RU2562614C1 - Method of simulating radar targets - Google Patents
Method of simulating radar targets Download PDFInfo
- Publication number
- RU2562614C1 RU2562614C1 RU2014117385/07A RU2014117385A RU2562614C1 RU 2562614 C1 RU2562614 C1 RU 2562614C1 RU 2014117385/07 A RU2014117385/07 A RU 2014117385/07A RU 2014117385 A RU2014117385 A RU 2014117385A RU 2562614 C1 RU2562614 C1 RU 2562614C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pulse
- space
- sar
- radar
- false
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиотехники, в частности, к способам и технике радиоэлектронного подавления космических радиолокационных станций с синтезированной апертурой антенны (РСА).The invention relates to the field of radio engineering, in particular, to methods and techniques for radio-electronic suppression of space radar with a synthesized aperture of the antenna (PCA).
Известен способ имитации радиолокационных целей, заключающийся в переотражении падающего на объект радиолокационного сигнала на рабочей частоте космической РСА в направлении, противоположном направлению падения, с помощью уголковых отражателей [см., например, Вакин С.А., Шустов Л.Н. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки. - М.: Советское радио, 1968, с. 321-326; Палий А.И. Радиоэлектронная борьба. - М.: Воениздат, 1989, с. 90-99] или линз Люнеберга [см., например, Теоретические основы радиолокации / Под ред. Я.Д. Ширмана - Учебное пособие для вузов. - М.: Советское радио, 1970, с. 80-81].There is a method of simulating radar targets, which consists in the re-reflection of a radar signal incident on an object at the operating frequency of a space SAR in the direction opposite to the direction of incidence using angle reflectors [see, for example, Vakin S.A., Shustov L.N. Fundamentals of radio countermeasures and electronic intelligence. - M .: Soviet Radio, 1968, p. 321-326; Paly A.I. Electronic warfare. - M .: Military Publishing House, 1989, p. 90-99] or Luneberg lenses [see, for example, Theoretical Foundations of Radar / Ed. POISON. Shirmana - Textbook for universities. - M .: Soviet Radio, 1970, p. 80-81].
Однако данный способ эффективно работает лишь в относительно узком секторе углов падения зондирующего сигнала космической РСА и обеспечивает формирование только одиночных отметок ложных целей на радиолокационном изображении (РЛИ).However, this method only works effectively in a relatively narrow sector of the angles of incidence of the probing signal of the space SAR and provides the formation of only single marks of false targets in the radar image (XRD).
Известен также способ имитации радиолокационных целей, применяемый в процессе эксплуатации РСА для их радиометрической и геометрической калибровки [см., например, Радиолокационные системы воздушной разведки, дешифрирование радиолокационных изображений / Под ред. Л.А. Школьного. - М.: Изд. ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2008, с. 318-320]. Он заключается в имитации радиолокационных целей путем приема, усиления и переизлучения радиолокационного сигнала с сохранением его когерентности калибровочным транспондером [см., например, Радиолокационные системы воздушной разведки, дешифрирование радиолокационных изображений / Под ред. Л.А. Школьного. - М.: Изд. ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2008, с. 318-320].There is also a method for simulating radar targets used in the operation of SARs for their radiometric and geometric calibration [see, for example, Radar systems for air reconnaissance, decoding of radar images / Ed. L.A. School. - M.: Publishing. VVIA them. prof. NOT. Zhukovsky, 2008, p. 318-320]. It consists in simulating radar targets by receiving, amplifying and re-emitting a radar signal while maintaining its coherence with a calibration transponder [see, for example, Airborne reconnaissance radar systems, decoding of radar images / Ed. L.A. School. - M.: Publishing. VVIA them. prof. NOT. Zhukovsky, 2008, p. 318-320].
Недостатком рассматриваемого способа является то, что он позволяет получить лишь одиночную отметку цели на РЛИ, формируемом космической РСА. Отсюда следует, что при радиоподавлении космической РСА путем имитации радиолокационных целей ограниченным числом калибровочных транспондеров количество имитируемых радиолокационных целей на РЛИ может оказаться недостаточным для маскировки изображений реальных объектов, линейные размеры которых превышают соответствующие элементы разрешения космической РСА.The disadvantage of this method is that it allows you to get only a single target mark on the radar, formed by the space SAR. From this it follows that with the radio suppression of space SAR by simulating radar targets with a limited number of calibration transponders, the number of simulated radar targets on the radar can be insufficient to mask images of real objects whose linear dimensions exceed the corresponding resolution elements of the space SAR.
Наиболее близким по сущности и достигаемому результату (прототипом) к заявляемому способу имитации радиолокационных целей является способ создания ложных отметок целей на РЛИ, основанный на приеме ретранслятором зондирующих импульсов космической РСА sp(t), где
Недостатками прототипа являются излучение в ответ на каждый зондирующий импульс космической РСА только одного ретранслированного импульса (одна отметка ложной цели на РЛИ) и отсутствие учета в законе амплитудно-фазовой модуляции изменения текущего расстояния между космической РСА и имитируемым объектом.The disadvantages of the prototype are the radiation in response to each probe pulse of a space SAR only one relayed pulse (one mark of a false target on the radar) and the lack of consideration in the law of amplitude-phase modulation of the change in the current distance between the space SAR and the simulated object.
