totale si basa sulla determinazione della differenza o della somma delle distanze dall'aereo a due punti di misurazione. Nel primo caso, la superficie di posizione è un iperboloide a due fogli e per determinare le coordinate dell'oggetto è necessario avere una stazione in più (principale). Nel secondo caso la superficie di posizione ha la forma di un ellissoide.

Metodo combinato Tipicamente utilizzato nei sistemi radar, dove la posizione dell'aereo è definita come il punto di intersezione di una superficie di posizione sferica con un raggio pari alla portata ( D=cost), posizione della superficie conica ( b=cost) e la posizione della superficie verticale ( a=cost).

Metodo Doppler la determinazione della velocità e della posizione di un aeromobile si basa sull'effetto della modifica della frequenza del segnale portante emesso dal trasmettitore e percepito dal dispositivo ricevente in base alla velocità del loro movimento relativo:

F d =¦ pr -¦ 0,

Dove F d- Frequenza Doppler,

¦ pr - frequenza del segnale ricevuto,

¦ 0 - frequenza del segnale trasmesso.

È possibile effettuare misurazioni della frequenza Doppler indesiderata O richiesta metodo. A indesiderata metodo, la velocità radiale dell'aereo alla lunghezza d'onda del segnale l0, è definito:

V r = F d l 0,

A richiesta metodo:

V r = F d l 0 /2.

Per determinare la portata, dovresti integrare i risultati della misurazione della velocità di volo nel tempo da cui si muove l'oggetto punto di partenza. Quando si calcolano le coordinate, vengono utilizzate le dipendenze per i sistemi di telemetro totali.

Gli schemi per determinare i parametri dell'aeromobile in base all'effetto Doppler sono mostrati nella Figura 9.12.

Riso. 9.12. Schema per determinare le coordinate dell'aereo utilizzando il metodo Doppler:

a) senza relè di segnale, b) con relè di segnale

Quando si eseguono misurazioni della traiettoria esterna del movimento di piccoli aerei (proiettili, artiglieria e proiettili di razzi), vengono utilizzate le stazioni radar Doppler DS 104, DS 204, DS 304 prodotte da NTIIM.

Riso. 9.13. Stazioni radar a portata Doppler

DS 104, DS 204, DS 304

Usano il metodo di interrogazione e consentono di determinare velocità su qualsiasi parte della traiettoria, coordinate attuali sul piano verticale, calcolare accelerazioni, numeri di Mach, coefficiente di resistenza, deviazioni medie e mediane della velocità iniziale in un gruppo di colpi.

Di base specifiche Le stazioni DS 304 sono le seguenti:

Calibro minimo: 5 mm,

Intervallo di velocità: 50 – 2000 m/s,

Portata: 50000 m,

Errore di misurazione della velocità - 0,1%,

Frequenza del segnale di sondaggio: 10,5 GHz,

Il livello di potenza del segnale generato è 400 mW.

Metodi di radionavigazione per determinare le coordinate, metodo del telemetro, linee di posizione, errore del metodo del telemetro.

Navigazione

Ortodromia

Posizione in superficie

Linea di posizione

Metodo del telemetro.

Questo metodo si basa sulla misurazione della distanza D tra i punti di emissione e ricezione di un segnale in base al tempo della sua propagazione tra questi punti.

Nella radionavigazione, i telemetri funzionano con un segnale di risposta attivo emesso dall'antenna del trasmettitore del transponder (Fig. 7.2, a) quando riceve un segnale di richiesta.

Se il tempo di propagazione dei segnali di richiesta t3 e della risposta t0 è lo stesso, e il tempo di formazione del segnale di risposta nel transponder è trascurabile, allora la portata misurata dall'interrogatore (radiotelemetro) è D = c(t3 + t0)/2. Il segnale riflesso può essere utilizzato anche come risposta, come avviene quando si misura la portata del radar o l'altitudine con un radioaltimetro.

