RU2309429C2 - Method of combined radar automatic detection and route tracking, circular observation of air, on ground, over-water targets, local radio communication and near radio navigation of objects and subjects - Google Patents

Method of combined radar automatic detection and route tracking, circular observation of air, on ground, over-water targets, local radio communication and near radio navigation of objects and subjects Download PDF

Info

Publication number
RU2309429C2
RU2309429C2 RU2005120496/09A RU2005120496A RU2309429C2 RU 2309429 C2 RU2309429 C2 RU 2309429C2 RU 2005120496/09 A RU2005120496/09 A RU 2005120496/09A RU 2005120496 A RU2005120496 A RU 2005120496A RU 2309429 C2 RU2309429 C2 RU 2309429C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radio
pulses
period
objects
pulse
Prior art date
Application number
RU2005120496/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005120496A (en
Inventor
ев Герман Васильевич Петр (RU)
Герман Васильевич Петряев
носов Леонтий Прокофьевич Дем (RU)
Леонтий Прокофьевич Демяносов
Виталий Иванович Орлов (RU)
Виталий Иванович Орлов
Original Assignee
Герман Васильевич Петряев
Леонтий Прокофьевич Демяносов
Виталий Иванович Орлов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Герман Васильевич Петряев, Леонтий Прокофьевич Демяносов, Виталий Иванович Орлов filed Critical Герман Васильевич Петряев
Priority to RU2005120496/09A priority Critical patent/RU2309429C2/en
Publication of RU2005120496A publication Critical patent/RU2005120496A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2309429C2 publication Critical patent/RU2309429C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radiolocation.
SUBSTANCE: radio pulse sequence is irradiated from several apart-standing positions of specific duration to have specified period of repetition. Groups of radio pulses are received or radiated alternatively during any period of repetition: sync pulses, controls signals, error protection code, data transmission, checking codes to select pause for period of protection interval and radio pulses reflected from target, surface of earth or water and local objects are received during any time period from roll-out of current radio pulse to front of subsequent radio pulse. Reflected radio pulses are stored between periods. Signal of target is detected by comparing amplitude of stored pulses with preset threshold after reflected last probing pulse is received. Two monochromatic pulses are irradiated, which pulses have doubled period of repletion and have highly stable duration and period of repetition. Also radio pulses are radiated which have to be equidistant one to another, which pulses are received after they had been retranslated.
EFFECT: high noise immunity; high precision of detection and identification.
2 dwg

Description

Изобретение относится к радиолокационной технике и предназначено для радиолокационного автоматического обнаружения и трассового сопровождения кругового обзора воздушных, наземных и надводных целей, локальной радиосвязи и ближней радионавигации объектов (субъектов)The invention relates to radar technology and is intended for radar automatic detection and route tracking of a circular view of air, ground and surface targets, local radio communications and short-range radio navigation of objects (subjects)

Известен способ обнаружения воздушных целей путем совместного использования станции разведки и целеуказания, кругового обзора станции сопровождения целей и наведения, 1С91 зенитного ракетного комплекса 2К12 (КУБ) (см. Противовоздушная и противоракетная оборона том IX, Энциклопедия XXI. М.: Издательский дом "Оружие и технологии", 2004 г, стр.441-444).There is a method of detecting air targets by sharing a reconnaissance and target designation station, a circular view of a target tracking and guidance station, 1C91 2K12 anti-aircraft missile system (KUB) (see Air defense and missile defense volume IX, Encyclopedia XXI. M.: Weapon and Publishing House technology ", 2004, pp. 414-444).

Однако самоходная установка разведки и наведения обеспечивает задачу обнаружения, автоматического сопровождения одиночной цели и наведения двумя раздельными станциями.However, a self-propelled reconnaissance and guidance installation provides the task of detecting, automatically tracking a single target and guidance by two separate stations.

Известен способ радиолокационного обнаружения и измерения координат объектов (см. Радиоэлектроника за рубежом, 1980 г, №17, стр.23), предусматривающий излучение обзорной станцией S-диапазона (например, РЛС RAT-31S, λ=7-15 см, применяемая в системах управления воздушным движением и противовоздушной обороной - ПВО) определенной длительности и с заданным периодом повторения Тп последовательности зондирующих радиоимпульсов, прием отраженных от цели радиоимпульсов, осуществление межпериодного накопления отраженных радиоимпульсов, обнаружение сигналов цели и сравнение с заданным порогом амплитуды накопленных радиоимпульсов.A known method of radar detection and measurement of the coordinates of objects (see Radio Electronics Abroad, 1980, No. 17, p. 23), providing for the radiation of the S-band surveillance station (for example, RAT-31S radar, λ = 7-15 cm, used in air traffic control systems and air defense - air defense) of a certain duration and with a given repetition period Tp of a sequence of sounding radio pulses, reception of radio pulses reflected from the target, inter-period accumulation of reflected radio pulses, signal detection s goal and comparison with a predetermined threshold accumulated RF pulse amplitude.

Однако концентрация энергии при просмотре каждого направления недостаточна для обнаружения малозаметных объектов, обладающих малой эффективной поверхностью рассеивания (ЭПР), поскольку за короткий период (единицы секунд) требуется осмотреть всю зону кругового обзора пространства.However, the concentration of energy when viewing each direction is insufficient to detect subtle objects that have a small effective scattering surface (EPR), since in a short period (units of seconds) it is necessary to examine the entire area of the circular review of space.