Технический результат изобретения выражается в снижении вероятности правильного обнаружения маскируемых объектов космическими РСА.The technical result of the invention is expressed in reducing the probability of correct detection of masked objects by space SAR.
Технический результат достигается тем, что в известном способе имитации радиолокационных целей, основанном на приеме ретранслятором зондирующих импульсов космической РСА sp(t), их усилении, переносе несущей частоты f0 на промежуточную частоту fпч, фильтрации, аналого-цифровом преобразовании с интервалом дискретизации δτ, записи полученной последовательности цифровых отсчетов spi=sp((i-1)δτ), фильтрации, усилении ретранслируемых радиолокационных сигналов и их излучении в направлении космической РСА, дополнительно задают число формируемых на РЛИ ложных отметок N, векторы геоцентрических координат точек земной поверхности, соответствующих положению n-й ложной отметки xлn=[xлn,yлn,zлn], где
, ,
где - амплитуда сигнала n-й ложной отметки на p-м зондировании;
Сущность изобретения заключается в следующем. Радиолокационная станция с синтезированной апертурой антенны формирует отметки объектов на радиолокационном изображении за счет доплеровского сдвига частоты, пропорционального отклонению азимута объекта относительно центра зоны обзора в соответствующем элементе разрешения по дальности [см., например, Кондратенков Г.С., Фролов А.Ю. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли: Учебное пособие для вузов / Под ред. Г.С. Кондратенкова. - М.: Радиотехника, 2005, с. 135-1591:The invention consists in the following. A radar station with a synthesized aperture of the antenna generates object marks on the radar image due to a Doppler frequency shift proportional to the deviation of the object azimuth relative to the center of the viewing area in the corresponding range resolution element [see, for example, G. Kondratenkov, A.Yu. Frolov Radio vision. Earth Remote Sensing Radar Systems: Textbook for High Schools / Ed. G.S. Kondratenkova. - M .: Radio engineering, 2005, p. 135-1591:
где φ(t) - составляющая полной фазы Ф(t) принимаемого радиолокационного сигнала с несущей частотой f0, изменяющаяся во времени по квадратичному закону; t - текущее время; V - скорость искусственного спутника Земли (носителя космической РСА); θн - угол наблюдения, определяемый видом обзора пространства РСА; θ - угол, соответствующий истинному азимутальному положению наблюдаемого объекта относительно центра зоны обзора космической РСА.where φ (t) is the component of the total phase Φ (t) of the received radar signal with a carrier frequency f 0 , which varies in time according to a quadratic law; t is the current time; V is the speed of the artificial Earth satellite (carrier of space SAR); θ n is the observation angle determined by the view of the SAR space; θ is the angle corresponding to the true azimuthal position of the observed object relative to the center of the viewing area of the space SAR.
Если РСА используется в режиме бокового обзора пространства то выражение доплеровского сдвига частоты примет вид:If PCA is used in side view then the expression of the Doppler frequency shift will take the form:
Далее, полагая угол θ малым (таким, что sinθ≈θ), формула (2) может быть переписана в окончательном виде:Further, assuming that the angle θ is small (such that sinθ≈θ), formula (2) can be rewritten in the final form:
Тогда преднамеренное изменение доплеровского сдвига частоты путем модуляции зондирующего импульса и ретрансляция полученного импульса в направлении космической РСА позволит дополнительно сформировать ложную отметку на РЛИ с азимутом, отличающимся от азимута наблюдаемого объекта. Необходимый элемент разрешения по дальности может быть выбран путем изменения времени задержки ретранслируемого импульса относительно принятого зондирующего. Таким образом, излучение в направлении космической РСА N ретранслированных импульсов с различными значениями времени задержки и доплеровского сдвига частоты обеспечит формирование на РЛИ N ложных отметок целей.Then, a deliberate change in the Doppler frequency shift by modulating the probe pulse and relaying the received pulse in the direction of the space SAR will additionally generate a false mark on the radar image with an azimuth different from the azimuth of the observed object. The necessary range resolution element can be selected by changing the delay time of the relayed pulse relative to the received probe. Thus, the radiation in the direction of the space SAR of N relayed pulses with different values of the delay time and Doppler frequency shift will ensure the formation of N false targets marks on the radar.
