RU2589018C1 - Radar station on basis of gsm cellular communication networks with device for generating directional illumination - Google Patents
Radar station on basis of gsm cellular communication networks with device for generating directional illumination Download PDFInfo
- Publication number
- RU2589018C1 RU2589018C1 RU2015134203/07A RU2015134203A RU2589018C1 RU 2589018 C1 RU2589018 C1 RU 2589018C1 RU 2015134203/07 A RU2015134203/07 A RU 2015134203/07A RU 2015134203 A RU2015134203 A RU 2015134203A RU 2589018 C1 RU2589018 C1 RU 2589018C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cellular communication
- illumination
- radar
- gsm
- communication networks
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к разнесенной радиолокации и может быть использовано для обеспечения возможности обнаружения и измерения координат целей в тех секторах и эшелонах воздушного и приземного пространства, в границах которых поле подсвета базовых станций сотовой связи стандарта GSM отсутствует или недостаточно для задач радиолокации. Техническим результатом предлагаемого изобретения является усиление подсвечивающего сигнала стандарта GSM в направлениях и эшелонах со слабым или отсутствующим покрытием сетей сотовой связи до требуемого уровня мощности.The present invention relates to diversity radar and can be used to enable the detection and measurement of target coordinates in those sectors and echelons of air and ground space, within which the illumination field of GSM base stations is absent or insufficient for radar tasks. The technical result of the invention is the amplification of the illuminating signal of the GSM standard in directions and echelons with weak or absent coverage of cellular networks to the required power level.
Известна подвижная система обнаружения объекта и способ использования сигналов, передаваемых мобильной телефонной станцией (патент США №6930638 В2, 1.08.2001, G01S 3/00; G0S 13/46; G0S 13/58; G0S 13/92; H04Q 7/34; G0S 3/46), содержащая приемник, имеющий первую и вторую антенны, и средство обработки, причем первая (опорная) антенна выполнена с возможностью приема прямого сигнала, базовой станции мобильной телефонной связи; а вторая (целевая) антенна выполнена с возможностью приема сигнала базовой станции, отраженного от объекта. Средство обработки сравнивает сигнал, принимаемый от базовой станции с сигналом, отраженным от объекта, и определяет скорость и положение объекта. Система состоит из множества базовых станций мобильной телефонной связи, которые передают сигнал. Недостаток системы - малая дальность или невозможность обнаружения объектов в направлениях и на высотах, в которых имеется слабый сигнал сотовой связи.Known mobile system for detecting an object and a method of using signals transmitted by a mobile telephone exchange (US patent No. 6930638 B2, 1.08.2001,
Известна бистатическая радиолокационная станция с обнаружением «на просвет» (Евразийский патент №007143, 2004.12.23 G01S 13/06, G01S 7/42), содержащая передающую позицию, излучающую квазигармонический сигнал, приемную позицию и рабочее место оператора. Причем приемная позиция состоит из последовательно соединенных приемной антенны с многолучевой диаграммой направленности, обращенной в сторону передающей позиции и N приемных каналов (по числу лучей диаграммы направленности приемной антенны), блока измерения пеленга, блока формирования траектории и распознавания классов воздушных целей. Каждый из N приемных каналов состоит из последовательно соединенных приемника, устройства режекции прямого сигнала передатчика и пассивных помех и блока измерения частоты Доплера. Недостаток бистатического радиолокатора состоит в формировании узкополосного специализированного квазигармонического сигнала, а также узкой пространственной зоны просветного обнаружения, формируемого одним передатчиком. Поэтому для создания широкого поля обнаружения «на просвет» необходимо развертывание большого количества передающих позиций. Применение известного аналога для локации целей в поле подсвета иных, например связных и широковещательных, источников подсвета безрезультатно. Так, структура сигнала стандарта GSM не является квазигармонической и содержит дискретные битовые, слоговые и кадровые составляющие [1]. Дискретная структура сигнала не позволит реализовать техническое решение, приведенное в аналоге, в секторах, выходящих за пределы просветной зоны, а также за пределами зоны наложения минимального битового дискрета прямого и отраженного сигналов GSM [2].Known bistatic radar station with detection "in the light" (Eurasian patent No. 007143, 2004.12.23
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели, выбираемым в качестве прототипа, является радиолокационная станция со сторонним подсветом сетей сотовой связи стандарта GSM (Патент на полезную модель №144831, G01S 13/06, G01S 7/42), содержащая разнесенные в пространстве, как минимум, одну базовую станцию и пассивный приемный модуль, предназначенный для обнаружения, обработки, отображения и передачи радиолокационной информации. Недостатком радиолокационной станции является невозможность обнаружения целей в секторах и эшелонах со слабым или отсутствующим сигналом сотовой связи стандарта GSM.The closest technical solution to the proposed utility model, selected as a prototype, is a radar station with third-party illumination of GSM cellular networks (Utility Model Patent No. 144831, G01S 13/06, G01S 7/42), containing in space, as at least one base station and a passive receiving module designed to detect, process, display and transmit radar information. A disadvantage of a radar station is the inability to detect targets in sectors and levels with a weak or absent GSM signal.
