Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Некоторые проблемы фазовой пеленгации и способы их решения 10
1.1 Неоднозначность измерения пеленга и причина ее возникновения .10
1.2 Методы преодоления неоднозначности измерения пеленга 11
1.3 Проблемы измерения пеленга при многолучевом распространении зондирующего сигнала 23
1.4 Выводы 29
Глава 2. Разработка и анализ алгоритмов формирования однозначных дискриминационных характеристик в пеленгаторах с неодинаковыми базами 31
2.1 Разработка алгоритма формирования однозначной дискриминационной характеристики в пеленгаторе с двумя базами 31
2.2 Статистический анализ фазового пеленгатора с двумя базами и фазовыми детекторами 40
2.3 Статистический анализ фазового пеленгатора с двумя базами и амплитудными детекторами 46
2.4 Разработка алгоритмов формирования однозначной дискриминационной характеристики в фазовом пеленгаторе с тремя базами 50
2.5 Статистический анализ фазового пеленгатора с тремя базами 55
2.6 Выводы 60
Глава 3. Планирование эксперимента и анализ его результатов 63
3.1 Цель эксперимента и его планирование 63
3.2 Определение характеристик пеленгатора с двумя базами и фазовыми детекторами 70
3.3 Определение характеристик пеленгатора с двумя базами и амплитудными детекторами 78
3.4 Определение характеристик пеленгатора с тремя базами 86
3.5 Сравнительный анализ пеленгаторов с двумя и тремя базами 94
3.6 Выводы 95
Глава 4. Широкополосный фазовый пеленгатор с большой областью однозначности 99
4.1 Структурная схема широкополосного пеленгатора 99
4.2 Выводы 105
Заключение 106
Приложение 109
Литература 119
- Проблемы измерения пеленга при многолучевом распространении зондирующего сигнала
- Статистический анализ фазового пеленгатора с двумя базами и фазовыми детекторами
- Определение характеристик пеленгатора с двумя базами и амплитудными детекторами
- Структурная схема широкополосного пеленгатора
Введение к работе
В радиолокации, радионавигации, комплексах радиотехнической разведки широко применяются фазовые радиопеленгаторы. Они нашли применение также в метеорологии, астрофизике и других прикладных науках. Фазовый метод определения пеленга основан на измерении разности фаз сигналов, принятых на две или более разнесенные в пространстве антенны. Электромагнитная волна, падая под углом на комплекс антенн, возбуждает в них токи с разными начальными фазами. Измерение разности этих фаз дает информацию об угле прихода радиоволны. Достоинствами таких пеленгаторов являются: простота конструкции; использование принципов моноимпульсной локации; отсутствие собственного радиоизлучения. Исследованию таких устройств посвящены работы [1 — 14].
Однако при непосредственном измерении разности фаз сигналов от антенн возникают противоречивые проблемы:
необходимо обеспечить точность измерений путем удаления антенн друг от друга на большое расстояние;
при разнесении антенн на расстояние, превышающее рабочую длину волны, возникает неоднозначность измерений, а при их сближении проявляется взаимное влияние, выражающееся в уменьшении входного сопротивления и искажении диаграммы направленности [15, 16];
для формирования узкой диаграммы направленности антенн, их габариты должны существенно превышать длину волны, что также приводит к значительному разнесению их фазовых центров и, соответственно к сужению области однозначных измерений.
Теоретическое решение этого вопроса предлагается в работах [3, 7, 14]. Практические решения предлагаются в работах [8, 9, 17 — 22].
Указанные работы обладают общим недостатком — сложностью предлагаемых структурных схем. Многие из них могут работать только в узкой полосе частот, и возникают сложности при изготовлении пеленгатора с широкой областью однозначности, когда нижняя и верхняя граница рабочего диапазона отличаются в сотни и тысячи раз.
Пеленгаторы, входящие в состав радиолокационных комплексов "Вега", "Охота", "Базис" [23 — 25] имеют хорошие характеристики по полосе рабочих частот и обладают широкой областью обзора. Но они используют амплитудный метод пеленгования, который, как известно из [8], имеет худшую точность по сравению с фазовым.
Перечисленные задачи показывают необходимость дальнейшего исследования темы однозначности измерений фазовым методом и определяют актуальность настоящей работы.
