Авиационный метеорологический комплекс для активных воздействий на облака

Изображения

Изобретение относится к области технических средств, используемых для активных воздействий на облака и облачные системы с целью искусственного увеличения осадков и предотвращения градобития. Сущность: авиационный метеорологический комплекс содержит размещенные на борту самолета средства активных воздействий на облака, аппаратуру для измерения параметров атмосферной среды, а также сопряженную с ней бортовую автоматизированную систему регистрации и обработки результатов измерений, систему приема и телепередачи данных, содержащую радиостанцию и подключенный к ней радиомодем, блок управления, сопряженный с бортовыми средствами активных воздействий на облака. При этом блок управления содержит процессор с цветным видеотерминалом и пультом управления. На наземной станции управления полетом и активными воздействиями размещены последовательно включенные метеорадиолокатор, вычислитель и устройство приема и телепередачи данных, включающее радиостанцию и связанный с ней радиомодем. Технический результат: повышение помехоустойчивости и достоверности обмена данными между самолетом и наземной станцией управления полетом и активными воздействиями на облака. 6 ил.

Предлагаемый комплекс относится к области технических средств, используемых для активных воздействий на облака и облачные системы с целью искусственного увеличения осадков и предотвращения градобития.

Известны различные технические средства для активных воздействий на облака и облачные системы, представляющие в основном размещенные на пунктах воздействия стационарные противоградовые ракетные комплексы, управление которыми осуществляется с командного пункта по радиоканалу как в автоматическом, так и в полуавтоматическом режиме (Бибилашвили Н.Ш., Бурцев И.И., Серегин Ю.А. Руководство по организации и проведению противоградовых работ. - Л. Гидрометеоиздат, 1981, с.37-48; патент РФ №2083999, 1997 г.). Данные системы широко применяются как у нас в стране, так и за рубежом для управления активными воздействиями на градовые облака с применением ракетной техники. Вместе с тем функциональные возможности таких систем ограничены. Так, например, при существующем составе и программном обеспечении они могут быть использованы только для управления активными воздействиями на облака с использованием стационарных ракетных пунктов воздействия.

Известен авиационный метеорологический комплекс ИЛ-18Д "Циклон", созданный на базе серийного самолета ИЛ-18Д, содержащий размещенные на борту средства активных воздействий и метеорологическое оборудование для измерения параметров атмосферной среды, а также бортовую автоматизированную систему для регистрации и обработки измерений на борту (Многоцелевой самолет - метеолаборатория ИЛ-18Д "Циклон". Проспект ВДНХ - г.Обнинск, ВНИИГМИ-МЦД - 7 с.). Данный авиационный метеорологический комплекс предназначен для проведения научных исследований атмосферных процессов и отработки методики по искусственному вызыванию осадков в интересах народного хозяйства. В состав научно-исследовательской аппаратуры входит большой комплекс измерительной аппаратуры. В салонах самолета размещены 19 стендов с 34 рабочими местами для членов научного экипажа. В качестве средств активных воздействий на облака используются системы автоматического отстрела пиропатронов АСО-2И и КДС-155, а также системы дозированного выброса в атмосферу реагента, например гранул твердой углекислоты.

Наряду с преимуществами данный комплекс имеет ряд существенных недостатков, которые заключаются в том, что комплекс предназначен в основном для проведения исследовательских работ. Он не обеспечивает автоматическое управление средствами активных воздействий, поскольку предназначен для регистрации и автоматизированной обработки измерений параметров атмосферы бортовыми приборами. По этой причине технически невозможно воздействовать на градовые облака из-за отсутствия радиолокационных данных по площадкам засева, которые могут быть получены только с наземных радиолокационных станций. В этой связи активные воздействия осуществляются только на дождевые облака с целью увеличения осадков. При этом отстрел пироэлементов осуществляется в вершину облака при движении самолета над верхней кромкой, а определение зоны внесения реагента и оценка результатов воздействия осуществляются визуально. Указанные недостатки ограничивают сферу применения комплекса и снижают эффективность его применения для активных воздействий на облака и облачные системы различных типов.

Известны также комплексы для активных воздействий на облака (патенты РФ №№2084922, 2111646, 2172969, 2213984 и другие).

