Статистическая обработка измерений мощности сигнала при идентификации диаграммы направленности антенны удаленного излучателя

摘要

Постановка проблемы. Решение ряда прикладных задач радиомониторинга предполагает использование показателей, характеризующих распределение энергии источников радиоизлучения в пространстве. Традиционно такие показатели определяются при сертификации антенных систем путем оценки их диаграмм направленности (ДН) с применением специального оборудования и методов измерения. Однако под влиянием различных факторов фактические ДН передающих антенн могут существенно отличаться от диаграмм, измеренных в лабораторных условиях. Применительно к реальным условиям эксплуатации оценка ДН антенных систем может быть оперативно осуществлена с применением перспективных распределенных систем радиомониторинга на базе беспилотных летательных аппаратов. Практическая реализация научно-обоснованных методов такой оценки определяет актуальность разработки методического подхода к статистической оценке пространственных характеристик удаленных излучателей по заданному множеству измерений их мощности системой распределенных датчиков. Цель. Создать процедуру статистической аппроксимации результатов измерений поля поляризованного излучения передающей антенны ДН, заданной случайной функцией нескольких аргументов. Результаты. Предложена процедура, основанная на методах измерения поляризованных сигналов и алгоритме градиентного спуска, который осуществляется по пяти параметрам: направлению главного лепестка, масштабу, относительному размеру антенны, дисперсии фазы, радиусу корреляции фазы. Оптимизируемой функцией является сумма разностей квадратов измеренных и теоретических значений мощности излучения в точках измерения. Критерием оптимальности аппроксимации является минимум этой суммы. Практическая значимость. Разработанная процедура обеспечивает статистическую оценку пространственных характеристик направленных источников радиоизлучения, которая является базой для количественного анализа пространственного распределения мощностных и частотных характеристик радиоизлучений в заданном районе.