Известен способ радиолокационного обнаружения и измерения координат объектов (см. патент RU №2211458, МПК G 01 S 13/00, от 27.08.03), основанный на обнаружении объектов при круговом обзоре пространства (например, длинноволновая РЛС), измерение их координат с передачей данных сопровождения на коротковолновую РЛС и после обнаружения объектов с более высокой точностью измерение угловых координат.A known method of radar detection and measurement of the coordinates of objects (see patent RU No. 2211458, IPC G 01 S 13/00, from 08.27.03), based on the detection of objects with a circular view of the space (for example, a long-wave radar), measuring their coordinates with transmission tracking data for a short-wave radar and after detection of objects with higher accuracy, the measurement of angular coordinates.

Недостатком этого изобретения является наличие двух станций РЛС короткого и длинного диапазонов излучения электромагнитных волн.The disadvantage of this invention is the presence of two radar stations of short and long ranges of radiation of electromagnetic waves.

Известен способ определения координат источника излучения (см. Теоретические основы радиолокации. 1970, под ред. Я.Д.Ширман, М.: Советское радио, стр.495-497), основанный на приеме радиоизлучений в не менее чем двух пунктах с известными координатами, определении направления на источник радиоизлучения, за счет чего вычисляют дальность до источника.A known method for determining the coordinates of a radiation source (see Theoretical Foundations of Radar. 1970, edited by Ya.D.Shirman, M .: Soviet Radio, pp. 495-497), based on the reception of radio emissions in at least two points with known coordinates , determining the direction of the source of radio emission, due to which calculate the distance to the source.

Однако наличие нескольких пунктов приема радиосигналов, что значительно усложняет систему, снижает ее надежность и мобильность.However, the presence of several points of reception of radio signals, which greatly complicates the system, reduces its reliability and mobility.

Известен способ обнаружения воздушных целей (см. С.И.Петухов. История создания и развития вооружения и военной техники ПВО Сухопутных войск России. 1998, часть 1, стр.216), имеющий в своем составе станцию обнаружения целей кругового обзора и станцию сопровождения цели, азимутальное направления линии визирования антенны которой совпадают с азимутальным направлением пусковой установки.There is a method of detecting air targets (see S.I. Petukhov. History of the creation and development of weapons and military equipment of the air defense of the Russian Ground Forces. 1998, part 1, p. 216), which includes a station for detecting round-robin targets and a target tracking station , the azimuthal direction of the antenna line of sight of which coincides with the azimuthal direction of the launcher.

Известный способ передачи необходимой информации о воздушной цели на истребитель, несущий средства поражения воздушных целей, определяя факт его нахождения в диаграмме направленности антенны (ДНА), реализован во вторичном адресном радиолокаторе - станции передачи команд "Радуга - СПК-75П" (см. Авиационные радиолокационные системы и оборудование. Москва, ООО "Военный Парад", калалог, т.5, часть 7, стр.331-333). Данную информацию "Радуга - СПК-75П" получает от трех командных пунктов (КП) по телекодовой линии связи (ТКС). Истребитель по ответному каналу связи передает "квитанцию" о получении данных о воздушной цели на "Радугу - СПК-75 П", которая определяет полярные координаты истребителя.The known method of transmitting the necessary information about an air target to a fighter carrying means of hitting air targets, determining the fact of its being in the antenna radiation pattern (BOTTOM), is implemented in the secondary address radar - command and control station "Rainbow - SPK-75P" (see Aviation Radar systems and equipment, Moscow, Military Parade LLC, calalogue, vol. 5, part 7, pp. 313-333). "Rainbow - SPK-75P" receives this information from three command posts (CP) via a telecode communication line (TKS). The fighter transmits a “receipt” on receipt of data about the air target to the Rainbow - SPK-75 P, which determines the polar coordinates of the fighter, through a return communication channel.

"Радуга - СПК-75 П" не выполняет функции обнаружения и трассового сопровождения воздушных и тем более иных целей, а лишь транслирует их на истребитель, т.е. исполняет роль активного посредника в линии телекодовой связи, а также активного посредника при определении полярных координат истребителя."Rainbow - SPK-75 P" does not perform the functions of detection and route tracking of airborne and, all the more, other targets, but only transmits them to a fighter, i.e. Acts as an active intermediary in the telecode communication line, as well as an active intermediary in determining the polar coordinates of a fighter.

Известен способ обнаружения, опознавания государственной принадлежности и измерения координат воздушных целей и выдачи целеуказания на автоматическую систему управления (АСУ), реализован в радиолокационном и связном комплексе (АСРК) "Дельта (см. Оружие России. Москва, ООО "Военный парад", каталог, т.5, стр.218-223, 1996-1997 г.г.).A known method of detecting, identifying nationality and measuring the coordinates of air targets and issuing target designation for an automatic control system (ACS) is implemented in the radar and communications complex (ASRK) "Delta (see. Arms of Russia. Moscow, Military Parade LLC, catalog, v. 5, pp. 218-223, 1996-1997).

Комплекс состоит из двух каналов, каждый из которых содержит радиолокационный и связной пункт (АСРП), и поста обработки данных и управления (ПОДУ).The complex consists of two channels, each of which contains a radar and communication point (ASRP), and a data processing and control post (PODU).

