RU2289825C2 - Radiolocation station for all-around surveillance - Google Patents
Radiolocation station for all-around surveillance Download PDFInfo
- Publication number
- RU2289825C2 RU2289825C2 RU2004132959/09A RU2004132959A RU2289825C2 RU 2289825 C2 RU2289825 C2 RU 2289825C2 RU 2004132959/09 A RU2004132959/09 A RU 2004132959/09A RU 2004132959 A RU2004132959 A RU 2004132959A RU 2289825 C2 RU2289825 C2 RU 2289825C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- information
- helicopter
- antenna
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано на вертолетах, дистанционно пилотируемых аппаратах, дирижаблях и других летательных аппаратах для обнаружения воздушных и надводных объектов.The present invention relates to the field of radar and can be used on helicopters, remotely piloted vehicles, airships and other aircraft for the detection of air and surface objects.
Известны вертолетные радиолокационные станции (РЛС), предназначенные для обзора земной и водной поверхности:Known helicopter radar stations (radar), designed to view the earth and water surface:
- РЛС AN/APS-94 (США) на вертолете ЕН-60 В системы SOTAS для обнаружения наземных и воздушных объектов в секторе 180([1],- AN / APS-94 radar (USA) on the ЕН-60 В helicopter of the SOTAS system for detecting ground and air objects in sector 180 ([1],
- РЛС "Searchwater" (Великобритания) вертолетного комплекса Sea King для дальнего обнаружения самолетов в секторе 360° [2],- Searchwater radar (Great Britain) of the Sea King helicopter complex for early detection of aircraft in the 360 ° sector [2]
- РЛС "SEASPRAY 2000" (фирма "Маркони", Великобритания) для обнаружения надводных объектов в секторе 360° [3],- radar "SEASPRAY 2000" (the company "Marconi", UK) for the detection of surface objects in the sector 360 ° [3],
-РЛС "Осьминог-Э" (Россия) на вертолете Ка-28 для обнаружения морских объектов в секторе 360° [3].-Ocminog-E radar (Russia) on a Ka-28 helicopter to detect marine objects in the 360 ° sector [3].
Известна также вертолетная РЛС для обнаружения малоразмерных наземных и надводных объектов с антенной, встроенной в одну из вращающихся лопастей вертолета [3].Also known is a helicopter radar for detecting small surface and surface objects with an antenna integrated into one of the rotating blades of a helicopter [3].
Наиболее близкой к заявляемой РЛС является вертолетная радиолокационная станция "Осьминог-Э", выбранная в качестве прототипа, применяемая на вертолетах Ка-28 и предназначенная для обнаружения морских целей в секторе 360°.Closest to the claimed radar is the octopus-E helicopter radar station, selected as a prototype, used on Ka-28 helicopters and designed to detect sea targets in the 360 ° sector.
Структурная схема РЛС-прототипа представлена на фиг.1, где:The structural diagram of the radar prototype is presented in figure 1, where:
1 - передающее устройство (ПУ),1 - transmitting device (PU),
2 - локационная антенна (АЛ),2 - location antenna (AL),
3 - приемное устройство канала локации (ПР),3 - receiver channel location (PR),
4 - устройство первичной обработки эхосигналов (УПО),4 - device for primary processing of echo signals (UPR),
5 - индикатор (И).5 - indicator (I).
6 - устройство управления антенной (УА).6 - antenna control device (UA).