Из известных комплексов наиболее близким к предлагаемому является "Авиационный метеорологический комплекс для активных воздействий на облака" (патент РФ №2213984, G 01 W 1/08, 2002), который и выбран в качестве прототипа.

Указанный комплекс содержит размещенные на борту самолета средства активных воздействий и аппаратуры для измерения параметров атмосферной среды, а также сопряженную с ней бортовую автоматизированную систему регистрации и обработки результатов измерений. На борту также размещены система приема и телепередачи данных, содержащая радиостанцию и радиомодем, блок управления бортовыми средствами активных воздействий на облака. Блок управления содержит процессор с цветным видеотерминалом и пультом управления. Авиационный метеорологический комплекс содержит также наземную станцию управления полетом и активными воздействиями, включающую метеорадиолокатор и связанный с ним функциональный вычислитель, к выходу которого подключена система приема и телепередачи данных.

Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости и достоверности обмена данными между самолетом и наземной станцией управления полетом и активными воздействиями по дуплексному радиоканалу с использованием сложных сигналов с фазовой манипуляцией.

Поставленная задача решается тем, что в авиационном метеорологическом комплексе для активных воздействий на облака, содержащем размещенные на борту самолета средства активных воздействий, аппаратуру для измерения параметров атмосферной среды, а также сопряженную с ней бортовую автоматизированную систему регистрации и обработки результатов измерений, систему приема и телепередачи, блок управления, сопряженный с бортовыми средствами активных воздействий на облака, при этом блок управления содержит процессор с цветным видеотерминалом и пультом управления, к первому и второму входу процессора подключены соответственно система приема и телепередачи данных и спутниковый определитель координат, а к третьему его входу подключен выход бортовой автоматизированной системы регистрации и обработки результатов измерений, каждый управляющий выход процессора подключен к соответствующему каналу управления, содержащему размещенные последовательно цифроаналоговый преобразователь и усилитель мощности, выход усилителя мощности каждого канала управления подключен к входу исполнительного механизма соответствующего средства активного воздействия, размещенные на наземной станции управления полетом и активными воздействиями последовательно включенные метеорадиолокатор, вычислитель и устройство приема и телепередачи данных, система приема и телепередачи данных, размещенная на борту самолета, содержит последовательно включенные первый задающий генератор, первый фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с первым выходом процессора, первый смеситель, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилитель первой промежуточной частоты wпр1, первый усилитель мощности, первый элемент развязки, вход-выход которого связан с первой приемопередающей антенной, второй усилитель мощности, второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, первый усилитель второй промежуточной частоты w пр2 первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, первый полосовой фильтр и первый фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, а выход является выходом системы приема и телепередачи данных и подключен к процессору, система приема и телепередачи данных, размещенные на наземной станции управления полетом и активными воздействиями, содержит последовательно включенные второй задающий генератор, второй фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом вычислителя, третий смеситель, второй вход которого соединен с выходом третьего гетеродина, усилитель промежуточной частоты wпр, третий усилитель мощности, второй элемент развязки, вход-выход которого связан со второй приемопередающей антенной, четвертый усилитель мощности, четвертый смеситель, второй вход которого соединен с выходом четвертого гетеродина, второй усилитель второй промежуточной частоты wпр2, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом третьего гетеродина, второй полосовой фильтр и второй фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом четвертого гетеродина, а выход является выходом системы приема и телепередачи данных и подключен к вычислителю, причем частоты wГ1, и w Г2 первого и второго, третьего и четвертого гетеродинов разнесены на вторую промежуточную частоту

w Г2-wГ1=wпр2 ,

система приема и телепередачи данных, размещенная на борту самолета, излучает сложные сигналы с фазовой манипуляцией на частоте w1=wпр1 =wГ2, а принимает на частоте w 2=wпр=wГ1, система приема и телепередачи данных, размещенная на наземной станции управления полетом и активными воздействиями, наоборот, излучает сложные сигналы на частоте w2, а принимает на частоте w1.

