RU2408030C2 - Radar system with prediction of missing targets in doppler resection zones - Google Patents

Radar system with prediction of missing targets in doppler resection zones Download PDF

Info

Publication number
RU2408030C2
RU2408030C2 RU2009102774/09A RU2009102774A RU2408030C2 RU 2408030 C2 RU2408030 C2 RU 2408030C2 RU 2009102774/09 A RU2009102774/09 A RU 2009102774/09A RU 2009102774 A RU2009102774 A RU 2009102774A RU 2408030 C2 RU2408030 C2 RU 2408030C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
radar
unit
resection
Prior art date
Application number
RU2009102774/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009102774A (en
Inventor
Владимир Степанович Верба (RU)
Владимир Степанович Верба
Виктор Александрович Гандурин (RU)
Виктор Александрович Гандурин
Александр Петрович Кирсанов (RU)
Александр Петрович Кирсанов
Владимир Иванович Меркулов (RU)
Владимир Иванович Меркулов
Петр Алексеевич Садовский (RU)
Петр Алексеевич Садовский
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега"
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 Открытое акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" filed Critical Открытое акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега"
Priority to RU2009102774/09A priority Critical patent/RU2408030C2/en
Publication of RU2009102774A publication Critical patent/RU2009102774A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2408030C2 publication Critical patent/RU2408030C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: system has a radar unit, an indicator device whose first input is connected to the first output of the radar unit, a unit for calculating the time for entrance/exit of the target from the scanning zone, whose input is connected to the second output of the radar unit, a unit for calculating parametres of the resection zone, whose input is connected to the second output of the radar unit, and the second output is connected to the second input of the indicator device, a decision unit, whose first input is connected to the output of the unit for calculating parametres of the resection zone, and the second input is connected to the output of the unit for calculating the time for entrance/exit of the target from the scanning zone, an extrapolation unit, whose input is connected to the output of the decision unit and the second output is connected to the third input of the indicator device, a unit for identifying targets, whose first input is connected to the first output of the radar unit and the second input is connected to the first output of the extrapolation unit, the third input is connected to signals of targets from other carriers, and the output is connected to the fourth input of the indicator device.
EFFECT: high efficiency of operation of the radar unit and operators servicing the radar unit due to reduced loss of targets in Doppler resection zones.
3 dwg

Description

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для радиолокационного сопровождения воздушных и наземных целей.The invention relates to radar and can be used for radar tracking of air and ground targets.

Одним из эффективных способов обнаружения и сопровождения низколетящих летательных аппаратов (ЛА) является использование импульсно-доплеровских радиолокационных станций (РЛС), размещаемых на современных истребителях [1, стр.562-690] или специальных самолетах дальнего радиолокационного обнаружения (ДРЛО) [2, стр.449-479, 3, стр.301-340]. Применение самолетных РЛС позволяет увеличить дальность обнаружения низколетящих ЛА за счет расширения радиогоризонта по сравнению с наземными РЛС. Однако подвижность РЛС и необходимость сопровождения низколетящих ЛА на фоне подстилающей поверхности приводят к необходимости использования доплеровского принципа построения РЛС [4, стр.73-87], предопределяющего появление зон доплеровской резекции, в которых не обнаруживаются сигналы, отраженные от сопровождаемых объектов. Причем для ЛА, перемещающихся по различным траекториям, наличие этих зон проявляется по-разному. Для одних ЛА сокращается время сопровождения, для других - появляются перерывы в поступлении информации, что в общем случае снижает эффективность систем наведения [5, стр.12-22, 27-29].One of the effective methods for detecting and tracking low-flying aircraft (LA) is the use of pulsed-Doppler radar stations (radars) deployed on modern fighters [1, pp. 562-690] or special long-range radar detection aircraft (DRLs) [2, p. .449-479, 3, pp. 301-340]. The use of aircraft radars can increase the detection range of low-flying aircraft due to the expansion of the radio horizon in comparison with ground-based radars. However, the radar mobility and the need to accompany low-flying aircraft against the underlying surface make it necessary to use the Doppler principle of radar construction [4, p. 73-87], which determines the appearance of Doppler resection zones in which signals reflected from the tracked objects are not detected. Moreover, for aircraft moving along different trajectories, the presence of these zones manifests itself in different ways. For some aircraft, the tracking time is reduced, for others, there are interruptions in the flow of information, which in the general case reduces the effectiveness of guidance systems [5, pp. 12-22, 27-29].

При использовании доплеровского режима отраженные сигналы, частоты которых близки к средней частоте fз сигнала, отраженного от поверхности земли в направлении главного луча диаграммы направленности антенны, не обнаруживаются из-за наличия в РЛС специального фильтра (фильтра резекции, либо фильтра свободной зоны) [4, стр.243-248]. Частота fз зависит от частоты излучаемого сигнала и доплеровского сдвига, вызванного движением самолета, на котором установлена РЛС.When using the Doppler mode, reflected signals whose frequencies are close to the average frequency f s of the signal reflected from the earth’s surface in the direction of the main beam of the antenna pattern are not detected due to the presence of a special filter in the radar (resection filter or free zone filter) [4 , pp. 243-248]. The frequency f s depends on the frequency of the emitted signal and the Doppler shift caused by the movement of the aircraft on which the radar is installed.