В прототипе применяется параболическая локационная антенна (АЛ) 2 размером 0,95×0,45 м с круговым вращением, осуществляемым с помощью устройства управления антенной (УА) 6, предназначенная для излучения и приема СВЧ энергии при обзоре морской поверхности. Для формирования электромагнитной энергии применяется магнетронный передатчик. Эта РЛС некогерентна и работает по традиционному принципу. Из передающего устройства (ПУ) 1 СВЧ импульсы с заданной длительностью и частотой повторения подаются на локационную антенну (АЛ) 2 и излучаются в пространство. Отраженные от морских объектов эхосигналы поступают на локационную антенну (АЛ) 2 и далее - на приемное устройство (ПР) 3, затем поступают на устройство первичной обработки эхосигналов (УПО) 4 и далее - на индикатор (И) 5. На второй вход индикатора (И) 5 поступает информация о положении антенны (АЛ) 2 со второго выхода устройства управления антенной (УА) 6.The prototype uses a parabolic location antenna (AL) 2 with a size of 0.95 × 0.45 m with circular rotation, carried out using an antenna control device (UA) 6, designed to emit and receive microwave energy when viewing the sea surface. A magnetron transmitter is used to generate electromagnetic energy. This radar is incoherent and works according to the traditional principle. From a transmitting device (PU) 1 microwave pulses with a given duration and repetition rate are fed to a location antenna (AL) 2 and radiated into space. The echo signals reflected from marine objects arrive at the location antenna (AL) 2 and then to the receiving device (PR) 3, then they go to the primary processing device for echo signals (UPR) 4 and then to the indicator (I) 5. At the second input of the indicator ( I) 5 receives information about the position of the antenna (AL) 2 from the second output of the antenna control device (UA) 6.
Общим недостатком приведенных типов РЛС является:A common disadvantage of these types of radars is:
- низкая эффективность обнаружения малоразмерных объектов на фоне интенсивных отражений от подстилающей поверхности, в особенности при обнаружении воздушных объектов на фоне суши,- low detection efficiency of small objects on the background of intense reflections from the underlying surface, especially when detecting air objects on the background of land,
- отсутствие возможности определения признака государственной принадлежности обнаруженных объектов,- the lack of the ability to determine the sign of nationality of the discovered objects,
- отсутствие возможности обнаружения постановщиков активных шумовых помех,- the inability to detect directors of active noise interference,
- отсутствие защиты от активных шумовых помех,- lack of protection against active noise interference,
- отсутствие вторичной обработки радиолокационной информации (РЛИ), следствием чего является необходимость использования специализированных средств связи РЛС с наземным (корабельным) пунктом приема информации и размещения на нем дополнительного оборудования и персонала для обработки принятой радиолокационной информации.- lack of secondary processing of radar information (RLI), which results in the need to use specialized means of communication of the radar with a ground (ship) information receiving station and placing additional equipment and personnel on it to process the received radar information.
Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей РЛС, в том числе повышение эффективности обнаружения малоразмерных воздушных и надводных объектов на фоне моря и суши, обнаружение постановщиков активных шумовых помех, обеспечение помехозащищенности РЛС от воздействия активных шумовых помех, определение признака государственной принадлежности обнаруженных объектов, введение автоматизированной вторичной обработки РЛИ и передачи РЛИ непосредственно на вычислительные средства наземного (корабельного) пункта приема информации с использованием стандартных каналов связи.The objective of the invention is to expand the functionality of the radar, including improving the detection efficiency of small air and surface objects against the backdrop of the sea and land, the detection of directors of active noise interference, ensuring the radar noise immunity from exposure to active noise interference, determining the sign of nationality of the detected objects, introducing an automated secondary processing radar data and transmitting radar data directly to the computing facilities of the ground (ship) receiving point ma information using standard communication channels.
Для решения поставленной задачи в предложенную РЛС, состоящую из передающего устройства, антенны, приемного устройства канала локации, устройства первичной обработки информации, индикатора кругового обзора и опорно-поворотного устройства, введены устройство компенсации скорости вертолета, аналого-цифровой преобразователь, устройство вторичной обработки информации, формирователь телекодовой информации, приемно-передающее устройство канала госопознавания и устройство хранения и преобразования картографической информации.To solve the problem, the proposed radar, consisting of a transmitting device, an antenna, a receiving device for a location channel, a primary information processing device, a circular viewing indicator and a slewing ring, introduced a helicopter speed compensation device, an analog-to-digital converter, a secondary information processing device, shaper of telecode information, a transmitter and receiver of the state recognition channel and a device for storing and converting cartographic information.