Целью данной работы является синтез и анализ алгоритмов работы физически реализуемых структурных схем фазовых радиопеленгаторов, обладающих областью однозначности в пределах от -90 до 90 и при этом позволяющим разнести антенны на расстояние, существенно превышающее рабочую длину волны, и вести работу в широкой полосе частот. Структурная схема должна позволять физическую реализацию конструкции в СВЧ и УКВ диапазонах, а верхняя граница рабочей полосы частот должна в тысячи раз превосходить нижнюю.
Направление исследований заключается в изучении возможностей синтеза фазовых радиопеленгаторов на основе алгоритмов, разработанных на кафедре космических информационных технологий МИРЭА [26].
Методами исследований являются следующие.
Синтез фазовых пеленгаторов методом, предложенным в [26].
Анализ прохождения детерминированного сигнала через предложенные структурные схемы методами, изложенными в работах СВ. Первачева, В. И. Сифорова [27, 28].
Анализ прохождения смеси случайного и детерминированного сигнала через предложенные схемы методами, изложенными в работах И.Н. Амиантова, Б. Р. Левина [6, 29].
Проведение машинного эксперимента, алгоритм которого был разработан автором на основе методов, развитых в работах Ю.А. Евсикова и В.В. Чапурского, П.В. Белова, В.Ф. Папуловского, В.Г. Блохина [30 — 33]. Программа, позволяющая выполнить моделирование работы пеленгатора выполнена на языке Object Pascal в среде Borland Delphi.
Научная новизна состоит в следующем:
предложен новый алгоритм формирования однозначной дискриминационной характеристики, имеющей форму тангенсоиды, в фазовом пеленгатора с двумя базами, существенно превышающими длину волны;
предложен новый алгоритм формирования однозначной дискриминационной характеристики, имеющей форму синусоиды, в фазовом пеленгаторе с тремя базами, существенно превышающми длину волны; данный метод исключает "ослепление" пеленгатора, когда цель находится на нулевомм пеленге;
разработан и использован новый алгоритм получения угловой информации о цели, излученный (отраженный) сигнал которой может находится в широком диапазоне частот, когда верхняя граница диапазона в тысячи раз превосходит нижнюю; при этом поиск ведется только по частоте, а обзор пространства в секторе от -90 до 90 происходит мгновенно.
На защиту выносятся следующие положения.
1. Алгоритм работы и структурная схема фазового радиопеленгатора с двумя базами и фазовыми детекторами, дискриминационная
8 характеристика которого однозначна в пределах от -90 до 90, а антенны можно разнести на расстояние, существенно превышающую длину волны.
Алгоритм работы и структурная схема фазового радиопеленгатора с двумя базами и амплитудными детекторами, дискриминационная характеристика которого однозначна в пределах от -90 до 90, а антенны можно разнести на расстояние, существенно превышающую длину волны.
Алгоритм работы и структурная схема фазового радиопеленгатора с тремя базами и амплитудными детекторами, дискриминационная характеристика которого однозначна в пределах от -90 до 90, а антенны можно разнести на расстояние, существенно превышающую длину волны.
Структурная схема модульно наращиваемого фазового радиопеленгатора, дискриминационная характеристика которого однозначна в пределах от -90 до 90, а рабочая полоса частот увеличивается в зависимости от количества угловых датчиков.
Результаты теоретического исследования флюктуационных и дискриминационных характеристик синтезированных пеленгаторов.
Программное обеспечение и результаты машинного эксперимента по пеленгации модели реального объекта.
В первой главе диссертационной работы проведен анализ существующих методов решения проблем фазовой радиопеленгации, связанных с однозначными измерениями. Из проведенного изучения следует, что известные автору из публикаций способы преодоления неоднозначности измерений угла прихода волны фазовым методом, а также способы устранения взаимного влияния антенн пеленгатора не всегда полностью решают эту задачу либо сложны по своей сути и ограничены узким диапазоном частот. Следовательно, необходимо разработать такие алгоритмы и структурные схемы, которые позволяют осуществить пространственный разнос антенн без сужения сектора однозначных измерений и вести работу в любом диапазоне длин волн.
