Фазовый метод радиопеленгации

Всё чаще и чаще в нашей жизни нам приходится сталкиваться с теми или иными новыми технологиями, которые до этого не использовались вообще или использовались не очень часто. Наиболее ярким примером, в данном случае, является беспилотный летательный аппарат (БПЛА) средних и малых размеров, получивших в народе название «Дрон». В связи с резко увеличивающейся популярностью дронов сфера их применения также расширяется и очень часто выходит за рамки закона. Очень часто можно увидеть в различных информационных источниках, будь то газеты, новости или социальные сети, новости, касающиеся беспилотных летательных аппаратов, где они представляются, к сожалению, в не лучшем свете. Всё это обуславливает необходимость использования различных методов и систем обнаружения дронов. Одним из таких методов является фазовый метод радиопеленгации, речь о котором пойдет далее.

В основе фазового метода радиопеленгации лежит определение угловых координат летательного аппарата по разности фаз сигнала, полученного двумя разнесенными в пространстве антеннами.

Пусть, например, пеленгуемая цель находится в точке М (рис.1), а приемные антенны - в точках А и В.

Рис.1.Фазовый метод пеленгации (цель на плоскости).

Тогда разность фаз принимаемых сигналов будет выражаться по формуле:

P=y(Li

Л

—

^L2 ),

где L 1 - расстояние от антенны А до цели М, L 2 - расстояние от антенны В до цели М.

Учитывая, что расстояние от антенны до цели обычно много меньше, чем расстояние между антеннами, можно вывести следующее соотношение для разности фаз:

р = 27^sincr, Л где ^- база радиопеленгатора (расстояние между антеннами), а- угол между направлением на цель и нормалью к базе радиопеленгатора.

Из последнего соотношения мы можем получить значение искомого угла:

а = arcsin(:^).

Если пеленгуемая цель находится в пространстве (рис.2), то разность фаз принимаемого сигнала в точках А и В будет:

Рав = 2^^ав sin a cos р, где р- угол места цели.

Рис.2. Фазовый метод пеленгации (цель в пространстве).

В этом случае для определения азимута и угла места необходимо дополнительно измерить разность фаз в двух других точках, например, в точках A и С, расположенных на прямой, перпендикулярной к AB:

рАС = ^ ^АС cos a cos р.

Азимут и угол места пеленгуемой цели находятся при совместном решении двух последних уравнений.

На рис.3 представлена упрощенная блок-схема двухканального фазового радиопеленгатора, предназначенного для определения одной угловой координаты. Такой радиопеленгатор позволяет выдать пеленг цели через время, определяемое длительностью переходных процессов в усилителях приемника и инерционностью фазометра. В принципе такой пеленгатор допускает одноимпульсную пеленгацию, что особенно важно для случая, когда время пеленгации ограничено.

Рис.3. Блок-схема фазового радиопеленгатора: УВЧ1 и УВЧ2 -усилители высокой частоты, См1 и См2 - смесители, Г - гетеродин, УПЧ1 и

УПЧ2 - усилители промежуточной частоты, Ф – фазометр.