Как правило, современные космические РСА в качестве зондирующих сигналов используют радиоимпульсы с линейной частотной модуляцией. Особенностью согласованного приема (сжатия) таких сигналов, реализуемого во всех РСА, является временное смещение (задержка) выходного (сжатого) импульса согласованного фильтра на величину, пропорциональную смещению несущей частоты принимаемого импульса относительно несущей частоты излученного. Так, смещение несущей частоты f0 на величину Δf обусловливает задержку сжатого импульса, равную .As a rule, modern space SARs use radio pulses with linear frequency modulation as probing signals. A feature of the coordinated reception (compression) of such signals, implemented in all SARs, is the time offset (delay) of the output (compressed) pulse of the matched filter by a value proportional to the offset of the carrier frequency of the received pulse relative to the carrier frequency of the emitted. So, the offset of the carrier frequency f 0 by Δf determines the delay of the compressed pulse equal to .
Это обеспечивает возможность одновременного внесения в параметры p-го ретранслированного импульса информации как о времени задержки (в виде дополнительного смещения его несущей частоты), так и о доплеровском сдвиге частоты с помощью дополнительной модуляции p-го зондирующего импульса по заданному закону.This makes it possible to simultaneously enter into the parameters of the p-th relay pulse information both on the delay time (in the form of an additional offset of its carrier frequency) and on the Doppler frequency shift using additional modulation of the p-probe pulse according to a given law.
Способ имитации радиолокационных целей может быть реализован с помощью устройства, структурная схема которого приведена на фиг. 1.A method for simulating radar targets can be implemented using a device whose structural diagram is shown in FIG. one.
Схема состоит из приемной антенны 1, первого усилителя 2, опорного генератора 3, первого смесителя 4, устройства ввода данных 5, первого фильтра 6, первого запоминающего устройства 7, аналого-цифрового преобразователя 8, устройства управления 9, второго запоминающего устройства 10, перемножителя 11, блока вычислителей 12, включающего вычислитель расстояний Rr p и Rл pn 12.1, вычислитель амплитуды сигнала n-й ложной отметки на p-м зондировании Apn 12.2, вычислитель времени задержки tз pn 12.3 и вычислитель отсчетов модулирующей функции Mpi 12.4, цифро-аналогового преобразователя 13, второго смесителя 14, второго фильтра 15, второго усилителя 16 и передающей антенны 17, соединенных как показано на фиг. 1.The circuit consists of a
Приемная антенна 1 предназначена для выполнения операции преобразования падающих на нее электромагнитных волн ЗС космической РСА в связанные с линией передачи (фидером) электрические сигналы. Первый усилитель 2 обеспечивает усиление принимаемых зондирующих импульсов космической РСА до уровня, необходимого для работы первого смесителя 4. Опорный генератор 3 вырабатывает сигнал с частотой fог=f0-fпч, требуемый для переноса частоты зондирующих импульсов космической РСА с несущей f0 на промежуточную fпч и обратно. В первом смесителе 4 формируются сигналы суммарной и разностной частот f0+(f0-fпч)=2f0-fпч и f0-(f0-fпч)=fпч соответственно. Устройство ввода данных 5 служит для осуществления ручного или автоматического ввода параметров, необходимых для вычисления отсчетов модулирующей функции Mpi (число формируемых на РЛИ ложных отметок N, векторы геоцентрических координат точек земной поверхности, соответствующих положению n-й ложной отметки xлn=[xлn,yлn,zлn], амплитудный коэффициент передачи сигнала n-й ложной отметки a n∈[0;1], параметры функционирования космической РСА - Ts, Ти, τи, λ, bи, Gpca, Ррса, нормированную диаграмму направленности антенны космической РСА Θ(ε, β), где ε и β - соответственно угол места и азимут, вектор геоцентрических координат космической РСА в момент p-го зондирования xp=[xp,yp,zp], вектор геоцентрических координат центра зоны обзора космической РСА xΘp=[xΘp,yΘp,zΘp], параметры функционирования ретранслятора - Gr, Kr, τr, δτ и вектор геоцентрических координат ретранслятора xr=[xr,yr,zr]). Первый фильтр 6 выделяет сигнал разностной частоты f0-(f0-fпч), соответствующей промежуточной частоте fпч, с требуемой полосой частот Δf1ф. В первом запоминающем устройстве 7 хранятся в цифровом виде данные о всех введенных параметрах. Аналого-цифровой преобразователь 8 необходим для преобразования p-го аналогового импульса, поступающего с выхода первого фильтра 6, в последовательность цифровых отсчетов spi с интервалом дискретизации δτ. Устройство управления 9 предназначено для управления процессами записи и считывания цифровых отсчетов spi. Во втором запоминающем устройстве 10 хранятся в цифровом виде данные о всех отсчетах p-го зондирующего импульса spi. Перемножитель 11 выполняет процедуру умножения i-го отсчета p-го зондирующего импульса и соответствующего отсчета модулирующей функции, т.е. spiMpi. Блок вычислителей 12 необходим для реализации процедур вычисления закона модуляции импульсов (модулирующей функции) в виде последовательности цифровых отсчетов: The