Во второй главе приводятся алгоритмы, на базе которых синтезированы различные схемы фазовых пеленгаторов с областью однозначности дискриминационных характеристик в пределах от -90 до 90. В главе также проведен анализ прохождения детерминированных и случайных сигналов через предложенные схемы. Соотношения, полученные из рекуррентной формулы для полиномов Чебышева, позволяют построить дискриминационную характеристику в виде синусоиды или тангенсоиды.
В третьей главе разработан алгоритм машинного эксперимента по проверке соответствия теоретических и практических характеристик исследуемых конструкций. Алгоритм базируется на математических моделях сигналов и шумов, устройств, входящих в пеленгаторы, и моделях полета цели. Текст программы написан на языке Object Pascal в среде Borland Delphi с использованием методик, предложенных в [34]. По результатам эксперимента построены дискриминационные и флюктуационные характеристики пеленгаторов при разных соотношениях сигнал-шум. Дана оценка точности измерений. Сделаны и обоснованы гипотезы о нормальном распределении случайных процессов на выходе пеленгаторов. Эксперимент показал соответствие теоретических расчетов и практических данных.
В четвертой главе проведен синтез пеленгатора, который использует описанные во второй главе алгоритмы, а верхняя и нижняя границы области рабочих частот могут отличаться в сотни и тысячи раз. Такая широкополосность достигается за счет модульной наращиваемости конструкции, использования логопериодических антенн и устройства для определения частоты и реализации дискриминатора в цифровом виде. Результаты исследования этой схемы внедрены на научно-производственном предприятии "Спец-Радио".
Автор выражает благодарность доцентам кафедры КИТ МИРЭА к.т.н. Е.С. Беспалову и к.т.н. М.И. Мусянкову за ценные советы и замечания, высказанные при написании данной работы.
Проблемы измерения пеленга при многолучевом распространении зондирующего сигнала
Результирующие сигналы суммарного и разностного каналов показаны на векторной диаграмме на рис. 10. Фаза и амплитуда сигнала, прошедшего по прямому пути, определяются в суммарном канале опорным вектором Ег, имеющем нулевой фазовый сдвиг. Прямой сигнал в разностном канале будет находиться относительно опорного в фазе или противофазе (что зависит от того, как расположена цель — несколько выше или ниже равносигнальной оси), и следящая система будет стремиться свести эту ошибку к нулю. Сигнал, переотраженный от поверхности, изображается на векторных диаграммах для каждого сигнала в виде дополнительного небольшого вектора, повернутого относительно опорной фазы на угол
Так как величина отношения амплитуд прямого и переотраженного сигналов невелика (для целей, находящихся относительно рассеивающей поверхности под углами, равными ширине диаграммы направленности или превышающими ее), влияния переотраженного сигнала на опорный вектор будет проявляться в небольших изменениях его фазы и амплитуды, что не оказывает заметного воздействия на работу системы. Однако появление такого сигнала в разностном канале приводит к возникновению ложного сигнала ошибки, в результате чего следящая система будет поворачивать антенну станции до тех пор, пока этот ложный сигнал ошибки не будет скомпенсирован. Такая ошибка возникает периодически с изменением угла места.
Отношение мощностей прямого и переотраженного сигналов определяется выражением [12] где АА — ширина диаграммы направленности антенны, кт — нормированная крутизна дискриминационной характеристики системы, пе — эффективное число независимых выборок.
Усреднение производится в пределах интервала углов мест, для которого должна быть определена ошибка оЕ. Так как характер изменения этого отношения определяется структурой лепестков диаграммы направленности антенны, а коэффициент отражения и наклон поверхности для различных ее участков вблизи РЛС могут изменяться, амплитуду и фазу ошибки за счет многопутности определить трудно, но найти ее среднеквадратичные значения в разумных пределах обычно оказывается возможным.
Радиосигналы, проходя через атмосферу, неизменно флуктуируют в точке приема. Причины этих флуктуации разнообразны [51, 52]. Если путь сигнала целиком лежит в атмосфере, то локальные изменения ее показателя преломления и коэффициента поглощения или движение слоев и неоднородностей приводит к отражению, рассеянию и поглощению радиоволн, создавая хаотический процесс наложения более или менее быстрых изменений уровня сигнала на некоторую среднюю его величину. В случае движения слоев возникают рефракционные замирания. Динамика более мелких неоднородностей создает статистическую картину сравнительно быстрых флуктуации. Учет состояния воздушной среды в каждой точке трассы, конечно, невозможен, поэтому единственный путь количественного исследования этого явления — это статистическое описание.
