контрольно-измерительная система радиомониторинга овч и увч диапазонов "куница"

Формула изобретения

Контрольно-измерительная система радиомониторинга ОВЧ и УВЧ диапазонов, содержащая контрольно-измерительный комплекс, включающий стационарный пост радиоконтроля с функциональным программным обеспечением, коммутатором, антенным устройством и контрольно-измерительным устройством, отличающаяся тем, что система содержит центральный контрольно-измерительный комплекс, включающий не менее трех пространственно-разнесенных стационарных постов с центральным диспетчерским пунктом управления, обслуживаемых дистанционно через каналы связи этого пункта управления, и N-количество дополнительных пространственно разнесенных контрольно-измерительных комплексов, каждый из которых содержит диспетчерский пункт управления и пространственно разнесенные стационарные посты радиоконтроля в количестве от 1 до N, обслуживаемые дистанционно через каналы связи центрального диспетчерского пункта управления или диспетчерских пунктов дополнительных комплексов, в состав которых эти посты входят; антенное устройство каждого стационарного поста состоит из двух пеленгационных антенн, размещенных в два яруса, и антенны обнаружения, при этом пеленгационная антенна первого яруса состоит из тридцати двух, а второго - из двадцати четырех расположенных по окружности неподвижных антенн, поочередно переключаемых отдельными для каждого яруса высокочастотными коммутаторами, выходы которых соединены с входами высокочастотного коммутатора переключения пеленгационных антенн, кроме того, антенное устройство содержит антенный коммутатор переключения пеленгационных антенн и антенны обнаружения, один вход которого соединен с выходом высокочастотного коммутатора переключения пеленгационных антенн, а другой - с антенной обнаружения; контрольно-измерительное устройство системы содержит устройство переноса и фильтрации, высокостабильный опорный генератор, три параллельно присоединенных к устройству переноса и фильтрации аналого-цифровых преобразователей, один из которых предназначен для преобразования в цифровую форму выделенного сигнала начальной фазы, а два других для преобразования в цифровую форму сигнала промежуточных частот различных числовых значений, при этом все три аналого-цифровывых преобразователя соединены с ЭВМ, осуществляющей управление аналого-цифровыми преобразователями, обработку поступающей на нее информации, запоминание результатов и передачу результатов по каналам связи для дальнейшей обработки на центральный диспетчерский пункт управления или на один из диспетчерских пунктов дополнительного комплекса.

Описание изобретения к патенту

Техническое решение относится к радиотехнике и может быть использовано для радиотехнического контроля частот от 30 МГц до 3 ГГц.

Из уровня техники известна многопозиционная система определения местоположения объектов, содержащая N пунктов приема, каждый из которых включает радиопеленгатор с цифровым входом, канал связи для передачи данных об угловом положении от радиопеленгатора, блок формирования команды отсчета, блок регистрации времени прихода сигналов и канал связи для передачи данных о времени прихода сигналов, а также общий для всех радиопеленгаторов блок определения координат, блок индикации местоположения объектов и блок идентификации сигналов (RU, п. 2073380, G01S 5/00, G01S 5/04).

Данная система применима только для определения местоположения источника излучения.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является стационарный пост радиоконтроля «Ирга», содержащий антенное устройство из БКАС - ИРГА и ЛПАС - ИРГА в комплекте с поворотным устройством, антенный коммутатор и контрольно-измерительный комплекс, включающий два радиоприемных устройства, блок управления, ПЭВМ, программное обеспечение «RadioScope», аналого-цифровой преобразователь и высокостабильный опорный генератор (www.irga.sut.ru).

Данное устройство позволяет производить технический анализ и определять местоположение источника излучения. Однако для определения местоположения источника излучения необходимо наличие дополнительного оборудования, что значительно усложняет процесс контролирования. Кроме того, данный пост требует круглосуточного обслуживания, то есть необходимость круглосуточного присутствия оператора, что снижает экономичность системы. Недостатком является и ограниченность зоны обслуживания. Кроме того, в данном устройстве используется медленно поворачивающая антенна, которая при повороте определяет источник излучения по максимальному сигналу. При таких поворотах антенны и в случае, когда она повернута в другую сторону, пост радиоконтроля может пропустить сигнал радиоисточника, что снижает достоверность, надежность и оперативность.