Доплеровский сдвиг частоты пропорционален радиальной составляющей относительной скорости облучаемого объекта (цели или подстилающей поверхности) в системе координат, связанной с подвижной РЛС.The Doppler frequency shift is proportional to the radial component of the relative speed of the irradiated object (target or underlying surface) in the coordinate system associated with the mobile radar.

Наиболее близкой к описываемой системе является радиолокационная система (PC), размещенная на самолете А-50 (прототип) [2, стр.45 5-479], содержащая РЛС и индикаторное устройство (ИУ), первый вход которого соединен с первым выходом РЛС. На этот вход из РЛС поступают измерения дальности, скорости и угловых координат, по которым в индикаторном устройстве (ИУ) формируются отметки целей и строятся трассы их перемещений в пространстве. По желанию оператора цифровые значения дальности, скорости сближения и угловых координат воспроизводятся на экране в формуляре цели.Closest to the described system is a radar system (PC), placed on an A-50 airplane (prototype) [2, p. 45 5-479], containing a radar and an indicator device (IU), the first input of which is connected to the first output of the radar. Measurements of range, speed and angular coordinates are received at this input from the radar, according to which marks of targets are formed in the indicator device (DUT) and traces of their movements in space are built. At the request of the operator, the digital values of range, approach speed and angular coordinates are displayed on the screen in the target form.

Системным недостатком доплеровских РЛС является наличие зон резекции, устранить который в рамках используемого метода обработки сигналов невозможно. Однако можно повысить эффективность сопровождения целей и ситуационную осведомленность операторов сопровождения и наведения [2, стр.470-479, 3, стр.225-228], если заранее оповещать их о возможном пропадании целей в зонах резекции с указанием в формуляре ожидаемого времени входа и выхода сопровождаемых объектов из зоны резекции.A systemic disadvantage of Doppler radars is the presence of resection zones, which cannot be eliminated within the framework of the used signal processing method. However, it is possible to increase the efficiency of target tracking and situational awareness of tracking and guidance operators [2, p. 470-479, 3, p. 225-228], if they are notified in advance about the possible loss of targets in the resection zones, indicating the expected entry time and exit of escorted objects from the resection zone.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения, заключается в прогнозировании пропадания целей в зонах доплеровской резекции и их идентификация после выхода из этих зон, что позволит повысить эффективность процедур наведения.The technical result that can be obtained by implementing the present invention is to predict the disappearance of targets in the areas of Doppler resection and their identification after leaving these areas, which will improve the efficiency of guidance procedures.

Указанный технический результат достигается тем, что в импульсно-доплеровскую радиолокационную систему (PC), содержащую РЛС, индикаторное устройство (ИУ), первый вход которого соединен с первым выходом РЛС, дополнительно введены блок вычисления времени входа/выхода цели в зону обзора (БВВВЗО), вход которого соединен со вторым выходом РЛС, блок вычисления параметров зоны резекции (БВПЗР), вход которого соединен со вторым выходом РЛС, первый выход - с первым входом блока принятия решения, а второй выход - со вторым входом ИУ и вторым входом блока экстраполяции (БЭ), блок принятия решения (БПР), первый вход которого соединен с первым выходом БВПЗР, второй вход - с выходом БВВВЗО, а выход - с первым входом БЭ, первый вход которого соединен с выходом блока принятия решения, второй вход - со вторым выходом БВПЗР, третий вход - с первым выходом РЛС, по которому в БЭ поступают измерения дальности, скорости сближения и угловых координат цели на момент ее входа в зону резекции, первый выход - со вторым входом блока идентификации целей (БИЦ), а второй выход - с четвертым входом ИУ, БИЦ, первый вход которого соединен с первым выходом РЛС, второй вход - с первым выходом БЭ, по третьему входу при необходимости поступают сигналы целей от других носителей, а выход соединен с третьим входом ИУ.The specified technical result is achieved by the fact that in the pulse-Doppler radar system (PC) containing the radar, an indicator device (IU), the first input of which is connected to the first output of the radar, an additional unit for calculating the time of entry / exit of the target into the viewing area (BVVVZO) is introduced the input of which is connected to the second output of the radar, a block for calculating the parameters of the resection zone (BWPR), the input of which is connected to the second output of the radar, the first output is with the first input of the decision block, and the second output is with the second input of the DUT and the second input of the block extrapolation (BE), decision block (BPR), the first input of which is connected to the first output of the BVPZR, the second input - with the output of the BVVVZO, and the output - with the first input of the BE, the first input of which is connected to the output of the decision block, the second input - with the second BVPZR output, the third input - with the first radar output, through which the target’s range, speed of approach and angular coordinates of the target are received at the moment of its entry into the resection zone, the first exit - with the second input of the target identification unit (BIC), and the second output - with the fourth entrance of the IU, BIC, the first entrance is a cat It is connected to the first output of the radar, the second input - to the first output of the BE, if necessary, signals from other carriers are received at the third input, and the output is connected to the third input of the DUT.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