Каждый ПОДУ отстоит от соответствующего АСРП примерно на 200 км. Сигналы управления поступают от ПОДУ в АСРП через встроенный в него тропосферный канал связи. Соответственно, из АСРП данные об обнаруженных и сопровождаемых целях поступают в ПОДУ. Связь ПОДУ с АСРП осуществляют в узком пространственном секторе, хотя расположение АСРП относительно ПОДУ не регламентировано, кроме предела удаленности от ПОДУ. В данном способе присутствуют функции обнаружения и трассового сопровождения воздушных целей, но функции связи и обнаружения и трассового сопровождения не объединены. Кроме того, отсутствуют функции обнаружения и трассового сопровождения надводных и наземных целей, а размер сектора связи очень далек от кругового.Each PODU is approximately 200 km from the corresponding ASRP. The control signals are received from the PODU in the ASRP through the tropospheric communication channel built into it. Accordingly, from the ASRP, data on the detected and followed targets are received in the PODU. The connection between the PODU and the ASRP is carried out in a narrow spatial sector, although the location of the ASRP relative to the PODU is not regulated, except for the distance from the PODU. In this method, there are functions of detection and route tracking of air targets, but the communication and detection and route tracking functions are not combined. In addition, there are no detection and route tracking functions for surface and ground targets, and the size of the communications sector is very far from circular.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ радиолокационного автоматического обнаружения воздушных целей, локальной радиосвязи и ближней радионавигации объектов, реализованный в подвижном пункте разведки и управления (ППРУ) 9С80М1 (см. Противовоздушная и противоракетная оборона, 2004 г., Энциклопедия XXI век, т.IX, издательский дом "Оружие и технологии", стр.548-549), предусматривающий излучение определенной длительности с заданным периодом повторения Тп последовательности зондирующих радиоимпульсов, и в течение каждого отрезка времени от спада текущего радиоимпульса до фронта последующего радиоимпульса принимают отраженные радиоимпульсы, производят межпериодное накопление отраженных радиоимпульсов, обнаруживают сигнал цели, сравнивая с заданным порогом амплитуду накопленных импульсов, а также обеспечивая связь и автоматизированное управление боевыми средствами с помощью аппаратуры передачи данных типа "Аккорд" с обнаруженными воздушными объектами на месте и в движении.The closest in technical essence and the achieved result is a method of radar automatic detection of air targets, local radio communications and short-range radio navigation of objects, implemented in a mobile reconnaissance and control center (PPRU) 9C80M1 (see Air defense and missile defense, 2004, Encyclopedia XXI century, vol. IX, Arms and Technologies Publishing House, pp. 548-549), providing for radiation of a certain duration with a given repetition period T p of the sequence of sounding radio pulses, and during each time interval from the decline of the current radio pulse to the front of the next radio pulse, reflected radio pulses are received, inter-periodical accumulation of reflected radio pulses is made, a target signal is detected, comparing the amplitude of the accumulated pulses with a predetermined threshold, and also providing communications and automated control of military means using data transmission equipment of the type " Chord "with detected aerial objects in place and in motion.

В состав ППРУ входят:The structure of the control gear includes:

- радиолокатор с аппаратурой госопознавания воздушных целей;- radar with equipment for state recognition of air targets;

- управляющий аппаратно-программный комплекс;- managing hardware and software complex;

- многоканальная аппаратура съема и передачи данных;- multichannel data acquisition and transmission equipment;

- средства внешней и внутренней связи;- means of external and internal communication;

- система навигации и топопривязки.- navigation and topographic location system.

Однако ППРУ реализует автономно разрозненные системы связи и навигации при чрезмерно большом арсенале используемых технических средств, не обеспечивая трассового сопровождения цели.However, the ballistic control system implements autonomously isolated communication and navigation systems with an excessively large arsenal of used technical means, without providing route tracking of the target.

Техническим результатом изобретения является совместное обнаружение и трассовое сопровождение воздушных, наземных и надводных целей, передача и приема с высокой помехозащищенностью объектам (субъектам) с нескольких позиций посредством излучения сигналов линии связи с временным разделением доступа (TDMA) данных о точных в едином времени их относительных координат и относительных координат геодезических реперов, обеспечивающих на объекте (субъекте) выполнение привязки к геодезическим реперам с определением своих координат, а также с возможностью передачи и приема абонентами речевого сигнала (сообщения) и другой необходимой информации.The technical result of the invention is the joint detection and tracking of air, ground and surface targets, transmission and reception with high noise immunity to objects (subjects) from several positions by means of radiation of communication line signals with time division of access (TDMA) of data on their exact relative coordinates in a single time and relative coordinates of geodetic benchmarks, providing on the object (subject) the implementation of binding to geodetic benchmarks with the determination of their coordinates, as well as with possibility of subscribers transmitting and receiving a speech signal (message) and other necessary information.

