RU2484497C2 - Method of selecting small-size targets and apparatus for realising said method - Google Patents
Method of selecting small-size targets and apparatus for realising said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2484497C2 RU2484497C2 RU2011130239/07A RU2011130239A RU2484497C2 RU 2484497 C2 RU2484497 C2 RU 2484497C2 RU 2011130239/07 A RU2011130239/07 A RU 2011130239/07A RU 2011130239 A RU2011130239 A RU 2011130239A RU 2484497 C2 RU2484497 C2 RU 2484497C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radar
- frequency
- launch
- command
- signal
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретения относятся к радиолокационной технике и могут быть использованы при создании комплексов активной защиты объектов.The invention relates to radar technology and can be used to create complexes of active protection of objects.
Известна РЛС определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса по патенту RU 2374597, МПК F41H 11/02, от 20.12.2007 г.Known radar determining the moment of issuing a command to launch a protective munition according to patent RU 2374597, IPC F41H 11/02, dated 20.12.2007.
Известная РЛС определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса (далее РЛС) содержит приемопередающую антенну, вход которой, работающий на передачу, подключен к высокомощному выходу передатчика непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, а выход, работающий на прием, подключен к первому входу смесителя, второй вход которого подключен к маломощному выходу передатчика, а выход - к входу фильтра разностных частот, а также обнаружитель сигналов узкополосного спектра частот, выход которого подключен к выходной шине, а вход - к выходу фильтра разностных частот и который содержит последовательно соединенные генератор сигнала непрерывной частоты, второй смеситель, широкополосный фильтр, усилитель - ограничитель, узкополосный полосовой фильтр, амплитудный детектор, компаратор и формирователь импульса, при этом второй вход компаратора подключен к шине опорного напряжения, а второй вход второго смесителя к входной шине.The known radar for determining the moment of issuing a command to launch a protective munition (hereinafter referred to as the radar) contains a transceiving antenna, the input of which is working on the transmission, connected to a high-power output of a continuous signal transmitter with frequency modulation according to a one-sided ramp law, and the output working on reception is connected to the first input of the mixer, the second input of which is connected to the low-power output of the transmitter, and the output to the input of the filter of difference frequencies, as well as a detector of signals of narrow-band spec a frequency amplifier whose output is connected to the output bus and the input to the output of the difference frequency filter and which contains a continuous frequency signal generator, a second mixer, a broadband filter, an amplifier-limiter, a narrow-band pass filter, an amplitude detector, a comparator and a pulse shaper, the second input of the comparator is connected to the voltage reference bus, and the second input of the second mixer to the input bus.
В известной РЛС можно определить момент возникновения и обнаружения разностного сигнала частотой 3F до=6Vоfo/С, где С - скорость света, Vo - радиальная скорость защитного боеприпаса, fo - средняя частота излучаемого непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, когда цель будет находиться на удалении от антенны РЛС в 3Do+(Vi/Vo)Do метра, где Vi - радиальная скорость цели. Do - предполагаемое место встречи защитного боеприпаса с целью.In the known radar, it is possible to determine the moment of occurrence and detection of a difference signal with a frequency of 3F up to = 6Vоfo / С, where С is the speed of light, Vo is the radial velocity of the protective munition, fo is the average frequency of the emitted continuous signal with frequency modulation according to a one-sided ramp law, when the target will be located at a distance from the radar antenna in the 3Do + (Vi / Vo) Do meter, where Vi is the radial velocity of the target. Do is the intended meeting place of the protective munition with the target.
Однако данной РЛС невозможно определить, какие по размерам (длине) цели приближаются к защищаемому объекту, для того чтобы исключить реагирование системы активной защиты, например, на малоразмерные цели (осколки, пули…).However, it is impossible for a given radar to determine which targets (in size (length)) are approaching the protected object in order to prevent the active defense system from responding, for example, to small targets (fragments, bullets ...).