Целью заявляемого изобретения является усиление подсвечивающего сигнала стандарта GSM в направлениях и эшелонах со слабым или отсутствующим покрытием сетей сотовой связи до требуемого уровня мощности, необходимого для расширения пространственных показателей РЛС.The aim of the invention is the amplification of the illuminating signal of the GSM standard in directions and echelons with little or no coverage of cellular networks to the required power level necessary to expand the spatial performance of the radar.
Указанная цель достигается тем, что в радиолокационную станцию со сторонним подсветом сетей сотовой связи стандарта GSM, состоящую из разнесенных в пространстве не менее одной базовой станции сотовой связи и пассивного приемного модуля, предназначенного для обнаружения, обработки, отображения и передачи радиолокационной информации, дополнительно введено устройство формирования направленного подсвета в составе последовательно соединенных приемной антенны, репитера и передающей направленной антенны.This goal is achieved by the fact that in a radar station with third-party illumination of GSM standard cellular networks, consisting of at least one cellular base station spaced in space and a passive receiving module designed to detect, process, display and transmit radar information, an additional device is introduced the formation of directional illumination in the series-connected receiving antenna, repeater and transmitting directional antenna.
Приведенная совокупность признаков отсутствует в исследованной патентной и научно-технической литературе по данному вопросу, следовательно, предложенные технические решения соответствуют критерию «новизна».The given set of features is absent in the studied patent and scientific and technical literature on this issue, therefore, the proposed technical solutions meet the criterion of "novelty."
Сущность изобретения поясняется фигурами 1-3.The invention is illustrated by figures 1-3.
Фиг. 1 - блок- схема заявляемого технического решения.FIG. 1 is a block diagram of the claimed technical solution.
Фиг. 2 - схема, поясняющая принцип работы заявляемого технического решения.FIG. 2 is a diagram explaining the principle of operation of the proposed technical solution.
Фиг. 3 - экспериментальные спектры сигнала стандарта GSM при формировании направленного подсвета. Аппаратура радиолокационной станции по фиг. 1 состоит из разнесенных в пространстве не менее одной базовой станции (БС) сотовой связи 1, пассивного приемного модуля 2, устройства формирования направленного подсвета 3 в составе последовательно соединенных приемной антенны 4, репитера 5 и передающей направленной антенны 6.FIG. 3 - experimental spectra of a signal of the GSM standard in the formation of directional illumination. The radar equipment of FIG. 1 consists of spatially distributed at least one base station (BS) of
Заявляемая радиолокационная станция со сторонним подсветом сетей сотовой связи стандарта GSM с устройством формирования направленного подсвета работает следующим образом (фиг. 2).The inventive radar station with third-party illumination of cellular networks of GSM standard with a device for generating directional illumination works as follows (Fig. 2).