Статистическая связь между замираниями в двух пространственно разнесенных точках описывается обычно пространственной корреляционной функцией [42]. По мере увеличения пространственного разноса статистическая связь между замираниями уменьшается, так как сигнал в каждой точке формируется во все более удаленных друг от друга областях атмосферы, в которых случайные изменения параметров все менее статистически связаны. Таким образом, пространственная корреляционная функция к(Ь) замираний сигнала есть убывающая функция пространственного разнесения Ь. Принято считать, что замирания статистически независимы, если к{Ъ) убывает до значения е -0,37 соответствующее значение Ъ - Ъм называется масштабом пространственной корреляции замираний. Очевидно, что вид функции к{Ь) и величина Ьм зависят не только от особенностей механизма распространения, но и от того, в каком направлении меняется Ь: в вертикальном, в направлении вдоль трассы или перпендикулярно к ней.
Наименьшая величина радиуса пространственной корреляции характерна для интерференционных замираний, для которых она обычно не превышает нескольких десятков длин волн (за исключением направления вдоль трассы, для которого она может быть значительно больше из-за слабого изменения разности хода между интерферирующими волнами). Это связано с очень сильным влиянием неоднородности атмосферы на длины траекторий, а, следовательно, и на фазы интерферирующих волн. Для медленных замираний радиус пространственной корреляции значительно больше, чем для быстрых.
В фазовой пеленгации существенны не только фазовые, но и амплитудные флуктуации поля. Для оценки поперечной корреляции флуктуации амплитуды в горизонтальной плоскости последовательно во времени производилась одновременная регистрация флуктуации амплитуды поля в двух точках пространства на базе, перпендикулярной направлению распространения [51]. Результаты ряда сеансов (Л- =10 см) приведены на рис. , который отображает данные о пространственном коэффициенте корреляции в зависимости от отношения длины базы к длине волны для различных сеансов наблюдения.
Статистический анализ фазового пеленгатора с двумя базами и фазовыми детекторами
Проблему неоднозначности измерений угла прихода волны можно решить используя алгоритм, основанный на рекуррентной формуле для полиномов Чебышева и предложенный в [26]. На основании этого алгоритма был синтезирован фазовый пеленгатор с двумя неодинаковыми базами, использующий для определения угла прихода волны разность длин этих баз. Так как эту разность можно сделать сравнимой с длиной волны, то область однозначности измерений будет находится в интервале от -90 до 90. Антенны при этом можно разнести на достаточно большое расстояние, что решает проблему их взаимного влияния. Увеличение длины баз и широкая область однозначности дискриминационной характеристики позволяют применять антенны с широкой диаграммой направленности, то есть более простые в конструктивном исполнении и менее габаритные. Широкий сектор обзора пространства способствует уменьшению вероятности пропуска цели, а при использовании соответствующих антенн и высокочастотных преобразователей наблюдение может вестись в УКВ и СВЧ диапазонах. Еще одним достоинством предложенного фазового пеленгатора является отсутствие необходимости в использовании АРУ, так как нормировка сигнала происходит в дискриминаторе при осуществлении деления сигналов от различных пар антенн друг на друга.
Предложены два варианта исполнения фазовых пеленгаторов, имеющих две базы, — с фазовыми детекторами и с амплитудными детекторами. Анализ прохождения детерминированного сигнала показал, что из-за отличия характеристик детекторов от идеальных, область однозначности измерений сужается в случае использования ФД на 14, а в случае использования АД — на 4. К тому же, для получения области однозначности от -90 до 90 в варианте с ФД разность баз должна составлять 0,5А,, а в варианте с АД — L В последнем случае точность измерений повышается в два раза. Таким образом, целесообразнее использовать вариант фазового пеленгатора с амплитудными детекторами.