Целью изобретений является расширение ассортимента устройств селекции целей для комплексов активной защиты объектов.The aim of the invention is to expand the range of target selection devices for active protection complexes of objects.
Поставленная цель достигается за счет создания возможности различать цели в зависимости от их длины.The goal is achieved by creating the ability to distinguish between goals depending on their length.
Устройство селекции малоразмерных целей содержит РЛС и вторую передающую антенну, вход которой подключен к высокомощному выходу передатчика РЛС, формирующего непрерывный сигнал с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему (спадающему закону).The device for selecting small targets contains a radar and a second transmitting antenna, the input of which is connected to a high-power output of the radar transmitter, which generates a continuous signal with frequency modulation according to a one-sided ramp (decreasing law).
Рассмотрим, в том числе на примере, работу устройства селекции малоразмерных целей.Consider, including by example, the operation of the device for selecting small targets.
Пусть через приемопередающую антенну РЛС излучают формируемый ее передатчиком непрерывный сигнал с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, с параметрами сигнала, например, Fm=50 кГц, dfm=50 мГц, fо=100 ГГц, выбранными при Dо=6 м и Vо=150 м/с, а также при скорости цели Vi=2000 м/c и опорным сигналом fоп=100 кГц, поступающим на второй смеситель РЛС с генератора непрерывной частоты.Let a continuous signal generated by its transmitter with frequency modulation according to a one-sided sawtooth linearly increasing law, with signal parameters, for example, Fm = 50 kHz, dfm = 50 MHz, fo = 100 GHz, selected at Dо = 6 m and Vо, be radiated through the radar transceiver antenna = 150 m / s, as well as when the target speed Vi = 2000 m / s and the reference signal fop = 100 kHz, coming to the second radar mixer from a continuous frequency generator.
Тогда, если цель точно приближается к антенне известной РЛС, то в результате смешивания в высокочастотном смесителе отраженного и излученного сигналов на его выходе будут формироваться последовательно во времени сигналы разностной частотой:Then, if the target is accurately approaching the antenna of a known radar, then as a result of mixing in the high-frequency mixer the reflected and emitted signals at its output, signals with a difference frequency will be formed sequentially in time:
Fp98=[(2D98)Fm dfm/C]-(2V2000fo/C)=300 кГц, при удалении ПТС от РЛС в 98 м, когда еще не надо выдавать команду на пуск защитного боеприпаса для уничтожения цели иFp 98 = [(2D 98 ) Fm dfm / C] - (2V 2000 fo / C) = 300 kHz, when removing the TCP from the radar at 98 m, when you still do not need to issue a command to launch a protective munition to destroy the target and
Fp86=[(2D86)Fm dfm/C]-(2V2000fo/C)=100 кГц, при удалении ПТС от РЛС в 86 м, когда необходимо выдавать команду на пуск защитного боеприпаса.Fp 86 = [(2D 86 ) Fm dfm / C] - (2V 2000 fo / C) = 100 kHz, when the TCP is 86 m away from the radar when it is necessary to issue a command to launch a protective munition.