Posizione in superficie Il sistema a telemetro è la superficie di una palla con raggio D. Linee di posizione Ci saranno cerchi su un piano o sfera fissa (ad esempio, sulla superficie della Terra), motivo per cui i sistemi a telemetro sono talvolta chiamati circolari. In questo caso la posizione dell'oggetto viene determinata come punto di intersezione di due linee di posizione. Poiché i cerchi si intersecano in due punti (Fig. 7.2.6), sorge un'ambiguità di riferimento, per eliminare quali ulteriori mezzi di orientamento vengono utilizzati, la cui precisione può essere bassa, ma sufficiente per una scelta affidabile di una delle due intersezioni punti. Poiché il tempo di ritardo del segnale può essere misurato con piccoli errori, il telemetro RNS consente di trovare le coordinate con elevata precisione. I metodi di telerilevamento radio iniziarono ad essere utilizzati più tardi dei metodi goniometrici. I primi campioni di telemetri radio basati su misurazioni di fase del ritardo temporale furono sviluppati in URSS sotto la guida di L. I. Mandelstam, N. D. Papaleksi e E. Ya. Shchegolev nel 1935-1937. Il metodo della misurazione degli impulsi fu utilizzato nel radar a impulsi sviluppato nel 1936-1937. sotto la guida di Yu B. Kobzarev.

Metodi di radionavigazione per la determinazione delle coordinate, metodo goniometro-telemetro, linee di posizione, errore del metodo goniometro-telemetro.

Navigazione- la scienza dei metodi e dei mezzi che assicurano la guida di oggetti in movimento da un punto all'altro dello spazio lungo traiettorie determinate dalla natura del compito e dalle condizioni per la sua attuazione.

Ortodromia- un arco di cerchio massimo, il cui piano passa per il centro del globo e due punti dati sulla sua superficie.

Nella radionavigazione, quando si trova la posizione di un oggetto, vengono introdotti i concetti di parametri di radionavigazione, superfici e linee di posizione.

Parametro di radionavigazione (RPP)è una grandezza fisica misurata direttamente dal RNS (distanza, differenza o somma di distanze, angolo).

Posizione in superficie calcolare la posizione geometrica dei punti nello spazio che hanno lo stesso valore RNP.

Linea di posizione c'è una linea di intersezione di due superfici di posizione. La posizione di un oggetto è determinata dall'intersezione di tre superfici di posizione o di una superficie e una linea di posizione.

Il metodo del telemetro per determinare la posizione e i componenti del vettore di velocità degli oggetti utilizzando segnali radio provenienti da veicoli spaziali di sistemi di radionavigazione satellitare può essere utilizzato nella radionavigazione spaziale e nella geodesia. Secondo il metodo, i segnali radio di navigazione satellitare vengono ricevuti da un dispositivo di ricezione a canale N installato sull'oggetto, le distanze dagli oggetti a ciascun satellite vengono determinate misurando gli spostamenti temporali delle sequenze di codici generate dai generatori satellitari rispetto al sequenza di codice generata dai generatori di oggetti, nonché i componenti del vettore di velocità misurando gli spostamenti di frequenza Doppler ricevuti utilizzando sistemi di tracciamento della portante. In questo caso, in un dispositivo ricevente a canali N, di cui uno è il master e gli altri sono canali slave, la differenza nelle portate è determinata tra le portate misurate dai dispositivi riceventi slave e la portata misurata dal ricevitore master, così come le differenze nei tassi di variazione delle gamme sono determinate tra le velocità di variazione delle gamme calcolate dalle misurazioni dello spostamento di frequenza Doppler dei ricevitori slave e la velocità di variazione della portata calcolata dalle misurazioni dello spostamento di frequenza Doppler del ricevitore master, quindi le differenze di intervallo doppio e le differenze di tasso di doppio intervallo vengono determinate sottraendo reciprocamente le differenze di intervallo e le differenze di tasso di variazione da ogni altro intervallo. Il risultato tecnico consiste nell'aumentare la precisione nel determinare le coordinate di posizione che compongono il vettore di velocità dell'oggetto da determinare utilizzando i segnali di navigazione del veicolo spaziale SRNS; e utilizzando segnali radio provenienti da fonti aeree terrestri di emissioni radio, nonché utilizzando emissioni radio da veicoli spaziali di altri sistemi e simulatori. 4 stipendio volo, 3 ill.