Однако пеленгатор с двумя базами имеет два недостатка. При нахождении цели на нулевом пеленге выходное напряжение равно нулю, и неизвестно, есть ли еще излучение от цели. Дискриминационная характеристика пеленгатора формируется в результате деления одного напряжения на другое и имеет вид тангенсоиды, которая имеет большую крутизну на краях области измерений. Следовательно, при добавлении небольшого шума к знаменателю алгоритмов (5) и (8) погрешность измерений может составить значительную величину. От этих недостатков свободен пеленгатор, также синтезированный на основе рекуррентного соотношения для полиномов Чебышева и имеющий три базы и два выхода. На одном из выходов дискриминационная характеристика имеет форму синусоиды, а на другом — косинусоиды. То есть, когда на одном выходе наблюдается высокая крутизна характеристики, то на другом — высокий уровень напряжения. Анализ прохождения детерминированного сигнала через такой пеленгатор выявил еще одно преимущество перед вариантом с двумя базами. Разность расстояний между антеннами можно увеличить до Тк и повысить тем самым точность измерений. Но отказываться от конструкции с двумя базами не стоит, так как она лежит в основе пеленгатора с широкой областью рабочих частот (см. главу 4).
Статистический анализ работы всех предложенных пеленгаторов показал, что в случае воздействия непреднамеренных шумовых помех достоверные измерения возможны при отношении сигнал-шум не ниже 10 дБ. При отношении сигнал-шум 10 дБ область однозначности пеленгатора с двумя базами и фазовыми детекторам находится в пределах от -60 до 60, для пеленгатора с двумя базами и амплитудными детекторами — от -70 до 70, для пеленгатора с тремя базами — от -70 до 70. При отношении сигнал-шум 20 дБ область однозначности пеленгатора с двумя базами и фазовыми детекторам находится в пределах от -80 до 80, для пеленгатора с двумя базами и амплитудными детекторами — от -82 до 82, для пеленгатора с тремя базами — от -85 до 85. Погрешность измерений является функцией угла и при разных соотношениях сигнал-шум для всех пеленгаторов составляет от долей до десятков градусов, причем наибольшая ошибка возникает на краях области однозначности.
Проведенный теоретический анализ выявил преимущества и недостатки предложенных пеленгаторов при сравнении их друг с другом и с аналогами. Для подтверждения этих расчетов необходимо провести экспериментальную проверку.
Определение характеристик пеленгатора с двумя базами и амплитудными детекторами
Описанные выше фазовые радиопеленгаторы могут работать лишь в узком диапазоне частот. Требования современных производителей радиолокационной аппаратуры ставят условие, чтобы верхняя граница рабочего диапазона частот превосходила нижнюю не менее, чем в сотни раз. Для расширения рабочего диапазона предложенную конструкцию предлагается оснастить широкополосными антеннами, ввести дополнительные приемные каналы и устройство для определения частоты сигнала, а дискриминатор выполнить по цифровой схеме.
На рис. 54 представлен пеленгатор, область рабочих частот которого определяется в зависимости от полосы пропускания антенн и их количества. Принцип его работы заключается в том, что несколько схем, описанных в [66] и работающих в смежных диапазонах, объединяются в один блок, сигналы с их выходов оцифровываются и подаются на вход дискриминатора. В пеленгаторе используются логопериодические антенны, границы рабочих длин волн которых определяются следующим образом: для антенн 1, 2 и 3 — Х0 8А,0, Для антенн 4 и 5 — 4XQ 32Х,0, 6 и 7 — \6XQ 128Хо, и т.