RU71781U1

RU71781U1 - PASSIVE RADAR COMPLEX

Info

Publication number: RU71781U1
Application number: RU2007109882/22U
Authority: RU
Inventors: Леонид Семенович Виленчик; Александр Петрович Смага; Павел Афанасьевич Мельяновский
Original assignee: Леонид Семенович Виленчик; Александр Петрович Смага; Павел Афанасьевич Мельяновский
Priority date: 2007-10-22
Filing date: 2007-10-22
Publication date: 2008-03-20

Abstract

Полезная модель относится к области пассивных радиолокационных систем. Техническим результатом изобретения является пассивная локация судов. антенные элементы 1, каналы приемника 2, диаграммоформирующий блок 3, адаптивные фильтры 4, блок селекции движущихся целей 5, блок траекторного слежения 6, индикатор 7, первый разветвитель 8, генератор дискретных частот 9, синхрогенератор 10, второй разветвитель 11, блок выбора рабочей частоты 12, блок управления антенной 13. Действие устройства основано на фиксации слабых отраженных от морских объектов радиосигналов радиовещательных станций.The utility model relates to the field of passive radar systems. The technical result of the invention is the passive location of ships. antenna elements 1, receiver channels 2, beamforming unit 3, adaptive filters 4, moving target selection unit 5, path tracking unit 6, indicator 7, first coupler 8, discrete frequency generator 9, clock generator 10, second coupler 11, operating frequency selection unit 12, antenna control unit 13. The device is based on the fixation of weak radio signals from broadcasting stations reflected from marine objects.

Description

Полезная модель относится к области пассивных радиолокационных систем. В настоящее время территория мирового океана все чаще используется в криминальных целях. Созданы морские трафики международных наркосиндикатов, контрабандистких структур, действуют морские зоны пиратских сообществ, корабли с нелегальными эмигрантами идут к берегам, в частности, европейских стран. В этих условиях охрана морской акватории становится актуальной задачей международного масштаба. Основным преимуществом заявленного комплекса является пассивная локация.The utility model relates to the field of passive radar systems. Currently, the oceans are increasingly being used for criminal purposes. Sea traffic of international drug syndicates and smuggling structures has been created, sea zones of pirate communities are operating, ships with illegal immigrants go to the shores, in particular, of European countries. In these conditions, the protection of the marine area becomes an urgent task of international scale. The main advantage of the claimed complex is a passive location.

Этим требованиям удовлетворяют пассивные радиолокаторы, работающие в разных диапазонах волн. Пассивные радиолокаторы декаметрового диапазона по эффективности не уступают космическим средствам наблюдения и мониторинга, а по критерию «Эффективность/стоимость» в десятки тысяч раз их превосходят.Passive radars operating in different wavelength ranges satisfy these requirements. Passive decameter range radars are not inferior in effectiveness to spaceborne surveillance and monitoring equipment, and by the criterion of "Efficiency / Cost" they are tens of thousands of times superior.

Аналогом изобретения является техническое решение патент РФ - RU 2003137763 12.15.2003 г.An analogue of the invention is a technical solution RF patent - RU 2003137763 12.15.2003

Отличием заявленного комплекса является более высокая точность обнаружения, более высокая разрешающая способность.The difference of the claimed complex is a higher detection accuracy, higher resolution.

Целью полезной модели является создание и разработка системы определения координат местонахождения объектов, в частности, морских судов, в том числе минимального водоизмещения, на удалении до 300 км. Заявленная система может также осуществлять мониторинг воздушного пространства Пассивный радиолокационный комплекс может использовать любые радиовещательные сигналы с модуляцией и без модуляции, удовлетворяющие техническим характеристикам пассивной РЛС. Пассивные радиолокаторы не излучают сигнала в эфир, поэтому они невидимы для средств радиолокационной разведки. Кроме того, пассивные радиолокаторы имеют большую чувствительность к объектам, выполненным по технологии «стеллс». Приемные антенны выполнены в виде линейной решетки из компактных антенных элементов, образующих систему требуемой конфигурации. В пассивной РЛС применены для обнаружения сигналов методы триангуляции, интерферометрии и корреляции данных двух модулей, что позволяет улучшить обнаружение объектов на фоне помех и разрешить неопределенности, возникающие при измерениях дальности, азимута и скорости перемещения, а также идентифицировать цели.The purpose of the utility model is the creation and development of a system for determining the coordinates of the location of objects, in particular, marine vessels, including the minimum displacement, at a distance of up to 300 km. The claimed system can also monitor airspace. Passive radar complex can use any broadcast signals with modulation and without modulation, satisfying the technical characteristics of a passive radar. Passive radars do not emit a signal on the air, so they are invisible to radar reconnaissance equipment. In addition, passive radars are very sensitive to objects made using the technology of "stealth". Receiving antennas are made in the form of a linear array of compact antenna elements that form the system of the desired configuration. In the passive radar, the methods of triangulation, interferometry and correlation of the data of two modules are used to detect signals, which allows to improve the detection of objects against the background of interference and to resolve the uncertainties that arise when measuring range, azimuth and speed of movement, as well as to identify targets.