Технический результат изобретения достигается тем, что в способе объединенных радиолокационного автоматического обнаружения и трассового сопровождения кругового обзора воздушных, наземных, надводных целей, локальной радиосвязи и ближней радионавигации объектов и субъектов излучают из нескольких разнесенных позиций определенной длительности с заданным периодом повторения Тп последовательность радиоимпульсов, в каждом периоде следования излучают или принимают от объектов (субъектов) поочередно группы радиоимпульсов: синхронизации, сигналов управления, кода защиты от ошибок, передачи информации, проверочных кодов, с выделением паузы на время защитного интервала и в течение каждого отрезка времени от спада текущего радиоимпульса до фронта последующего радиоимпульса принимают отраженные от цели, поверхности земли или воды и местных предметов радиоимпульсы, производят межпериодное накопление отраженных радиоимпульсов, обнаруживают сигнал цели, сравнивая с заданным порогом амплитуду накопленных импульсов. После приема отраженного последнего в последовательности зондирующего импульса (циклически), через 5-6 циклов кругового обзора излучают высокостабильные по длительности и периоду следования два монохроматических радиоимпульса с удвоенным периодом следования (2ТП) длительностью 6-10 мкс и 6-8 радиоимпульсов длительностью 2-3 мкс, равноудаленных относительно друг друга на 100-70 мкс, которые принимают после их ретрансляции.Technical result of the invention is achieved by a method for the combined radar automatic detection and trass support Omnidirection air, land, surface targets, the local radio communication and near navigation objects and subjects radiate from a plurality of spaced positions of certain duration with a predetermined repetition period T n sequence of radio pulses in groups of radio pulses alternately emit or receive from objects (subjects) in each repetition period: and, control signals, error protection code, information transfer, verification codes, with a pause allocated for the duration of the guard interval and for each time interval from the fall of the current radio pulse to the front of the subsequent radio pulse, receive radio pulses reflected from the target, the surface of the earth or water and local objects interperiodic accumulation of reflected radio pulses is performed; a target signal is detected by comparing the amplitude of the accumulated pulses with a predetermined threshold. After receiving the reflected last in the sequence of the probe pulse (cyclically), after 5-6 round-robin cycles, two monochromatic radio pulses with a double repetition period (2T P ) of 6-10 μs duration and 6-8 radio pulses of 2- 3 μs, equidistant from each other by 100-70 μs, which are received after their relay.

Поскольку мощность передатчика РЛС, как правило, намного больше, чем в обычных системах связи, а антенны РЛС обладают гораздо более высоким коэффициентом усиления и на передачу, и на прием, а также более высокой пространственной направленностью, трудно представить, что могут найтись помехопостановщики, способные создать помехи, плотность которых соизмерима с плотностью мощности излучаемой РЛС.Since the radar transmitter power is usually much larger than in conventional communication systems, and the radar antennas have a much higher gain for both transmission and reception, as well as a higher spatial directivity, it is difficult to imagine that there may be jammers capable of create interference, the density of which is comparable with the power density of the radar radiated.

Технический результат получения высокой помехозащищенности системы ближней навигации достигается за счет того, что с трех, разнесенных относительно недалеко, позиций передают данные взаимодействующим объектам и субъектам, в том числе об их относительных координатах.The technical result of obtaining high noise immunity of the short-range navigation system is achieved due to the fact that from three, relatively spaced apart, positions transmit data to interacting objects and subjects, including their relative coordinates.

Информация поступает по цифровой мобильной линии связи TDMA (множественный доступ с временным разделением каналов), например DECT (цифровая европейская система беспроводной связи), с временным дуплексным разделением режимов передачи и приема (TDD), обеспечивающей секретность связи и защиту от несанкционированного доступа, ДТК-900 и т.п.Information is received via a TDMA digital mobile communication line (time division multiple access), for example, DECT (European Digital Wireless System), with temporary duplex separation of transmission and reception modes (TDD), which ensures communication secrecy and protection against unauthorized access, DTC - 900 etc.

При этом радиостанция абонента работает только на прием.In this case, the subscriber’s radio station works only for reception.

К тому же помехопостановщик не в состоянии определить, в какой отрезок текущего времени будут передаваться навигационные данные с каждой позиции на данный объект (или субъекту).In addition, the jammer is not able to determine in what period of the current time navigation data will be transmitted from each position to a given object (or subject).

Технический результат обеспечения высокой точности определения координат на каждой из трех позиций обусловлен тем, что излучение и прием сигналов с этих позиций производят в известном едином текущем времени и при передаче данных на объект (субъекту) обязательно передается величина момента текущего времени, на который были получены координаты данного объекта (или субъекта). Кроме того, поскольку стабильность генератора на объекте или приемопередатчике связи у субъекта и некоторых объектов не может быть столь высокой, нежели у задающего генератора РЛС, на каждой из позиций, через определенные отрезки времени вычисляют ошибку и однозначную величину задержки при распространении сигнала от каждой из позиций до объекта (субъекта) и вводят необходимую поправку, что обеспечит высокую точность в определении относительных координат объекта (субъекта).The technical result of ensuring high accuracy in determining the coordinates at each of the three positions is due to the fact that the radiation and reception of signals from these positions are performed in a known single current time and when transmitting data to the object (subject), the value of the instant of the current time to which the coordinates were received this object (or subject). In addition, since the stability of the generator at the communication object or transceiver in the subject and some objects cannot be as high as that of the master radar generator in each of the positions, the error and the unambiguous delay value during the propagation of the signal from each of the positions are calculated after certain time intervals to the object (subject) and introduce the necessary amendment, which will provide high accuracy in determining the relative coordinates of the object (subject).