Техническим результатом данного технического решения является расширение зоны радиомониторинга за счет создания единой централизованной системы радиоконтроля на основе пространственно разнесенных конрольно-измерительных комплексов, работающих в необслуживаемом режиме и обеспечивающих оперативный контроль и высокую точность измерений электромагнитной обстановки при большой загрузке радиочастотного спектра.

Технический результат достигается тем, что контрольно-измерительная система радиомониторинга ОВЧ и УВЧ диапазонов, содержащая контрольно-измерительный комплекс, включающий стационарный пост радиоконтроля с функциональным программным обеспечением при этом, система содержит центральный контрольно-измерительный комплекс, включающий не менее трех пространственно разнесенных стационарных постов радиоконтроля с центральным диспетчерским пунктом управления, обслуживаемых дистанционно через каналы связи этого пункта управления, и N-e количество дополнительных пространственно разнесенных контрольно-измерительных комплексов, каждый из которых содержит диспетчерский пункт управления и пространственно разнесенные стационарные посты радиоконтроля в количестве от 1 до N, обслуживаемые дистанционно через каналы связи центрального диспетчерского пункта управления или диспетчерских пунктов дополнительных комплексов, в состав которых эти посты входят; антенное устройство каждого стационарного поста состоит из двух пеленгационных антенн, размещенных в два яруса, и антенны обнаружения, при этом пеленгационные антенны первого яруса состоят из тридцати двух, а второго - из двадцати четырех, расположенных по окружности, неподвижных антенн, поочередно переключаемых, отдельными для каждого яруса, высокочастотными коммутаторами, выходы которых соединены с входами коммутатора переключения пеленгационных антенн, кроме того, антенное устройство содержит антенный коммутатор переключения пеленгационных антенн и антенны обнаружения, один вход которого соединен с выходом высокочастотного коммутатора переключения пеленгационных антенн, а второй вход - с антенной обнаружения; контрольно-измерительное устройство системы содержит высокостабильный опорный генератор, три параллельно присоединенных к устройству переноса и фильтрации аналого-цифровых преобразователей, один из которых предназначен для преобразования в цифровую форму выделенного сигнала начальной фазы, а два других - для преобразования в цифровую форму сигнала промежуточных частот различных числовых значений, при этом все три аналого-цифровых преобразователя соединены с ЭВМ, осуществляющей управление аналого-цифровыми преобразователями, обработку поступающей на нее информации, запоминание результатов и передачу результатов по каналам связи для дальнейшей обработки на центральный диспетчерский пункт управления или на один из дополнительных пунктов.

Оперативный контроль и высокую точность измерений электромагнитной обстановки обеспечивают установленные на каждом посту быстро переключаемые высокочастотные коммутаторы: коммутатор неподвижных антенн и коммутатор переключения пеленгационных антенн, которые повышают точность пеленгования и обнаружения источника радиосигнала, а также антенный коммутатор переключения пеленгационных антенн и антенны обнаружения, позволяющий использовать антенну обнаружения для проведения измерений параметров радиоизлучения с повышением при этом точности измерения. Кроме того, антенный коммутатор, оперативно переключающийся между указанными антеннами, позволяет выполнять две и более задачи одновременно, например обнаружение местоположения источника сигнала на одной частоте и измерение параметров на другой, что обеспечивает оперативный контроль и высокую точность измерения при большой загрузке радиочастотного спектра. Высокая оперативность при решении поставленной задачи достигается и за счет централизованного управления и работы всех комплексов синхронно. Размещение пеленгационных антенн в два яруса придают конструктивную компактность в целом антенному устройству, а наличие 32-х неподвижных антенн на первом ярусе и 24-х на втором - это оптимальное количество антенн, способных обеспечить заданную погрешность пеленгования. Снижение погрешности измерения уровня радиосигнала до 1,5 дБ обеспечивают и три параллельно присоединенных к устройству переноса и фильтрации аналого-цифровых преобразователя, один из которых задает начальную фазу сигнала с целью определения пеленга и управления работой антенн, а два других, работающих параллельно с разными промежуточными частотами, позволяют решать две задачи и более, например анализ загрузки диапазонов частот и измерение параметра источника сигнала на определенной частоте.