При этом передающее устройство является когерентным и имеет несколько значений несущих частот (рабочих точек), антенна выполнена в виде фазированной антенной решетки размером 6×1 м, в которой совмещены антенны двух различных диапазонов длин волн (локационного и государственного опознавания), устройство первичной обработки информации, устройство вторичной обработки информации и формирователь телекодовой информации выполнены на основе цифровой вычислительной машины, а само устройство первичной обработки информации реализовано по алгоритмам, обеспечивающим первичную обработку не только эхосигналов, но и шумовых активных помех.At the same time, the transmitting device is coherent and has several values of carrier frequencies (operating points), the antenna is made in the form of a 6 × 1 m phased array, in which antennas of two different wavelength ranges (location and state recognition) are combined, a primary information processing device , the secondary information processing device and the telecode information generator are based on a digital computer, and the primary information processing device itself is implemented according to rhythms that provide primary processing of not only echo signals, but also noise active interference.
На фиг.2 приведена структурная схема предлагаемой РЛС, где:Figure 2 shows the structural diagram of the proposed radar, where:
1 - передающее устройство (ПУ),1 - transmitting device (PU),
2 - антенна (А),2 - antenna (A),
3 - приемное устройство канала локации (ПР),3 - receiver channel location (PR),
4 - устройство компенсации скорости вертолета (КС),4 - a device for compensating the speed of a helicopter (CS),
5 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП),5 - analog-to-digital Converter (ADC),
6 - устройство первичной обработки информации (УПО),6 - primary information processing device (UPR),
7 - устройство вторичной обработки информации (УВО),7 - a device for the secondary processing of information (UVO),
8 - формирователь телекодовой информации (ТКИ),8 - shaper telecode information (TKI),
9 - индикатор кругового обзора (ИКО),9 - indicator circular view (IKO),
10 - приемно-передающее устройство канала госопознавания (ГО),10 - transceiver channel state recognition (GO),
11 - устройство хранения и преобразования картографической информации (КГИ),11 - a device for storing and converting cartographic information (KGI),
12 - опорно-поворотное устройство (ОПУ),12 - rotary support device (OPU),
ЦВМ - цифровая вычислительная машина.Digital computer - digital computer.
На фиг.1 и 2 для упрощения не указаны антенный переключатель (он входит в антенну 2) и связи по сигналам синхронизации и управления аппаратурой РЛС.1 and 2, for simplicity, the antenna switch is not indicated (it is included in the antenna 2) and the communication is based on synchronization signals and control of the radar equipment.
Как следует из структурной схемы фиг 2, в состав предлагаемой РЛС входят последовательно соединенные передающее устройство (ПУ) 1, антенна (А) 2, приемное устройство канала локации (ПР) 3, устройство компенсации скорости вертолета (КС) 4, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5, устройство первичной обработки информации (УПО) 6, устройство вторичной обработки информации (УВО) 7 и формирователь телекодовой информации (ТКИ) 8, выход которого соединен с бортовым комплексом связи (БКС) вертолета и является выходом РЛС, а также индикатор кругового обзора (ИКО) 9, приемно-передающее устройство канала госопознавания (ГО) 10, устройство хранения и преобразования картографической информации (КГИ) 11, опорно-поворотное устройство (ОПУ) 12 и цифровая вычислительная машина (ЦВМ). При этом второй, третий и четвертый выходы УВО 7 соединены соответственно с первым входом ИКО 9, вторым входом устройства КС 4 и входом ПУ 1. Первый вход-выход УВО 7 через ГО 10 соединен с входом-выходом антенны 2, второй вход которой кинематически соединен с первым выходом ОПУ 12, второй выход которого соединен со вторыми входами УПО 6 и УВО 7, третий вход УВО 7 соединен с пилотажно-навигационным комплексом (ПНК) вертолета, а второй вход-выход-с входом-выходом устройства КГИ 11, выход которого соединен с вторым входом ИКО 9.As follows from the structural diagram of FIG. 2, the proposed radar includes serially connected transmitting device (PU) 1, antenna (A) 2, a receiving device for a location channel (PR) 3, a device for compensating the speed of a helicopter (CS) 4, and an analog-to-digital converter (ADC) 5, the primary information processing device (UPR) 6, the secondary information processing device (UVO) 7 and the telecode information generator (TCR) 8, the output of which is connected to the onboard communications system (BCS) of the helicopter and is the radar output, as well as an indicator round robin and (IKO) 9, the receiving-transmitting channel state identification device (GO) 10, a storage device and converting the map information (CGI) 11, support-rotating device (OPU) 12 and a digital computer (CVM). In this case, the second, third and fourth outputs of the
При этом передающее устройство 1 является когерентным и имеет несколько значений несущих частот (рабочих точек), антенна 2 выполнена в виде фазированной антенной решетки размером 6х1 м, в которой совмещены антенны двух различных диапазонов длин волн, УПО 6, УВО 7 и ТКИ 8 выполнены на основе ЦВМ, кроме того УПО 6 реализовано по алгоритмам, обеспечивающим первичную обработку не только эхосигналов, но и шумовых активных помех.In this case, the
РЛС работает следующим образом.The radar operates as follows.