Цифро-аналоговый преобразователь 13 восстанавливает аналоговый сигнал, представляющий собой ретранслируемый импульс, по его цифровым отсчетам spiMpi. Во втором смесителе 14 формируются сигналы суммарной и разностной частот fпч+(f0-fпч)=f0 и fпч-(f0-fпч)=2fпч-f0 соответственно. Второй фильтр 15 выделяет сигнал суммарной частоты fпч+(f0-fпч), соответствующей несущей частоте f0, с требуемой полосой частот Δf2ф. Второй усилитель 16 обеспечивает усиление ретранслируемых импульсов до необходимого уровня. Передающая антенна 17 осуществляет преобразование связанных с линией передачи (фидером) электрических сигналов, поступающих с выхода второго усилителя 16, в электромагнитные волны, свободно распространяющиеся в направлении космической РСА.The digital-to-
Схема работает следующим образом. Зондирующий импульс космической РСА на p-м зондировании sp(t) принимается приемной антенной 1, усиливается первым усилителем 2 и подается на первый вход первого смесителя 4. На второй вход первого смесителя 4 поступает сигнал опорного генератора 3. В результате на выходе первого смесителя 4 формируются сигналы суммарной и разностной частот f0+(f0-fпч)=2f0-fпч и f0-(f0-fпч)=fпч соответственно. Далее разностный сигнал промежуточной частоты fпч выделяется первым фильтром 6, имеющим полосу пропускания Δf1ф, и подается на вход аналого-цифрового преобразователя 8, где преобразуется в последовательность цифровых отсчетов spi с интервалом дискретизации δτ, т.е. spi=sp((i-1)δτ). Полученные цифровые отсчеты p-го зондирующего импульса spi последовательно записываются во второе запоминающее устройство 10 по сигналу записи, поступающему на его второй вход с первого выхода устройства управления 9. Через интервал времени, равный длительности процесса обработки зондирующего импульса РСА в ретрансляторе δτ, на третий вход второго запоминающего устройства 10 со второго выхода устройства управления 9 подается сигнал считывания, в результате чего цифровые отсчеты spi последовательно считываются и подаются на первый вход перемножителя 11. В первое запоминающее устройство 7 с помощью устройства ввода данных 5 заносятся данные о числе формируемых на РЛИ ложных отметок N, векторах положению n-й ложной отметки xлn=[xлn,yлn,zлn], амплитудном коэффициенте передачи сигнала n-й ложной отметки a n∈[0;1], параметрах функционирования космической РСА - Ts, Ти, τи, λ, bи, Gpca, Ррса, нормированной диаграмме направленности антенны космической РСА Θ(ε,β), векторе геоцентрических координат космической РСА в момент p-го зондирования xp=[xp,yp,zp], векторе геоцентрических координат центра зоны обзора космической РСА xΘp=[xΘp,yΘp,zΘp], параметрах функционирования ретранслятора - Gr, Kr, τr, δτ и векторе геоцентрических координат ретранслятора xr=[xr,yr,zr]. При этом в первом запоминающем устройстве 7, имеющем восемнадцать информационных выходов, формируются сигналы, содержащие информацию: на первом и втором выходах - о временных интервалах Ts и Ти, на третьем выходе - о числе формируемых на РЛИ ложных отметок N, на четвертом, пятом и шестом выходах - о векторах xp, хлn и xr соответственно, на седьмом и восьмом выходах - о коэффициентах усиления приемопередающих антенн космической РСА Gpca и ретранслятора Gr соответственно, на девятом выходе - об амплитудном коэффициенте передачи сигнала n-й ложной отметки a n∈[0;1], на десятом выходе - о векторе xΘp, на одиннадцатом выходе - о нормированной диаграмме направленности антенны космической РСА Θ(ε,β), на двенадцатом, тринадцатом, четырнадцатом, пятнадцатом, шестнадцатом, семнадцатом и восемнадцатом выходах - о величинах Ррса, Kr, τr, τи, δτ, bи и λ соответственно. В вычислителе расстояний Rr p и Rл pn 12.1 при поступлении на его первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы сигналов с соответствующих информационных выходов первого запоминающего устройства 7 реализуется выполнение математических процедур:The scheme works as follows. The probe pulse of the space SAR on the p-th probe s p (t) is received by the receiving
При этом цифровые сигналы, пропорциональные значениям Rr p и Rл pn, формируются на первом и втором выходах вычислителя расстояний Rr p и Rл pn 12.1 соответственно.In this case, digital signals proportional to the values of R rp and R l pn are formed at the first and second outputs of the distance calculator R rp and R l pn 12.1, respectively.