Очевидно, что если цель облучить дополнительно и из другой точки пространства, то сигнал частотой, в частности, Fp98=300 кГц на выходе высокочастотного смесителя РЛС будет формироваться последовательно во времени дважды, если:Obviously, if the target is additionally irradiated from another point in space, then a signal with a frequency, in particular, Fp 98 = 300 kHz, at the output of a high-frequency radar mixer will be formed twice in succession in time if:
а) время t1 прохождения сигнала от приемопередающей антенны РЛС до цели и обратно будет меньше времени t2 прохождения сигнала от второй передающей антенны до цели и обратно от цели до приемопередающей антенны РЛС. Данное условие выполняется легко, если приемопередающую антенну РЛС подключить к высоко мощному выходу передатчика непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону непосредственно, а вторую передающую антенну подключить к передатчику, например, через высокочастотный кабель, позволяющий задержать высокочастотный сигнал на время tз1, зависящее от длины кабеля. Кроме того, путь прохождения сигнала от передатчика, через приемопередающую антенну РЛС до цели и обратно всегда меньше пути прохождения сигнала от передатчика по кабелю через вторую передающую антенну до цели и обратно от цели до приемопередающей антенны РЛС;a) the time t 1 the signal travels from the radar transceiver antenna to the target and back will be less than the signal travel time t 2 from the second transmitting antenna to the target and back from the target to the radar transceiver antenna. This condition is easily fulfilled if the radar transceiver antenna is connected directly to the high-power output of a continuous signal transmitter with frequency modulation according to a one-sided ramp ramp, and the second transmit antenna is connected to the transmitter, for example, through a high-frequency cable, allowing to delay the high-frequency signal for a time tz 1 depending on cable length. In addition, the signal path from the transmitter through the radar transceiver antenna to the target and back is always less than the signal path from the transmitter via cable through the second transmit antenna to the target and back from the target to the radar transceiver antenna;
б) время нахождения сигнала в общей полосе пропускания РЛС меньше интервала времени t4 между моментами возникновения коротких импульсов на выходе РЛС. Данное условие выполняется легко, если общая полоса пропускания РЛС широкая, а цель короткая. Рассмотрим, может ли быть выполнено второе условие при реализации известной РЛС.b) the time spent by the signal in the overall passband of the radar is less than the time interval t 4 between the moments of occurrence of short pulses at the output of the radar. This condition is easily met if the overall radar bandwidth is wide and the target is short. Consider whether the second condition can be satisfied when implementing a known radar.
В результате смешивания разностных сигналов в низкочастотном смесителе РЛС, на его выходе будут сформированы сигналы, например, частотойAs a result of mixing the difference signals in a low-frequency radar mixer, signals will be generated at its output, for example, with a frequency
[Fр98=300 кГц(+/-)0,5 кГц]-(foп=100 кГц)=200 кГц (+/-)0,5 кГц, попадающие в полосу пропускания (от 183 кГц до 220,5 кГц) широкополосного фильтра и преобразуемые усилителем - ограничителем в меандр, из которого узкополосный полосовой фильтр (УПФ), имеющий полосу пропускания от 4189,5 кГц до 4210,5 кГц, выделяет только, пусть, 21ую гармонику сигнала частотой[Fp 98 = 300 kHz (+/-) 0.5 kHz] - (foP = 100 kHz) = 200 kHz (+/-) 0.5 kHz, falling into the passband (from 183 kHz to 220.5 kHz) wideband filter amplifier and converted - in a meander limiter from which the narrowband bandpass filter (UPF) having a bandwidth of 4189.5 kHz to 4210.5 kHz, allocates only, let, 21 th harmonic frequency signal
[200 кГц(+/-)0,5 кГц]21=[4200 кГц(+/-) 10,5 кГц],[200 kHz (+/-) 0.5 kHz] 21 = [4200 kHz (+/-) 10.5 kHz],
амплитуда которой преобразуется амплитудным детектором в постоянное напряжение и на компараторе РЛС сравнивается с опорным напряжением. При превышении амплитуды преобразованного сигнала над опорным на выходе формирователя РЛС формируется короткий импульс, свидетельствующий об обнаружении на РЛС сигнала частотой 300 кГц(+/-)0,5 кГц или 100 кГц(+/-)0,5 кГц.the amplitude of which is converted by the amplitude detector into a constant voltage and is compared with the reference voltage on the radar comparator. When the amplitude of the converted signal exceeds the reference one, a short pulse is generated at the output of the radar shaper, which indicates the detection of a signal with a frequency of 300 kHz (+/-) 0.5 kHz or 100 kHz (+/-) 0.5 kHz on the radar.
