RU2792964C2 - Method for generation of radar images in radar station with synthesized antenna aperture with pre-focusing and device implementing it - Google Patents

Method for generation of radar images in radar station with synthesized antenna aperture with pre-focusing and device implementing it Download PDF

Info

Publication number
RU2792964C2
RU2792964C2 RU2021122834A RU2021122834A RU2792964C2 RU 2792964 C2 RU2792964 C2 RU 2792964C2 RU 2021122834 A RU2021122834 A RU 2021122834A RU 2021122834 A RU2021122834 A RU 2021122834A RU 2792964 C2 RU2792964 C2 RU 2792964C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radar
trajectory
input
signal
values
Prior art date
Application number
RU2021122834A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021122834A (en
Inventor
Алексей Борисович Буслаев
Григорий Анатольевич Гуляев
Кирилл Сергеевич Иванников
Мария Владимировна Иванникова
Никита Павлович Муравьев
Леонид Борисович Рязанцев
Original Assignee
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
Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс"
Filing date
Publication date
Application filed by 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, Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" filed Critical 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
Publication of RU2021122834A publication Critical patent/RU2021122834A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2792964C2 publication Critical patent/RU2792964C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radiolocation.
SUBSTANCE: invention relates to radiolocation; it can be used in radio engineering systems mounted on mobile objects to obtain radar images (hereinafter – RI) during remote probing of a ground or water surface. A method is claimed, consisting in probing of a ground or water surface, reception, digitization, and compression by range of reflected signals, formation of a two-dimensional range portrait of a viewing zone based on line-by-line memorization during synthesizing aperture of signals compressed by range in each probing period, formation of samples of counting a trajectory signal from the formed two-dimensional range portrait in accordance with migration rules of point reflectors for each resolution element of the generated RI, focusing, and calculation of brightness values for each resolution element of RI by summing counting in the sample. At the same time, before formation of the two-dimensional range portrait of the viewing zone, readings of an onboard inertial-navigation system on speed, height, and planned coordinates are obtained, using which statistic characteristics of trajectory instability of a radar carrier flight are calculated, and, depending on their values, optimal synthesizing time is selected from table data in memory of an onboard computer, which is used in RI generation. A device for implementation of the method is also claimed.
EFFECT: increase in the quality of generated RI in conditions of trajectory instability of a carrier flight due to automatic selection of optimal time of synthesizing antenna aperture, carried out based on preliminary analysis of statistic characteristics of trajectory instability, without significant increase in computing costs.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к радиолокации и может использоваться в радиотехнических системах, установленных на подвижных объектах, для получения радиолокационных изображений (РЛИ) в процессе дистанционного зондирования земной (водной) поверхности.The invention relates to radar and can be used in radio systems installed on mobile objects to obtain radar images (RLI) in the process of remote sensing of the earth (water) surface.

Известен способ (аналог) автоматической фокусировки радиолокационных изображений по минимуму энтропии [Школьный Л.А. Радиолокационные системы воздушной разведки, дешифрирование радиолокационных изображений. М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2008. С. 214-225], в котором автоматический подбор значений скорости полета носителя РЛС и времени синтезирования, обеспечивающих наилучшее разрешение радиолокационных изображений, осуществляется путем формирования набора РЛИ одного и того же участка местности для различных скоростей полета носителя и времени синтезирования апертуры в пределах априорно заданных интервалов, вычислении энтропии полученных изображений, выборе изображения с минимальной энтропией, которое передается потребителю для дальнейшей обработки.A known method (analogue) of automatic focusing of radar images to a minimum of entropy [School L.A. Air reconnaissance radar systems, interpretation of radar images. Moscow: VVIA im. prof. NOT. Zhukovsky, 2008. S. 214-225], in which the automatic selection of radar carrier flight speed and synthesis time, providing the best resolution of radar images, is carried out by forming a set of radar images of the same terrain for different carrier flight speeds and aperture synthesis time within a priori specified intervals, calculation of the entropy of the received images, selection of the image with the minimum entropy, which is transmitted to the consumer for further processing.

Недостаток заключается в том, что реализация способа связана с большими вычислительными затратами, обусловленными необходимостью формирования большого количества РЛИ для различных значений скорости полета носителя и времени синтезирования, что уменьшает темп выдачи сформированных РЛИ потребителю.The disadvantage is that the implementation of the method is associated with high computational costs due to the need to generate a large number of radar images for different values of the carrier flight speed and synthesis time, which reduces the rate of delivery of the generated radar images to the consumer.

Известен способ (аналог) автофокусировки РЛИ, основанный на компенсации фазовых флуктуаций с помощью систем микронавигации [Кондратенко Г.С. Фролов А.Ю. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования земли М.: Радиотехника, 2005. С. 205-213]. Способ включает измерение скорости и траектории движения фазового центра антенны с помощью систем микронавигации, оценку закона изменения фазы траекторного сигнала, формирование комплексного фазового множителя, умножение которого на траекторный сигнал обеспечивает компенсацию фазовых флуктуаций.A known method (analogue) autofocusing radar, based on the compensation of phase fluctuations using micronavigation systems [Kondratenko G.S. Frolov A.Yu. radio vision. Radar systems for remote sensing of the earth M.: Radiotekhnika, 2005. S. 205-213]. The method includes measuring the speed and trajectory of the phase center of the antenna using micronavigation systems, evaluating the law of change in the phase of the trajectory signal, forming a complex phase multiplier, the multiplication of which by the trajectory signal provides compensation for phase fluctuations.

Недостаток заключается в том, что траектория движения фазового центра антенны вычисляется с ограниченной точностью, вследствие чего происходит только частичная компенсация фазовых флуктуаций. Это обусловливает необходимость проведения этапа дополнительной фокусировки при формировании детальных РЛИ. Кроме того, реализация данного способа требует размещения на борту носителя РЛС дополнительных высокоточных навигационных датчиков.The disadvantage is that the trajectory of the phase center of the antenna is calculated with limited accuracy, as a result of which only partial compensation of phase fluctuations occurs. This makes it necessary to carry out the stage of additional focusing when forming detailed radar images. In addition, the implementation of this method requires the placement of additional high-precision navigation sensors on board the radar carrier.

Известно устройство (аналог) осуществляющее формирование, с последующим восстановлением (фокусировкой) РЛИ [Патент RU 2624460 С1, МПК G01S 13/89, опубл. 27.01.2016 г.], включающее: приемник, блок хранения информации, блок точной навигационной информации о географических координатах, блок определения пространственных координат фазового центра антенны, блок рельефометрических баз данных, согласованный фильтр, корректирующий фильтр, блок обеспечения заданного вида обзора, блок формирования РЛИ.A device (analogue) that performs the formation, followed by recovery (focusing) radar images [Patent RU 2624460 C1, IPC G01S 13/89, publ. 01/27/2016], including: a receiver, an information storage unit, a unit for accurate navigation information about geographic coordinates, a unit for determining the spatial coordinates of the phase center of the antenna, a unit for relief databases, a matched filter, a corrective filter, a unit for providing a given view type, a unit for generating RLI.