Вычислитель амплитуды сигнала n-й ложной отметки на p-м зондировании Apn 12.2 при поступлении на его первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый входы данных с первого, второго, третьего, седьмого, восьмого, девятого, четвертого, шестого, десятого, одиннадцатого, двенадцатого и тринадцатого информационных выходов первого запоминающего устройства 7 соответственно, а также при поступлении на тринадцатый вход вычислителя амплитуды сигнала n-й ложной отметки на p-м зондировании Apn 12.2 сигнала с первого выхода вычислителя расстояний Rr p и Rл pn 12.1 выполняет расчеты в соответствии с аналитическим выражением:A signal amplitude calculator of the n-th false mark on the p-th probe A pn 12.2 when it arrives at its first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth, eleventh and twelfth data inputs from the first, second, the third, seventh, eighth, ninth, fourth, sixth, tenth, eleventh, twelfth and thirteenth information outputs of the
RЗ=6371 км - приведенный радиус Земли; hc - высота ИСЗ с космической РСА на борту; R З = 6371 km - reduced radius of the Earth; h c - satellite height from space SAR on board;
Сигнал, пропорциональный амплитудам ложных отметок (6), с выхода вычислителя амплитуды сигнала n-й ложной отметки на р-м зондировании Apn 12.2 поступает на шестой вход вычислителя отсчетов модулирующей функции Mpi 12.4.The signal proportional to the amplitudes of the false marks (6), from the output of the calculator of the amplitude of the signal of the nth false mark on the r-th sounding A pn 12.2, goes to the sixth input of the calculator of the modulating function M pi 12.4.
Вычислитель времени задержки tз pn 12.3 при поступлении на его первый, второй, третий и четвертый входы сигналов соответственно с первого, второго, третьего и четырнадцатого информационных выходов первого запоминающего устройства 7 соответственно, а на пятый и шестой входы - сигналов с первого и второго выходов вычислителя расстояний Rp и Rpn 12.1 соответственно выполняет расчеты в соответствии с выражением:The calculator of the delay time t s pn 12.3 upon receipt at its first, second, third and fourth inputs of signals from the first, second, third and fourteenth information outputs of the
Выходной сигнал вычислителя времени задержки tз pn 12.3, пропорциональный (7), подается на седьмой вход вычислителя отсчетов модулирующей функции Mpi 12.4. Помимо этого, на первый, второй, третий, четвертый, пятый, восьмой и девятый входы вычислителя отсчетов модулирующей функции Mpi 12.4 поступают сигналы соответственно с пятнадцатого, шестнадцатого, первого, второго, третьего, семнадцатого и восемнадцатого информационных выходов первого запоминающего устройства 7, а на десятый и одиннадцатый входы - сигналов с первого и второго выходов вычислителя расстояний Rp и Rpn 12.1 соответственно. В результате реализации в вычислителе отсчетов модулирующей функции Mpi 12.4 математической процедуры:The output signal of the delay time calculator t З pn 12.3, proportional to (7), is fed to the seventh input of the sample calculator of the modulating function M pi 12.4. In addition, the signals from the fifteenth, sixteenth, first, second, third, seventeenth and eighteenth information outputs of the
на его выходе формируется цифровой сигнал, пропорциональный отсчету модулирующей функции, который подается на второй вход перемножителя 11, в котором вычисляется отсчет произведения spiMpi. Цифровой сигнал, пропорциональный spiMpi, поступает на вход цифро-аналогового преобразователя 13, где из отсчетов spiMpi восстанавливается аналоговый сигнал, представляющий собой p-й ретранслируемый импульс. Этот импульс поступает на первый вход смесителя 14. Смеситель 14, на второй вход которого подается сигнал опорного генератора 3, формирует на своем выходе сигналы суммарной и разностной частот fпч+(f0-fпч)=f0 и fпч-(f0-fпч)=2fпч-f0 соответственно. Суммарный сигнал несущей частоты f0 выделяется вторым фильтром 15, имеющим полосу пропускания Δf2ф, и подается на вход второго усилителя 16, где усиливается до необходимого уровня. Сформированный таким образом ретранслируемый импульс с выхода второго усилителя 16 поступает на вход передающей антенны 17 для излучения в направлении космической РСА.a digital signal is generated at its output, which is proportional to the count of the modulating function, which is fed to the second input of the multiplier 11, in which the count of the product s pi M pi is calculated. A digital signal proportional to s pi M pi is fed to the input of the digital-to-
Снижение вероятности правильного обнаружения маскируемых объектов космическими РСА поясняется следующим образом.The reduction in the probability of correct detection of masked objects by space SAR is explained as follows.
Пусть космическая РСА формирует на радиолокационном изображении одну отметку истинной точечной цели. С помощью способа-прототипа на радиолокационном изображении, получаемом в космической РСА, обеспечивается формирование одной ложной отметки точечной цели за счет создания ретранслятором уводящих по дальности или по скорости помех. Простейший подход к определению вероятности правильного обнаружения одной истинной цели в рассматриваемом случае позволяет получить конкретную величину указанной вероятности, равную Let the space SAR form one mark of the true point target on the radar image. Using the prototype method on the radar image obtained in the space SAR, the formation of one false mark of the point target is ensured by the creation of a repeater that leads away in range or speed of interference. The simplest approach to determining the probability of the correct detection of one true target in the case under consideration allows us to obtain a specific value of the specified probability equal to
для прототипа, где Nио и Nло - число истинных и ложных отметок целей соответственно.for the prototype, where N io and N lo - the number of true and false marks of targets, respectively.