Все отражающие объекты, для которых радиальная составляющая относительной скорости Vотн отличается от радиальной составляющей скорости подстилающей поверхности Vз не более чем на некоторую величину Vmin, т.е. для которых выполняется неравенствоAll reflective objects for which the radial component of the relative velocity V rel differs from the radial component of the velocity of the underlying surface V s by no more than a certain value V min , i.e. for which the inequality holds

Figure 00000001
Figure 00000001

являются невидимыми для РЛС из-за попадания в зоны резекции. Величина Vmin определяется шириной спектра, отраженного от земной поверхности сигнала, принимаемого по главному лепестку диаграммы направленности, и является параметром, который учитывается при выборе полосы пропускания резекторного фильтра или фильтром свободной зоны [4, стр.243-248].are invisible to radar due to contact with the resection area. The value of V min is determined by the width of the spectrum reflected from the earth's surface of the signal received from the main lobe of the radiation pattern and is a parameter that is taken into account when choosing the bandwidth of the notch filter or the free zone filter [4, pp. 243-248].

Из неравенства (1) следует, что зоны резекции имеют вид секторов, образованных пересекающимися прямыми линиями. Точка пересечения этих прямых (общая вершина двух секторов) находится в месте положения бортовой РЛС самолета. Расположение секторов показано на фиг.2. Из условия (1) следует, что общая биссектриса секторов резекции всегда перпендикулярна направлению полета ЛА, а угловой размер α каждого сектора определяется по формулеFrom inequality (1) it follows that the resection zones have the form of sectors formed by intersecting straight lines. The intersection point of these lines (the common peak of two sectors) is located at the position of the aircraft’s onboard radar. The location of the sectors shown in figure 2. It follows from condition (1) that the general bisector of the resection sectors is always perpendicular to the flight direction of the aircraft, and the angular size α of each sector is determined by the formula

Figure 00000002
Figure 00000002

где V - скорость цели.where V is the speed of the target.

В случае прямолинейного и равномерного движения ЛА и самолета, осуществляющего его радиолокационное сопровождение, могут быть вычислены моменты пересечения воздушным объектом границ зоны. Для этого рассмотрим прямолинейное движение ЛА в системе координат Z1OZ2, связанной с бортовой РЛС самолета (фиг.2). В этой системе координат положение цели z(t) в момент t описывается выражениемIn the case of rectilinear and uniform movement of the aircraft and the aircraft performing its radar tracking, the moments of crossing the zone boundaries by an air object can be calculated. To do this, consider the rectilinear motion of the aircraft in the coordinate system Z 1 OZ 2 associated with the onboard radar of the aircraft (figure 2). In this coordinate system, the position of the target z (t) at time t is described by the expression

Figure 00000003
Figure 00000003

где z0 - начальное положение цели.where z 0 is the initial position of the target.

Подставляя выражение (3) в уравнения границ (сектора резекции) и решая их относительно t, найдем моменты пересечения границ:Substituting expression (3) into the equations of boundaries (resection sectors) and solving them with respect to t, we find the moments of crossing the boundaries:

Figure 00000004
Figure 00000004

Здесь углы φ и φH, определяющие направление движения носителя РЛС и продольной оси сопровождаемого ЛА, отсчитываются от оси OZ1 подвижной системы координат (на фиг.2 угол φH=0), а VH - скорость носителя РЛС.Here, the angles φ and φ H , which determine the direction of movement of the radar carrier and the longitudinal axis of the followed aircraft, are counted from the axis OZ 1 of the moving coordinate system (in Fig. 2, the angle φ H = 0), and V H is the speed of the radar carrier.

Для того, чтобы определить насколько сокращается длительность сопровождения ЛА из-за секторов резекции необходимо знать моменты пересечения траекторией ЛА границ зоны обнаружения РЛС. Эти моменты могут быть найдены при следующих допущениях.In order to determine how short the duration of the tracking of an aircraft due to resection sectors is, it is necessary to know the moments when the trajectory of the aircraft intersects the radar detection zone. These points can be found under the following assumptions.

Зона обнаружения РЛС считается кругом, центр которого находится в месте расположения самолета, оснащенного РЛС, а радиус круга R определяется дальностью обнаружения ЛА. Зона обнаружения перемещается вместе с носителем РЛС (фиг.2) в направлении вектора скорости носителя VH.The radar detection zone is considered to be a circle whose center is located at the location of the aircraft equipped with the radar, and the radius of the circle R is determined by the detection range of the aircraft. The detection zone moves with the radar carrier (figure 2) in the direction of the carrier velocity vector V H.