Недостаток устройства заключается в том, что устройство не работает при низком отношении сигнал/шум и при наличии значительных фазовых ошибок в траекторном сигнале.The disadvantage of the device is that the device does not work at a low signal-to-noise ratio and in the presence of significant phase errors in the trajectory signal.

Наиболее близким по сущности является способ формирования детальных радиолокационных изображений (прототип) [Патент RU 2710961 С1, МПК G01S 13/90, опубл. 14.01.2020 г.], основанный на зондировании поверхности, приеме, оцифровке и сжатии по дальности отраженных сигналов, формировании двумерного дальностного портрета зоны обзора на основе построчного запоминания в течение времени синтезирования апертуры сжатых по дальности в каждом периоде зондирования сигналов, формировании выборок отсчетов траекторного сигнала из сформированного двумерного дальностного портрета в соответствии с законами миграции точечных отражателей для каждого элемента разрешения формируемого РЛИ, фокусировке и расчете значений яркости каждого элемента разрешения РЛИ путем суммирования отсчетов в выборке.The closest in essence is a method for generating detailed radar images (prototype) [Patent RU 2710961 C1, IPC G01S 13/90, publ. January 14, 2020], based on surface probing, receiving, digitizing and compressing the range of reflected signals, forming a two-dimensional range portrait of the view area based on line-by-line memorization during the time of synthesizing the aperture of the compressed signals in each period of sounding, forming samples of samples of the trajectory signal from the generated two-dimensional range portrait in accordance with the laws of migration of point reflectors for each resolution element of the generated radar image, focusing and calculating the brightness values of each radar image resolution element by summing the readings in the sample.

Наиболее близким по сущности является устройство формирования детальных радиолокационных изображений (прототип) [Патент RU 2710961 С1, МПК G01S 13/90, опубл. 14.01.2020 г.], включающее опорный генератор, частотный модулятор, передающее устройство, передающую антенну, приемную антенну, приемное устройство, аналого-цифровой преобразователь, интерполятор, вычислитель спектра, запоминающее устройство, устройство выборки сигнала, умножитель, формирователь опорного сигнала, демодулятор, сумматор, устройство отображения, устройство управления.The closest in essence is a device for generating detailed radar images (prototype) [Patent RU 2710961 C1, IPC G01S 13/90, publ. 01/14/2020], including a reference oscillator, a frequency modulator, a transmitter, a transmitting antenna, a receiving antenna, a receiving device, an analog-to-digital converter, an interpolator, a spectrum calculator, a memory device, a signal sampling device, a multiplier, a reference signal shaper, a demodulator , adder, display device, control device.

Недостаток способа и устройства заключается в том, что качество формируемых РЛИ зависит от продолжительности времени синтезирования апертуры антенны, которое подбирается оператором-дешифровщиком вручную на основе собственного опыта с учетом типа и характера полета носителя РЛС, а также погодных условий. Это связано с тем, что при наличии траекторных нестабильностей полета носителя РЛС увеличение времени синтезирования свыше некоторого оптимального значения не приводит к улучшению РЛИ, а напротив, обусловливает нарушение когерентности сигналов, которое, в свою очередь, приводит к появлению расфокусировки радиолокационных изображений и ухудшению их качества.The disadvantage of the method and device is that the quality of the generated radar images depends on the duration of the antenna aperture synthesis time, which is manually selected by the decoder operator based on his own experience, taking into account the type and nature of the flight of the radar carrier, as well as weather conditions. This is due to the fact that in the presence of trajectory instabilities in the flight of the radar carrier, an increase in the synthesis time over a certain optimal value does not lead to an improvement in the radar image, but, on the contrary, causes a violation of the coherence of the signals, which, in turn, leads to defocusing of the radar images and a deterioration in their quality. .

Технический результат данного изобретения состоит в повышении качества формируемых РЛИ в условиях траекторных нестабильностей полета носителя за счет автоматического выбора оптимального времени синтезирования апертуры антенны, осуществляемого на основе предварительного анализа статистических характеристик траекторных нестабильностей, без существенного увеличения вычислительных затрат.The technical result of this invention is to improve the quality of the generated radar images under conditions of trajectory flight instabilities of the carrier due to automatic selection of the optimal time for synthesizing the antenna aperture, carried out on the basis of a preliminary analysis of the statistical characteristics of trajectory instabilities, without a significant increase in computational costs.

Технический результат достигается тем, что в известном способе, заключающемся в зондировании поверхности, приеме, оцифровке и сжатии по дальности отраженных сигналов, формировании двумерного дальностного портрета зоны обзора на основе построчного запоминания в течение времени синтезирования апертуры сжатых по дальности в каждом периоде зондирования сигналов, формировании выборок отсчетов траекторного сигнала из сформированного двумерного дальностного портрета в соответствии с законами миграции точечных отражателей для каждого элемента разрешения формируемого РЛИ, фокусировке и расчете значений яркости для каждого элемента разрешения РЛИ путем суммирования отсчетов в выборке, согласно изобретению, дополнительно перед формированием двумерного дальностного портрета зоны обзора получают показания бортовой инерциально-навигационной системы по скорости, высоте и плановым координатам, с использованием которых рассчитывают статистические характеристики траекторных нестабильностей полета носителя РЛС и в зависимости от их значений определяют оптимальное время синтезирования.The technical result is achieved by the fact that in the known method, which consists in probing the surface, receiving, digitizing and compressing the range of the reflected signals, forming a two-dimensional range portrait of the view area based on line-by-line memorization during the synthesis time of the aperture of the compressed in range signals in each period of sounding, forming samples of samples of the trajectory signal from the generated two-dimensional range portrait in accordance with the laws of migration of point reflectors for each resolution element of the generated radar image, focusing and calculating the brightness values for each radar image resolution element by summing the samples in the sample, according to the invention, additionally before forming a two-dimensional range portrait of the view area receive indications of the onboard inertial navigation system for speed, altitude and planned coordinates, using which the statistical characteristics of the trajectory instabilities of the radar carrier flight are calculated and, depending on their values, the optimal synthesis time is determined.