В случае же реализации предлагаемого способа имитации радиолокационных целей при
Таким образом, очевидно, что предложенный способ имитации радиолокационных целей позволяет снизить вероятность правильного обнаружения цели по сравнению с прототипом с 0,50 до 0,11.Thus, it is obvious that the proposed method for simulating radar targets reduces the probability of correct target detection compared to the prototype from 0.50 to 0.11.
Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений не известен способ имитации радиолокационных целей, отличающийся от известного способа, основанного на приеме ретранслятором зондирующих импульсов космической РСА sp(t), их усилении, переносе несущей частоты f0 на промежуточную частоту fпч, фильтрации, аналого-цифровом преобразовании с интервалом дискретизации δτ, записи полученной последовательности цифровых отсчетов spi=sp((i-1)δτ), фильтрации, усилении ретранслируемых радиолокационных сигналов и их излучении в направлении космической РСА тем, что дополнительно задают число формируемых на РЛИ ложных отметок N, векторы геоцентрических координат точек земной поверхности, соответствующих положению n-й ложной отметки xлn=[xлn,yлn,zлn], где
где Where
- амплитуда сигнала n-й ложной отметки на p-м зондировании;
Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что способ имитации радиолокационных целей позволяет снизить вероятность правильного обнаружения зондируемых объектов.The proposed technical solution has an inventive step, since it does not explicitly follow from published scientific data and known technical solutions that the method of simulating radar targets can reduce the likelihood of correct detection of probed objects.
Предлагаемое техническое решение заявляемого способа имитации радиолокационных целей промышленно применимо, поскольку может быть реализовано на базе стандартных устройств - антенн [см., например, Кочержевский Г.Н. Антенно-фидерные устройства. - М.: Связь, 1972; Справочник по радиолокации / Под ред. М. Сколника, Нью-Йорк, 1970: Пер. с англ. (в четырех томах) / Под общей ред. К.Н. Трофимова; Том 2. Радиолокационные антенные устройства. - М.: Сов. радио, 1979], устройств записи и воспроизведения сигналов [см., например, Радиоэлектронная борьба. Цифровое запоминание и воспроизведение радиосигналов и электромагнитных волн / Под ред. А.И. Куприянова. - М.: Вузовская книга, 2009, с. 221-274]. При этом из состава устройств записи и воспроизведения сигналов могут быть заимствованы конструкции, например, приемной и передающей антенн 1 и 17, первого и второго усилителей 2 и 16, опорного генератора 3, первого и второго смесителей 4 и 14, первого и второго фильтров 6 и 15, аналого-цифрового преобразователя 8, устройства управления 9, второго запоминающего устройства 10 и цифро-аналогового преобразователя 13.The proposed technical solution of the proposed method for simulating radar targets is industrially applicable, since it can be implemented on the basis of standard devices - antennas [see, for example, Kocherzhevsky G.N. Antenna feeder devices. - M .: Communication, 1972; Handbook of Radar / Ed. M. Skolnik, New York, 1970: Per. from English (in four volumes) / Under the general ed. K.N. Trofimov;
Для реализации устройства ввода данных 5, первого запоминающего устройства 7, перемножителя 11 и блока вычислителей 12 могут применяться персональные компьютеры (ПК) [см., например, Симонович С.В. и др. Большая книга персонального компьютера. - М.: ОЛМА Медиа Груп, 2007]. При этом в качестве устройства ввода данных 5 можно использовать стандартную клавиатуру ПК и манипулятор типа «мышь» [см., например, Симонович С.В. и др. Большая книга персонального компьютера. - М.: ОЛМА Медиа Груп, 2007], а первое запоминающее устройство 7, перемножитель 11 и блок вычислителей 12 могут быть реализованы программно. Кроме того, первое запоминающее устройство 7 может быть выполнено также с помощью стандартных оперативных или постоянных запоминающих устройств [Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника: Учеб. пособие для вузов. / Е.П. Угрюмов. - 2-е изд., перераб. и доп.- СПб.: БХВ-Петербург, 2005, с. 227-343], а перемножитель 11 - по схемам матричных умножителей [Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника: Учеб. пособие для вузов. / Е.П. Угрюмов. - 2-е изд., перераб. и доп.- СПб.: БХВ-Петербург, 2005, с. 132-138].For the implementation of the
Claims (1)
где - амплитуда сигнала n-й ложной отметки на p-м зондировании; - мнимая единица; Gpca и Gr - коэффициенты усиления приемопередающих антенн космической РСА и ретранслятора соответственно; - нормированная диаграмма направленности космической РСА по мощности; Δεp и Δβp - рассогласование между осью диаграммы направленности антенны космической РСА и направлением на ретранслятор по углу места и азимуту соответственно; Ppca - мощность излучаемого космической РСА зондирующего импульса; Kr - коэффициент передачи ретранслятора, определяемый как отношение мощности зондирующего импульса космической РСА на входе его приемника к мощности импульса на выходе передатчика ретранслятора; bи - скорость линейного изменения частоты в пределах зондирующего импульса; - длительность временной задержки в ретрансляторе, с=3·108 м/с - скорость света в свободном пространстве; τr - длительность процесса обработки зондирующего импульса РСА в ретрансляторе; λ - длина волны зондирующего сигнала космической РСА, считывают i-й отсчет p-го зондирующего импульса spi через интервал времени