L'invenzione riguarda il campo della radionavigazione spaziale, della geodesia e può essere utilizzata per determinare le coordinate di posizione e i componenti del vettore di velocità degli oggetti. Esiste un noto metodo del telemetro differenziale Doppler per determinare le coordinate di posizione e i componenti del vettore di velocità degli oggetti dai segnali radio di navigazione di veicoli spaziali (SC) dei sistemi di radionavigazione satellitare (SRNS), basato su misurazioni delle differenze nelle distanze topocentriche tra un oggetto e due posizioni della stessa navicella spaziale di navigazione (SV) in istanti successivi nel tempo (P.S. Volosov, Yu.S. Dubenko e altri. Sistemi di navigazione satellitare per navi. Leningrado: Sudostroenie, 1976). Implementazione pratica metodo conosciuto sono il russo SRNS "Cicada" e l'americano SRNS "Transit" - sistemi di navigazione di prima generazione. In esso, l'integrazione dello spostamento di frequenza Doppler dei segnali radio ricevuti in un intervallo di tempo T da un satellite artificiale di navigazione terrestre (NES) consente di determinare il numero di lunghezze d'onda che si adattano alla differenza di distanze dal centro di fase dell'antenna del dispositivo di ricezione dell'oggetto su due posizioni del NES (due posizioni del centro di fase dell'antenna NES): dove t 1 e t 2 sono l'orario di trasmissione delle marche temporali NIS; R 1 (t 1) e R 2 (t 2) - distanze tra i centri di fase delle antenne dell'oggetto e del satellite; c è la velocità della luce; f p - frequenza del segnale ricevuto; f o - frequenza del segnale di riferimento, f p = f e f e +f io +f tr +f gr +f dr, dove
f ed è la frequenza del segnale emesso dal satellite;
f e - instabilità della frequenza del segnale emesso;
f io, f tr - spostamenti di frequenza sconosciuti causati dalla propagazione del segnale nella ionosfera, troposfera;
f gr - spostamento di frequenza sconosciuto dovuto alle forze gravitazionali;
f dr - spostamenti di frequenza sconosciuti dovuti ad altri fattori,
f o = f e f+f o ,
Dove
f o - spostamento di frequenza costante noto (distorsione di frequenza);
f - instabilità della frequenza del segnale di riferimento. Tenendo conto di quanto sopra, l'espressione assumerà la forma

Dall'espressione risulta chiaro che lo spostamento integrale della frequenza Doppler è determinato da due termini. Il primo termine riguarda gli errori di misurazione causati dalle condizioni di propagazione delle onde radio, dal campo gravitazionale terrestre, dall'instabilità della frequenza di radiazione dell'oscillatore di riferimento e da altri fattori. Entreranno nell'equazione di navigazione come incognite. Il secondo termine è una misurazione diretta della variazione dello slant range nelle lunghezze d'onda della frequenza di riferimento dell'oggetto rilevato. L'errore di addizione del sistema di tracciamento della portante (CSR), assente nell'equazione di navigazione considerata, è incluso anche nell'errore di misurazione del parametro di radionavigazione (RPP). La funzione monitorata del tempo: la portante di frequenza ha derivate di ordine elevato diverse da zero. Di conseguenza, oltre agli errori casuali (rumore), un vero servocircuito con astatismo di ordine finito presenterà errori dinamici causati dalla presenza di derivate dell'azione di ingresso di ordine superiore all'ordine dell'astatismo del sistema. La riduzione dell'errore casuale dell'anello ad aggancio di fase (PLL) del SSN richiede l'uso di un anello più inerziale feedback(restringendo la larghezza di banda del filtro passa basso), ma allo stesso tempo aumentano gli errori dinamici dell'SSR e viceversa. Esprimendo gli intervalli attraverso le coordinate di un sistema di coordinate geocentriche rettangolari, l'equazione di navigazione assume la forma
,
Dove
x 1, y 1, z 1, x 2, y 2, z 2 - coordinate del centro di fase dell'antenna satellitare ai tempi t 2 e t 1, rispettivamente;
x 0 , y 0 , z 0 sono le coordinate sconosciute del centro di fase dell'antenna dell'oggetto da determinare. Come puoi vedere, tre misurazioni delle differenze di portata in quattro posizioni consecutive del satellite in orbita permettono di determinare le coordinate dell'oggetto x 0, y 0, z 0. Durante il processo di misurazione è necessario attendere finché la portata del satellite non cambia in modo sufficiente. Il metodo di misurazione della differenza di portata mostra i suoi vantaggi a tali distanze (basi) tra le posizioni del satellite in orbita quando sono commisurate alle distanze tra il satellite e l'oggetto da determinare. In accordo con quanto sopra, gli svantaggi del metodo noto sono
errori causati da SSR;
errori dovuti all'instabilità della frequenza di radiazione del satellite e dell'oscillatore di riferimento;
errori sistematici e casuali;
scarsa precisione nel determinare le coordinate di posizione e i componenti del vettore di velocità degli oggetti quando si utilizzano satelliti satellitari in orbite medio-alte e alte. È noto anche un metodo a telemetro, che viene adottato come prototipo. L'implementazione pratica di questo metodo è l'SRNS di seconda generazione: il sistema satellitare di navigazione orbitante globale russo (GLONASS) e il sistema di posizionamento globale americano (GPS). L'equivalente geometrico dell'algoritmo finale di questo metodo di risoluzione di un problema di navigazione è la costruzione di un insieme di superfici di posizione relative ai satelliti terrestri artificiali di navigazione utilizzati (NES), il cui punto di intersezione è la posizione desiderata dell'oggetto (Su dispositivi di radionavigazione satellitare a bordo. /Ed. V.S. Shebshaevich. M.: Transport, 1988). Per risolvere un problema di navigazione, il volume minimo richiesto di dipendenze funzionali deve essere uguale al numero di parametri stimati. Determinare le coordinate della posizione di un oggetto si riduce alla risoluzione di un sistema di equazioni