Технический результат достигается тем, что в известном устройстве, содержащем последовательно соединенные вычислитель спектра, запоминающее устройство, устройство выборки сигнала, умножитель, сумматор, а также устройство управления и формирователь опорного сигнала, в котором первый выход устройства управления соединен со вторым входом устройства выборки сигнала, второй его выход через формирователь опорного сигнала соединен со вторым входом умножителя, а второй выход устройства выборки сигнала соединен со вторым входом запоминающего устройства дополнительно введены последовательно соединенные формирователь отсчетов белого гауссовского шума, набор формирующих фильтров, устройство формирования сигнала, коммутатор, а также второе запоминающее устройство, инерциально-навигационная система, вычислитель и второе устройство управления, при этом выход коммутатора соединен со входом вычислителя спектра, первый и второй выходы вычислителя соединены со входом второго запоминающего устройства и вторым входом устройства управления соответственно, а первый, второй и третий входы соединены с выходами второго запоминающего устройства, сумматора и инерциально-навигационной системы соответственно, кроме того, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы второго устройства управления соединены со вторым входом коммутатора, первым входом устройства управления, четвертым входом вычислителя, а также входами формирователя отсчетов белого гауссовского шума и набора формирующих фильтров соответственно.The technical result is achieved by the fact that in a known device containing a series-connected spectrum calculator, a memory device, a signal sampling device, a multiplier, an adder, as well as a control device and a reference signal generator, in which the first output of the control device is connected to the second input of the signal sampling device, its second output through the reference signal shaper is connected to the second input of the multiplier, and the second output of the signal sampling device is connected to the second input of the storage device; additionally connected in series are a white Gaussian noise sampler, a set of shaping filters, a signal conditioning device, a switch, and a second storage device , an inertial navigation system, a calculator and a second control device, wherein the output of the switch is connected to the input of the spectrum calculator, the first and second outputs of the calculator are connected to the input of the second storage device and the second input of the control device, respectively, and the first, second and third inputs are connected to the outputs of the second storage device, the adder and the inertial navigation system, respectively, in addition, the first, second, third, fourth and fifth outputs of the second control device are connected to the second input of the switch, the first input of the control device, the fourth input of the calculator, as well as the inputs of the white Gaussian sampler noise and a set of shaping filters, respectively.

Сущность способа состоит в том, что дополнительно перед формированием двумерного дальностного портрета зоны обзора осуществляется выбор оптимального времени синтезирования, в ходе которого осуществляется расчет статистических характеристик траекторных нестабильностей полета носителя РЛС (среднеквадратического отклонения (СКО) и времени корреляции) на основе показаний бортовой инерциально-навигационной системы (ИНС) с последующим выбором на их основе оптимального значения времени синтезирования из заранее сформированных табличных значений.The essence of the method lies in the fact that, in addition to the formation of a two-dimensional range portrait of the view area, the optimal synthesis time is selected, during which the statistical characteristics of the trajectory instabilities of the radar carrier flight (root-mean-square deviation (RMS) and correlation time) are calculated based on the readings of the onboard inertial navigation systems (INS) with subsequent selection on their basis of the optimal value of the synthesis time from pre-formed tabular values.

Порядок выбора оптимального времени синтезирования включает в себя два этапа. На первом этапе заблаговременно перед выполнением радиолокационной съемки рассчитывают значения оптимального времени синтезирования для различных интенсивностей и времени корреляции траекторных нестабильностей носителя, определяемых среднеквадратическим отклонением его полета от прямолинейного равномерного полета по плановым координатам, высоте и скорости, а также шириной спектра их флуктуаций. Рассчитанные значения оптимального времени синтезирования заносят в память бортовой ЭВМ в виде табличных данных. На втором этапе в процессе радиолокационной съемки на основе информации получаемой от ИНС рассчитывают оценки статистических характеристик траекторных нестабильностей носителя и в соответствии с полученными оценками выбирают из памяти бортовой ЭВМ значение оптимального времени синтезирования, которое используют при формировании РЛИ.The procedure for choosing the optimal synthesis time includes two stages. At the first stage, in advance of performing a radar survey, the values of the optimal synthesis time are calculated for various intensities and correlation times of the trajectory instabilities of the carrier, determined by the root-mean-square deviation of its flight from the rectilinear uniform flight along the planned coordinates, height and speed, as well as the width of the spectrum of their fluctuations. The calculated values of the optimal synthesis time are entered into the memory of the on-board computer in the form of tabular data. At the second stage, in the process of radar survey, based on the information received from the ANN, estimates of the statistical characteristics of the trajectory instabilities of the carrier are calculated and, in accordance with the estimates obtained, the value of the optimal synthesis time is selected from the memory of the onboard computer, which is used in the formation of radar images.

Расчет табличных значений оптимального времени синтезирования осуществляют с использованием способа прототипа путем формирования радиолокационных изображений тестовой сцены (фиг. 1), состоящей из точечных отражателей с известными координатами характерными для предполагаемых условий наблюдения, с последующим вычислением усредненной ширины отклика точечных отражателей по путевой дальности, и представляет собой последовательность следующий действий:The calculation of tabular values of the optimal synthesis time is carried out using the prototype method by generating radar images of a test scene (Fig. 1), consisting of point reflectors with known coordinates characteristic of the intended observation conditions, followed by calculating the average width of the response of point reflectors along the track range, and represents is the following sequence of actions:

расчет импульсных характеристик формирующих фильтров на основе исходных данных для различных статистических характеристик траекторных нестабильностей полета носителя РЛС;calculation of the impulse responses of the shaping filters based on the initial data for various statistical characteristics of the trajectory instabilities in the flight of the radar carrier;

формирование реализаций траекторных нестабильностей с различной интенсивностью и временем корреляции по плановым координатам, высоте и скорости полета носителя путем пропускания белого гауссовского шума через формирующие фильтры;formation of implementations of trajectory instabilities with different intensity and correlation time according to the planned coordinates, height and flight speed of the carrier by passing white Gaussian noise through shaping filters;

формирование сигнала на выходе приемного устройства с учетом наличия траекторных нестабильностей различной интенсивности и времени их корреляции, и последующим получением на его основе РЛИ тестовой сцены с использованием способа прототипа;generating a signal at the output of the receiving device, taking into account the presence of trajectory instabilities of varying intensity and time of their correlation, and then obtaining on its basis a radar image of a test scene using the prototype method;

вычисление средней ширины отклика точечных отражателей на РЛИ (разрешающей способности) по путевой дальности;calculation of the average width of the response of point reflectors to radar data (resolution) in terms of the track range;

расчет оптимального времени синтезирования на основе полученных значений разрешающей способности по путевой дальности для различных значений времени синтезирования, СКО траекторных нестабильностей полета носителя РЛС и их ширины спектра.calculation of the optimal synthesis time based on the obtained values of the track range resolution for different values of the synthesis time, RMS of the trajectory flight instabilities of the radar carrier and their spectrum width.

Расчет импульсных характеристик формирующих фильтров осуществляют в соответствии с выражениемThe calculation of the impulse responses of the shaping filters is carried out in accordance with the expression

Figure 00000001
Figure 00000001

где

Figure 00000002
- оператор обратного преобразования Фурье; H(ƒ)=A(ƒ)ехр(jϕ(ƒ)) - частотная характеристика фильтра;
Figure 00000003
ϕ(ƒ)=-πƒ/Δƒ - линейная фазо-частотная характеристика, обеспечивающая постоянство групповой задержки фильтра;
Figure 00000004
- спектральная плотность мощности траекторных нестабильностей; Re{ƒ(x)} и
Figure 00000005
- операторы выделения действительной части и преобразования Фурье функции ƒ{x) соответственно;
Figure 00000006
- автокорреляционная функция (АКФ) траекторных нестабильностей, определяемая заданными значениями СКО σ и ширины спектра Δƒ по соответствующим координатам, высоте или скорости, усредненные экспериментальные значения которых полученные для различных типов летательных аппаратов представлены в таблице (фиг. 2).Where
Figure 00000002
- inverse Fourier transform operator; H(ƒ)=A(ƒ)exp(jϕ(ƒ)) - frequency response of the filter;
Figure 00000003
ϕ(ƒ)=-πƒ/Δƒ - linear phase-frequency characteristic, ensuring the constancy of the group delay of the filter;
Figure 00000004
- power spectral density of trajectory instabilities; Re{ƒ(x)} and
Figure 00000005
- operators of extracting the real part and the Fourier transform of the function ƒ(x), respectively;
Figure 00000006
- autocorrelation function (ACF) of trajectory instabilities, determined by the given values of RMS σ and spectral width Δƒ for the corresponding coordinates, height or speed, the average experimental values of which obtained for various types of aircraft are presented in the table (Fig. 2).