Технический результат с облегчением массы аппаратуры, ее компактности и снижения электропотребления обусловлен тем, что, с одной стороны, отсутствует необходимость установки трех вместо одного передатчиков и приемных систем (передатчики и приемники РЛС, средств связи и навигационного комплекса), с другой, нет смысла держать аппаратуру РЛС, средств связи и навигационного комплекса все время под током. В-третьих, естественно ожидать, что вследствие выполнения аппаратурой РЛС функций связи и точной навигации частично или полностью занимаемый аппаратурой объем сократится.The technical result, which facilitates the mass of the equipment, its compactness and reduced power consumption, is due to the fact that, on the one hand, there is no need to install three transmitters and receiving systems instead of one (radar transmitters and receivers, communications and navigation systems), on the other hand, it makes no sense radar equipment, communications and navigation system all the time under current. Thirdly, it is natural to expect that due to the radar equipment performing the communication functions and accurate navigation, the volume partially or fully occupied by the equipment will be reduced.

Сравнение предлагаемого решения с известными техническими решениями показывает, что оно обладает новой совокупностью существенных признаков, которые позволяют реализовать поставленную цель.Comparison of the proposed solution with well-known technical solutions shows that it has a new set of essential features that allow you to achieve the goal.

Сущность предлагаемого решения будет понятна из следующего описания и приложенного к нему графического материала.The essence of the proposed solution will be clear from the following description and the graphic material attached to it.

Представим РЛС кругового обзора, антенна которой вращается с некоторой скоростью и излучает посылки радиоимпульсов с заданным периодом.Imagine a radar with a circular view, the antenna of which rotates at a certain speed and emits sending radio pulses with a given period.

Для ясности примем период повторения (Тп) импульсов равным Тп=800 мкс (Fп=1,25 кГц).For clarity, we take the pulse repetition period (T p ) equal to T p = 800 μs (F p = 1.25 kHz).

В неком первом периоде повторения, начиная со времени t0=0, РЛС излучает поочередно группы радиоимпульсов: 16 радиоимпульсов синхронизации, 32-х битовый сигнал управления, 16-ти битовый код защиты от ошибок, 80-ти битовый модулированный по частоте или фазе сигнал передачи информации или речи и 4 бита проверки.In a certain first repetition period, starting from time t 0 = 0, the radar emits alternately groups of radio pulses: 16 synchronization radio pulses, 32-bit control signal, 16-bit error protection code, 80-bit signal modulated in frequency or phase transmission of information or speech and 4 bits of verification.

Длительность битового радиоимпульса составляет 0,4 мкс, кроме битов проверки, длительность которых составляет 0,3 мкс. После этого следует пауза длительностью 2 мкс, представляющая защитный интервал. Приведенный порядок излучения вышеперечисленных сигналов носит демонстрационный характер и позаимствован с существующего стандарта цифровой подвижной радиосвязи ДЕСТ (цифровая Европейская беспроводная связь (см. Ю.А.Громаков. "Стандарты и системы подвижной связи". Мобильные Теле Системы, Эко-Трендз, Москва, 1997 г., стр.207-211)). Этот стандарт адаптирован к данному способу как один из примеров.The duration of the bit radio pulse is 0.4 μs, except for the check bits, the duration of which is 0.3 μs. This is followed by a pause of 2 μs, representing the guard interval. The above emission order of the above signals is for demonstration purposes and is borrowed from the existing DEST standard for digital mobile radio communications (digital European wireless communication (see Yu.A. Gromakov. "Standards and systems for mobile communications". Mobile Tele Systems, Eco-Trends, Moscow, 1997) city, pp. 207-211)). This standard is adapted to this method as one example.

Перечисленные сигналы подвижной связи представлены на фиг.1 и составляют единичный кадр общей длительностью 60,8 мкс. Информационный сигнал может иметь модуляцию в виде гауссовской манипуляции минимальным частотным сдвигом.The listed mobile signals are presented in figure 1 and make up a single frame with a total duration of 60.8 μs. The information signal may have modulation in the form of a Gaussian manipulation of the minimum frequency shift.

Набор единичных кадров составляет каналы связи на передачу (16 каналов) и каналы связи на прием (16 каналов), что показано на фиг.2. Таким образом, линия связи обеспечивает скорость 41 кБит/с передачи информации и 16,4 кБит/с передачи сигналов управления. Общая скорость передачи пакета - 74 кБит/с.A set of single frames constitutes communication channels for transmission (16 channels) and communication channels for reception (16 channels), as shown in Fig.2. Thus, the communication line provides a speed of 41 kbit / s transmission of information and 16.4 kbit / s transmission of control signals. The total packet transfer rate is 74 kBit / s.

После защитного интервала излучают радиолокационный зондирующий радиоимпульс с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) несущей.After the guard interval, a radar sounding radio pulse with a linear frequency modulation (LFM) carrier is emitted.

Может быть использован зондирующий радиоимпульс с фазокодовой манипуляцией несущей, например модулированный 63-х разрядной М-последовательностью.A probe radio pulse with phase-coded carrier keying, for example, a modulated 63-bit M-sequence, can be used.

Радиоимпульс с ЛЧМ несущей должен иметь коэффициент сжатия не менее 50...60, во-первых, из-за необходимости обеспечения дальности обнаружения, во-вторых, с целью существенного превышения уровня отраженного от целей сигналов по сравнению с отраженными от целей и поверхности предшествующими излученными сигналами линии связи.A radio pulse with a chirp carrier must have a compression ratio of at least 50 ... 60, firstly, because of the need to ensure the detection range, and secondly, in order to significantly exceed the level of signals reflected from targets compared to previous ones reflected from targets and surface radiated signals of the communication line.