д., где Х0 — минимальная длниа волны. Антенны размещены на расстоянии bQ+tXo/4, где к=0, 1, (1+8 ), (9+8 ), (73+8 ), ... Такой выбор расстояний необходим для того, чтобы не выйти за пределы однозначности дискриминационной характеристики при работе на определенной частоте. При наличии 8-ми антенн область рабочих частот пеленгатора будет определяться как f0 512 f0. Пеленгатор работает Блок амплитудных детекторов, следующим образом. Сигнал, пройдя через входные цепи (ВЦ), поступает на соответствующие входы блока амплитудных детекторов (БАД). В результате на выходах БАД (рис. 53) формируются сигналы, пропорциональные синусу (Us) и косинусу (Uc) угла прихода волны. С выходов БАД сигнал подается на входы устройства выбора (УВ). Работа У В осуществляется под управлением устройства определения частоты сигнала. Частота может определяться, например, матричным приемником (МПРМ) [68]. В зависимости от частоты, определенной МПРМ, У В выбирает пару БАД (БАД1 и БАД2 или БАД2 и БАДЗ, БАДЗ и БАД4 и т.д.), сигналы на выходе которой подлежат дальнейшей обработке. Т.е., после определения частоты в работе остаются только три антенны, в полосу которых попадает частота сигнала, и расстояние между которыми позволяет сформировать однозначную дискриминационную характеристику. Затем продетектированные сигналы преобразуются в последовательность отсчетов в устройстве дискретизации (УД), работающем под управлением синхронизатора (С). Также на вход УД подаются сигналы с МПРМ, в которых содержится информация об определенной частоте. Так как матричный приемник определяет частоту сигнала поразрядно, то информация с его выхода на вход УД должна подаваться по 4-ем независимым линиям: по отдельности уровни напряжений, пропорциональные герцам, кило-, мега- и гигагерцам. Совокупность этих сигналов обозначена на рис. 54 как Uf. На каждом такте синхронизатора открывается соответствующий вход УД, напряжение на нем квантуется и подается на вход АЦП. На 1-ом и на каждых 10-ых, 11-ых и 12-ых тактах все входы УД должны быть закрыты, т.к. в это время формирователь пакета данных вносит служебную информацию. С выхода АЦП сигнал подается на вход формирователя пакета данных (ФП), который также управляется синхронизатором: на каждом 11-ом такте завершается формирование пакета данных, а на 1-ом и каждом 12-ом начинается новый пакет. Формируется пакет следующим образом: два байта признака начала пакета, по два байта на каждый из выходов БАД, по два байта на каждый из выходов МПРМ, два байта контрольной суммы и два байта признака конца пакета. Временные диаграммы сигналов синхронизатора, БАД, УД и МПРМ показаны на рис. 55 (вертикальными стрелками показано, в какой момент времени дискретизируются сигналы БАД и МПРМ). Результирующая последовательность нулей и единиц формируется как интерфейс RS-232C с целью передачи ее через последовательный порт ЭВМ. Это требование не является жестким: может использоваться любой протокол передачи данных.
Дальнейший алгоритм вычислений представлен на рис. 56. После считывания данных об уровнях сигналов на выходах фазовых детекторов и МПРМ осуществляется проверка, какой из модулей U\c+U2c или U\s+U2s \ больше с целью выбора формулы (5) или (8). После проведения вычислений по выбранной формуле решается трансцендентное уравнение (11) относительно угла приходящей волны 0. Такой метод позволяет сформировать линейную пеленгационную характеристику во всем диапазоне однозначных измерений.
Так как в основе работы широкополосного пеленгатора находится конструкция с двумя базами, то следует ожидать, что дискриминационная и флюктуационная характеристики будут аналогичны приведенным выше. Возможно некоторое ухудшение статистических параметров в связи с добавлением шумов квантования, но учитывая высокую частоту дискретизации и большую пропускную способность шин данных в современных цифровых устройствах, этими шумами можно пренебречь.