Сопровождаемый ЛА движется равномерно и прямолинейно, при этом его вектор скорости имеет вид:The escorted aircraft moves uniformly and rectilinearly, while its velocity vector has the form:

Figure 00000005
Figure 00000005

Движение ЛА в системе координат Z1OZ2 описывается выражением (3). В моменты пересечения ЛА границ зоны обнаружения (в том числе и в момент выхода из нее) длина |z(t)| вектора z(t) равна радиусу зоны R или:The movement of the aircraft in the coordinate system Z 1 OZ 2 is described by expression (3). At the moments when the aircraft crosses the boundaries of the detection zone (including the moment it leaves it), the length | z (t) | vector z (t) is equal to the radius of the zone R or:

(z0+Vотн·t, z0+Vотн·t)=R2,(z 0 + V rel · t, z 0 + V rel · t) = R 2 ,

где левая часть равенства представляет собой скалярные произведения векторов (3).where the left side of the equality is the scalar product of vectors (3).

Выполнив умножение, получим квадратное уравнение для определения моментов пересечения воздушным объектом границы зоны обнаружения:After completing the multiplication, we obtain a quadratic equation for determining the moments when an aerial object crosses the border of the detection zone:

Figure 00000006
.
Figure 00000006
.

Решения уравнения, определяющие моменты входа ЛА в зону обзора и выхода из нее, имеют видThe solutions of the equation that determine the moments of the aircraft entering and leaving the field of view are of the form

Figure 00000007
Figure 00000007

Если одно или оба решения являются отрицательными, то это означает, что пересечение границы зоны обнаружения произошло в «прошлом», т.е. до момента, когда ЛА находился в точке, определяемой вектором z0.If one or both solutions are negative, then this means that the intersection of the detection zone boundary occurred in the “past”, i.e. until the aircraft was at the point defined by the vector z 0 .

Выражение (6) для вычисления моментов пересечения траектории ЛА границы зоны обнаружения становится особенно простым, если в начальный момент (при t=0) воздушный объект, находясь на границе зоны z(0)=z0, движется вглубь нее.Expression (6) for calculating the moments of intersection of the aircraft trajectory of the boundary of the detection zone becomes especially simple if, at the initial moment (at t = 0), an air object, being at the boundary of the zone z (0) = z 0 , moves deep into it.

Выражая Vотн через параметры движения ЛА и РЛС (при φН=0) и учитывая, что |z0(t)|=R, получим зависимостьExpressing V rel through the parameters of the aircraft and radar motion (for φ Н = 0) and taking into account that | z 0 (t) | = R, we obtain the dependence

Figure 00000008
Figure 00000008

времени сопровождения от углов φ и β, определяющих движения ЛА и точку его входа в зону обнаружения РЛС (см. фиг.2), где β - угол между линией визирования цели Oz0 и вектором Vотн относительной скорости (фиг.3).tracking time from the angles φ and β, which determine the movement of the aircraft and the point of its entry into the radar detection zone (see figure 2), where β is the angle between the line of sight of the target Oz 0 and the vector V relative relative speed (figure 3).

В числителе этого выражения стоит длина хорды cz0, по которой ЛА пересекает зону обзора РЛС, в знаменателе - скорость относительного движения ЛА.The numerator of this expression is the length of the chord cz 0 along which the aircraft crosses the radar field of view, and the denominator shows the speed of the relative motion of the aircraft.

Наличие секторов резекции в зоне обнаружения доплеровской РЛС приводит к появлению перерывов в поступлении информации о ЛА и сокращению времени их сопровождения. Характер этого влияния и его степень зависят от параметров движения ЛА относительно подвижной РЛС.The presence of resection sectors in the detection area of the Doppler radar leads to interruptions in the receipt of information about the aircraft and a reduction in the time of their tracking. The nature of this effect and its degree depend on the parameters of the movement of the aircraft relative to the mobile radar.

Некоторые из возможных вариантов взаимного расположения траекторий ЛА и зон резекции в подвижной системе координат Z1OZ2 изображены на фиг.3. Расположение зон резекции относительно траектории ЛА определяется положением на оси времени моментов t1 и t2 пересечения ею двух границ зоны резекции относительно момента входа в зону обнаружения и момента tвых выхода из зоны обнаружения. Моменты t1 и t2 определяются по формулам (4), а момент tвых - по формуле (7).Some of the possible options for the relative location of the trajectories of the aircraft and the resection zones in the moving coordinate system Z 1 OZ 2 shown in Fig.3. The location of the resection zones relative to the aircraft trajectory is determined by the position on the time axis of the moments t 1 and t 2 of the intersection of the two boundaries of the resection zone with respect to the moment it enters the detection zone and the moment t exits the detection zone. The moments t 1 and t 2 are determined by formulas (4), and the moment t o - by the formula (7).

На фиг.3 а) и в) показаны траектории, не попадающие в секторы резекции в пределах зоны обнаружения. В первом случае так происходит потому, что пересечение траекторий ЛА в пределах зоны обнаружения с границами секторов резекции происходит до входа в зону обнаружения. Во втором случае движение ЛА в зоне обнаружения происходит после выхода из одного сектора и заканчивается до входа во второй сектор резекции.Figure 3 a) and c) shows the trajectories that do not fall into the resection sectors within the detection zone. In the first case, this happens because the intersection of the trajectories of the aircraft within the detection zone with the boundaries of the resection sectors occurs before entering the detection zone. In the second case, the movement of the aircraft in the detection zone occurs after leaving one sector and ends before entering the second resection sector.