Структурная схема комплекса представлена на фиг.1. Структурная схема системы приема и телепередачи данных, размещенной на борту самолета, представлена на фиг.2. Структурная схема приема и телепередачи данных, размещенной на наземной станции управления полетом и активными воздействиями, представлена на фиг.3. Настоящая диаграмма, иллюстрирующая преобразование сигналов по частоте, изображена на фиг.4. Временные диаграммы, поясняющие работу систем приема и телепередачи данных, изображены на фиг.5 и 6.

Авиационный метеорологический комплекс для активных воздействий на облака содержит размещенные на борту самолета 1 аппаратуру 2 для измерения параметров атмосферной среды и сопряженную с ней бортовую автоматизированную систему 3 для регистрации и обработки результатов измерений, а также наземную станцию 23 управления полетом и активными воздействиями.

На борту самолета размещены также последовательно включенные системы 4 приема и телепередачи данных, содержащая радиостанцию 5 и подключенный к ней радиомодем 6, бортовой блок 7 управления активными воздействиями и бортовые средства 8, 9 и 10 активных воздействий на облака. Количество и состав средств воздействия могут быть различными в зависимости от применяемой технологии. В данном случае на борту самолета размещены бортовая ракетная пусковая установка 8, система 9 автоматического отстрела пиропатронов и устройство 10 для внесения гранул твердой углекислоты в облачную среду.

Блок 7 управления средствами активных воздействий содержит процессор 11 с цветным видеотерминалом (не показан) и пульт 12 управления. К первому управляющему выходу процессора 11 последовательно подключены цифроаналоговый преобразователь 13 и усилитель 14 мощности, связанный с исполнительным механизмом 15 управления ракетной пусковой установкой 8. Ко второму управляющему выходу процессора 11 подключены аналогично второй цифроаналоговый преобразователь 16 и второй усилитель 17 мощности, подключенный своим выходом к входу исполнительного механизма 18 системы 9 автоматического отстрела пиропатронов. И, наконец, к третьему управляющему выходу процессора 11 последовательно подключены третий цифроаналоговый преобразователь 19 и третий усилитель 20 мощности, подключенный, в свою очередь, к исполнительному механизму 21 усилителя 10 для внесения гранул твердой углекислоты в облачную среду. При этом к первому входу процессора 11 подключен радиомодем 6 системы 4 приема и телепередачи данных, а ко второму его входу подключен спутниковый определитель 22 координат. К третьему входу процессора 11 подключена бортовая автоматизированная система 3 регистрации и обработки результатов измерений.

Наземная станция 23 управления полетом и активными воздействиями включает последовательно включенные метеорадиолокатор 24, вычислитель 25 и устройство 26 приема и телепередачи данных, включающее радиостанцию 27 и связанный с ней радиомодем 28. Наземная станция 23 управления полетом и активными воздействиями обеспечивает выработку команд на воздействие, определение безопасных маршрутов полета и наведение самолетов на цель, а также обеспечивает контроль результатов воздействия и определяет программу полета после засева.

Размещенный на борту самолета 1 блок 7 управления средствами активных воздействий связан по каналам дуплексной радиосвязи с наземной станцией 23 управления полетом и активными воздействиями.

Система 4 приема и телепередачи данных, размещенная на борту самолета 1, содержит последовательно включенные первый задающий генератор 29, первый фазовый манипулятор 30, второй вход которого соединен с выходом процессора 11, первый смеситель 32, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 31, усилитель 33 первой промежуточной частоты wпр1, первый усилитель 34 мощности, первый элемент 35 развязки, вход-выход которого связан с первой приемопередающей антенной 36, второй усилитель 37 мощности, второй смеситель 39, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 38, первый усилитель 40 второй промежуточной частоты wпp2, первый перемножитель 41, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 31, первый полосовой фильтр 42 и первый фазовый детектор 43, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 38, а выход является выходом системы 4 приема и телепередачи данных и подключен к процессору 11.

