Omnidirectional Multi-lobe Passive Direction Finder with Modified Butler Matrix Algorithm Using

Omnidireccional multi-lóbulo pasivo buscador de dirección con algoritmo de Matriz de Butler modificado

El artículo trata de un radiogoniómetro pasivo multilobular omnidireccional (PDF) que utiliza el algoritmo de operación matricial Butler modificado y un método de búsqueda de dirección de amplitud digital para la determinación de la dirección de llegada de la señal de interés. El artículo aporta un concepto de la PDF con el conjunto de antenas circulares multilobulares (CAA) para la interceptación omnidireccional de señales y los resultados de la determinación de la dirección de llegada obtenidos con el CAA experimental. Estos resultados prácticos de la medición con el CAA experimental se comparan con los resultados teóricos obtenidos mediante modelos matemáticos de la PDF basados en una aproximación de los diagramas de antena reales. Para aproximar el diagrama de antena real de los elementos de antena de la CAA, se utiliza una forma apropiada de la curva gaussiana.

1. Introducción

La situación actual en la zona de las fuentes de señales de radar se caracteriza por un crecimiento permanentemente significativo de los radares de baja probabilidad de interceptación (LPI). En general, esta compleja situación dificulta las condiciones para la inteligencia electrónica (ELINT) y el funcionamiento de los sistemas pasivos de vigilancia (PSS) desde el punto de vista de la interceptación de las señales de radar LPI. Esta situación es típica de los SSP multi-posicionales de base larga que utilizan el método de determinación de la ubicación de las fuentes de señal por diferencia de tiempo de llegada (TDOA).

Una de las posibles soluciones del problema de interceptación de la señal del LPI es utilizar un sistema de antenas que cubra toda la zona de interés (por ejemplo, el sector angular requerido) por su diagrama de antena. En el caso de que se requiera cubrir todo el plano del acimut, se ofrece la posibilidad de utilizar un sistema de antenas circulares (CAA) con un diagrama de antena multihaz en el acimut. Para mejorar las condiciones de recepción, se recomienda utilizar elementos de antena con una directividad aceptable y suficiente. Para determinar la ubicación del emisor, es decir, una dirección de llegada (DOA) mediante un sistema de radiogoniometría pasivo con el CAA, es posible utilizar un método digital de amplitud (DF). Este método se basa en el conocimiento de la magnitud de las amplitudes de las señales de recepción producidas por los elementos pertinentes de la CEA y el algoritmo de funcionamiento de una matriz de Butler modificada (MBM) [1, 2].

El método de DF de amplitud digital utilizado para la determinación de la DOA es adecuadamente preciso en la medida en que la CAA utilizada tiene un número adecuado de elementos de antena y hay un número suficiente de señales recibidas para el cálculo de la DOA mediante el uso del algoritmo de operación de la MBM. Cuando el sistema de radiogoniometría pasivo no puede utilizar un número adecuado de señales recibidas, se pierde la ventaja del método de radiogoniometría digital utilizado y la precisión de la determinación de la ubicación final del emisor es deficiente. Sin embargo, a pesar de las circunstancias mencionadas, el radiogoniómetro con el método de radiogoniometría de amplitud basado en el algoritmo de operación MBM ofrece una solución más sencilla de su diseño y construcción. Simultáneamente, la determinación de las fuentes de señal mediante el método digital de DF de amplitud puede utilizar todas las ventajas del método de DF basado en la amplitud en comparación con los demás métodos de DF (por ejemplo, el método del interferómetro de fase).