Траектории, аналогичные изображенной на фиг.3 б), характеризуются тем, что длительность сопровождения двигающихся по ним ЛА уменьшается по сравнению со случаем отсутствия секторов резекции.Trajectories similar to those shown in Fig. 3 b) are characterized by the fact that the duration of tracking the aircraft moving along them is reduced compared with the absence of resection sectors.

Наконец, вариант траектории, изображенный на фиг.3 г), характеризуется перерывом в поступлении информации о ЛА, обусловленным пересечением сектора резекции внутри зоны обзора.Finally, the variant of the trajectory shown in Fig. 3 g) is characterized by a break in the receipt of information about the aircraft due to the intersection of the resection sector within the field of view.

Частота появления трассы каждого вида зависит от скоростей движения ЛА и носителя РЛС, а также от величины Vmin.The frequency of occurrence of each type of track depends on the speeds of the aircraft and the radar carrier, as well as on the value of V min .

Проведенные исследования показали, что наличие зон резекции оказывает существенное влияние на процесс сопровождения ЛА. Основным проявлением этого влияния является сокращение времени их сопровождения и появление разрывов в сопровождении воздушных объектов. Разрывы в сопровождении ЛА могут достигать десятков минут и должны учитываться в процессах управления самолетами в воздухе.Studies have shown that the presence of resection zones has a significant impact on the process of tracking aircraft. The main manifestation of this influence is a reduction in the time of their accompaniment and the appearance of gaps in the accompaniment of air objects. Gaps accompanied by aircraft can reach tens of minutes and should be taken into account in the process of controlling aircraft in the air.

После пропадания в зоне резекции и появления цели за ее пределами необходимо цель идентифицировать. Идентификация, смысл которой состоит в принятии решения о том, что это новая цель или сопровождавшаяся ранее, осуществляется в блоке идентификации целей (фиг.1) и выполняется по известным алгоритмам [6, стр.306-311, 323-327].After the disappearance in the resection zone and the appearance of the target beyond, it is necessary to identify the target. Identification, the meaning of which is to make a decision that this is a new goal or followed earlier, is carried out in the target identification unit (Fig. 1) and is performed according to well-known algorithms [6, p. 306-311, 323-327].

Результаты расчета моментов времени входа и выхода цели в зоны резекции и ее экстраполяции поступают в индикаторное устройство для информирования операторов сопровождения и наведения.The results of calculating the time of entry and exit of the target into the resection zone and its extrapolation are sent to an indicator device for informing tracking and guidance operators.

Соотношения (1)-(7) позволяют:Relations (1) - (7) allow:

- заблаговременно определить моменты пропадания и появления сопровождаемых целей в импульсно-доплеровских РЛС различного назначения и базирования (воздушного, наземного, корабельного);- to determine in advance the moments of disappearance and the appearance of escorted targets in pulse-Doppler radars for various purposes and basing (air, ground, ship);

- оценить размеры зоны резекции, абсолютное и относительное время потери этих объектов;- evaluate the size of the resection zone, the absolute and relative time of loss of these objects;

- осуществлять экстраполяцию утерянных объектов по измерениям дальностей, скоростей и угловых координат на момент пропадания, либо при необходимости передать сопровождение этих объектов на другие РЛС.- extrapolate the lost objects by measuring ranges, speeds and angular coordinates at the time of loss, or, if necessary, transfer tracking of these objects to other radars.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемой системы.Figure 1 presents a block diagram of the proposed system.

Система включает: РЛС 1, блок вычисления времени входа/выхода цели в зону обзора БВВВЗО 2, блок вычисления параметров зоны резекции БВПЗР 3, блок принятия решения БПР 4, блок экстраполяции БЭ 5, блок идентификации целей БИЦ 6, индикаторное устройство ИУ 7.The system includes: radar 1, a unit for calculating the entry / exit time of the target into the BVVVZO 2 viewing area, a unit for calculating the parameters of the BVPZR 3 resection zone, a decision making unit BPR 4, an extrapolation unit BE 5, a target identification unit BIC 6, an indicator device IU 7.

1. РЛС - работает в обычном импульсно-доплеровском режиме [1, стр.312-404], осуществляя обнаружение целей, измерения дальности R до них, скорости сближения, бортовых пеленгов, координат (z01, z02) в прямоугольной системе координат, связанной с центром массы носителя, и параметров абсолютного движения целей φ, β, V (см. фиг.2). Эти данные с выхода 1 РЛС поступают в ИУ 7, БИЦБ, БЭ 5. Со второго выхода РЛС в блок 2 вычисления времени входа/выхода цели в зону обзора поступают координаты целей (z01, z02) и параметры абсолютного движения целей φ, β, V, вычисляемые в канале определения параметров собственного движения цели [6, стр.276-298] и измерения собственной скорости носителя VH.1. Radar - operates in the usual pulse-Doppler mode [1, pp. 314-404], by detecting targets, measuring the distance R to them, approach speed, airborne bearings, coordinates (z 01 , z 02 ) in a rectangular coordinate system, associated with the center of mass of the carrier, and the parameters of the absolute movement of targets φ, β, V (see figure 2). These data from the output 1 of the radar arrive in IU 7, BICB, BE 5. From the second output of the radar, in unit 2 of calculating the time of entering / leaving the target, the coordinates of the targets (z 01 , z 02 ) and the parameters of the absolute movement of targets φ, β , V, calculated in the channel for determining the parameters of the target’s own motion [6, p.276-298] and measuring the carrier’s own velocity V H.