Система 26 приема и телепередачи данных, размещенная на наземной станции 23 управления полетом и активными воздействиями, содержит последовательно включенные второй задающий генератор 44, второй фазовый манипулятор 45, второй вход которого соединен с выходом вычислителя 25, третий смеситель 47, второй вход которого соединен с выходом третьего гетеродина 46, усилитель 48 промежуточной частоты wпр, третий усилитель 49 мощности, второй элемент 50 развязки, вход-выход которого связан со второй приемопередающей антенной 51, четвертый усилитель 52 мощности, четвертый смеситель 54, второй вход которого соединен с выходом четвертого гетеродина 53, второй усилитель 55 второй промежуточной частоты wпр2, второй перемножитель 56, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 46, второй полосовой фильтр 57 и второй фазовый детектор 58, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 53, а выход является выходом системы 26 приема и телепередачи данных и подключен к вычислителю 25.

Причем частоты wГ1 и w Г2 первого 31 и второго 38, третьего 46 и четвертого 53 гетеродинов разнесены на вторую промежуточную частоту

w Г2-wГ1=wпр2 ,

системы 4 приема и телепередачи данных, размещенные на борту самолета 1, излучают сложные сигналы с фазовой манипуляцией на частоте w1=wпр1 =wГ2, а принимают на частоте w 2=wпр=wГ1, система 26 приема и телепередачи данных, размещенная на наземной станции 23 управления полетом и активными воздействиями, наоборот, излучает сложные сигналы с фазовой манипуляцией на частоте w 2, а принимает на частоте w1.

Авиационный метеорологический комплекс для активных воздействий на облака работает следующим образом.

Метеорадиолокатор 24 осуществляет обзор трехмерного пространства с заданной периодичностью, аналогово-цифровое преобразование, осреднение и вход сигналов в вычислитель 25 с подавлением местных предметов. В вычислителе 25 осуществляется расчет радиолокационной отражаемости и характеристик облаков, а также осуществляется формирование картин облачности и площадок засева.

Одновременно на борту самолета 1 первым задающим генератором 29 формируется гармоническое колебание (фиг.5, а)

uc1(t)=Uc1 ·cos(wct+ c1), 0 t Tc1,

где Uc1 , wc, c1, Тc1 - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность колебания, которое поступает на первый вход фазового манипулятора 30, на второй вход которого подается модулирующий код M1 (t) (фиг.5, б) с выхода процессора 11. Модулирующий код M 1(t) характеризует текущие координаты самолета 1 и другие необходимые метеорологические данные, которые поступают на вход процессора 11 от сопряженной с ним бортовой автоматизированной системы 3 для регистрации и обработки результатов измерений.

На выходе фазового манипулятора 30 образуется сложный сигнал с фазовой манипуляцией (ФМн) (фиг.5, в)

u 1(t)=Uc1·cos[w ct+ k1(t)+ c1], 0 t Tc1,

где k1(t)={0, } - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M 1(t) (фиг.5, б), причем к1(t)=const при k э<t<(k+1) э и может изменяться скачком при t=k э, т.е на границах между элементарными посылками (k=1, 2,..., N-1).

э, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Тс1(Tc1= э·N),

который поступает на первый вход первого смесителя 32, на второй вход которого подается напряжение первого гетеродина 31

u Г1(t)=UГ1·cos(w Г1t+ Г1).

На выходе смесителя 32 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 33 выделяется напряжение первой промежуточной (суммарной) частоты (фиг.5, г)

где

К1 - коэффициент передачи смесителя;

wпр1=w c+wГ1 - первая промежуточная (суммарная) частота;

пр1= с1+ Г1.

Это напряжение после усиления в усилителе 34 мощности через первый элемент 35 развязки поступает в приемопередающую антенну 36 и излучается ею в эфир на частоте w1=wпр1=w Г2 (фиг.4), улавливается приемопередающей антенной 51 системы 26 приема и телепередачи данных, размещенной на наземной станции 23 управления полетом и активными воздействиями, и через второй элемент 50 развязки и четвертый усилитель 52 мощности подается на первый вход четвертого смесителя 54. На второй вход смесителя 54 подается напряжение uГ2(t) гетеродина 53. На выходе смесителя 54 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 55 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частоты (фиг.5, д)

где

wпр2=wпр1 -wГ1 - вторая промежуточная (разностная) частота;

пр2= пр1- Г1,

которое поступает на первый вход перемножителя 56. На второй вход перемножителя 56 подается напряжение гетеродина 46

uГ2(t)=U Г2·cos(wГ2t+ Г2).