Мощные когерентные зондирующие импульсы на одном из значений несущей частоты передающего устройства 1 через антенну 2, вращающуюся с помощью ОПУ 12, излучаются в пространство. Отраженные высокочастотные эхосигналы, а также активные шумовые помехи (при их наличии), принятые антенной 2, поступают в приемное устройство канала локации 3, где после предварительной селекции, усиления и преобразования на промежуточную частоту поступают через устройство КС 4 в АЦП 5. Принцип работы устройства КС 4 заключается в том, что оно по информации, поступающей от УВО 7, формирует доплеровское смещение частоты эхосигнала, обусловленное скоростью движения вертолета (по информации от ПНК вертолета) и текущим азимутальным положением антенны 2 (по информации от ОПУ 12), и затем преобразует эхосигнал с промежуточной на нулевую частоту с компенсацией доплеровской скорости движения вертолета [4]. Это позволяет повысить качество компенсации помех, отраженных от подстилающей поверхности.Powerful coherent sounding pulses at one of the values of the carrier frequency of the transmitting
После преобразования в цифровой код в АЦП 5 сигнал поступает в УПО 6, где производится обнаружение воздушных и надводных объектов, измерение первичных (относительно осей вертолета) координат (дальности, азимута) и радиальной скорости обнаруженных объектов, защита РЛС от сигналов, отраженных от подстилающей поверхности, обнаружение постановщиков активных шумовых помех и измерение их азимута, а также анализ уровня мощности активных шумовых помех на всех имеющихся в РЛС значениях несущей частоты.After conversion to digital code in
Эта информация выдается в УВО 7, в котором на ее основе, а также на основе информации от ПНК вертолета о координатах, скорости и курсе вертолета производится пересчет значений координат объектов в прямоугольную систему координат относительно условной реперной точки, вычисление значений путевой скорости обнаруженных объектов и их курсового угла. По результатам обработки информации в нескольких обзорах обнаруженный объект автоматически берется на автосопровождение. Кроме того, в УВО 7 осуществляется расчет и выдача в устройство КС 4 данных для компенсации доплеровской составляющей частоты эхосигнала, обусловленной движением вертолета, формирование данных для автоматической перестройки несущей частоты ПУ 1 на рабочую частоту с минимальным уровнем помех, формирование данных для включения запроса госопознавания при поступлении сигналов активного ответа от приемно-передающего устройства канала ГО 10, посылающего и принимающего через антенну 2 сигналы соответственно запроса и активного ответа в своем диапазоне длин волн, производится декодирование сигналов госопознавания и отождествление их с обнаруженным объектом. УВО 7 формирует и выдает необходимую информацию для отображения ее на экране ИКО 9 и для передачи ее в формирователь ТКИ 8, где она кодируется в соответствии с требованиями наземного (корабельного) пункта приема информации и по стандартным средствам радиосвязи передается на наземные и корабельные пункты приема и обработки информации.This information is issued in UVO 7, in which, based on information from the helicopter’s PNC about the coordinates, speed and course of the helicopter, the coordinates of the objects are recalculated into a rectangular coordinate system relative to the conditional reference point, the path values of the detected objects and their heading angle. According to the results of information processing in several reviews, the detected object is automatically taken for auto tracking. In addition, in
Устройство КГИ 11 содержит встроенный приемоизмеритель спутниковой навигационной системы и вычислитель и обеспечивает отображение на ИКО 9 картографической информации заданного района, в котором РЛС осуществляет контроль воздушной и надводной обстановки. Это позволяет уменьшить вероятность завязки ложных трасс при обнаружении воздушных и надводных объектов. Картографическая информация записана в вычислитель КГИ 11 в объеме, достаточном для эксплуатации РЛС в любом полушарии.The device KGI 11 contains a built-in receiver of the satellite navigation system and a calculator and provides the display on IKO 9 cartographic information of a given area, in which the radar monitors the air and surface conditions. This allows you to reduce the likelihood of tying false tracks when detecting air and surface objects. Cartographic information is recorded in the calculator KGI 11 in an amount sufficient for the operation of the radar in any hemisphere.