Структурная схема широкополосного пеленгатора
В работе предложены алгоритмы и основанные на них структурные схемы фазовых радиопеленгаторов, которые обладают следующими преимуществами по сравнению с известными автору аналогами: -область однозначности находится в пределах от -90 до 90 при разнесении антенн на расстояние, существенно превышающее длину волны; -алгоритм позволяет построить пеленгатор с подобными характеристиками как в УКВ, так и СВЧ диапазонах; -нет необходимости использовать систему АРУ; -модульно наращиваемая конструкция способна работать в очень широкой полосе частот. Для исследованных структурных схем проведены теоретический анализ и экспериментальная проверка, в результате которых выяснилось, что при разности длин баз, равной X, и отсутствии шумов дискриминационная характеристика однозначна в пределах от -90 до 90, при отношении сигнал-шум на входе 5 дБ достоверные измерения вести невозможно, при 10 дБ для разных схем пеленгаторов область однозначности сужается на 15 — 20, а погрешность измерений является функцией угла и составляет единицы градусов, при отношении сигнал-шум 20 дБ область однозначности сужается на 5 — 10, а погрешность измерений составляет доли градуса. Случайный сигнал на выходе распределен по нормальному закону. При использовании суммарно-разностной обработки и амплитудных детекторов вместо фазовых точность измерений повышается в два раза. Основные новые результаты, полученные в работе. 1. Разработаны алгоритм и структурная схема фазового радиопеленгатора с двумя базами и фазовыми детекторами, дискриминационная характеристика которого однозначна в пределах от -90 до 90, а антенны можно разнести на расстояние, существенно превышающую длину волны. 2. Разработаны алгоритм и структурная схема фазового радиопеленгатора с двумя базами и амплитудными детекторами, дискриминационная характеристика которого однозначна в пределах от -90 до 90, а антенны можно разнести на расстояние, существенно превышающую длину волны. 3. Разработаны алгоритм и структурная схема фазового радиопеленгатора с тремя базами и амплитудными детекторами, дискриминационная характеристика которого однозначна в пределах от -90 до 90, а антенны можно разнести на расстояние, существенно превышающую длину волны. 4. Разработана структурная схема модульно наращиваемого фазового радиопеленгатора, дискриминационная характеристика которого однозначна в пределах от -90 до 90, а рабочая полоса частот увеличивается в зависимости от количества угловых датчиков. 5. Выполнено теоретическое исследование дискриминационных и флюктуационных характеристик предложенных схем пеленгаторов, подтвердившее возможность их практического использования. 6. Создана прикладная программа, позволяющая моделировать работу пеленгатора с реальными объектами. Возможности методов, предложенных в работе позволяют решать ряд прикладных задач, связанных с определением направления прихода электромагнитной волны в диапазонах СВЧ и УКВ, как в наземных, так и в воздушных, морских и космических средствах. Достоверность и обоснованность предложенных алгоритмов и структурных схем фазовых пеленгаторов подтверждаются данными теоретического анализа и машинного эксперимента, а также результатами экспертизы по материалам патентов РФ № 2138061 и № 2169377. Результаты исследования фазовых методов пеленгации использованы на научно-производственном предприятии "Спец-Радио" в эскизном проекте по 108 теме "Отлив", выполняемой по государственному контракту № 45/2000 от 06.05.2000 г. Основные материалы работы были доложены и обсуждены на: 1. 47-й научно-технической конференции МИРЭА, г. Москва, 1997; 2. 3-й Международной конференции "Спутниковая связь", г. Москва, 1998; 3. 6-й Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов, МЭИ, г. Москва, 2000; 4. 1-ом Международном форуме "Высокие технологии оборонного комплекса", г. Москва, 2000. 5. 50-й научно-технической конференции МИРЭА, г. Москва, 2001. По результатам конкурса МИРЭА "Лучшая научная работа молодых ученых 2000 г." работа соискателя "Фазовый пеленгатор с широкой областью однозначности" заняла 1-е место. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ [58, 66, 71 — 76]. Личный вклад соискателя состоит в том, что им проведен анализ предложенных в [26] алгоритмов, в результате которого в структурные схемы пеленгаторов внесен ряд изменений. Также автором предложена схема расстановки антенн, более рациональная по сравнению с исходным вариантом; полностью разработана структурная схема широкополосного пеленгатора; проведен анализ прохождения детерминированных и случайных сигналов через схемы пеленгаторов; разработан алгоритм и написана программа машинного эксперимента на языке Object Pascal; проведен сам эксперимент и обработаны его данные.
Практическая ценность заключается в том, что разработанные в диссертации конструкции могут быть использованы в качестве наземных и бортовых средств систем радиолокации, радионавигации и радиотехнической разведки. Использование таких структурных схем позволяет мгновенно и с высокой точностью определить направление на цель или источник радиосигнала. Применение широкополосного пеленгатора позволяет решить эту задачу в различных частотных диапазонах. Простота конструкции обеспечивает более высокую надежность и низкую стоимость. Отсутствие взаимного влияния антенн также благоприятно сказывается на стоимости за счет того, что нет необходимости корректировать парциальные диаграммы направленности и увеличивать входные сопротивления. Эти устройства могут найти применение при интерферометрических исследованиях космических излучений.