На фиг.1 дана структурная схема системы радиомониторинга.

На фиг.2 - структурная схема отдельного стационарного поста.

Система радиомониторинга состоит из центрального контрольно-измерительного комплекса 1 (фиг.1), включающего центральный диспетчерский пункт управления 2 и не менее трех, например три, пространственно-разнесенных стационарных поста 3, обслуживаемых дистанционно через каналы связи центрального диспетчерского пункта, и N-e количество, например пять, пространственно разнесенных дополнительных контрольно-измерительных комплексов 4, каждый из которых содержит от одного до N пространственно разнесенных стационарных постов 3 и диспетчерский пункт управления 5. Центральный контрольно-измерительный комплекс 1 и дополнительные комплексы 4 объединены в единую сеть с помощью канала 6, например спутникового. Стационарные посты 3 дополнительных контрольно-измерительных комплексов 4 обслуживаются дистанционно через каналы связи 6 центрального диспетчерского пункта 2 или диспетчерских пунктов управления 5 дополнительных контрольно-измерительных комплексов 4, в состав которых эти посты входят. Каждый стационарный пост 3 (фиг.2) содержит антенное устройство, четыре коммутатора и контрольно-измерительное устройство.

Антенное устройство состоит из двух пеленгационных антенн 7, 8, размещенных в два яруса, и антенны обнаружения 9, представляющей собой четвертьволновой вертикальный вибратор, при этом антенна 7 первого яруса состоит из 32-х, а антенна 8 второго яруса из 24-х, расположенных по окружности, неподвижных антенн 10, например в виде полуволновых вибраторов, поочередно переключаемых высокочастотными коммутаторами 11, выходы которых соединены с входами высокочастного коммутатора 12 переключения пеленгационных антенн 7, 8. Кроме того, антенное устройство каждого поста содержит антенный коммутатор 13 переключения пеленгационных антенн 7, 8 и антенны обнаружения 9, один вход которого соединен с выходом высокочастотного коммутатора 12 переключения пеленгационных антенн, а другой вход с антенной обнаружения 9. Контрольно-измерительное устройство содержит устройство переноса и фильтрации 14, высокостабильный опорный генератор 15, три параллельно присоединенных к устройству переноса и фильтрации 14 аналого-цифровых преобразователей, один из которых 16 предназначен для преобразования в цифровую форму выделенного сигнала начальной фазы, а два других 17, 18 - для преобразования в цифровую форму сигнала промежуточных частот различных соответственно 10,7 МГц и 455 кГц числовых значений, при этом все три аналого-цифровывых преобразователя соединены с ЭВМ 19, осуществляющей управление аналого-цифровыми преобразователями, обработку поступающей на нее информации, запоминание результатов и передачу результатов по каналам связи для дальнейшей обработки информации на центральный диспетчерский пункт управления 2 или на один из дополнительных диспетчерских пунктов 5.

Система радиомониторинга работает следующим образом.

Высокочастотный сигнал от одной из неподвижных антенн 10 через высокочастотные коммутаторы 11, 12 поступает на вход антенного коммутатора 13, который служит для переключения между пеленгационной антенной 7, 8 и антенной обнаружения 9. Далее, сигнал поступает на устройство переноса и фильтрации 14, который производит предварительную обработку сигнала, а именно: предварительную селекцию высокочастотного сигнала; перенос высокочастотного сигнала в область более низких частот; выделение начальной фазы, то есть сравнение фазы высокочастотного сигнала с фазой опорного генератора 15 и, следовательно, определение направления на источник радиоизлучения. Опорный генератор 15 формирует опорную частоту для управления антенным коммутатором 13 и сравнения фазы высокочастотного сигнала в устройстве переноса и фильтрации 14. Выделенный сигнал начальной фазы поступает на аналого-цифровой преобразователь 16, где преобразуются в цифровую форму для восприятия и обработки ЭВМ 19. Сигналы промежуточных частот 455 кГц и 10,7 МГц преобразуются в цифровую форму аналого-цифровыми преобразователями 17, 18 соответственно и также поступают на ЭВМ 19, которая производит обработку сигналов и запоминание результатов. Далее сигнал по каналам связи поступает на центральный диспетчерский пункт 2 или на один из дополнительных пунктов 5.