Dove
R1, . . . , R 4 - risultati delle misurazioni dello slant range ottenute utilizzando un sistema di tracciamento del ritardo (DSS);
x, y, z - coordinate dell'oggetto in un sistema di coordinate geometriche rettangolari;
x 1 , y 1 , z 1 .... x 4 , y 4 , z 4 - coordinate di quattro viaggiatori trasmesse nel messaggio di navigazione;
R t è la differenza tra la portata reale dell'oggetto satellitare e quella misurata, dovuta allo spostamento della scala temporale dell'oggetto rispetto alla scala temporale del satellite;
R 1 ,..., R 4 - errori di misurazione causati dall'atmosfera, dalla ionosfera e da altri fattori. Per determinare le coordinate della posizione di un oggetto, è necessario che quattro satelliti si trovino contemporaneamente nel campo visivo dell'oggetto. Come risultato della risoluzione di questo sistema di equazioni, ne vengono determinati quattro noti: tre coordinate della posizione dell'oggetto (x, y, z) e la correzione Rt alla sua scala temporale (correzione all'orologio). Allo stesso modo, utilizzando i risultati delle misurazioni utilizzando l'SSN, vengono determinate tre componenti del vettore velocità e le correzioni alla frequenza dello standard di frequenza dell'oggetto utilizzato per generare la scala temporale:
,
Dove
- velocità di variazione delle portate (velocità radiali), misurate tramite SSN;
- componenti del vettore velocità dell'oggetto;
- componenti del vettore velocità di quattro satelliti;
- la differenza tra la velocità reale e quella misurata, dovuta alla discrepanza tra le frequenze degli standard di frequenza del satellite e dell'oggetto;
- errori di misurazione dovuti alle condizioni di propagazione delle onde radio e ad altri fattori. La misurazione della portata nell'apparecchiatura dell'oggetto viene effettuata misurando l'intervallo di tempo tra i timestamp del codice ricevuto dal satellite e il codice locale dell'oggetto. L'efficacia di questo metodo è determinata principalmente dall'errore di rumore nella misurazione RNP, poiché è l'errore di rumore che limita l'effetto di compensazione per errori altamente correlati. Per stimare l'errore di rumore, viene utilizzata l'espressione (Dispositivi di radionavigazione satellitare di bordo. /Ed. V.S. Shebshaevich. M.: Transport, 1988)

Dove
2w - misura della dispersione del rumore;
- durata dell'elemento di codice del telemetro;
c/N 0 - rapporto tra la potenza del segnale e la densità spettrale della potenza del rumore all'ingresso del ricevitore;
B CVD - CVD con larghezza di banda unidirezionale;
B IF - larghezza di banda unidirezionale del discriminatore IF;
K 1 , K 2 sono parametri costanti dipendenti dalla soluzione tecnica scelta. La misurazione dello spostamento di frequenza Doppler si basa sulla misurazione dell'incremento di portata alla frequenza portante utilizzando un CCH. Una stima dell'accuratezza della misurazione dell'incremento di portata è determinata dall'espressione per la dispersione della fase 2 f del circuito di inseguimento della portante, che ha la forma