Указанная задача реализована следующим образом. На фиг.1 представлена функциональная схема заявленного радиолокационного комплекса. На фиг.2 - конфигурация пассивной РЛС. Пассивный радиолокационный комплекс содержитThe specified task is implemented as follows. Figure 1 presents the functional diagram of the claimed radar system. Figure 2 - configuration of a passive radar. Passive radar system contains

:антенные элементы 1, каналы приемника 2, диаграммоформирующий блок 3, адаптивные фильтры 4, блок селекции движущихся целей 5, блок : antenna elements 1, channels of the receiver 2, beamforming unit 3, adaptive filters 4, block selection of moving targets 5, block

выбора рабочей частоты 12, блок управления антенной 13. На фиг.2 изображена конфигурация пассивной РЛС.the choice of the working frequency 12, the antenna control unit 13. Figure 2 shows the configuration of a passive radar.

Пассивный радиолокационный комплекс работает следующим образом. Приемные антенны выполнены в виде линейной решетки из компактных антенных элементов, образующих систему требуемой конфигурации.Passive radar system works as follows. Receiving antennas are made in the form of a linear array of compact antenna elements that form the system of the desired configuration.

Антенная система выполнена в виде линейной решетки из 32 антенных элементов, устанавливаемых на расстоянии 12 м друг от друга на высоте 18 м над проволочным экраном и на расстоянии 1 м от вертикального плоского проволочного экрана высотой 3 м. Выходные сигналы 64 приемников поступают в диаграммоформирующий блок 3, который формирует 32 лучевую диаграмму направленности. Блок 3 представляет собой 2 матрицы 32.32 цифровых фазовращателей, управляемых эвм базового комплекса.The antenna system is made in the form of a linear array of 32 antenna elements that are installed at a distance of 12 m from each other at a height of 18 m above the wire screen and at a distance of 1 m from a vertical flat wire screen 3 m high. The output signals of 64 receivers are fed to beamforming unit 3 , which forms a 32 beam pattern. Block 3 is a 2 matrix 32.32 digital phase shifters, controlled by the mainframe computer complex.

Многолучевая направленная антенна содержит 32 фазированных излучателя, каждый из которых представляет собой устройство, состоящее из кольцевых рамок и антенного усилителя кольцо диаметром до 1 м. Сигналы антенных элементов по коаксиальным кабелям подаются на входы цифровых радиоприемников, каждые 32 из которых настроены на одну из двух рабочих частот. Принятые сигналы усиливаются, преобразуются на низкую промежуточную частоту и подвергаются узкополосной частотной фильтрации в полосе доплеровских частот в блоках адаптивных фильтров 4, A multi-beam directional antenna contains 32 phased emitters, each of which is a device consisting of ring frames and an antenna amplifier with a ring diameter of up to 1 m. Signals of antenna elements are fed through coaxial cables to the inputs of digital radios, each 32 of which are tuned to one of two working frequencies. The received signals are amplified, converted to a low intermediate frequency and subjected to narrow-band frequency filtering in the Doppler frequency band in adaptive filter units 4,

определяемой диапазоном скоростей целей и рабочей частотой.determined by the range of target speeds and operating frequency.

Радиоприемники усиливают, фильтруют и осуществляют трехкратное преобразование частоты в аналоговом виде по первой промчастоте и по второй промчастоте. На третьей промчастоте 20 кгц осуществляется фильтрация сигнала в полосе, соответствующей полосе доплеровских частот целей (20-4-кгц). Выходные сигналы приемников поступают в диаграммоформирующий блок 3, формирующий 32 - лучевую диаграмму направленности на каждой из 2-х рабочих частот.Radio receivers amplify, filter and carry out triple frequency conversion in analog form at the first industrial frequency and at the second industrial frequency. At the third industrial frequency of 20 kHz, the signal is filtered in the band corresponding to the target Doppler frequency band (20-4-kHz). The output signals of the receivers are fed into a beamforming unit 3, forming a 32 - beam radiation pattern at each of 2 operating frequencies.