Выберем для примера длительность радиоимпульса, равной 24 мкс, а коэффициент сжатия, равный 60. Это означает, что длительность сжатого радиоимпульса составляет 0,4 мкс, а его амплитуда в 60 раз превзойдет амплитуду несжатого импульса той же длительности.For example, let us choose a duration of a radio pulse of 24 μs and a compression ratio of 60. This means that the duration of a compressed radio pulse is 0.4 μs, and its amplitude will be 60 times the amplitude of an uncompressed pulse of the same duration.

Из фиг.1 видно, что зондирующий радиоимпульс отстоит от t0, t0п, ... t0+NTп на 60,8 мкс.Figure 1 shows that the probe radio pulse is separated from t 0 , t 0 + T p , ... t 0 + NT p by 60.8 μs.

Отраженные от целей и/или подстилающей поверхности радиоимпульсы принимают приемником, в котором осуществляют согласованную фильтрацию, например путем стробирования и последующей узкополосной фильтрации, согласованной со временем накопления. В силу априорной неизвестности доплеровского смещения несущей частоты, обусловленного движением цели, должен быть ряд узкополосных фильтров, перекрывающих диапазон частот относительно несущей от 0 до Fдmax - максимальный доплеровский сдвиг, соответствующий максимальной скорости цели. Амплитуду сигналов в каждом доплеровском узкополосном фильтре сравнивают с заданным порогом. Превышение порога означает наличие сигнала цели. Следовательно, цель обнаружена и начинается ее трассовое сопровождение по данным (углы, дальность и скорость сближения), поступающим от цикла к циклу обзора.The radio pulses reflected from the targets and / or the underlying surface are received by the receiver, in which they perform coordinated filtering, for example, by gating and subsequent narrow-band filtering, which is consistent with the accumulation time. Due to the a priori unknown Doppler shift of the carrier frequency due to the movement of the target, there should be a series of narrow-band filters covering the frequency range relative to the carrier from 0 to F dmax - the maximum Doppler shift corresponding to the maximum speed of the target. The signal amplitude in each Doppler narrowband filter is compared with a predetermined threshold. Exceeding the threshold means the presence of a target signal. Consequently, the target is detected and its route tracking begins according to the data (angles, range and approach speed) coming from the cycle to the review cycle.

Поскольку в настоящее время узкополосная фильтрация реализуется применением быстрого преобразования Фурье (БПФ), целесообразно, чтобы количество накапливаемых радиоимпульсов равнялось 2n (в нашем примере - 32).Since narrow-band filtering is currently implemented using the fast Fourier transform (FFT), it is advisable that the number of accumulated radio pulses is equal to 2 n (in our example, 32).

Поскольку в течение каждого периода повторения могут излучаться сигналы вышеописанного кадра системы связи, то возможно осуществить одночастотную дуплексную связь путем передачи в первых 16-ти периодах следования информации шестнадцатью каналами связи 16-ти абонентам и приема информации от абонентов по соответствующим 16-ти каналам в течение остальных шестнадцати периодов следования. Это означает, что в течение последних 16-ти периодов повторения излучают только зондирующие радиоимпульсы.Since during each repetition period the signals of the above frame of the communication system can be emitted, it is possible to realize single-frequency duplex communication by transmitting sixteen communication channels to 16 subscribers in the first 16 periods of information and receiving information from subscribers through the corresponding 16 channels during the remaining sixteen periods of succession. This means that during the last 16 repetition periods only probing radio pulses emit.

Поскольку излучение сигналов связи и зондирующих импульсов происходит в течение одного и того же периода, возникает необходимость решения существенного ослабления взаимного влияния отраженных от целей и подстилающей поверхности. Это достигается во-первых, порядком излучения сигналов, во-вторых, существенно большей энергетикой зондирующего импульса (в 50...60 раз по отношению к каждому излучаемому импульсу линии связи, которые не накапливаются от периода к периоду повторения), в-третьих, возможно излучать сигналы связи и зондирующие импульсы на различных несущих частотах.Since the emission of communication signals and sounding pulses occurs during the same period, it becomes necessary to solve the significant weakening of the mutual influence of reflected from the targets and the underlying surface. This is achieved, firstly, by the order of emission of the signals, and secondly, by significantly greater energy of the probe pulse (50 ... 60 times with respect to each emitted pulse of the communication line, which do not accumulate from period to period of repetition), and thirdly, it is possible to radiate communication signals and sounding pulses at various carrier frequencies.

В свою очередь, видно, что вследствие того что уровень затухания сигнала при распространении для радиолокационных задач пропорционален четвертой степени от дальности, связных задач - второй степени от дальности, ясно, что максимальная дальность связи будет намного больше, чем дальность обнаружения целей. Это значит что, у абонентов чувствительность приемников и мощность передающих устройств намного снижена, что обеспечивает скрытность и устойчивость к помехам линии связи.In turn, it can be seen that due to the fact that the signal attenuation level during propagation for radar problems is proportional to the fourth power of the range, of connected tasks to the second power of the range, it is clear that the maximum communication range will be much larger than the target detection range. This means that, for subscribers, the sensitivity of the receivers and the power of the transmitting devices is much reduced, which provides stealth and immunity to communication line interference.