При пролете целью с любой скоростью расстояния S=12 м, в частности интервала расстояния от 98 м до 86 м со скоростью 2000 м/с, частота разностного сигнала формируемого на РЛС изменится на величину 300 кГц - 100 кГц=200 кГц, а расстояния S1=6 см, от 98,03 м до 97,97 м - на величину 300,5 кГц-299,5 кГц=1 кГц. При этом только последние сигналы, несущие полезную информацию о цели, могут быть обработаны на РЛС, т.к. они напрямую, либо в преобразованном виде могут пройти через систему фильтров РЛС.When flying with a target at any speed of distance S = 12 m, in particular the distance interval from 98 m to 86 m at a speed of 2000 m / s, the frequency of the difference signal generated on the radar will change by 300 kHz - 100 kHz = 200 kHz, and the distance S 1 = 6 cm, from 98.03 m to 97.97 m - by 300.5 kHz-299.5 kHz = 1 kHz. At the same time, only the latest signals carrying useful information about the target can be processed on the radar, because they can directly or in a transformed form pass through the radar filter system.
Время формирования на РЛС разностных сигналов частотой от 300,5 кГц до 299,5 кГц в основном будет зависеть от длины L цели и определится величинойThe formation time on the radar of difference signals with a frequency from 300.5 kHz to 299.5 kHz will mainly depend on the target length L and will be determined by the value
tp=(S1+L)/Vi. Так, при L1=24 см tp1=1,5*10-4 с, а при L2=54 см tp2=3*10-4 с, за которые будет сформировано соответственно 45 и 90 периодов сигнала 300 кГц. А время восстановления сигнала на выходе УПФ, наиболее узкополосной части РЛС, определится как известно, величиной tупф=3(1/21кГц)=1,43*10-4 с. Как видно, tупф меньше tp1 и tp2, т.е. цели данной длины можно обнаруживать посредством сравнения амплитуды выпрямленного сигнала с опорным.tp = (S 1 + L) / Vi. So, at L 1 = 24 cm tp 1 = 1.5 * 10 -4 s, and at L 2 = 54 cm tp2 = 3 * 10 -4 s, during which 45 and 90 signal periods of 300 kHz will be generated, respectively. And the recovery time of the signal at the output of the UPF, the narrowest part of the radar, is determined, as is known, by the value tupf = 3 (1 / 21kHz) = 1.43 * 10 -4 s. As can be seen, tupf is less than tp 1 and tp 2 , i.e. targets of a given length can be detected by comparing the amplitude of the rectified signal with the reference.
Тогда очевидно, что если t4 больше, чем tp2, то на выходе РЛС короткий импульс будет формироваться дважды, при пролете целью точки пространства, отстоящей от антенны РЛС на расстоянии в 98 м и на расстоянии 98 м - S3, где S3 расстояние, зависящее от местоположения дополнительной передающей антенны относительно приемопередающей антенны РЛС. Для более длинных целей, когда t2-t1 будет меньше, чем tpi, на выходе РЛС короткий импульс будет формироваться только один раз. То есть очевидно, что информацию о формировании на выходе РЛС одного или двух коротких импульсов можно использовать для определения того, сигналы от короткой или длинной цели обрабатываются РЛС, и принимать соответствующие решения. Например, появление на выходе РЛС подряд двух коротких импульсов можно использовать для запрета выдачи команды на пуск защитного боеприпаса, когда цель будет находиться на удалении от антенны РЛС в 86 м, считая сигналы от малоразмерных целей (осколков, пуль) не опасными для защищаемого объекта, т.е. провести селекцию (отбор) целей по их длине.Then it is obvious that if t 4 is greater than tp 2 , then a short pulse will be generated twice at the output of the radar, when the target passes a point in space that is 98 m away from the radar antenna and 98 m apart - S 3 , where S 3 the distance depending on the location of the additional transmitting antenna relative to the radar transceiver antenna. For longer targets, when t 2 -t 1 will be less than tpi, a short pulse will be generated only once at the radar output. That is, it is obvious that information about the formation of one or two short pulses at the radar output can be used to determine whether signals from a short or long target are processed by the radar and make appropriate decisions. For example, the appearance of two short pulses at the output of a radar in a row can be used to prohibit the issuance of a command to launch a protective munition when the target is 86 meters away from the radar antenna, considering the signals from small targets (fragments, bullets) not dangerous for the protected object, those. to conduct selection (selection) of goals along their length.