Dove
- lunghezza d'onda portante;
B CCH è la larghezza di banda del circuito di tracciamento della portante. L'errore di rumore nella misurazione degli incrementi del campo alla frequenza portante è quasi un ordine di grandezza inferiore all'errore di rumore nella misurazione dei campi utilizzando i codici del telemetro. Il metodo di telemetria non consente, ad esempio, a causa delle differenze tra GLONASS e GPS SRNS, di usarli insieme. Pertanto, gli svantaggi del metodo noto, il prototipo, sono
errori del sistema di tracciamento dovuti al ritardo nel rapporto segnale-rumore;
errori del sistema di tracciamento della portante dal rapporto segnale-rumore;
errori causati dalle condizioni di propagazione delle onde radio nella ionosfera, nella troposfera e da altri fattori;
errori causati da uno spostamento della scala temporale dell'oggetto rispetto alle scale temporali del satellite a causa dell'instabilità delle frequenze dei generatori satellitari e del generatore di riferimento dell'oggetto;
impossibilità di condividere fonti di emissioni radio provenienti da sistemi per scopi diversi. Per eliminare il ritardo ionosferico, i metodi noti utilizzano la compensazione hardware utilizzando misurazioni a doppia frequenza e la compensazione utilizzando correzioni calcolate da dati a priori. Il metodo noto (prototipo) è caratterizzato dal seguente insieme di azioni sui segnali radionaviganti satellitari ricevuti:
ricezione da parte di un dispositivo ricevente a canale N di segnali radio a due frequenze N NIS;
determinare le distanze dall'oggetto a ciascun satellite misurando gli spostamenti temporali delle sequenze di codici generate dai generatori di satelliti rispetto alla sequenza di codici generata dal generatore di oggetti;
misurazione degli incrementi dell'intervallo misurando gli incrementi della fase della portante;
determinazione delle coordinate di posizione dell'oggetto;
determinazione delle componenti del vettore velocità dell'oggetto. Lo scopo dell'invenzione è quello di aumentare la precisione nel determinare le coordinate di posizione, i componenti del vettore di velocità dell'oggetto da determinare utilizzando i segnali radio di navigazione del veicolo spaziale SRNS e utilizzando segnali radio provenienti da fonti aeree terrestri di emissioni radio, come così come utilizzando le emissioni radio dei veicoli spaziali di altri sistemi e dei loro simulatori. L'obiettivo è raggiunto dal fatto che secondo il metodo proposto, in un dispositivo ricevente a canali N, di cui uno è il canale master e gli altri sono canali slave, la differenza di portata tra le portate misurate dai dispositivi riceventi slave e quelle misurate viene determinata la portata misurata dal dispositivo ricevente master, nonché le differenze di determinazione nei tassi di variazione dei range tra i tassi di variazione dei range calcolati dalle misurazioni degli spostamenti di frequenza Doppler dei dispositivi riceventi slave e il tasso di variazione di portata calcolata dalla misurazione dello spostamento di frequenza Doppler da parte del ricevitore master, quindi le doppie differenze di portata e le doppie differenze dei tassi di variazione delle portate vengono determinate sottraendo reciprocamente tra le differenze di portata e le differenze di velocità di cambio di range. Ulteriori differenze del metodo proposto sono le seguenti. I dispositivi host e ricevente determinano le differenze di portata tra l'oggetto e le due posizioni satellitari, determinate dall'intervallo di misurazione misurando gli incrementi di fase della portante utilizzando sistemi di sintonizzazione della frequenza ad aggancio di fase per tracciare le portanti dei segnali radio di navigazione satellitare. La determinazione delle differenze a doppia portata viene effettuata tra un oggetto e due posizioni satellitari definite da un intervallo di misurazione misurando le differenze di frequenza Doppler ricevute dai ricevitori utilizzando rilevatori di fase in quadratura, moltiplicando i loro valori medi per l'intervallo di misurazione. Il ricevitore del canale principale riceve i segnali dal simulatore di segnale satellitare. L'isolamento dei segnali con frequenze Doppler viene effettuato quadrando i segnali ricevuti e riportando poi le frequenze a quelle desiderate mediante divisori di frequenza. L'interpretazione geometrica del metodo proposto è illustrata utilizzando l'esempio di una costellazione di quattro veicoli spaziali GLONASS e un veicolo spaziale GPS, Fig. 1. Il segnale radio di navigazione del veicolo spaziale GPS ricevuto dal ricevitore è il segnale principale e il canale per ricevere i segnali dal veicolo spaziale GLONASS da parte del ricevitore è lo slave. Di conseguenza, i segnali di navigazione del veicolo spaziale GLONASS e il dispositivo di ricezione del veicolo spaziale sono schiavi. In conformità con quanto sopra