Базовая станция сотовой связи 1, посредством своей узкой в вертикальной и слабонаправленной в горизонтальной плоскостях диаграммы направленности антенны, формирует прижатую к Земле зону подсвета 7. Пассивный приемный модуль, посредством своей узкой диаграммы направленности антенны, формирует зону обзора 8, перекрывающуюся с зоной подсвета 7. Вследствие ограниченной высоты формирования зоны подсвета и обзора, объектами РЛС могут являться цели, находящиеся в приземном пространстве, например автомобили, суда, воздушные объекты на предельно малых высотах. Устройство формирования направленного подсвета 3 позволяет расширить зону обзора 8 пассивного приемного модуля, например в угломестной плоскости. Для этого приемная антенна 4 формирователя направленного подсвета 3 принимает сигнал базовой станции, который затем усиливается в репитере 5 и переизлучается передающей направленной антенной 6. Передающая направленная антенна 6 формирует зону направленного подсвета 9, не перекрывающуюся с зоной подсвета базовой станции, например выше зоны подсвета 7. При этом репитер осуществляет усиление сигналов сотовой связи стандарта GSM в выделенной полосе, например для стандарта GSM 900 в полосе 935-960 МГц. Тем самым исключается возможность оказания взаимных помех базовых станций и устройства формирования направленного подсвета при существующей сети территориально-частотного планирования. Сформированная устройством 3 зона направленного подсвета 9 позволяет увеличить пространственные показатели обнаружения РЛС и обеспечить возможность обнаружения воздушных целей на малых и средних высотах за счет увеличения зоны обнаружения с угла места β1 на больший угол места β2.The
Результаты экспериментально полученных спектрограмм направленного подсвета с помощью репитера Picocell 900 SXL и направленной передающей антенны ANT-900-LY приведены в фиг. 3а-в.The results of experimentally obtained spectrograms of directional illumination using a Picocell 900 SXL repeater and the ANT-900-LY directional transmitting antenna are shown in FIG. 3a-c.
Схема эксперимента приведена на фиг. 3а. Формирователь выполнен с той особенностью, что направленная передающая антенна ANT-900-LY 10 подключена к N разъему репитера 11 MS (со стороны включения антенны мобильной станции). При этом через N разъем BS репитера (со стороны базовой станции), аттенюатор 12 подключена приемная ненаправленная антенна 13. Аттенюатор позволяет исключить возможность самовозбуждения репитера. Оценка спектральных составляющих осуществлялась анализатором спектра 14 типа Signal Hound USB -SA-44B. На фиг. 3б приведен спектр излучения базовых станций при выключенном репитере.The experimental design is shown in FIG. 3a. The shaper is made with the feature that the ANT-900-
На фиг. 3б приведен спектр излучения базовых станций при выключенном репитере. На фиг. 3в приведен спектр излучения базовых станций при включенном репитере с коэффициентом усиления 70 дБ и с аттенюатором 30 дБ. На рис. 3г приведен спектр излучения базовых станций, наблюдаемый на анализаторе 14 со стороны бокового излучения передающей антенны 10. Анализ фигур 3в-г в позволяет сделать вывод о возможности формирования направленного подсвета посредством описанного технического решения.In FIG. 3b shows the emission spectrum of base stations with the repeater turned off. In FIG. Figure 3c shows the emission spectrum of base stations with the repeater turned on with a gain of 70 dB and an attenuator of 30 dB. In fig. Figure 3g shows the emission spectrum of base stations observed on the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015134203/07A RU2589018C1 (en) | 2015-08-14 | 2015-08-14 | Radar station on basis of gsm cellular communication networks with device for generating directional illumination |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015134203/07A RU2589018C1 (en) | 2015-08-14 | 2015-08-14 | Radar station on basis of gsm cellular communication networks with device for generating directional illumination |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2589018C1 true RU2589018C1 (en) | 2016-07-10 |
Family
ID=56370904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015134203/07A RU2589018C1 (en) | 2015-08-14 | 2015-08-14 | Radar station on basis of gsm cellular communication networks with device for generating directional illumination |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2589018C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2645154C1 (en) * | 2016-11-15 | 2018-02-16 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" | Method of network information processing in automated system of processing and exchange of radar information |
RU2814430C1 (en) * | 2023-06-06 | 2024-02-28 | Акционерное общество "Машиностроительное конструкторское бюро "Факел" имени академика П.Д. Грушина | Method of target location |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2146850C1 (en) * | 1993-02-16 | 2000-03-20 | Телефонактиеболагет Лм Эрикссон | Radio communication device |