Следует отметить, что вышеописанное устройство селекции малоразмерных целей будет аналогично работать и при излучении РЛС непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно спадающему закону, используемому в РЛС измерения начальной скорости снаряда (патент RU 2 367 975, МПК G01S 13/58, от 20.12.2007 г), а также то, что предлагаемый способ селекции целей практически не зависит от их скорости перемещения.It should be noted that the above-described device for selecting small targets will work similarly when emitting a radar of a continuous signal with frequency modulation according to a one-sided sawtooth linearly decreasing law used in radars measuring the initial velocity of a projectile (patent RU 2 367 975, IPC G01S 13/58, from 20.12 .2007 g), as well as the fact that the proposed method for selecting targets is practically independent of their speed of movement.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011130239/07A RU2484497C2 (en) | 2011-07-21 | 2011-07-21 | Method of selecting small-size targets and apparatus for realising said method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011130239/07A RU2484497C2 (en) | 2011-07-21 | 2011-07-21 | Method of selecting small-size targets and apparatus for realising said method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011130239A RU2011130239A (en) | 2013-02-10 |
RU2484497C2 true RU2484497C2 (en) | 2013-06-10 |
Family
ID=48785987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011130239/07A RU2484497C2 (en) | 2011-07-21 | 2011-07-21 | Method of selecting small-size targets and apparatus for realising said method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2484497C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2560259C1 (en) * | 2014-02-04 | 2015-08-20 | Виктор Леонидович Семенов | Method of homing of weapon and missile on target and device for its implementation |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4290364A (en) * | 1978-01-24 | 1981-09-22 | Messerschmitt-Bolkow-Blohm G.M.B.H. | Guided bomb for use in low level flying |
WO1996008688A1 (en) * | 1994-09-13 | 1996-03-21 | State Of Israel - Ministry Of Defence Rafael - Armament Development Authority | System and method for hitting a target in a cluster |
US6178141B1 (en) * | 1996-11-20 | 2001-01-23 | Gte Internetworking Incorporated | Acoustic counter-sniper system |
RU2212620C1 (en) * | 2002-04-09 | 2003-09-20 | Григорьев Владимир Григорьевич | Method for determination of values of parameters of bomb trajectory |
RU38235U1 (en) * | 2004-01-28 | 2004-05-27 | Закрытое акционерное общество "Новые технологии" | SYSTEM OF REMOTE IDENTIFICATION OF SMALL-SIZED OBJECTS |
RU2367975C1 (en) * | 2007-12-20 | 2009-09-20 | Виктор Леонидович Семенов | Method for detection of moments of projectile flying over beginning and end of available interval of distance, rls for measurement of projectile initial speed |
RU2373482C2 (en) * | 2008-01-30 | 2009-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный технический университет | Method of protecting armored vehicles |
RU2374597C2 (en) * | 2007-12-20 | 2009-11-27 | Виктор Леонидович Семенов | Method for generation of command for launching of protective ammunition, device for generation of command for launching of protective ammunition method for detection of moment to generate command for launching of protective ammunition rls for detection of moment for generation of command for launching of protective ammunition methods for detection of narrowband frequency spectrum signals detector of narrowband frequency spectrum signals |
-
2011
- 2011-07-21 RU RU2011130239/07A patent/RU2484497C2/en active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4290364A (en) * | 1978-01-24 | 1981-09-22 | Messerschmitt-Bolkow-Blohm G.M.B.H. | Guided bomb for use in low level flying |
WO1996008688A1 (en) * | 1994-09-13 | 1996-03-21 | State Of Israel - Ministry Of Defence Rafael - Armament Development Authority | System and method for hitting a target in a cluster |
US6178141B1 (en) * | 1996-11-20 | 2001-01-23 | Gte Internetworking Incorporated | Acoustic counter-sniper system |
RU2212620C1 (en) * | 2002-04-09 | 2003-09-20 | Григорьев Владимир Григорьевич | Method for determination of values of parameters of bomb trajectory |