Формирование реализаций траекторных нестабильностей M(t) по соответствующим координатам и скорости полета носителя осуществляется фильтрацией некоррелированного белого гауссовского шума с единичной дисперсией формирующим фильтром с импульсной характеристикой (1)Formation of realizations of trajectory instabilities M(t) according to the corresponding coordinates and flight speed of the carrier is carried out by filtering uncorrelated white Gaussian noise with unit dispersion by a shaping filter with an impulse response (1)

Figure 00000007
Figure 00000007

где * - операция свертки.where * is the convolution operation.

Формирование сигнала на выходе приемного устройства с учетом наличия траекторных нестабильностей различной интенсивности и времени их корреляции осуществляют, например, путем проведения натурных экспериментов или для РЛС с непрерывным частотно-модулированным излучением вычисляют с использованием выражения [Купряшкин И.Ф., Лихачев В.П., Рязанцев Л.Б. Малогабаритные многофункциональные радиолокационные станции с непрерывным частотно-модулированным излучением. Монография. - М.: Радиотехника, 2020. - 280 с. С. 64-67]The formation of the signal at the output of the receiving device, taking into account the presence of trajectory instabilities of varying intensity and time of their correlation, is carried out, for example, by conducting full-scale experiments or for a radar with continuous frequency-modulated radiation, it is calculated using the expression [Kupryashkin I.F., Likhachev V.P. , Ryazantsev L.B. Small-sized multifunctional radar stations with continuous frequency-modulated radiation. Monograph. - M.: Radio engineering, 2020. - 280 p. pp. 64-67]

Figure 00000008
Figure 00000008

где

Figure 00000009
Ai - сигнал на выходе приемного устройства РЛС и его амплитуда для i-го точечного отражателя тестовой сцены; j - мнимая единица; с - скорость света в свободном пространстве; ƒo - начальная частота зондирующего сигнала с линейной частотной модуляцией; μ=Tм/Δƒc; Тм, Δƒс - период модуляции и ширина спектра зондирующего сигнала;
Figure 00000010
- закон изменения наклонной дальности; x0i, y0i - координаты i-го точечного отражателя относительно центра кадра тестовой сцены; hн, Vн - высота и скорость полета носителя РЛС; k=0, 1, …, Nk-1; Nk=int[Tс/Tм] - общее количество зондирований в течение интервала синтезирования апертуры с длительностью Тс; t∈[0,Tс]; tм=frac[t/Tм] - время в пределах отдельного периода модуляции зондирующего сигнала; int[x] и frac[x] - целая и дробная часть х соответственно; Mh(t), Mx(t), Mv(t) - реализации траекторных нестабильностей носителя РЛС по высоте, горизонтальной дальности и скорости соответственно, сформированные с использованием процедуры (2).Where
Figure 00000009
A i - signal at the output of the radar receiver and its amplitude for the i-th point reflector of the test scene; j - imaginary unit; c is the speed of light in free space; ƒ o - initial frequency of the probing signal with linear frequency modulation; μ=T m /Δƒ c ; T m , Δƒ with - the modulation period and the width of the spectrum of the probing signal;
Figure 00000010
- law of change of slant range; x 0i , y 0i - coordinates of the i-th point reflector relative to the center of the test scene frame; h n , V n - altitude and flight speed of the radar carrier; k=0, 1, ..., N k -1; N k =int[T c /T m ] - the total number of probing during the interval of synthesizing the aperture with a duration of T with ; t∈[0,T with ]; t m =frac[t/T m ] - time within a single modulation period of the probing signal; int[x] and frac[x] - integer and fractional parts of x, respectively; M h (t), M x (t), M v (t) - realizations of trajectory instabilities of the radar carrier in height, horizontal range and speed, respectively, formed using procedure (2).

Получение РЛИ тестовой сцены может быть основано на процедуре прямой свертки, которая реализуется в способе прототипе и в общем случае представляет собой операцию согласованной фильтрации для каждого m,n-го элемента разрешения в пределах кадра формируемого радиолокационного изображения:Obtaining a radar image of a test scene can be based on the direct convolution procedure, which is implemented in the prototype method and, in the general case, is a matched filtering operation for each m, n-th resolution element within the frame of the generated radar image:

Figure 00000011
Figure 00000011

Figure 00000012
Figure 00000012

где Son(t,Rm,n) - опорный сигнал, представляющий собой сигнал с единичной амплитудой, фаза которого соответствует фазе демодулированного эхосигнала точечного отражателя, расположенного в m,n-й элементе разрешения зоны обзора;

Figure 00000013
- закон изменения дальности до точечного отражателя, расположенного в m,n-м элементе разрешения; x0m=xб+mΔх, y0n=nΔy-0,5Ly - координаты элемента разрешения РЛИ по горизонтальной и путевой дальности соответственно; хб - ближняя граница кадра РЛИ; Δх и Δу - расстояние между центрами элементов разрешения по горизонтальной и путевой дальности соответственно; m=0, 1, … Nx-1, n=0, 1, … Ny-1; Nx=int[Lx/Δy]; Lx и Lv - линейные размеры формируемого кадра РЛИ по горизонтальной и путевой дальности соответственно.where S on (t, R m, n ) is a reference signal, which is a signal with a unit amplitude, the phase of which corresponds to the phase of the demodulated echo signal of a point reflector located in the m, n-th resolution element of the view area;
Figure 00000013
- the law of changing the range to a point reflector located in the m, n-th element of resolution; x 0m =x b +mΔх, y 0n =nΔy-0.5L y - coordinates of the radar image resolution element in horizontal and ground range, respectively; х b - near border of the radar image frame; Δх and Δу are the distance between the centers of resolution elements in horizontal and ground range, respectively; m=0, 1, … N x -1, n=0, 1, … N y -1; N x =int[L x /Δy]; L x and L v are the linear dimensions of the formed radar image frame in horizontal and track range, respectively.

На практике также применяются менее ресурсоемкие способы формирования радиолокационных изображений, основанные на процедурах гармонического анализа, быстрой свертки, в том числе с коррекцией миграции точечных отражателей по каналам дальности, и другие.In practice, less resource-intensive methods of forming radar images are also used, based on the procedures of harmonic analysis, fast convolution, including correction of migration of point reflectors along the range channels, and others.