Устройства УПО 6, УВО 7 и ТКИ 8 выполнены на основе специализированной многопроцессорной цифровой вычислительной машины (ЦВМ), которая сопряжена с ПНК и БКС вертолета и остальной аппаратурой РЛС. Программы обработки информации и обмена записаны в постоянное запоминающее устройство ЦВМ на предприятии-изготовителе и в процессе эксплуатации РЛС не изменяются.UPR 6, UVO 7, and
Таким образом, эффективность применения предложенной РЛС по сравнению с прототипом заключается в расширении ее функциональных возможностей за счет введения в РЛС устройства компенсации скорости вертолета, аналого-цифрового преобразователя, устройства вторичной обработки информации, формирователя телекодовой информации, приемно-передающего устройства канала госопознавания и устройства хранения и преобразования картографической информации, работы передающего устройства в когерентном режиме, что повышает эффективность обнаружения малоразмерных воздушных и надводных объектов на фоне интенсивных отражений от подстилающей поверхности, применения фазированной антенной решетки с большой площадью апертуры и совмещением в ней антенн двух различных диапазонов длин волн для радиолокационного канала и канала госопознавания, использования цифровой вычислительной машины для совместной обработки радиолокационной, помеховой, навигационной, картографической информации и информации канала госопознавания, а также управления режимами работы РЛС, контроля работоспособности ее аппаратуры и формирования информации для передачи на наземные (корабельные) пункты приема информации.Thus, the effectiveness of the proposed radar in comparison with the prototype is to expand its functionality by introducing a helicopter speed compensation device, an analog-to-digital converter, a secondary information processing device, a telecode information shaper, a state recognition channel transmitter and receiver, and a storage device and transforming cartographic information, the operation of the transmitting device in a coherent mode, which increases the detection efficiency small air and surface objects against the background of intense reflections from the underlying surface, the use of a phased antenna array with a large aperture area and combining antennas of two different wavelength ranges for the radar channel and the state recognition channel, the use of a digital computer for joint processing of radar, interference, and navigation , cartographic information and state recognition channel information, as well as control of radar operating modes, operability control its equipment and the formation of information for transmission to ground (ship) information receiving points.
Источники информацииInformation sources
1. Зарубежное военное обозрение, №4, 1982 г.1. Foreign Military Review, No. 4, 1982
2. Зарубежное военное обозрение, №4, 1984 г.2. Foreign Military Review, No. 4, 1984
3. Патент RU №2206903. "Радиолокационная станция для вертолета". Авторы: Артемьев А.И., Ганюшкин Ю.П., Гуськов Ю.Н., Емельянов Н.Н., Канащенков А.И., Крылышкина В.А.; Михеев С.В., Поцепкин В.Н., Ратнер В.Д. Заявка №2001118738 с приоритетом от 09.07.2001 г., МПК G 01 S 13/00.3. Patent RU No. 2206903. "Radar Station for Helicopter". Authors: Artemyev A.I., Ganyushkin Yu.P., Guskov Yu.N., Emelyanov N.N., Kanaschenkov A.I., Krylyshkina V.A .; Mikheev S.V., Poeppkin V.N., Ratner V.D. Application No. 20011118738 with priority of July 9, 2001, IPC G 01 S 13/00.