2. БВВВЗО - блок вычисления времени входа/выхода цели в зону обнаружения. Время входа фиксируется по моменту обнаружения (времени завязки траектории) [6, стр.300-306], а время выхода tвых вычисляется по формуле (7) по результатам измерения дальности (R) в дальномерном канале и параметров движения целей φ, β, V и собственной скорости VH носителя, поступающих со второго выхода РЛС.2. BVVVZO - unit for calculating the time of entry / exit of the target into the detection zone. The entry time is fixed at the moment of detection (trajectory setting time) [6, p. 300-306], and the exit time t o is calculated by formula (7) according to the results of measuring the distance (R) in the rangefinder channel and target motion parameters φ, β, V and own speed V H of the carrier coming from the second output of the radar.

3. БВПЗР - блок вычисления параметров зоны резекции, вычисляет угол α сектора резекции по формуле (2) по измерениям скорости цели V из канала определения параметров движения цели РЛС и известной величине Vmin [1, стр.311-324], определяемой шириной спектра отражений от земли по главному лепестку диаграммы направленности антенны, положение сектора резекции в системе координат, связанной с центром массы носителя (фиг.2, затемненные участки) и времена t1 и t2 входа и выхода цели в зону резекции по формулам (4), вычисляемым по измерениям z01, z02, φ, β, V, VH, получаемым со второго выхода РЛС, и выдает формуляры этих целей на второй вход индикаторного устройства ИУ с указанием времени их исчезновения и появления.3. BVPZR - unit for calculating the parameters of the resection zone, calculates the angle α of the resection sector according to formula (2) from measurements of the target velocity V from the channel for determining the parameters of the radar target’s movement and the known value V min [1, p. 311-324], determined by the width of the spectrum reflections from the ground along the main lobe of the antenna radiation pattern, the position of the resection sector in the coordinate system associated with the center of mass of the carrier (Fig. 2, shaded areas) and the times t 1 and t 2 of the target entering and leaving the resection zone according to formulas (4), calculated by measurements z 01 , z 02 , φ, β, V, V H , gender learners from the second output of the radar, and issues forms of these goals to the second input of the indicator device IU indicating the time of their disappearance and appearance.

4. БПР - блок принятия решения по соотношению (t2-t1)/tвых<1, где tвых вычисляется по формуле (7), a t1, t2 - по формулам (4), формирует сигнал запуска экстраполятора, либо сигнал запуска алгоритма передачи сопровождения объекта на РЛС, размещенную на другом носителе и способную в течение времени t2-t1 осуществлять сопровождение теряемой цели.4. BDP - decision block according to the relation (t 2 -t 1 ) / t o <1, where t o is calculated by the formula (7), at 1 , t 2 - by formulas (4), generates an extrapolator trigger signal, or the start signal of the algorithm for transmitting tracking of an object to a radar located on another medium and capable of tracking a lost target over time t 2 -t 1 .

5. БЭ - блок экстраполяции, осуществляющий прогноз положения цели при ее нахождении в зоне резекции по сигналу запуска, формируемому в БПР, и измерениям дальности, скорости сближения, бортовых пеленгов и их производных на момент пропадания цели, поступающих с выхода 1 РЛС. По сигналам экстраполяции, поступающим на четвертый вход индикаторного устройства, в нем продолжается индикация цели, попавшей в зону резекции наряду с другими целями, что обеспечивает продолжение процесса наведения на нее истребителей.5. BE - an extrapolation unit that predicts the position of the target when it is in the resection zone by the start signal generated in the BPR and by measuring the range, approach speed, airborne bearings and their derivatives at the time the target disappears from output 1 of the radar. According to the extrapolation signals arriving at the fourth input of the indicator device, it continues to indicate the target that has fallen into the resection zone along with other targets, which ensures the continuation of the process of pointing fighters at it.

6. БИЦ - блок идентификации целей выполняет по известным правилам [6, стр.306-311, 323-327] отождествление экстраполированной цели после ее выхода из зоны резекции с сигналами реальных целей, поступающих с выхода 1 РЛС. По результатам идентификации принимается решение: принадлежит ли экстраполированная отметка ранее сопровождавшейся цели, либо это отметка новой цели. В первом случае, по сигналу со второго выхода БИЦ, поступающему на третий вход ИУ, продолжается ее отображение на индикаторе, во втором случае ее индикация прекращается.6. BIC — the target identification block performs, according to the well-known rules [6, pp. 306-311, 323-327], the extrapolated target is identified after it leaves the resection zone with the signals of real targets coming from the output of 1 radar. Based on the results of identification, a decision is made: whether the extrapolated mark belongs to a previously accompanied target, or is it a mark of a new target. In the first case, according to the signal from the second output of the BIC, arriving at the third input of the DUT, its display on the indicator continues, in the second case, its indication stops.