На выходе перемножителя 56 образуется напряжение промежуточной частоты (фиг.5, е)

где

К2 - коэффициент передачи перемножителя;

wпр=w Г1=wГ2-wпр2 - промежуточная частота,

которое выделяется полосовым фильтром 57 и поступает на информационный вход фазового детектора 58, на опорный вход которого подается напряжение u Г1(t) (фиг.5, ж) гетеродина 53. На выходе фазового детектора 58 образуется низкочастотное напряжение (фиг.5, з)

u H1(t)=UH1·cos k1(t), 0 t Tc1,

где

К3 - коэффициент передачи фазового детектора, пропорциональное модулирующему коду M 1(t) (фиг.5, б).

Это напряжение поступает в вычислитель 25.

С учетом поступившей информации о текущих координатах самолета 1 и других метеорологических данных в вычислителе 25 наземной станции 23 управления полетом и активными воздействиями формируется карта облачности с площадками засева и на фоне данной карты облачности с площадками засева отображается положение самолета 1 (карта облачности и площадки засева на чертежах не показаны).

Вся данная информация по каналам дуплексной радиосвязи через системы 26 и 4 приема и телепередачи передается на борт самолета 1 с заданной частотой обновления.

С этой целью задающим генератором 44 системы 26 приема и телепередачи данных формируется гармоническое колебание (фиг.6, а)

uc2 (t)=Uc2·cos(wc t+ c2), 0 t Tc2,

которое поступает на первый вход фазового манипулятора 45, на второй вход которого подается модулирующий код M2(t) (фиг.6, б) с выхода вычислителя 25. Модулирующий код M2(t) содержит информацию о карте облачности с площадками засева и на фоне данной карты облачности с площадками засева отображается положение самолета 1.

На выходе фазового манипулятора 45 образуется сложный ФМн-сигнал (фиг.6, в)

u 2(t)=Uc2·cos[w ct+ k2(t)+ c2], 0 t Tc2,

который поступает на первый вход смесителя 47, на второй вход которого подается напряжение uГ2(t) гетеродина 46. На выходе смесителя 47 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 48 выделяется напряжение промежуточной частоты (фиг.6, г)

где

wпр=w2 =wГ2-wс - промежуточная частота;

пр3= Г2- с2,

Это напряжение после усиления в усилителе 49 мощности через элемент 50 развязки поступает в приемопередающую антенну 51, излучается ею в эфир на частоте w2=wпр=w Г1, улавливается приемопередающей антенной 36 системы 4 приема и телепередачи данных, размещенной на борту самолета 1, и через элемент 35 развязки и усилитель 37 мощности поступает на первый вход смесителя 39. На второй вход смесителя 39 подается напряжение uГ2(t) гетеродина 38. На выходе смесителя 39 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 40 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частоты (фиг.6, д)

где

wпр2=wГ2 -wпр - вторая промежуточная (разностная) частота;

пр4= Г2- пр3,

которое поступает на первый вход перемножителя 41, на второй вход которого подается напряжение uГ1(t) гетеродина 31. На выходе перемножителя 41 образуется напряжение (фиг.6, е)

где

wГ2=wпр1 =wпр2+wГ1 - первая промежуточная частота,

которое выделяется полосовым фильтром 42 и поступает на информационный вход фазового детектора 43, на опорный вход которого подается напряжение u Г2(t) (фиг.6, ж) гетеродина 38. На выходе фазового детектора 43 образуется низкочастотное напряжение (фиг.6, з)

u H2(t)=UH2·cos k2(t), 0 t Tc2,

где пропорциональное модулирующему коду M2 (t) (фиг.6, б).

Это напряжение поступает в процессор 11, где обрабатывается соответствующим образом и отображается в цвете на цветном видеотерминале в виде динамической картинки, позволяющей оператору наблюдать визуально маршрут полета самолета 1 на фоне облачной среды и площадок засева, а также осуществлять воздействие на облака как в автоматическом, так и в полуавтоматическом режимах.