Вследствие вышеизложенного могут возникнуть два варианта ситуаций состояния функционирования связного и радиолокационного каналов, при этом полагаем, что дальность до объекта (субъекта) достаточна для обеспечения связи.As a result of the foregoing, two variants of situations of the state of functioning of the connected and radar channels may arise, and we assume that the range to the object (subject) is sufficient to provide communication.

Первый вариант: РЛС обнаруживает объект (субъект).The first option: the radar detects an object (subject).

Второй вариант: РЛС не обнаруживает объект (субъект).The second option: the radar does not detect the object (subject).

В первом варианте с одной из каждой позиции могут быть переданы по каналам связи данные об азимуте, дальности и угле места объектов (субъектов), а также местоположение позиции в географических координатах относительно геодезического ориентира. В результате абонент, расположенный на объекте (субъекте), может точно определить свое местонахождение.In the first embodiment, data on the azimuth, range and elevation angle of objects (subjects), as well as the position location in geographical coordinates relative to a geodetic reference point, can be transmitted via communication channels from one of the positions. As a result, the subscriber located on the object (subject) can accurately determine their location.

Во втором варианте с каждой позиции будут переданы по соответствующим каналам связи на объект (субъекту) данные о его азимуте и угле места, а также единое текущее время, на которое были определены эти координаты.In the second embodiment, from each position, data on its azimuth and elevation angle, as well as a single current time for which these coordinates were determined, will be transmitted through the appropriate communication channels to the object (subject).

В результате на объекте (у субъекта) может быть рассчитано его местоположение относительно трех позиций и тем самым абсолютное положение на земле.As a result, on the object (the subject) can be calculated its location relative to three positions and thereby the absolute position on the ground.

С целью улучшения точности расчетов необходимо, чтобы на объекте они велись с учетом единого с получающими объектами времени. С этой целью циклически с каждой позиции излучают два радиоимпульса с периодом, равным удвоенному (или утроенному) значению периода зондирующих импульсов. Удвоение длительности периода обеспечивает отсутствие возможной неоднозначности, связанной с тем, что дальность связи превышает дальность обнаружения.In order to improve the accuracy of calculations, it is necessary that they be carried out at the facility taking into account the same time with the receiving facilities. For this purpose, two radio pulses are emitted cyclically from each position with a period equal to twice (or triple) the value of the period of the probe pulses. Doubling the length of the period ensures that there is no possible ambiguity associated with the fact that the communication range exceeds the detection range.

После этого излучают несколько узких радиоимпульсов с целью уточнения текущего времени на взаимодействующих объектах (у субъектов).After that, several narrow radio pulses are emitted in order to clarify the current time at interacting objects (in subjects).

Принимаемые радиоимпульсы на объектах (у субъектов) должны быть ретранслированы, что позволяет на позициях определить ошибки единого времени на объектах (у субъектов), и данные о них будут переданы по соответствующим каналам связи на объекты (субъектам). С целью помехозащищенности эти 2+6...8 радиоимпульсов будут излучаться на разных несущих частотах, изменяясь по псевдослучайному закону.The received radio pulses at the facilities (at the subjects) must be relayed, which allows the positions to determine the errors of the same time at the facilities (at the subjects), and data about them will be transmitted through the appropriate communication channels to the facilities (to the entities). For the purpose of noise immunity, these 2 + 6 ... 8 radio pulses will be emitted at different carrier frequencies, changing according to the pseudo-random law.

Claims (1)