Dove
- la differenza nelle portate misurate tra ciascun veicolo spaziale GLONASS slave - utente e tra il veicolo spaziale GPS principale - utente che utilizza i codici del telemetro;
- differenze a doppio intervallo. L'interpretazione geometrica della determinazione delle coordinate e dei componenti del vettore velocità dalle differenze negli incrementi di distanza e dalle doppie differenze negli incrementi misurati utilizzando gli incrementi di fase della portante è illustrata utilizzando l'esempio di due veicoli spaziali: un veicolo spaziale master e un veicolo spaziale GLONASS slave, Fig. 2. I punti t 1 , t * , t 2 indicano le posizioni del satellite in orbita, che sono i confini delle letture dei parametri di navigazione (intervallo dimensionale). Le differenze negli incrementi dell'intervallo verranno scritte rispettivamente come segue:

Le doppie differenze negli incrementi dell'intervallo assumeranno la forma

Le differenze di distanza tra parentesi quadre del sistema di equazioni (1) mostrano i loro vantaggi, come mostrato sopra a tali distanze (basi) tra le posizioni del satellite in orbita quando sono commisurate alla distanza tra il satellite e l'oggetto che si trova determinato. Nel nostro esempio, le basi sono insignificanti. Per soddisfare questa condizione, il sistema di equazioni (2) viene trasformato in un identico sistema di equazioni per il quale questa condizione è soddisfatta:

Pertanto, dal sistema delle differenze di portata per le orbite dei satelliti con parametri orbitali identici per una costellazione di 5 satelliti, un GPS è il master, quattro GLONASS sono gli slave. I sistemi finali di equazioni per le doppie differenze negli intervalli (1) e per le doppie differenze negli incrementi di intervallo (3), espressi tramite coordinate in un sistema di coordinate geometriche rettangolari, assumono la forma
per differenze a doppio intervallo
,
Per doppie differenze negli incrementi di intervallo
;
;
,
Dove
- coordinate dei satelliti slave, trasmesse nei messaggi di navigazione rispettivamente agli istanti t 1, t 2. Allo stesso modo, utilizzando i risultati della misurazione utilizzando il SSN, vengono determinate le componenti del vettore velocità:
;
;
,
Dove
- componenti del vettore velocità NIS trasmessi nei messaggi di navigazione rispettivamente agli istanti t 1, t 2. Analizzando i sistemi di equazioni di navigazione delle doppie differenze nelle distanze (4), doppie differenze negli incrementi delle distanze (5) e delle velocità (6) utilizzando i segnali radio satellitari master e slave e i corrispondenti dispositivi di ricezione, canali, vediamo che nel Nelle equazioni vengono compensate le coordinate del satellite GPS principale e vengono compensati anche gli errori causati da discrepanze tra le scale temporali e le frequenze del GPS, GLONASS rispetto alla scala temporale e alla frequenza dell'oggetto. Se le equazioni di navigazione del metodo noto contengono errori causati dalla ionosfera e dalla troposfera, allora le equazioni del metodo proposto che utilizza differenze a doppio intervallo contengono le loro differenze. Per garantire un'elevata precisione nella risoluzione del problema della navigazione a causa del fattore geometrico di determinazione della posizione nello spazio, la posizione della navicella nello spazio viene selezionata in modo tale che una navicella sia allo zenit (fornendo un'elevata precisione nel determinare la posizione verticale), e i restanti veicoli spaziali si trovano sul piano orizzontale in direzioni che differiscono tra loro di 120 - 180 o (fornendo un'elevata precisione nella determinazione della posizione orizzontale) a seconda del numero di veicoli spaziali utilizzati. Pertanto, il metodo proposto, nonostante, ad esempio, gravi differenze tra GLONASS e GPS, nei metodi di specificazione delle effemeridi, nella disposizione dei superframe e delle strutture dei frame informativi di servizio, nella non identità dei sistemi di riferimento di coordinate spaziali utilizzati e le differenze nelle scale temporali formate da diversi standard di frequenza e di tempo, ne consentono l'uso congiunto senza portarli alla conformità richiesta, vale a dire senza alcuna modifica materiale organizzativa e modifiche al supporto matematico dei sistemi. Ricevendo segnali di radionavigazione da GLONASS e da veicoli spaziali GPS in parallelo o in sequenza, utilizzando un dispositivo di ricezione multiplex o multicanale e prendendo anche il veicolo spaziale GPS come master in una serie di misurazioni e il veicolo spaziale GLONASS come slave e viceversa in un'altra serie, è possibile determinare le coordinate e le componenti dell'oggetto vettore velocità sia nel sistema di coordinate-tempo GPS che nel sistema di coordinate-tempo GLONASS, senza renderli conformi. La condivisione dei sistemi garantirà una certa universalità delle definizioni di navigazione, affidabilità e osservazione affidabile confrontando i risultati delle definizioni per diversi sistemi per identificare casi di malfunzionamento di uno dei sistemi. L'affidabilità del supporto alla navigazione si riferisce alla capacità di un sistema di navigazione di fornire a un oggetto informazioni per determinarne la posizione in qualsiasi momento con una precisione garantita per l'area di lavoro. Per affidabilità si intende la capacità di un sistema di navigazione di rilevare deviazioni nel suo funzionamento, che portano a un deterioramento dell'accuratezza nella determinazione delle coordinate e dei componenti del vettore di velocità dell'oggetto oltre i valori consentiti specificati. Se il sistema di equazioni di navigazione delle differenze doppie del metodo proposto che utilizza misurazioni utilizzando codici telemetro (1) è essenzialmente un sistema di equazioni delle differenze di distanza, allora il sistema di equazioni di navigazione delle differenze doppie degli incrementi di distanza misurati utilizzando gli incrementi di fase della portante sul l'intervallo di misurazione (2) è un sistema di equazioni di differenze a doppio intervallo e consente anche di risolvere un problema di navigazione: determinare le coordinate della posizione e i componenti del vettore di velocità dell'oggetto. Poiché, come mostrato sopra, l'accuratezza della misurazione delle doppie differenze negli incrementi di fase alle frequenze portanti è un ordine di grandezza superiore all'accuratezza della misurazione delle differenze negli spostamenti temporali delle sequenze di codici, allora l'accuratezza della risoluzione di un problema di navigazione utilizzando gli incrementi di fase è anche superiore alla precisione della risoluzione utilizzando le differenze di intervallo. Al fine di migliorare ulteriormente la precisione della risoluzione del problema della navigazione utilizzando incrementi di fase alle frequenze portanti eliminando l'errore causato dall'SCH dalle misurazioni, vengono prodotte doppie differenze negli incrementi di portata isolando dai segnali ricevuti con frequenze pari alle differenze di frequenza Doppler utilizzando la quadratura rilevatori di fase, alle prime uscite dei quali ricevono il segnale master, e i secondi ingressi ricevono i segnali dei dispositivi riceventi slave, quindi le differenze di incremento di fase vengono determinate moltiplicando i valori medi delle differenze di frequenza Doppler per l'intervallo misurato e determinare le differenze di doppio incremento di fase mediante la loro mutua sottrazione. Quanto sopra corrisponde all'implementazione hardware, il cui schema a blocchi è mostrato in Fig. 3. L'isolamento