7. ИУ - индикаторное устройство, на котором отображается положение цели относительно носителя РЛС и ее формуляра, в котором указываются цифровые значения дальности до цели, скорости сближения с ней и ее бортовые пеленги, поступающие с выхода 1 РЛС, отображаются положение и размер секторов резекции с указанием в формуляре цели времени, остающегося до входа цели в зону резекции, времени выхода из зоны резекции и предполагаемого времени нахождения в зоне резекции по сигналам, поступающим на второй вход ИУ со второго выхода БВПЗР. Кроме того, в ИУ осуществляется отображение цели, попавшей в зону резекции, по сигналам экстраполированных значений дальности, скорости сближения и угловых координат, поступающих на его четвертый вход со второго выхода блока экстраполяции. Если в БИЦ принимается решение о том, что после выхода из зоны резекции экстраполированная трасса цели не соответствует реальным меткам, поступающим в него с первого выхода РЛС, то в БИЦ формируется сигнал запрета в ИУ отображения экстраполированной трассы.7. IU - an indicator device that displays the position of the target relative to the carrier of the radar and its form, which indicates the digital values of the distance to the target, the speed of approach with it and its airborne bearings coming from the output 1 of the radar, the position and size of the sectors of the resection with an indication in the goal form of the time remaining until the target enters the resection zone, the time of exit from the resection zone, and the estimated time spent in the resection zone according to the signals received at the second input of the DUT from the second output of the BHPR. In addition, in the DUT, the target, which fell into the resection zone, is displayed according to the signals of extrapolated range, speed of approach and angular coordinates received at its fourth input from the second output of the extrapolation unit. If in the BIC a decision is made that after leaving the resection zone the extrapolated target path does not correspond to the real marks coming into it from the first radar output, then in the BIC a prohibition signal is generated in the DUT of the extrapolated path display.

Все введенные в PC блоки реализованы на микроЭВМ.All the blocks entered into the PC are implemented on a microcomputer.

Таким образом, реализация описанных выше особенностей функционирования введенных в PC новых блоков позволяет решить задачу прогнозирования пропадания целей в зонах доплеровской резекции, улучшая ситуационную осведомленность экипажа и сокращая время на завязку целей на выходе из зоны резекции.Thus, the implementation of the above-described features of the functioning of the new blocks introduced into the PC allows solving the problem of predicting the loss of targets in the Doppler resection zones, improving the situational awareness of the crew and reducing the time for setting goals at the exit from the resection zone.

Источники информацииInformation sources

1. Дудник П.И., Кондратенков Г.С., Татарский Б.Г. и др. Авиационные радиолокационные комплексы и системы. - М.: ВВИА, 2006.1. Dudnik P.I., Kondratenkov G.S., Tatarsky B.G. and others. Aviation radar systems and systems. - M.: VVIA, 2006.

2. Бабич В.К., Баханов Л.Е., Карпеев В.И. и др. Авиация ПВО России и научно-технический прогресс. Боевые комплексы и системы вчера, сегодня, завтра. / Под ред. Е.А.Федосова. - М.: Дрофа, 2001.2. Babich V.K., Bakhanov L.E., Karpeev V.I. and others. Air defense of Russia and scientific and technological progress. Combat systems and systems yesterday, today, tomorrow. / Ed. E.A. Fedosova. - M.: Bustard, 2001.

3. Верба В.С. Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения. Состояние и тенденции развития. - М.: Радиотехника. - 2008.3. Willow V.S. Aviation complexes of radar patrol and guidance. Status and development trends. - M .: Radio engineering. - 2008.

4. Дудник П.И., Ильчук А.Р., Татарский Б.Г. и др. Многофункциональные радиолокационные системы. - М.: Дрофа, 2007.4. Dudnik P.I., Ilchuk A.R., Tatarsky B.G. and other multifunctional radar systems. - M.: Bustard, 2007.

5. Меркулов В.И., Канащенков А.И, Чернов В.С. и др. Авиационные системы радиоуправления. Т.3. Системы командного радиоуправления. Автономные и комбинированные системы наведения. / Под ред. А.И.Канащенкова и В.И.Меркулова. - М.: Радиотехника, 2004.5. Merkulov V.I., Kanaschenkov A.I., Chernov V.S. and other Aviation systems of radio control. T.3. Command radio control systems. Autonomous and combined guidance systems. / Ed. A.I. Kanaschenkov and V.I. Merkulov. - M .: Radio engineering, 2004.

6. Меркулов В.И., Дрогалин В.В., Канащенков А.И. и др. Авиационные системы радиоуправления. Т.2. Радиоэлектронные системы самонаведения. / Под ред. А.И.Канащенкова и В.И.Меркулова. - М.: Радиотехника, 2003.6. Merkulov V.I., Drogalin V.V., Kanaschenkov A.I. and other Aviation systems of radio control. T.2. Electronic homing systems. / Ed. A.I. Kanaschenkov and V.I. Merkulov. - M.: Radio Engineering, 2003.