τr, умножают его на соответствующий отсчет модулирующей функции Mpi, преобразуют полученную последовательность цифровых отсчетов произведений spiMpi в аналоговый ретранслируемый импульс и переносят его частоту с промежуточной fпч на несущую f0. A method for simulating radar targets, which consists in receiving by the repeater a probe pulse of a space radar station with a synthesized antenna aperture (PCA) s p (t), where P = T s / T and ; T s and T and - the time interval for synthesizing the aperture of the antenna and the repetition period of the probe pulses, respectively; t is the current time, their amplification, transfer of the carrier frequency f 0 to the intermediate frequency f pch , filtering, analog-to-digital conversion with a sampling interval δτ, recording the obtained sequence of digital samples Where - the number of digital samples of the p-th probe pulse; τ and are the pulse duration, filtering, amplification of the relayed radar signals and their radiation in the direction of the space SAR, characterized in that they additionally specify the number of false marks N formed on the radar image, the geocentric coordinates of the earth’s surface points corresponding to the position of the nth false mark Where and amplitude coefficient of signal transmission of the n-th false mark calculate for each p-th sounding the current distance between the space SAR and each of the N points on the earth’s surface corresponding to the position of the false marks R l pn and the distance between the space SAR and the relay R rp , set the pulse modulation law (modulating function) in the form of a sequence of digital counts:
Where - the amplitude of the signal of the n-th false mark on the p-th sounding; - imaginary unit; G pca and G r are the gain of the transmitting and receiving antennas of the space SAR and the relay, respectively; - normalized radiation pattern of space SAR in power; Δε p and Δβ p - the mismatch between the axis of the antenna pattern of the space SAR and the direction to the repeater in elevation and azimuth, respectively; P pca is the power of the radiated space SAR sounding pulse; K r is the transmission coefficient of the repeater, defined as the ratio of the power of the probe pulse of the space SAR at the input of its receiver to the power of the pulse at the output of the transmitter of the repeater; b and - the rate of linear change in frequency within the probe pulse; - the duration of the time delay in the repeater, s = 3 · 10 8 m / s is the speed of light in free space; τ r is the duration of the processing process of the probe pulse of the SAR in the repeater; λ is the wavelength of the probe signal of the space SAR, read the i-th sample of the p-th probe pulse s pi through the time interval τ r , multiply it by the corresponding sample of the modulating function M pi , convert the resulting sequence of digital samples of the products s pi M pi into an analog relay pulse and transfer its frequency from the intermediate f pch to the carrier f 0 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014117385/07A RU2562614C1 (en) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | Method of simulating radar targets |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014117385/07A RU2562614C1 (en) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | Method of simulating radar targets |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2562614C1 true RU2562614C1 (en) | 2015-09-10 |
Family
ID=54073727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014117385/07A RU2562614C1 (en) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | Method of simulating radar targets |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2562614C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109375180A (en) * | 2018-10-23 | 2019-02-22 | 哈尔滨工程大学 | It is a kind of based on intermittent sampling forwarding radar interfere FPGA implementation method in advance |
CN110261834A (en) * | 2019-07-19 | 2019-09-20 | 成都玖锦科技有限公司 | A method of improving mixing radar signal quality |
CN110726977A (en) * | 2019-11-29 | 2020-01-24 | 中国舰船研究设计中心 | Ship radar performance evaluation method in interference environment |
RU2775267C1 (en) * | 2021-03-11 | 2022-06-29 | 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 for distorting the radio location image in a synthetic-aperture radar |
CN117572367A (en) * | 2024-01-15 | 2024-02-20 | 中国科学院空天信息创新研究院 | Satellite-borne azimuth multichannel ScanSAR false target simulation method |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2847675A1 (en) * | 2002-11-22 | 2004-05-28 | Thales Sa | Spacecraft adaptive antenna communication system jammer rejection verification procedure samples and estimates station and noise powers to calculate jammer ratios for comparison with threshold |
US7236119B2 (en) * | 2002-11-18 | 2007-06-26 | Lockheed Martin Corporation | System and method for selecting a receiver hardware configuration to detect emitter signals |
RU2310884C1 (en) * | 2006-06-08 | 2007-11-20 | Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского | Method for simulation of ground object at radar surveillance |
RU2347239C1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт) | Method of formation of radar-tracking image of objects |
RU2347238C1 (en) * | 2007-06-25 | 2009-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт) | Device of contortion of radar-tracking image of object |