При автоматическом режиме воздействия в вычислителе 25 наземной станции 23 управления полетом и активными воздействиями, в зависимости от типа облачности, формируется соответствующая команда на воздействие. При этом учитываются взаимное расположение площади засева и самолета 1, а также скорости их перемещения в пространстве. Подлет самолета 1 к площадке засева осуществляется строго по заданному оптимальному маршруту на фоне карты облачности. В зависимости от типа облаков и технологии воздействия приводится в действие соответствующее техническое средство воздействия. Например, при воздействии на градовое облако самолет 1, двигаясь по заданному маршруту, приближается к площади засева. При достижении самолетом 1 заданной точки сигнал от процессора 11 поступает последовательно на цифроаналоговый преобразователь 13, усилитель 14 мощности и соответствующий исполнительный механизм 15, который приводит в действие бортовую ракетную установку 8.

Если же воздействие на облака осуществляется с целью искусственного вызывания осадков, то используются другие технические средства, например система автоматического отстрела пиропатронов 9, либо устройство 10 для внесения гранул твердой углекислоты в облачную среду.

В особых случаях, когда воздействие осуществляется на облака, не фиксируемые метеорадиолокатором 24, включение средств воздействий в режим работы осуществляется в полуавтоматическом режиме с пульта 12 управления. При этом оператор, наблюдая за обстановкой визуально, оценивает ситуацию и с помощью пульта 12 управления вводит в процессор 11 соответствующие команды на включение тех или иных средств воздействия.

Авиационный метеорологический комплекс для активных воздействий на облака обладает повышенными функциональными возможностями и высокой эффективностью, что достигается за счет полной автоматизации всех процессов, связанных с контролем метеообстановки и активными воздействиями.

Таким образом, предлагаемый комплекс по сравнению с прототипом обеспечивает повышение помехоустойчивости и достоверности обмена данными между самолетом и наземной станцией управления полетом и активными воздействиями по дуплексному радиоканалу. Это достигается использованием сложных сигналов с фазовой манипуляцией.

При этом система приема и телепередачи данных, размещаемая на борту самолета, излучает сложные ФМн-сигналы на частоте w 1, а принимает на частоте w2. Система приема и телепередачи данных, размещаемая на наземной станции управления полетом и активными воздействиями, наоборот, излучает сложные ФМН-сигналы на частоте w2, а принимает на частоте w1.

Сложные ФМн-сигналы открывают новые возможности в технике передачи и приема дискретной информации. Указанные сигналы позволяют применять новый вид селекции - структурную селекцию. Это значит, что появляется новая возможность разделять сигналы, действующие в одной и той же полосе частот и в одни и те же промежутки времени. Принципиально можно отказаться от традиционного метода разделения рабочих частот используемого диапазона между самолетами и наземной станцией управления полетом и активными воздействиями и селекцией их на приемной стороне с помощью частотных фильтров. Его можно заменить новым методом, основанным на одновременной работе каждого самолета во всем диапазоне частот сигналами с фазовой манипуляцией с выделением радиоприемного устройства ФМн-сигнала необходимого самолета посредством его структурной селекции.

К числу других проблем, от решения которых в значительной мере зависит дальнейший прогресс средств дуплексной радиосвязи, следует отнести проблемы установления надежного обмена дискретной информацией между самолетами и наземной станцией при наличии многолучевого характера распространения радиоволн. Последнее обстоятельство приводит к искажению принимаемых сигналов, что затрудняет прием и снижает достоверность передачи информации.

Попытки преодолеть вредное влияние многолучевости предпринимаются уже давно. К ним можно отнести: разнесенный прием, селекцию сигналов по времени и углу прихода, корректирующее кодирование и некоторые другие методы. Однако все они не дают принципиального решения проблемы.

Сложный ФМн-сигнал благодаря своим хорошим корреляционным свойствам может быть "свернут" в узкий импульс, длительность которого обратно пропорциональна используемой ширине полосы частот. Выбирая такую полосу частот, чтобы длительность "свернутого" импульса была меньше времени запаздывания, можно осуществить раздельный прием импульсов, приходящих в точку приема различными путями, а, суммируя их энергию, можно, кроме того, повысить помехоустойчивость приема сложных ФМн-сигналов. Тем самым указанная проблема получает принципиальное разрешение.