4. Патент RU №2231085. "Устройство для компенсации доплеровского сдвига частоты". Авторы: Махрова Н.Н., Милюхин С.В., Мякиньков В.Г, Радаев Е.Ю., Турчина А.И. Заявка №4526981 с приоритетом от 13.02.1990 г., МПК G 01 S 13/58.4. Patent RU No. 2231085. "Device for compensating Doppler frequency shift." Authors: Makhrova N.N., Milyukhin S.V., Myakinkov V.G., Radaev E.Yu., Turchina A.I. Application No. 4526981 with priority of 02/13/1990, IPC G 01 S 13/58.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004132959/09A RU2289825C2 (en) | 2004-11-11 | 2004-11-11 | Radiolocation station for all-around surveillance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004132959/09A RU2289825C2 (en) | 2004-11-11 | 2004-11-11 | Radiolocation station for all-around surveillance |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004132959A RU2004132959A (en) | 2006-04-20 |
RU2289825C2 true RU2289825C2 (en) | 2006-12-20 |
Family
ID=36607817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004132959/09A RU2289825C2 (en) | 2004-11-11 | 2004-11-11 | Radiolocation station for all-around surveillance |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2289825C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2652512C1 (en) * | 2017-02-21 | 2018-04-26 | Акционерное общество "ЗАСЛОН" | Method of tethering balloon circular view radar constructing |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2522982C2 (en) * | 2012-09-18 | 2014-07-20 | Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | All-around looking radar |
-
2004
- 2004-11-11 RU RU2004132959/09A patent/RU2289825C2/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2652512C1 (en) * | 2017-02-21 | 2018-04-26 | Акционерное общество "ЗАСЛОН" | Method of tethering balloon circular view radar constructing |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004132959A (en) | 2006-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8456349B1 (en) | Three dimensional radar method and apparatus | |
US10877130B2 (en) | Drone detection radar | |
CN108398677A (en) | The three one-dimensional phases of coordinate continuous wave sweep unmanned plane low target detecting system | |
US8373591B2 (en) | System for sensing aircraft and other objects | |
RU2440588C1 (en) | Passive radio monitoring method of air objects | |
JPH1114749A (en) | Radar device | |
RU2522982C2 (en) | All-around looking radar | |
RU2444754C1 (en) | Method for detection and spatial localisation of air objects | |
CN101203774A (en) | Radar system for aircraft | |
CN113030946B (en) | Secondary radar detection method, device, equipment, system, medium and program product | |
Qiao et al. | Zhang | |
CN108196250A (en) | For the continuous-wave radar system and its method of low altitude small target detection | |
Samczyński et al. | Trial results on bistatic passive radar using non-cooperative pulse radar as illuminator of opportunity | |
US11953580B2 (en) | Over the horizon radar (OTH) system and method | |
Kulpa et al. | From Klein Heidelberg to modern multistatic passive radar | |
RU2316021C2 (en) | Multichannel radar system of flight vehicle | |
RU2289825C2 (en) | Radiolocation station for all-around surveillance | |
RU2444753C1 (en) | Radio monitoring method of air objects | |
RU2497145C1 (en) | Multiband helicopter radar system | |
RU2444756C1 (en) | Detection and localisation method of air objects | |
RU2578168C1 (en) | Global terrestrial-space detection system for air and space objects | |
RU2531255C1 (en) | Airborne vehicle radar system | |
US3345633A (en) | Aircraft proximity warning system | |
RU2608338C1 (en) | Signals processing device in ground and space forward-scattering radar system | |
Yang et al. | Maritime moving object localization and detection using global navigation smart radar system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PD4A | Correction of name of patent owner |