Вычисление средней ширины отклвыика точечных отражателей на РЛИ по путевой дальности осуществляют по заданному уровню, как правило, равному минус 3 дБ от максимума. При необходимости учета влияния боковых лепестков на расширение отклика точечного отражателя значение уровня может быть уменьшено до минус 10 дБ от максимума. На фиг. 3 представлены примеры рассчитанных зависимостей ширины среднего отклика точечных отражателей δl от времени синтезирования для различных значений СКО траекторных нестабильностей по скорости σv. Так при σv=0,12 м/с значение Топт составит 2 с, а при σv=0,24 м/с значение Топт составит 1,2 с.Calculation of the average width of the turnoff of point reflectors on the radar image according to the track range is carried out at a given level, usually equal to minus 3 dB from the maximum. If it is necessary to take into account the influence of side lobes on the expansion of the response of a point reflector, the level value can be reduced to minus 10 dB from the maximum. In FIG. Figure 3 shows examples of the calculated dependences of the width of the average response of point reflectors δl on the synthesis time for various values of the standard deviation of trajectory instabilities in velocity σ v . So at σ v =0.12 m/s, the T opt value will be 2 s, and at σ v = 0.24 m/s, the T opt value will be 1.2 s.

Таким образом, выбор оптимального времени синтезирования обеспечивает повышение качества формируемых РЛИ в условиях траекторных нестабильностей полета носителя за счет предварительного анализа статистических характеристик траекторных нестабильностей, без существенного увеличения вычислительных затрат.Thus, the choice of the optimal synthesis time provides an increase in the quality of the formed radar images under the conditions of trajectory instabilities of the carrier flight due to a preliminary analysis of the statistical characteristics of trajectory instabilities, without a significant increase in computational costs.

На фиг. 4 представлена структурная схема устройства для осуществления способа формирования радиолокационных изображений в РЛС с синтезированной апертурой антенны с предварительной фокусировкой.In FIG. 4 shows a block diagram of a device for implementing a method for generating radar images in a radar with a synthetic aperture antenna with pre-focusing.

Устройство может быть реализовано с помощью известных радиотехнических элементов, выпускаемых промышленностью.The device can be implemented using well-known radio elements produced by the industry.

Устройство, реализующее способ включает: устройство формирования радиолокационных изображений, состоящее из первого запоминающего устройства 1, устройства выборки сигнала 2, первого устройства управления 3, вычислителя спектра 4, умножителя 5, формирователя опорного сигнала 6, сумматора 7, а также коммутатор 8, инерциально-навигационную систему 9, устройство формирования сигнала 10, второе запоминающее устройство 11, вычислитель 12, второе устройство управления 13, набор формирующих фильтров 14, формирователь отсчетов белого гауссовского шума 15.The device implementing the method includes: a radar imaging device, consisting of the first memory device 1, the signal sampling device 2, the first control device 3, the spectrum calculator 4, the multiplier 5, the reference signal shaper 6, the adder 7, and also the switch 8, inertial navigation system 9, signal conditioning device 10, second storage device 11, calculator 12, second control device 13, set of shaping filters 14, white Gaussian noise sampler 15.

Коммутатор 8 предназначен для переключения источника входного радиолокационного сигнала для устройства формирования радиолокационных изображений 3 в зависимости от этапа работы устройства. Может быть выполнен на основе цифровых мультиплексоров К555КП11 [Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. М.: Радио и связь, 1987. 352 с. С. 147].The switch 8 is designed to switch the source of the input radar signal for the radar imaging device 3 depending on the stage of operation of the device. Can be made on the basis of digital multiplexers K555KP11 [Shilo V.L. Popular Digital Circuits: A Handbook. Moscow: Radio and communication, 1987. 352 p. S. 147].

Инерциально-навигационная система 9 предназначена для получения высокоточных оценок скорости, плановых координат и высоты полета носителя РЛС и может быть реализована на модулях спутниковой системы навигации или автономных устройствах, основанных на измерении ускорения и угловых скоростей носителя [Купряшкин И.Ф., Лихачев В.П., Рязанцев Л.Б. Малогабаритные многофункциональные РЛС с непрерывным частотно-модулированным излучением. Монография. М.: Радиотехника, 2020. 280 с. С. 203-209].The inertial navigation system 9 is designed to obtain highly accurate estimates of the speed, planned coordinates and flight altitude of the radar carrier and can be implemented on the modules of the satellite navigation system or autonomous devices based on measuring the acceleration and angular velocities of the carrier [Kupryashkin I.F., Likhachev V. P., Ryazantsev L.B. Small-sized multifunctional radars with continuous frequency-modulated radiation. Monograph. M.: Radiotehnika, 2020. 280 p. S. 203-209].

Устройство формирования сигнала 10 предназначено для формирования сигнала тестовой сцены на выходе приемника РЛС в соответствии с выражением (3). Может быть выполнено, например, на основе процессора 1892 ВМ14Я или аналогичных [https://multicore.ru/processors-multicore/1892vm14ja].The signal conditioning device 10 is designed to generate a test scene signal at the output of the radar receiver in accordance with expression (3). It can be performed, for example, based on the VM14Ya 1892 processor or similar ones [https://multicore.ru/processors-multicore/1892vm14ja].

Запоминающее устройство 11 предназначено для хранения, предоставления доступа для чтения и записи табличных значений, содержащих информацию о времени синтезирования, обеспечивающего минимальную ширину откликов точечного отражателя для различных значений интенсивности и времени корреляции траекторных нестабильностей. Может быть выполнено на устройствах электрически перепрограммируемой памяти [Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. СПб.: БХВ-Петербург, 2007. 800 с. С. 269-287].The storage device 11 is designed to store, provide access for reading and writing tabular values containing information about the synthesis time, providing the minimum width of the point reflector responses for different values of intensity and correlation time of trajectory instabilities. Can be performed on electrically reprogrammable memory devices [Ugryumov E.P. Digital circuitry. St. Petersburg: BHV-Peterburg, 2007. 800 p. S. 269-287].

Вычислитель 12 предназначен для расчета средней ширины отклика точечных отражателей на первом этапе работы устройства, а также для расчета значений среднеквадратических отклонений и времени корреляции траекторных нестабильностей на втором этапе работы устройства. Может быть выполнен на основе микроконтроллера серии STM32 или AVR32 [Купряшкин И.Ф., Лихачев В.П., Рязанцев Л.Б. Малогабаритные многофункциональные РЛС с непрерывным частотно-модулированным излучением. Монография. М.: Радиотехника, 2020. 280 с. С. 187].Calculator 12 is designed to calculate the average width of the response of point reflectors at the first stage of device operation, as well as to calculate the values of standard deviations and the correlation time of trajectory instabilities at the second stage of device operation. It can be made on the basis of a microcontroller of the STM32 or AVR32 series [Kupryashkin I.F., Likhachev V.P., Ryazantsev L.B. Small-sized multifunctional radars with continuous frequency-modulated radiation. Monograph. M.: Radiotehnika, 2020. 280 p. S. 187].