Claims (1)

Радиолокационная система, содержащая РЛС, индикаторное устройство, первый вход которого соединен с первым выходом РЛС, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены блок вычисления времени входа/выхода цели в зону обзора, вход которого соединен со вторым выходом РЛС, блок вычисления параметров зоны резекции, вход которого соединен со вторым выходом РЛС, а второй выход - со вторым входом индикаторного устройства, блок принятия решения, первый вход которого соединен с выходом блока вычисления параметров зоны резекции, а второй вход - с выходом блока вычисления времени входа/выхода цели в зону обзора, блок экстраполяции, вход которого соединен с выходом блока принятия решения, а второй выход - с третьим входом индикаторного устройства, блок идентификации целей, первый вход которого соединен с первым выходом РЛС, второй вход - с первым выходом блока экстраполяции, третий вход - с сигналами целей от других носителей, а выход - с четвертым входом индикаторного устройства. A radar system containing a radar, an indicator device, the first input of which is connected to the first output of the radar, characterized in that it further includes a unit for calculating the time of entry / exit of the target into the viewing area, the input of which is connected to the second output of the radar, a unit for calculating the parameters of the resection zone the input of which is connected to the second output of the radar, and the second output is to the second input of the indicator device, a decision block, the first input of which is connected to the output of the block for calculating the parameters of the resection zone, and the second input to the progress of the unit for calculating the time of entry / exit of the target into the field of view, the extrapolation unit, the input of which is connected to the output of the decision unit, and the second output is to the third input of the indicator device, the target identification unit, the first input of which is connected to the first output of the radar, the second input with the first output of the extrapolation unit, the third input with target signals from other carriers, and the output with the fourth input of the indicator device.
RU2009102774/09A 2009-01-28 2009-01-28 Radar system with prediction of missing targets in doppler resection zones RU2408030C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009102774/09A RU2408030C2 (en) 2009-01-28 2009-01-28 Radar system with prediction of missing targets in doppler resection zones

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009102774/09A RU2408030C2 (en) 2009-01-28 2009-01-28 Radar system with prediction of missing targets in doppler resection zones

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009102774A RU2009102774A (en) 2010-08-10
RU2408030C2 true RU2408030C2 (en) 2010-12-27

Family

ID=42698519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009102774/09A RU2408030C2 (en) 2009-01-28 2009-01-28 Radar system with prediction of missing targets in doppler resection zones

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2408030C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2513868C2 (en) * 2012-06-14 2014-04-20 4 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации (4 ЦНИИ Минобороны России) Method for scanning pulsed doppler radar location of targets on passive jamming background
RU2659090C1 (en) * 2016-12-06 2018-06-28 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method of identificating of ground targets

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАБИЧ В.К. и др. Авиация ПВО России и научно-технический прогресс. Боевые комплексы и системы вчера, сегодня, завтра. Под ред. ФЕДОСОВА Е.А. - М.: изд. Дрофа, 2001, с.455-479. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2513868C2 (en) * 2012-06-14 2014-04-20 4 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации (4 ЦНИИ Минобороны России) Method for scanning pulsed doppler radar location of targets on passive jamming background
RU2659090C1 (en) * 2016-12-06 2018-06-28 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method of identificating of ground targets

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009102774A (en) 2010-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4347701B2 (en) Target signature calculation and recognition system and method
JP3836885B2 (en) How to determine the projectile&#39;s impact point for a target
US8319679B2 (en) Systems and methods for predicting locations of weather relative to an aircraft
US8106814B2 (en) Method of estimating the elevation of a ballistic projectile
US20050012657A1 (en) Method and apparatus for remotely deriving the velocity vector of an in-flight ballistic projectile
EP2084636B1 (en) System and method for target tracking
JPH0262023B2 (en)
JP5122536B2 (en) Radar equipment
RU2735744C1 (en) Method for survey of single-position trilateration incoherent radar ranging of aerial targets
US5999117A (en) Method for tracking and detecting turns of maneuvering targets
US8963765B1 (en) System and method for detecting use of booster rockets by ballistic missiles
US6747593B1 (en) Generalized clutter tuning for bistatic radar systems
RU2665032C2 (en) Device for recognition of aerospace objects in two-radio radar complexes with active phased antenna arrays (apaa)
Watson et al. Non-line-of-sight radar
RU2408030C2 (en) Radar system with prediction of missing targets in doppler resection zones
CN109683158B (en) Radar ground static air defense unit detection method based on interferometer information fusion
CN112455503A (en) Train positioning method and device based on radar
JPH05142341A (en) Passive ssr device
RU2693936C1 (en) Method for determining coordinates of radio-frequency radiation source
RU137882U1 (en) RADAR SYSTEM
Segal et al. Occlusion Handling in Radar for Detection of Obstacles Based on Tracking Model
RU2338220C1 (en) Method of measurement of shell speed
JP2000097596A (en) Impact point observation system for bullet
RU2128846C1 (en) Method for detection of parameters of ground obstacles for low-level aircraft flights
EP4187279A1 (en) Method and apparatus for tracking road facility based on vehicle motion characteristics

Legal Events

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

Effective date: 20210129