WO2003012473A1 (en) * | 2001-08-01 | 2003-02-13 | Roke Manor Research Limited | Passive moving object detection system and method using signals transmitted by a mobile telephone station |
US7012552B2 (en) * | 2000-10-20 | 2006-03-14 | Lockheed Martin Corporation | Civil aviation passive coherent location system and method |
RU67741U1 (en) * | 2007-07-16 | 2007-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Рубин" (ОАО "НПП "Рубин") | MOBILE COMPLEX OF AUTOMATION AND COMMUNICATION FACILITIES |
WO2012085868A1 (en) * | 2010-12-21 | 2012-06-28 | Selex Sistemi Integrati S.P.A. | Target altitude estimation based on measurements obtained by means of a passive radar |
RU144831U1 (en) * | 2013-11-19 | 2014-09-10 | Открытое Акционерное Общество "НПП" КАНТ" | GSM STANDARD RADAR STATION WITH THIRD-PART LIGHTING OF GSM STANDARD COMMUNICATION NETWORKS |
-
2015
- 2015-08-14 RU RU2015134203/07A patent/RU2589018C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2146850C1 (en) * | 1993-02-16 | 2000-03-20 | Телефонактиеболагет Лм Эрикссон | Radio communication device |
US7012552B2 (en) * | 2000-10-20 | 2006-03-14 | Lockheed Martin Corporation | Civil aviation passive coherent location system and method |
WO2003012473A1 (en) * | 2001-08-01 | 2003-02-13 | Roke Manor Research Limited | Passive moving object detection system and method using signals transmitted by a mobile telephone station |
US6930638B2 (en) * | 2001-08-01 | 2005-08-16 | Roke Manor Research Limited | Passive moving object detection system and method using signals transmitted by a mobile telephone station |
RU67741U1 (en) * | 2007-07-16 | 2007-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Рубин" (ОАО "НПП "Рубин") | MOBILE COMPLEX OF AUTOMATION AND COMMUNICATION FACILITIES |
WO2012085868A1 (en) * | 2010-12-21 | 2012-06-28 | Selex Sistemi Integrati S.P.A. | Target altitude estimation based on measurements obtained by means of a passive radar |
RU144831U1 (en) * | 2013-11-19 | 2014-09-10 | Открытое Акционерное Общество "НПП" КАНТ" | GSM STANDARD RADAR STATION WITH THIRD-PART LIGHTING OF GSM STANDARD COMMUNICATION NETWORKS |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2645154C1 (en) * | 2016-11-15 | 2018-02-16 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" | Method of network information processing in automated system of processing and exchange of radar information |
RU2814430C1 (en) * | 2023-06-06 | 2024-02-28 | Акционерное общество "Машиностроительное конструкторское бюро "Факел" имени академика П.Д. Грушина | Method of target location |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102244863B1 (en) | Low-flying unmanned aerial vehicle and object tracking radar system | |
CN108398677B (en) | Three-coordinate continuous wave one-dimensional phase scanning unmanned aerial vehicle low-altitude target detection system | |
RU2440588C1 (en) | Passive radio monitoring method of air objects | |
RU2444754C1 (en) | Method for detection and spatial localisation of air objects | |
RU2444755C1 (en) | Method for detection and spatial localisation of air objects | |
CN109901150A (en) | A kind of multifunction array radar device and its detection method | |
US20190383930A1 (en) | Method and device for radar determination of the coordinates and speed of objects | |
Samczyński et al. | Trial results on bistatic passive radar using non-cooperative pulse radar as illuminator of opportunity | |
Chopra et al. | Real-time millimeter wave omnidirectional channel sounder using phased array antennas | |
RU2344439C1 (en) | Helicopter radar complex | |
RU2524401C1 (en) | Method for detection and spatial localisation of mobile objects | |
RU2589018C1 (en) | Radar station on basis of gsm cellular communication networks with device for generating directional illumination | |
Abdullah et al. | Lte‐based passive bistatic radar system for detection of ground‐moving targets | |
RU2004102545A (en) | METHOD FOR LOCALIZING SOURCES OF RADIO RADIATION AND SYSTEM IMPLEMENTING IT | |
RU2444756C1 (en) | Detection and localisation method of air objects | |
CN109959900A (en) | Light weight radar system | |
RU2529483C1 (en) | Method for stealth radar location of mobile objects | |
Plšek et al. | FM based passive coherent radar: From detections to tracks | |
RU2444753C1 (en) | Radio monitoring method of air objects | |
RU2542330C1 (en) | Method for passive detection of aerial objects | |
RU2524399C1 (en) | Method of detecting small-size mobile objects | |
US20150123839A1 (en) | Device for detecting and locating mobile bodies provided with radars, and related method | |
RU163694U1 (en) | MOBILE RADAR OF THE CIRCLE REVIEW OF THE METER RANGE OF WAVES | |
RU154714U1 (en) | RADAR STATION ON THE BASIS OF NETWORK COMMUNICATIONS NETWORKS OF THE GSM STANDARD WITH THE "LIGHT" DETECTION CHANNEL | |
RU2615988C1 (en) | Method and system of barrier air defence radar detection of stealth aircraft based on gsm cellular networks |