Второе устройство управления 13 предназначено для формирования сигналов управления коммутатором 8, сигналов запуска для устройства формирования радиолокационных изображений, формирователя отсчетов белого гауссовского шума 15 и выбора фильтра из набора формирующих фильтров 14. Может быть выполнено, например, на основе программируемого логического устройства [Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. СПб.: БХВ-Петербург, 2007. 800 с. С. 543-544].The second control device 13 is designed to generate control signals for the switch 8, trigger signals for the radar imaging device, white Gaussian noise sampler 15 and filter selection from a set of shaping filters 14. It can be performed, for example, on the basis of a programmable logic device [Ugryumov E. P. Digital circuitry. St. Petersburg: BHV-Peterburg, 2007. 800 p. S. 543-544].

Набор формирующих фильтров 14 предназначен для формирования реализации отсчетов траекторных нестабильностей с требуемой интенсивностью и временем корреляции в соответствии с выражением (2). Может быть выполнен в виде фильтров с конечной импульсной характеристикой, реализованных, например, на программируемых логических интегральных схемах [Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. СПб.: БХВ-Петербург, 2007. 800 с. С. 553-559].A set of shaping filters 14 is designed to form the implementation of samples of trajectory instabilities with the required intensity and correlation time in accordance with expression (2). It can be made in the form of filters with a finite impulse response, implemented, for example, on programmable logic integrated circuits [Ugryumov E.P. Digital circuitry. St. Petersburg: BHV-Peterburg, 2007. 800 p. S. 553-559].

Формирователь отсчетов белого гауссовского шума 15 предназначен для получения отсчетов сигнала со случайным распределением амплитуд по нормальному закону с единичной дисперсией. Может быть выполнен, например, на основе программного генератора [Лайонс Р. Цифровая обработка сигналов: Второе издание. М.: ООО «Бином-Пресс», 2006. 656 с. С. 509-511].The white Gaussian noise sampler 15 is designed to obtain signal samples with a random distribution of amplitudes according to the normal law with unit dispersion. Can be performed, for example, on the basis of a software generator [Lyons R. Digital signal processing: Second edition. M.: Binom-Press LLC, 2006. 656 p. S. 509-511].

Работа устройства формирования радиолокационного изображения соответствует описанию, приведенному в прототипе.The operation of the radar imaging device corresponds to the description given in the prototype.

Работа устройства, реализующего способ, не отличается от работы прототипа за исключением следующего. На первом этапе заблаговременно перед выполнением радиолокационной съемки, например, по сигналу от оператора, устройство осуществляет расчет значений оптимального времени синтезирования для различных интенсивностей и времени корреляции траекторных нестабильностей носителя. Для этого коммутатор 8 по сигналу от второго устройства управления 13 подключает выход устройства формирования сигнала 10 ко входу устройства формирования радиолокационных изображений, работа которого не отличается от прототипа, после чего по сигналу второго устройства управления 13 запускается формирователь отсчетов белого гауссовского шума 15, сигнал с выхода которого поступает на вход набора формирующих фильтров 14. Импульсные характеристики формирующих фильтров предварительно рассчитывают для различных интенсивностей и времени корреляции траекторных нестабильностей в соответствии с выражением (1). По сигналу от второго устройства управления 13 осуществляется выбор фильтра из набора формирующих фильтров 14, тем самым осуществляется формирование реализации отсчетов траекторных нестабильностей с требуемой интенсивностью и шириной спектра в соответствии с выражением (2). На основе сформированных отсчетов траекторных нестабильностей устройство формирования сигнала 10 осуществляет формирование сигнала, соответствующего сигналу на выходе приемного устройства тестовой сцены при наличии траекторных нестабильностей в соответствии с выражением (3). По сформированному сигналу, поступающему через коммутатор 8 устройство формирования радиолокационных изображений формирует радиолокационные изображения тестовой сцены для различных значений времени синтезирования апертуры и различные интенсивностей траекторных нестабиоьностей. Сформированные радиолокационные изображения поступают на вычислитель 12 для расчета средней ширины отклика точечных отражателей и определения значения времени, при котором обеспечивается их минимальная ширина. Полученные значения времени синтезирования, обеспечивающие минимальную ширину откликов точечного отражателя для различных значений интенсивности и времени корреляции траекторных нестабильностей в виде табличных значений записываются в запоминающее устройство 11.The operation of the device that implements the method does not differ from the operation of the prototype except for the following. At the first stage, in advance of performing a radar survey, for example, by a signal from the operator, the device calculates the values of the optimal synthesis time for various intensities and correlation times of the trajectory instabilities of the carrier. To do this, the switch 8, by a signal from the second control device 13, connects the output of the signal forming device 10 to the input of the radar imaging device, the operation of which does not differ from the prototype, after which the signal from the second control device 13 starts the white Gaussian noise sampler 15, the signal from the output which is fed to the input of a set of shaping filters 14. The impulse responses of shaping filters are pre-calculated for different intensities and correlation times of trajectory instabilities in accordance with expression (1). By a signal from the second control device 13, a filter is selected from a set of shaping filters 14, thereby forming the implementation of the samples of trajectory instabilities with the required intensity and spectral width in accordance with expression (2). Based on the generated samples of trajectory instabilities, the signal generating device 10 generates a signal corresponding to the signal at the output of the test scene receiving device in the presence of trajectory instabilities in accordance with expression (3). Based on the generated signal coming through the switch 8, the radar imaging device generates radar images of the test scene for various values of the aperture synthesis time and various intensities of trajectory instabilities. The generated radar images are sent to the computer 12 to calculate the average width of the response of point reflectors and determine the time value at which their minimum width is ensured. The obtained values of the synthesis time, providing the minimum width of the responses of a point reflector for different values of intensity and correlation time of trajectory instabilities in the form of tabular values are recorded in the memory 11.

В процессе радиолокационной съемки, например, по сигналу от оператора второе устройство управления 13 подает сигнал на коммутатор 8, который осуществляет подключение выхода приемного устройства РЛС ко входу устройства формирования радиолокационных изображений. Значения отсчетов координат, высоты и скорости носителя РЛС в процессе полета от инерциально-навигационной системы 9 поступают на вычислитель 12, в котором осуществляется расчет значений среднеквадратических отклонений и времени корреляции траекторных нестабильностей. В соответствии с рассчитанными значениями осуществляется выбор оптимального времени синтезирования из таблицы, находящейся в запоминающем устройстве 11, которое передается в первое устройство управления 3 устройства формирования радиолокационных изображений. Далее устройство формирования радиолокационных изображений на основе выбранного значения оптимального времени синтезирования осуществляет формирование радиолокационного изображения, которое передается потребителю.In the process of radar shooting, for example, on a signal from the operator, the second control device 13 sends a signal to the switch 8, which connects the output of the radar receiver to the input of the radar imaging device. The readings of the coordinates, height and speed of the radar carrier during flight from the inertial navigation system 9 are fed to the calculator 12, in which the values of standard deviations and the correlation time of trajectory instabilities are calculated. In accordance with the calculated values, the optimal synthesis time is selected from a table stored in the memory device 11, which is transmitted to the first control device 3 of the radar imaging device. Next, the radar imaging device, based on the selected value of the optimal synthesis time, generates a radar image, which is transmitted to the consumer.

