Пеленгаторы, вычисляющие пеленг  на основе разности фаз сигналов на элементах  антенной решетки (АР), называются интерферометрами. Обычно в интерферометрах используют не менее двух когерентных каналов приема. В качестве АЭ применяют ненаправленные широкополосные антенны.

В фазовых интерферометрах (ФИ) пеленг рассчитывается непосредственно на основе измеренных разностей фаз на элементах АР.

Обобщенная структурная схема ФИ с N – канальным цифровым приемником приведена на рис.5.

 

                 

 

Рис.5 Фазовый интерферометр с N-канальным приемником.

 

Рассмотрим определение пеленга в трехмерном пространстве (система координат сферическая) (рис.6)

 

                                  

 

Рис.6 К определению комплексной амплитуды напряженности ЭМП на

                                        n-м элементе АР.

Здесь `r<sub>о</sub> – единичный вектор, совпадающий с направлением на ИРИ (перпендикулярный фазовому фронту), `R_n – радиус-вектор, задающий положение n-го элемента АР.

Если АЭ расположены в плоскости XOY, то комплексная амплитуда напряженности ЭМВ в точке n-го элемента будет:

                             (1)

Здесь q_о – азимут на ИРИ от оси х; b_о – угол места ИРИ от оси z. На практике в качестве пеленгов используют углы  (азимут)

 (угол места);  х_n, y_n – проекции радиуса – вектора `R  на оси; х<sub>о</sub>, y<sub>o</sub>- проекции единичного вектора `r_o  на оси координат;

j(t) - фаза, определяемая модуляцией принимаемого сигнала;

j_о – начальная фаза сигнала в центре АР.

          Первое слагаемое в аргументе  (1) представляет собой фазовый  набег (сдвиг) между центром АР и фазовым центром АЭ на соответствующей разности хода D_n. При получении (1) D_n найдена как проекция вектора `R на единичный вектор `r_о в виде их скалярного произведения. Затем осуществлен переход от прямоугольной  к сферической системе координат.

Аналогичным (1) образом может быть записано выражение  для любого  элемента (меняются лишь значения углов и проекции векторов).

Тогда фазовый сдвиг между двумя АЭ, находимый как разность аргументов комплексных амплитуд (1), будет:

                           ₍₂₎

В правой части выражения две неизвестные искомые величины (q_о и b_о). Следовательно, для их определения необходимо еще одно уравнения. Это предполагает использование третьего АЭ и определение еще одного фазового сдвига, например, между 1^ым и 3^им  элементом.

Пусть N=3 и они расположены в вершинах равнобедренного прямоугольного треугольника с катетом В. Тогда на основании (2) может быть получена система из 2^х  уравнений в виде

                                                                             (3)

Решение этой системы дает формулы для расчета азимута и угла места для 3^х элементного ФИ в виде:

;    .                                              (4)

Итак, на выходе приемников после АЦП получаем цифровые эквиваленты комплексных амплитуд принимаемых от ИРИ сигналов: .

В блоке цифровой обработки производится измерение D_1,2  и D_1,3 путем прямого вычисления, а затем, в соответствии с (4) расчет пеленга и угла места.

Для однозначности пеленгования необходимо, чтобы D£|180^о|, поэтому расстояние между АЭ должно удовлетворять условию В< . Однако, чем больше база, тем точнее измерения разности фаз. Поэтому в пеленгаторах используют многобазовые АР(В>), а неоднозначность устраняют с помощью дополнительных более грубых измерителей с меньшими базами. Применяется также статистическое усреднение пеленга по всей выборке измеренных фазовых сдвигов.

Применение 3^х элементных треугольных матриц ограничивается диапазоном до 30 МГц. На более высоких частотах  используют круговые АР. Они обеспечивают одинаковую взаимосвязь между АЭ, минимальную связь антенны с мачтой и независимые от направления характеристики, благодаря центру симметрии.

Принцип действия корреляционного интерферометра (КИ) основан на сравнении измеренных разностей фаз между элементами АР с разностями фаз опорного пространственного сигнала  (ОПС), теоретически рассчитанными для всех возможных углов прихода волны. При сравнении вычисляются среднеквадратические ошибки или коэффициенты корреляции между теоретическими данными и результатом измерений. Направление пеленга определяется  направлением ОПС с максимальным коэффициентом корреляции для измеренных данных.

В стационарных средствах разведки используется многоканальный КИ, по структуре совпадающий  со схемой многоканального ФИ.

В данных интерферометрах инструментальные ошибки пеленга не превышают единицы градусов, что относится к достоинствам ФИ и КИ. К недостаткам следует отнести сложность вследствие многоканальности.

В стационарных и мобильных комплексах РРТР распространены также более простые схемы КИ с двумя каналами приема, в которых антенный  коммутатор последовательно подключает к входам двухканального приемника пары АЭ антенной решетки.

Возможный вид АР для ФИ и КИ  показан на рис.6

 

                                  

 

Рис.6 Вид антенны корреляционного интерферометра.

Здесь 1-антенная решетка для частот 1000…3000 МГц; 2-антенная решетка для частот 22.5…1000 МГц; 3-антенно-радиоприёмный блок.

Конфигурация антенны зависит от диапазона перекрываемых частот, типа интерферометра и решаемой задачи.

 

         Определение местоположения РЭС при РРТР необходимо, прежде всего, для выявления дислокации и назначения военных объектов, которые обслуживаются разведываемыми РЭС и планирования боевых действий. Возможность определения местоположения РЭС при РРТР обусловлена прежде всего такими физическими закономерностями, как постоянство скорости и прямолинейность распространения электромагнитных волн в одной среде.