С точки зрения обнаружения сложные ФМн-сигналы обладают высокой энергетической и структурной скрытностью.

Энергетическая скрытность данных сигналов обусловлена их высокой сжимаемостью во времени и по спектру при оптимальной обработке, что позволяет снизить мгновенную излучаемую мощность. Вследствие этого сложный ФМн-сигнал в точке приема может оказаться замаскированным туманами и помехами. Причем энергия сложного ФМн-сигнала отнюдь не мала, она просто распределена по частотно-временной области так, что в каждой точке этой области мощность сигнала меньше мощности шумов и помех.

Структурная скрытность сложных ФМн-сигналов обусловлена большим разнообразием их форм и значительными диапазонами изменений параметров, что затрудняет оптимальную или хотя бы квазиоптимальную обработку сложных ФМн-сигналов априорно неизвестной структуре с целью повышения чувствительности приемника.

Формула изобретения

Авиационный метеорологический комплекс для активных воздействий на облака, содержащий размещенные на борту самолета средства активных воздействий, аппаратуру для измерения параметров атмосферной среды, а также сопряженную с ней бортовую автоматизированную систему регистрации и обработки результатов измерений, систему приема и телепередачи данных, содержащую радиостанцию и подключенный к ней радиомодем, блок управления, сопряженный с бортовыми средствами активных воздействий на облака, при этом блок управления содержит процессор с цветным видеотерминалом и пультом управления, к первому и второму входу процессора подключены соответственно система приема и телепередачи данных и спутниковый определитель координат, а к третьему его входу подключен выход бортовой автоматизированной системы регистрации и обработки результатов измерений, каждый управляющий выход процессора подключен к соответствующему каналу управления, содержащему размещенные последовательно цифроаналоговый преобразователь и усилитель мощности, выход усилителя мощности каждого канала управления подключен ко входу исполнительного механизма соответствующего средства активного воздействия, размещенные на наземной станции управления полетом и активными воздействиями последовательно включенные метеорадиолокатор, вычислитель и устройство приема и телепередачи данных, включающее радиостанцию и связанный с ней радиомодем, отличающийся тем, что система приема и телепередачи данных, размещенная на борту самолета, содержит последовательно включенные первый задающий генератор, первый фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с первым выходом процессора, первый смеситель, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилитель первой промежуточной частоты wпр1 , первый усилитель мощности, первый элемент развязки, вход-выход которого связан с первой приемопередающей антенной, второй усилитель мощности, второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, первый усилитель второй промежуточной частоты wпр2, первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, первый полосовой фильтр и первый фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, а выход является выходом системы приема и телепередачи данных и подключен к процессору, система приема и телепередачи данных, размещенная на наземной станции управления полетом и активными воздействиями, содержит последовательно включенные второй задающий генератор, второй фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом вычислителя, третий смеситель, второй вход которого соединен с выходом третьего гетеродина, усилитель промежуточной частоты wпр, третий усилитель мощности, второй элемент развязки, вход-выход которого связан со второй приемопередающей антенной, четвертый усилитель мощности, четвертый смеситель, второй вход которого соединен с выходом четвертого гетеродина, второй усилитель второй промежуточной частоты wпр2, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом третьего гетеродина, второй полосовой фильтр и второй фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом четвертого гетеродина, а выход является выходом системы приема и телепередачи данных и подключен к вычислителю, причем частоты wГ1 и wГ2 первого и второго, третьего и четвертого гетеродинов разнесены на вторую промежуточную частоту wГ2-w Г1=wпр2, система приема и телепередачи данных, размещенная на борту самолета, излучает сложные сигналы с фазовой манипуляцией на частоте w1=w пр1=wГ2, a принимает на частоте w 2=wпр2=wГ1, система приема и телепередачи данных, размещенная на наземной станции управления полетом и активными воздействиями, наоборот, излучает сложные сигналы на частоте w2, a принимает на частоте w1.

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 02.08.2007

Извещение опубликовано: 10.04.2009        БИ: 10/2009