Claims (2)

1. Способ формирования радиолокационных изображений в РЛС с синтезированной апертурой антенны с предварительной фокусировкой, заключающийся в зондировании земной (водной) поверхности, приеме, оцифровке и сжатии по дальности отраженных сигналов, формировании двумерного дальностного портрета зоны обзора на основе построчного запоминания в течение времени синтезирования апертуры сжатых по дальности в каждом периоде зондирования сигналов, формировании выборок отсчетов траекторного сигнала из сформированного двумерного дальностного портрета в соответствии с законами миграции точечных отражателей для каждого элемента разрешения формируемого РЛИ, фокусировке и расчете значений яркости для каждого элемента разрешения РЛИ путем суммирования отсчетов в выборке, отличающийся тем, что перед выполнением радиолокационной съемки рассчитывают значения оптимального времени синтезирования для различных интенсивностей и времени корреляции траекторных нестабильностей носителя, определяемых среднеквадратическим отклонением (СКО) его полета от прямолинейного равномерного полета по плановым координатам, высоте и скорости, а также шириной спектра их флуктуаций, для чего формируют радиолокационные изображения тестовой сцены, состоящей из точечных отражателей с известными координатами, характерными для предполагаемых условий наблюдения, производят расчет импульсных характеристик формирующих фильтров на основе исходных данных для различных статистических характеристик траекторных нестабильностей полета носителя РЛС, формируют реализации траекторных нестабильностей с различной интенсивностью и временем корреляции по плановым координатам, высоте и скорости полета носителя путем пропускания белого гауссовского шума через формирующие фильтры, формируют сигнал на выходе приемного устройства с учетом наличия траекторных нестабильностей различной интенсивности и времени их корреляции, и получают на его основе радиолокационное изображение (РЛИ) тестовой сцены, вычисляют среднюю ширину отклика точечных отражателей на РЛИ по путевой дальности, производят расчет времени синтезирования на основе полученных значений разрешающей способности по путевой дальности для различных значений времени синтезирования, СКО траекторных нестабильностей полета носителя РЛС и их ширины спектра, а за оптимальное время синтезирования апертуры антенны принимают время синтезирования, обеспечивающее минимальную ширину откликов точечного отражателя для различных значений интенсивности и времени корреляции траекторных нестабильностей, рассчитанные значения оптимального времени синтезирования заносят в память бортовой ЭВМ и виде табличных данных, далее в процессе радиолокационной съемки перед формированием двумерного дальностного портрета зоны обзора дополнительно получают показания бортовой инерциально-навигационной системы по скорости, высоте и плановым координатам, с использованием которых рассчитывают статистические характеристики траекторных нестабильностей полета носителя РЛС и в зависимости от их значений выбирают из табличных данных, находящихся в памяти бортовой ЭВМ, оптимальное время синтезирования, которое используют при формировании РЛИ.1. A method for generating radar images in a radar with a synthesized aperture antenna with preliminary focusing, which consists in probing the earth (water) surface, receiving, digitizing and compressing the range of the reflected signals, forming a two-dimensional range portrait of the view area based on line-by-line memorization during the aperture synthesis time compressed in range in each period of signal probing, sampling of the trajectory signal samples from the generated two-dimensional range portrait in accordance with the laws of migration of point reflectors for each resolution element of the generated radar image, focusing and calculating the brightness values for each radar image resolution element by summing the samples in the sample, which differs by the fact that before performing a radar survey, the values of the optimal synthesis time are calculated for various intensities and correlation times of the trajectory instabilities of the carrier, determined by the root-mean-square deviation (RMS) of its flight from a rectilinear uniform flight along the planned coordinates, height and speed, as well as the width of the spectrum of their fluctuations, for which form radar images of a test scene consisting of point reflectors with known coordinates characteristic of the expected observation conditions, calculate the impulse responses of the shaping filters based on the initial data for various statistical characteristics of the trajectory instabilities of the radar carrier flight, form realizations of trajectory instabilities with different intensity and time correlations in plan coordinates, height and flight speed of the carrier by passing white Gaussian noise through shaping filters, form a signal at the output of the receiving device, taking into account the presence of trajectory instabilities of different intensity and time of their correlation, and based on it a radar image (RLI) of the test scene is obtained, calculate the average width of the response of point reflectors to radar data over the path range, calculate the synthesis time based on the obtained values of the resolution over the path range for different values of the synthesis time, the RMS of the trajectory instabilities in the flight of the radar carrier and their spectrum width, and take the antenna aperture as the optimal synthesis time synthesis time, which provides the minimum width of the point reflector responses for different values of the intensity and correlation time of trajectory instabilities, the calculated values of the optimal synthesis time are entered into the memory of the onboard computer and in the form of tabular data, then in the process of radar survey, before the formation of a two-dimensional range portrait of the view area, additional readings are obtained from the onboard of the inertial navigation system in terms of speed, altitude and planned coordinates, using which the statistical characteristics of the trajectory instabilities of the flight of the radar carrier are calculated and, depending on their values, the optimal synthesis time is selected from the tabular data stored in the memory of the onboard computer, which is used in the formation of the radar image. 2. Устройство формирования радиолокационных изображений в РЛС с синтезированной апертурой антенны с предварительной фокусировкой, содержащее последовательно соединенные вычислитель спектра, первое запоминающее устройство, устройство выборки сигнала, умножитель, сумматор, а также первое устройство управления и формирователь опорного сигнала, в котором первый выход первого устройства управления соединен со вторым входом устройства выборки сигнала, второй его выход через формирователь опорного сигнала соединен со вторым входом умножителя, а второй выход устройства выборки сигнала соединен со вторым входом первого запоминающего устройства, отличающееся тем, что в него дополнительно введены последовательно соединенные формирователь отсчетов белого гауссовского шума, набор формирующих фильтров, устройство формирования сигнала, коммутатор, а также второе запоминающее устройство, инерциально-навигационная система, вычислитель и второе устройство управления, при этом выход коммутатора соединен со входом вычислителя спектра, первый и второй выходы вычислителя соединены с входом второго запоминающего устройства и вторым входом первого устройства управления соответственно, а первый, второй и третий входы соединены с выходами второго запоминающего устройства, сумматора и инерциально-навигационной системы соответственно, кроме того первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы второго устройства управления соединены со вторым входом коммутатора, первым входом первого устройства управления, четвертым входом вычислителя, а также входами формирователя отсчетов белого гауссовского шума и набора формирующих фильтров соответственно.2. A device for generating radar images in a radar with a synthesized aperture antenna with preliminary focusing, containing a spectrum calculator connected in series, a first memory device, a signal sampling device, a multiplier, an adder, as well as a first control device and a reference signal shaper, in which the first output of the first device control device is connected to the second input of the signal sampling device, its second output through the reference signal shaper is connected to the second input of the multiplier, and the second output of the signal sampling device is connected to the second input of the first memory device, characterized in that it additionally contains serially connected white Gaussian samplers noise, a set of shaping filters, a signal conditioning device, a switch, as well as a second storage device, an inertial navigation system, a calculator and a second control device, while the output of the switch is connected to the input of the spectrum calculator, the first and second outputs of the calculator are connected to the input of the second memory device and the second input of the first control device, respectively, and the first, second and third inputs are connected to the outputs of the second storage device, adder and inertial navigation system, respectively, in addition, the first, second, third, fourth and fifth outputs of the second control device are connected to the second input of the switch , the first input of the first control device, the fourth input of the calculator, as well as the inputs of the white Gaussian noise sampler and the set of shaping filters, respectively.
RU2021122834A 2021-07-29 Method for generation of radar images in radar station with synthesized antenna aperture with pre-focusing and device implementing it RU2792964C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021122834A RU2021122834A (en) 2023-01-30
RU2792964C2 true RU2792964C2 (en) 2023-03-28