Антенная система РЛС, имеющая две ортогональные поляризации, осуществляет обнаружение морских целей, которые имеют различные геометрические размеры и величины эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Адаптивные фильтры в канале каждого из лучей осуществляют угловую режекцию подавление зондирующего сигнала, приходящего с направления, определяемого обработкой принятых по различным лучам сигналов, которая производится в соответствии с принципами доплеровской локации блоком селекции движущихся целей 5. Адаптивные фильтры 4 подавляют радиовещательный сигнал. На этом этапе обработки производится выделение целей с оценкой их текущих координат на основе интерполяции соседних дискретов пространства азимут - дальность с использованием сглаживания по типу траекторией обработки. Отображение радиолокационной информации в The radar antenna system, having two orthogonal polarizations, detects marine targets that have different geometric dimensions and effective scattering surface (EPR) values in the vertical and horizontal planes. Adaptive filters in the channel of each of the beams provide angular rejection to suppress the probe signal coming from the direction determined by the processing of signals received for different beams, which is performed in accordance with the principles of Doppler location by the moving targets selection unit 5. Adaptive filters 4 suppress the broadcast signal. At this stage of the processing, targets are selected with an estimate of their current coordinates based on interpolation of adjacent azimuth-distance discrete-range using smoothing by the type of processing path. Display of radar information in

базовом комплексе обеспечивается на индикаторе с графическим изображением всего сектора обзора и периодическим обновлением информации с необходимыми символами и обозначениями.the basic complex is provided on an indicator with a graphic image of the entire sector of the review and periodic updating of information with the necessary symbols and designations.

Радиолокационная информация передается также в асу комплекса, которая содержит аппаратуру частной адаптации к помехам в ДКМ диапазоне и выбора оптимальной рабочей частоты. Особенностью комплекса является система высокочувствительных пространственно-распределенных антенн. Слабый сигналы вещательных станций, отраженные от морских объектов, полученные от распределенных на больших пространствах антенн, суммируют. При суммировании применяется специальный алгоритм обработки распределенных в пространстве и во времени данных. При этом распознавание сигналов производят по заданному времени запаздывания. Тем самым достигаются новые параметры определения цели.Radar information is also transmitted to the ASU of the complex, which contains equipment for private adaptation to interference in the DCM range and the selection of the optimal operating frequency. A feature of the complex is a system of highly sensitive spatially distributed antennas. Weak signals from broadcasting stations reflected from marine objects received from antennas distributed over large spaces are added up. When summing, a special algorithm for processing data distributed in space and time is used. In this case, the recognition of signals is carried out according to a predetermined delay time. Thus, new parameters for determining the goal are achieved.

Промышленная применимость.Industrial applicability.

Устройство промышленно применимо и изготовлено из стандартных радиотехнических деталей с применение стандартных технологий при производстве корпуса блоков и антенн.The device is industrially applicable and is made of standard radio engineering parts using standard technologies in the manufacture of blocks and antennas.

Claims

A passive radar system containing antenna elements, characterized in that it contains an antenna system made of n-antenna elements, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding channels of the receivers, the outputs of which are connected to the first inputs of the beamforming unit, to the second input of which the signal from the base computer complex, the outputs of the beam-forming unit are connected to the first inputs of the corresponding adaptive filters, the second inputs of which are connected to the output of the first splitter, the outputs are hell active filters are connected to the inputs of the moving targets selection unit, the first output of which is connected to the input of the trajectory tracking unit, and the second to the first input of the indicator, the second input of which is connected to the first output of the trajectory tracking unit, and the second output of the trajectory tracking unit is connected to the control input of the unit antenna control, the first output of which is connected to the input n 1 of the antenna element, and the second output is connected to the input of the operating frequency selection unit, the output of the operating frequency selection unit is connected to the second odes receiver channel comprises first and second splitters, the first splitter output is connected to the second adaptive filter and an input connected to the output of the generator of discrete frequencies, the synchronizer, the outputs of which are connected to the inputs of the second coupler and the generator of discrete frequencies.