dei segnali con frequenze Doppler quando si ricevono segnali modulati in fase con portanti soppresse viene effettuato quadrandoli e filtrandoli, quindi riportando le frequenze a quelle desiderate utilizzando divisori di frequenza. I segnali provenienti dalle uscite dei dispositivi di convoluzione, che vengono inviati ai sistemi PLL dei dispositivi riceventi in Fig. 3, nella modalità di sincronizzazione del ritardo, i codici del telemetro sono segnali significativamente a banda stretta: portanti ricostruite modulate con informazioni digitali. Gli intervalli di variazione dei valori della portante sono determinati principalmente dallo spostamento Doppler (50 kHz alle frequenze dei veicoli spaziali GPS, GLONASS) e l'ampiezza dello spettro del segnale è determinata dallo spettro delle informazioni digitali (100 Hz). I segnali PLL possono tracciare segnali corrispondenti solo ad una delle due bande laterali e quindi hanno una perdita di energia di 3 dB. Pertanto, la connessione di dispositivi per estrarre dai segnali di navigazione ricevuti pari alle differenze di frequenza Doppler del metodo proposto in Fig. 3, escludendo le seconde bande laterali, non introduce ulteriori perdite di energia. I segnali radio di navigazione satellitare ricevuti e convertiti che arrivano ai rilevatori di fase in quadratura portano già spostamenti di frequenza dovuti a instabilità dei generatori del veicolo spaziale, l'oggetto, a causa delle condizioni di propagazione delle onde radio (ionosfera, troposfera), spostamenti dovuti ai percorsi di ricezione e altri fattori. Pertanto, nel processo di isolamento delle oscillazioni con frequenze pari alle differenze di frequenza Doppler del metodo proposto, le deviazioni di frequenza elencate si compensano parzialmente a vicenda. E anche con differenze triple, il loro contributo all'accuratezza delle determinazioni di navigazione sarà insignificante. Quando si utilizzano gli incrementi di fase per risolvere il problema della navigazione, l'influenza degli incrementi di fase sulla precisione dovuta alla ionosfera, le troposfere per i punti estremi dell'intervallo di misurazione differiscono poco e vengono praticamente eliminate quando si formano le seconde differenze. Una caratteristica distintiva del metodo proposto è che quando si misurano le differenze negli incrementi di fase utilizzando oscillazioni pari alle differenze nelle frequenze Doppler, il segnale di qualsiasi sorgente di radiazioni può essere utilizzato come segnale principale: a terra, in aria o radiazione proveniente da un veicolo spaziale di altri sistemi. In questo caso, il requisito principale per il dispositivo ricevente dell'oggetto rilevato è la capacità di ricevere il segnale e convertirlo in modo tale da garantire il funzionamento del blocco dei rilevatori di fase in quadratura. Inoltre non è necessario conoscere le coordinate delle sorgenti di radiazione, i loro sistemi temporali, le instabilità di frequenza e gli incrementi di frequenza dovuti alla propagazione delle onde radio. Vengono compensati durante le misurazioni di navigazione. L'opzione più ottimale per l'implementazione hardware del metodo proposto è l'opzione in cui i segnali portanti modulati dai codici del telemetro dei simulatori vengono utilizzati come segnale principale del dispositivo ricevente dell'oggetto. I simulatori consentono di ottimizzare il tasso di variazione delle frequenze in modo specifico per ciascun tipo di sistemi di navigazione e quindi garantire il loro funzionamento ottimale in termini di ottenimento della potenziale precisione nella determinazione delle coordinate di posizione e dei componenti del vettore di velocità dell’oggetto. Caratteristiche distintive del metodo proposto:
ricezione da parte di un dispositivo di ricezione a canale N di segnali radio di navigazione da N satelliti, uno dei quali è il master e gli altri sono slave;
determinare le differenze di incremento di portata e le differenze di portata sottraendo dagli incrementi di fase della portante misurati e dagli spostamenti temporali della sequenza di codice da parte dei dispositivi riceventi slave gli incrementi di fase della portante e lo spostamento temporale della sequenza di codice misurati dal dispositivo ricevente principale;
determinare doppie differenze in intervalli di incrementi di intervalli e intervalli mediante sottrazione reciproca di differenze in doppie differenze in incrementi di fase portante e differenze in spostamenti temporali di sequenze di codici in una sequenza determinata dal fattore geometrico per determinare la posizione nello spazio;
utilizzando le differenze nelle doppie differenze negli incrementi della fase della portante per determinare le coordinate e i componenti del vettore di velocità dell'oggetto;
misurare le doppie differenze negli incrementi di portata isolando i segnali con frequenze uguali alle differenze nelle frequenze Doppler ricevute dal canale master e da ciascun canale slave del dispositivo ricevente utilizzando rilevatori di fase in quadratura, i primi ingressi dei quali ricevono segnali dal canale master e il secondo gli ingressi ricevono segnali dagli slave e moltiplicano i valori medi per intervallo di misurazione;
ricezione da parte del canale principale del dispositivo ricevente di segnali radio provenienti da fonti terrestri e aeree di emissioni radio ed emissioni radio da veicoli spaziali di altri sistemi;
utilizzo di simulatori da parte dei canali principali del dispositivo ricevente come segnale;
isolando i segnali con frequenze Doppler quando si ricevono segnali modellati in fase con portanti soppresse quadrandoli e filtrandoli, quindi riportando le frequenze a quelle desiderate utilizzando divisori di frequenza. Pertanto, il metodo proposto per determinare le coordinate di posizione e i componenti del vettore di velocità degli oggetti dai segnali radio del veicolo spaziale SRNS presenta novità, differenze significative e, se utilizzato, dà un effetto positivo consistente nell'aumentare la precisione, l'affidabilità e l'affidabilità di determinazioni di navigazione dei sistemi di radionavigazione satellitari e terrestri.