RU38235U1 (en) * | 2004-01-28 | 2004-05-27 | Закрытое акционерное общество "Новые технологии" | SYSTEM OF REMOTE IDENTIFICATION OF SMALL-SIZED OBJECTS |
RU2367975C1 (en) * | 2007-12-20 | 2009-09-20 | Виктор Леонидович Семенов | Method for detection of moments of projectile flying over beginning and end of available interval of distance, rls for measurement of projectile initial speed |
RU2374597C2 (en) * | 2007-12-20 | 2009-11-27 | Виктор Леонидович Семенов | Method for generation of command for launching of protective ammunition, device for generation of command for launching of protective ammunition method for detection of moment to generate command for launching of protective ammunition rls for detection of moment for generation of command for launching of protective ammunition methods for detection of narrowband frequency spectrum signals detector of narrowband frequency spectrum signals |
RU2373482C2 (en) * | 2008-01-30 | 2009-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный технический университет | Method of protecting armored vehicles |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2560259C1 (en) * | 2014-02-04 | 2015-08-20 | Виктор Леонидович Семенов | Method of homing of weapon and missile on target and device for its implementation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011130239A (en) | 2013-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2374597C2 (en) | Method for generation of command for launching of protective ammunition, device for generation of command for launching of protective ammunition method for detection of moment to generate command for launching of protective ammunition rls for detection of moment for generation of command for launching of protective ammunition methods for detection of narrowband frequency spectrum signals detector of narrowband frequency spectrum signals | |
US3332077A (en) | Airborne triggering system for proximity fuse or the like | |
RU2484497C2 (en) | Method of selecting small-size targets and apparatus for realising said method | |
RU2525303C2 (en) | Method of determining time for issuing command to launch and detonate protective ordnance, proximity fuse | |
RU2516265C2 (en) | Method of protecting radio communication object from radio-guided high-precision weapon and system for realising said method | |
KR101828246B1 (en) | Apparatus and method for detecting target on a vehicle FMCW radar | |
CN105403881A (en) | Fuse Doppler frequency obtaining method based on large surface model | |
RU2472101C1 (en) | Method to generate command for protection of object against target approaching it and device for its realisation | |
RU2510685C2 (en) | Synthetic-aperture and quasicontinuous radiation radar station | |
RU2509285C1 (en) | Method of determining moment of issuing command to launch defence weapon by radar station for determining moment of issuing command to launch defence weapon | |
RU2471138C1 (en) | Method for determining protective ammunition subject to launching, and device for its implementation (versions) | |
RU2722903C1 (en) | Method of identifying a target using a radio fuse of a missile with a homing head | |
RU2586819C9 (en) | Method of striking target producing coherent interference with missiles fitted with active radar seekers | |
RU2286529C2 (en) | Vehicle self-defense system | |
KR101634455B1 (en) | Radar using linear frequency modulation signal and noise signal, and method for controlling the same | |
RU2471139C1 (en) | Radar for shaping of command for launching of protective ammunition | |
RU2509286C1 (en) | Method of moving refuelling aircraft parallel to heading of refuelled aircraft and apparatus for realising said method | |
RU2518108C1 (en) | Method to measure velocity of rocket head-on approaching asteroid and device for its implementation | |
RU2533659C1 (en) | Self-contained radar installation for aerial target selection | |
RU2493532C2 (en) | Target class recognition method and device for realising said method | |
JP3485043B2 (en) | Tracking obstruction device and tracking obstruction method | |
Hudec et al. | Microwave radar sensors for active defense systems | |
RU2531382C2 (en) | Method of determining protective ordnance to be launched and apparatus therefor | |
JPH0225700A (en) | Proximity fuse | |
RU1841295C (en) | Active jamming transmitter |