RU2493530C1 (en) * | 2012-04-27 | 2013-09-20 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации | Method of concealing ground mobile object from radar observation from space |
-
2014
- 2014-04-29 RU RU2014117385/07A patent/RU2562614C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7236119B2 (en) * | 2002-11-18 | 2007-06-26 | Lockheed Martin Corporation | System and method for selecting a receiver hardware configuration to detect emitter signals |
FR2847675A1 (en) * | 2002-11-22 | 2004-05-28 | Thales Sa | Spacecraft adaptive antenna communication system jammer rejection verification procedure samples and estimates station and noise powers to calculate jammer ratios for comparison with threshold |
RU2310884C1 (en) * | 2006-06-08 | 2007-11-20 | Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского | Method for simulation of ground object at radar surveillance |
RU2347238C1 (en) * | 2007-06-25 | 2009-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт) | Device of contortion of radar-tracking image of object |
RU2347239C1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт) | Method of formation of radar-tracking image of objects |
RU2493530C1 (en) * | 2012-04-27 | 2013-09-20 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации | Method of concealing ground mobile object from radar observation from space |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
uS 8416118 B1, 09.04.2013. * |
Радиоэлектронная борьба. Цифровое запоминание и воспроизведение радиосигналов и электромагнитных волн. Под ред. КУПРИЯНОВА Ф.И., Москва, Вузовская книга, 2009, с.221-274. * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109375180A (en) * | 2018-10-23 | 2019-02-22 | 哈尔滨工程大学 | It is a kind of based on intermittent sampling forwarding radar interfere FPGA implementation method in advance |
CN110261834A (en) * | 2019-07-19 | 2019-09-20 | 成都玖锦科技有限公司 | A method of improving mixing radar signal quality |
CN110261834B (en) * | 2019-07-19 | 2023-03-24 | 成都玖锦科技有限公司 | Method for improving quality of hybrid radar signal |
CN110726977A (en) * | 2019-11-29 | 2020-01-24 | 中国舰船研究设计中心 | Ship radar performance evaluation method in interference environment |
RU2775267C1 (en) * | 2021-03-11 | 2022-06-29 | 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 for distorting the radio location image in a synthetic-aperture radar |
RU2778939C1 (en) * | 2021-07-15 | 2022-08-29 | 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 | Apparatus for distorting the radio location image in a synthetic-aperture radar |
CN117572367A (en) * | 2024-01-15 | 2024-02-20 | 中国科学院空天信息创新研究院 | Satellite-borne azimuth multichannel ScanSAR false target simulation method |
CN117572367B (en) * | 2024-01-15 | 2024-03-15 | 中国科学院空天信息创新研究院 | Satellite-borne azimuth multichannel ScanSAR false target simulation method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Cheong et al. | PX-1000: A solid-state polarimetric X-band weather radar and time–frequency multiplexed waveform for blind range mitigation | |
RU2449326C2 (en) | Method of determining state of ice cover | |
RU2682661C1 (en) | Method of active review single-pulse radiolocation with an inverse synthesis of antenna aperture | |
US4912474A (en) | Radar apparatus for realizing a radio map of a site | |
RU2562614C1 (en) | Method of simulating radar targets | |
CN111707992B (en) | Radar data processing system and method | |
Yeary et al. | A brief overview of weather radar technologies and instrumentation | |
CN106886021A (en) | High Resolution Spaceborne SAR image quality method for improving | |
Shi et al. | Wuhan ionospheric oblique backscattering sounding system and its applications—A review | |
CN107192992B (en) | Radar calibration method, calibrator, radar device and system | |
Wang et al. | Multichannel wideband synthetic aperture radar for ice sheet remote sensing: Development and the first deployment in Antarctica | |
CN102798858B (en) | Holographic active microwave imaging method | |
Kim et al. | Design and performance of x-band sar payload for 80 kg class flat-panel-type microsatellite based on active phased array antenna | |
CN111090094B (en) | Method and system for measuring dual-beam angle of pulse Doppler radar and storage medium | |
RU2347237C1 (en) | Method of formation of radar-tracking image of objects | |
Law et al. | An electronically stabilized phased array system for shipborne atmospheric wind profiling | |
CN109709548B (en) | Full-polarization rotation micro-variation monitoring radar imaging method and radar system | |
EP1067398A1 (en) | Method for generating a radiolocation image of an object and device for generating a radiolocation image | |
Bárcena-Humanes et al. | Feasibility study of EO SARs as opportunity illuminators in passive radars: PAZ-based case study | |
Liu et al. | Application of beamforming technology in ionospheric oblique backscatter sounding with a miniaturized L-array | |
CN111487621A (en) | Sea surface flow field inversion method based on radar image and electronic equipment | |
Chen et al. | Forward looking imaging of airborne multichannel radar based on modified iaa | |
RU2622904C1 (en) | Method for distortion of radar image in space radar station with synthetic antenna aperture | |
RU2347239C1 (en) | Method of formation of radar-tracking image of objects | |
Tummala | Synthetic Aperture Radar (SAR) Data Simulation for Radar Backscatter Cross-section Retrieval |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160430 |