Революція в радіопеленгації: підвищення точності визначення джерел сигналів

Група вчених з Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського та Державного підприємства «Науково-дослідний інститут „ОРІОН“» здійснила прорив у галузі радіоелектроніки, розробивши унікальний метод підвищення точності визначення джерел радіовипромінювання.

Дослідження спрямоване на вирішення ключової проблеми в радіопеленгації — досягнення балансу між високою точністю вимірювань та широким діапазоном кутів однозначного визначення положення джерела сигналів. Особливо актуальним це є для бортових систем безпілотних літальних апаратів, де точність визначення джерела радіовипромінювання може мати критичне значення.

Науковці запропонували принципово новий підхід, який базується на статистичній теорії оптимізації радіотехнічних систем. Ключова інновація полягає у створенні багатоантенних радіопеленгаторів з різною конфігурацією антен: від двоантенних до шестиантенних систем.

У традиційних двоантенних системах існувало принципове протиріччя: підвищення точності вимірювань звужувало діапазон однозначних вимірювань. Вчені розробили чотирьохантенну та шестиантенну системи, які дозволяють подолати це обмеження.

Чотирьохантенний радіопеленгатор використовує дві пари антен — з вузькими та широкими діаграмами спрямованості. Це дозволяє значно розширити діапазон кутів однозначних вимірювань порівняно з класичними двоантенними системами. Шестиантенний варіант іще більше підвищує точність шляхом додавання двох каналів вимірювання різниці фаз сигналів.

Математичне моделювання показало, що запропонований метод забезпечує:

• Розширення діапазону однозначних вимірювань у 4 рази
• Підвищення точності визначення кутового положення джерела
• Можливість роботи в широкому діапазоні кутів без втрати інформативності

Експериментальні дослідження підтвердили ефективність методу. Зокрема, шестиантенний пеленгатор демонструє найвищу точність, особливо поблизу рівносигнального напрямку. Середньоквадратичні похибки вимірювання значно менші порівняно з традиційними системами.

Практичне значення розробки важко переоцінити. Такі системи можуть бути впроваджені в бортові комплекси безпілотних літальних апаратів, системи радіомоніторингу, радіонавігації та радіолокації. Особливо актуальним це є в умовах сучасних викликів, коли точність визначення джерел радіовипромінювання може мати критичне значення.

Автори дослідження зазначають, що отримані алгоритми працюють за умови повної відомості моделі сигналу. Тому перспективним напрямком подальших досліджень є розробка методів пеленгації стохастичних сигналів з частково відомими характеристиками.

Дослідження виконане за фінансової підтримки Національного фонду досліджень України у співпраці з Кембриджським університетом. Науковий внесок колективу авторів підтверджує високий рівень вітчизняної радіоелектронної науки та її потенціал у вирішенні складних технічних завдань.