Family

ID=

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5432520A (en) * 1993-10-18 1995-07-11 Hughes Aircraft Company SAR/GPS inertial method of range measurement
WO1998045726A1 (en) * 1997-04-09 1998-10-15 Daimler-Benz Aerospace Ag Method for monitoring the earth surface
RU2149423C1 (en) * 1999-03-29 2000-05-20 Ерохин Михаил Юрьевич Procedure of correction of uncontrolled phase distortions of path signal of radar with synthetic aperture
RU2271019C1 (en) * 2004-07-28 2006-02-27 Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" Method of compensation of signal phase incursions in onboard radar system and onboard radar system with synthesized aperture of antenna for flying vehicles
SU1840425A1 (en) * 1984-12-03 2007-03-20 Научно-исследовательский институт точных приборов Synthetic aperture antenna system for radar survey of the earth's surface
RU2360267C1 (en) * 2007-11-06 2009-06-27 Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации Method of selecting interval for inverse synthesising with calculated angular velocity of target relative radar set
RU2378662C1 (en) * 2008-06-02 2010-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тамбовское высшее военное авиационное инженерное училище радиоэлектроники (военный институт) Method to select optimum-synthesising interval in radar with antenna aperture inversed synthesising
US9103918B2 (en) * 2012-11-29 2015-08-11 Raytheon Company Enhanced radar range resolution
RU2624460C1 (en) * 2016-01-27 2017-07-04 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации Method of optimum images reconstruction in radar location systems of earth remote sensing
RU2710961C1 (en) * 2018-11-15 2020-01-14 Федеральное государственное автономное учреждение "Военный инновационный технополис "ЭРА" Министерства обороны Российской Федерации Method of generating detailed radar images in a radar station with synthesized antenna aperture frame

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1840425A1 (en) * 1984-12-03 2007-03-20 Научно-исследовательский институт точных приборов Synthetic aperture antenna system for radar survey of the earth's surface
US5432520A (en) * 1993-10-18 1995-07-11 Hughes Aircraft Company SAR/GPS inertial method of range measurement
WO1998045726A1 (en) * 1997-04-09 1998-10-15 Daimler-Benz Aerospace Ag Method for monitoring the earth surface
RU2149423C1 (en) * 1999-03-29 2000-05-20 Ерохин Михаил Юрьевич Procedure of correction of uncontrolled phase distortions of path signal of radar with synthetic aperture
RU2271019C1 (en) * 2004-07-28 2006-02-27 Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" Method of compensation of signal phase incursions in onboard radar system and onboard radar system with synthesized aperture of antenna for flying vehicles
RU2360267C1 (en) * 2007-11-06 2009-06-27 Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации Method of selecting interval for inverse synthesising with calculated angular velocity of target relative radar set
RU2378662C1 (en) * 2008-06-02 2010-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тамбовское высшее военное авиационное инженерное училище радиоэлектроники (военный институт) Method to select optimum-synthesising interval in radar with antenna aperture inversed synthesising
US9103918B2 (en) * 2012-11-29 2015-08-11 Raytheon Company Enhanced radar range resolution
RU2624460C1 (en) * 2016-01-27 2017-07-04 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации Method of optimum images reconstruction in radar location systems of earth remote sensing
RU2710961C1 (en) * 2018-11-15 2020-01-14 Федеральное государственное автономное учреждение "Военный инновационный технополис "ЭРА" Министерства обороны Российской Федерации Method of generating detailed radar images in a radar station with synthesized antenna aperture frame

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5166688A (en) Method for extracting motion errors of a platform carrying a coherent imaging radar system from the raw radar data and device for executing the method
CN110488231B (en) Vehicle radar system and calibration method thereof
Santi et al. Point spread function analysis for GNSS-based multistatic SAR
US5045855A (en) Method for extracting motion errors of a platform carrying a coherent imaging radar system from the raw radar data and device for executing the method
US5381151A (en) Signal processing for ultra-wideband impulse radar
FR2517435A1 (en) MISSILE GUIDING SYSTEM WITH CARD EQUALIZER HORIZONTAL AND VERTICAL BRAND CONTROL
US6744401B2 (en) Methods and apparatus for radar data processing
US6803878B2 (en) Methods and apparatus for terrain correlation
CN111352067B (en) Passive positioning method for multi-target passive synthetic aperture
EP0110260A1 (en) Pulse radar apparatus
CN111551934A (en) Motion compensation self-focusing method and device for unmanned aerial vehicle SAR imaging
EP3293537B1 (en) Systems and methods for adding functional grid elements to stochastic sparse tree grids for spatial filtering
RU2792964C2 (en) Method for generation of radar images in radar station with synthesized antenna aperture with pre-focusing and device implementing it
CN100356191C (en) Self-focusing method adaptive for low contrast scene composite aperture radar imaging
Li et al. SNR improvement for maneuvering ship using weak echo under the condition of beidou GEO satellites
CN109738890A (en) A method of distance figure is generated based on missile-borne Bistatic SAR range Doppler image
CN115267777A (en) Single-star strabismus positioning method based on passive synthetic aperture
RU2578126C1 (en) Method of forming radar images
RU2309425C2 (en) Method of forming calibration data for radio direction finder/ range finder (versions)
RU2672092C1 (en) Method of measuring the angular position of terrestrial fixed radio-contrast objects
RU2021122834A (en) METHOD FOR FORMING RADAR IMAGES IN RADAR WITH ANTENNA SYNTHESIS APERTURE WITH PRE-FOCUSING AND DEVICE IMPLEMENTING ITS
US2803819A (en) Object locating system
JPS61193088A (en) Synthetic aperture radar equipment
RU2717256C1 (en) Method of forming radar image of earth surface by onboard radar station
Tian et al. Strong Spurious Noise Suppression for an FMCW SAR