Способ объединенных радиолокационного автоматического обнаружения и трассового сопровождения при круговом обзоре воздушных, наземных, надводных целей, локальной радиосвязи при ближней радионавигации объектов и субъектов, заключающийся в том, что из нескольких разнесенных радиолокационных станций излучают определенной длительности с заданным периодом повторения Тп последовательность зондирующих радиоимпульсов и в течение каждого отрезка времени от спада текущего радиоимпульса до фронта последующего радиоимпульса принимают с помощью указанных разнесенных радиолокационных станций отраженные от цели, поверхности земли или воды и местных предметов радиоимпульсы, производят межпериодное накопление отраженных радиоимпульсов, обнаруживают сигнал цели, сравнивая амплитуды накопленных радиоимпульсов с заданным порогом, отличающийся тем, что излучают и принимают от объектов и субъектов поочередно группы радиоимпульсов: синхронизации, сигналов управления, кода защиты от ошибок, сигналов передачи информации, проверочных кодов, с выделением паузы на время защитного интервала, перед излучением в каждом очередном периоде повторения зондирующего радиоимпульса из нескольких разнесенных радиолокационных станций, и после приема отраженного последнего в последовательности зондирующего радиоимпульса циклически через 5-6 циклов кругового обзора из нескольких разнесенных радиолокационных станций излучают также на разных несущих частотах высокостабильные по длительности и периоду следования два монохроматических радиоимпульса с удвоенным периодом следования 2 Тп и длительностью 6-10 мкс, а также 6-8 радиоимпульсов длительностью 2-3 мкс равноудаленных относительно друг от друга на 100-70 мкс, принимаемые несколькими разнесенными радиолокационными станциями после их ретрансляции с объектов и субъектов, а после обнаружения сигнала цели осуществляют ее трассовое сопровождение по данным: углы, дальность и скорость сближения, поступающим от цикла к циклу обзора.The method of combined radar automatic detection and route tracking during a circular survey of air, ground, surface targets, local radio communications with near radio navigation of objects and subjects, which consists in the fact that several spaced radar stations emit a certain duration with a given repetition period T n a sequence of sounding radio pulses and during each period of time from the decline of the current radio pulse to the front of the subsequent radio pulse is received with by means of the indicated spaced radar stations, the radio pulses reflected from the target, the surface of the earth or water and local objects produce interperiodic accumulation of reflected radio pulses, detect the target signal by comparing the amplitudes of the accumulated radio pulses with a given threshold, characterized in that the groups of radio pulses emit and receive from objects and subjects : synchronization, control signals, error protection code, information transmission signals, verification codes, with a pause allocated for the duration of the protection interval, before radiation in each successive period of the repetition of the probe radio pulse from several spaced radar stations, and after receiving the reflected last in the sequence of the probe radio pulse cyclically after 5-6 round-robin cycles from several spaced radar stations, highly stable in duration and period are also emitted at different carrier frequencies following two monochromatic radio pulse with twice the repetition period T 2 n, and a duration of 6-10 ms and 6-8 for the sake of pulses with a duration of 2-3 μs equidistant from each other by 100-70 μs, received by several spaced radar stations after they are relayed from objects and subjects, and after the target signal is detected, it is tracked according to the data: angles, range and approach speed, received From cycle to cycle of review.
RU2005120496/09A 2005-07-01 2005-07-01 Method of combined radar automatic detection and route tracking, circular observation of air, on ground, over-water targets, local radio communication and near radio navigation of objects and subjects RU2309429C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005120496/09A RU2309429C2 (en) 2005-07-01 2005-07-01 Method of combined radar automatic detection and route tracking, circular observation of air, on ground, over-water targets, local radio communication and near radio navigation of objects and subjects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005120496/09A RU2309429C2 (en) 2005-07-01 2005-07-01 Method of combined radar automatic detection and route tracking, circular observation of air, on ground, over-water targets, local radio communication and near radio navigation of objects and subjects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005120496A RU2005120496A (en) 2007-01-10
RU2309429C2 true RU2309429C2 (en) 2007-10-27

Family

ID=37760935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005120496/09A RU2309429C2 (en) 2005-07-01 2005-07-01 Method of combined radar automatic detection and route tracking, circular observation of air, on ground, over-water targets, local radio communication and near radio navigation of objects and subjects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2309429C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453794C1 (en) * 2011-02-10 2012-06-20 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения" Method to control high precision armament and complex of high precision armament
RU2756290C1 (en) * 2021-01-19 2021-09-29 Мария Вячеславовна Крылова Method for adding power of transceiver radio devices spread out in space
RU2792312C1 (en) * 2022-10-04 2023-03-21 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский военный ордена Жукова институт войск национальной гвардии Российской Федерации" Method of target designation for system of active protection of objects against attacking ammunition

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Противовоздушная и противоракетная оборона, 2004, Энциклопедия 21 века, т.9. Оружие и технологии, с.548-549. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453794C1 (en) * 2011-02-10 2012-06-20 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения" Method to control high precision armament and complex of high precision armament
RU2756290C1 (en) * 2021-01-19 2021-09-29 Мария Вячеславовна Крылова Method for adding power of transceiver radio devices spread out in space
RU2792312C1 (en) * 2022-10-04 2023-03-21 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский военный ордена Жукова институт войск национальной гвардии Российской Федерации" Method of target designation for system of active protection of objects against attacking ammunition

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005120496A (en) 2007-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10670707B2 (en) Interrogator and system employing the same
US3953856A (en) Method and apparatus for mapping and similar applications
US9541626B2 (en) Globally referenced positioning in a shielded environment
CN1689191B (en) A system and method for the mitigation of multipath and the improvement of signal-to-noise ratios in time division multiple access (TDMA) location networks
US7643377B1 (en) System for detecting, tracking, and reconstructing signals in spectrally competitive environments
US7394724B1 (en) System for detecting, tracking, and reconstructing signals in spectrally competitive environments
US6628231B2 (en) Location of radio frequency emitting targets
Han et al. Future alternative positioning, navigation, and timing techniques: A survey
US8325562B2 (en) Acoustic survey methods in weapons location systems
RU2440588C1 (en) Passive radio monitoring method of air objects
US7782710B1 (en) System for detecting, tracking, and reconstructing signals in spectrally competitive environments
US8542555B1 (en) System for detecting, tracking, and reconstructing signals in spectrally competitive environments
US10690744B1 (en) System for receiving communications
US6762721B2 (en) Urban terrain geolocation system
RU2444754C1 (en) Method for detection and spatial localisation of air objects
WO2014070174A1 (en) Acoustic survey methods in weapons location systems
CN108345015B (en) Radio high-precision frequency hopping positioning method with strong anti-interference capability
Gumiero et al. Multistatic passive radar geometry optimization for target 3D positioning accuracy
US7181247B1 (en) Globally referenced positioning in a shielded environment
US6040801A (en) Low duty cycle navigation system
RU2309429C2 (en) Method of combined radar automatic detection and route tracking, circular observation of air, on ground, over-water targets, local radio communication and near radio navigation of objects and subjects
RU2444753C1 (en) Radio monitoring method of air objects
US10495719B1 (en) System for receiving communications
Friedman et al. Angle-of-arrival assisted radio interferometry (ARI) target localization
RU2444756C1 (en) Detection and localisation method of air objects

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070702