NL1004048C2

NL1004048C2 - Radarsysteem.

Info

Publication number: NL1004048C2
Application number: NL1004048A
Authority: NL
Inventors: Seishi Suganuma; Yosuke Nakano
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-09-18
Filing date: 1996-09-17
Publication date: 1997-08-26
Also published as: NL1004048A1; EP0763750B1; EP0763750A1; JP3319242B2; JPH0980146A; US5821896A; DE69621389T2; DE69621389D1

Description

RADARSYSTEEM

VELD VAN DE UITVINDING

5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een radarsysteem voor het identificeren van een doel met een radarbeeld.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

10 De laatste jaren zijn onderzoeks- en ontwikkelingsactiviteiten

zeer actief geweest om een beeldradar te ontwikkelen die een hoge-resolutie-beeld van een doel kan verkrijgen en die het een bedienings-persoon mogelijk maakt een vorm van het doel visueel te controleren. Anders dan een infraroodlichtsensor of andere optische sensoren, kan 15 een radar dag en nacht worden gebruikt, ongeacht weersomstandigheden, en maakt een radar het ook mogelijk om een beeld van een doel van een plaats ver weg van het doel te verkrijgen. Met deze radar wordt het mogelijk om niet alleen een doel te detecteren, een afstand tot een doel te meten, en een doel te volgen, maar ook om het doel te identi-20 ficeren. Figuur 14 is een aanzicht dat een radarsysteem toont op basis van de conventionele technologie voor het identificeren van een doel zoals dat is geopenbaard in bijvoorbeeld de Japanse terinzagelegging no. 17^838/1994· In deze figuur is met het verwijzingscijfer 1 een zender aangeduid, met 2 een schakelaar voor zenden/ontvangen, met 3 25 een antenne, met 4 een ontvanger, met 5 beeldregenereringsmiddelen voor het regenereren van een beeld van een ontvangen signaal, met 6 doelvolgmiddelen, met 7 puntbeeldresponsie-schattingsmiddelen, met 8 doelaspecthoek-berekeningsmiddelen, met 9 doelvorm-accumuleringsmidde-len, met 10 RCS

30 -verdelingsberekeningsmiddelen, met 11 vouwintegratiemiddelen, met 12 relativiteitsverwerkingsmiddelen, en met 13 radarbeeld-weergeefmidde-len voor het weergeven van een geregenereerd beeld.

Vervolgens wordt een beschrijving gegeven van bewerkingen. Een gereflecteerd signaal van een doel wordt ontvangen, en er wordt een 35 beeld van het doel geregenereerd door de beeldregenereringsmiddelen 5-Ook worden met de doelvolgmiddelen 6 data voor een positie, een bewegingsrichting, en een snelheid van het doel verkregen, en een as-pecthoek van het doel wordt verkregen van een plaatslijn van de radar, 2 de positie en de bewegingsrichting van het doel. Data voor doelvormen die zijn geaccumuleerd in de doelvorm-accumuleringsmiddelen 9 worden successievelijk uitgelezen, en in de RCS-verdelingsberekeningsmiddelen wordt een RCS-verdeling van het doel berekend volgens een werkwijze 5 voor het theoretisch berekenen van een RCS-verdeling (zoals GTD (Geometrical Theory of Diffraction), of PTD (Physical Theory of Diffraction) ). Ook wordt een puntbeeldresponsiefunctie verkregen van een ontvangen signaal, vouwintegratie voor de berekende RCS-verdeling en de puntbeeldresponsiefunctie wordt uitgevoerd, en dan wordt een refe-10 rentiebeeld dat wordt gebruikt voor het identificeren van een doel berekend. De verwerking voor het controleren van de relativiteit tussen referentiebeelden die successievelijk zijn voorbereid en een radarbeeld voor een onbekend doel dat is verkregen door de radar wordt uitgevoerd, en dan wordt het radarbeeld van het onbekende doel, het 15 referentiebeeld, en een resultaat van de relativiteitsverwerking getoond op de weergeefeenheid 13-

In het apparaat voor het identificeren van een doel op basis van de conventionele technologie zoals hierboven is beschreven, worden geaccumuleerde data voor doelvormen successievelijk één voor één uit-20 gelezen, en een RCS-verdeling voor elke vorm wordt theoretisch berekend om een referentiebeeld voor te bereiden, zodat een nadelig lange verwerkingstijd nodig is. Wanneer een doel wordt geïdentificeerd, is het nodig om onmiddellijk te bepalen wat voor type het doel is, of of het doel een vijandelijk doel is of een doel van een bondgenoot om een 25 noodzakelijke maatregel hiertegen te nemen, en om deze reden zou de verwerkingstijd zoveel mogelijk verkort moeten worden. Ook moet, wanneer de mogelijkheid wordt bekeken om het radarsysteem te monteren, de datacapaciteit worden geminimaliseerd om het radarsysteem op een beperkte ruimte te monteren.

30

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

Het is een doelstelling van de onderhavige uitvinding om een hoeveelheid berekende data te reduceren die vereist zijn voor het 35 voorbereiden van een referentiebeeld.

Het is tevens een doelstelling van de onderhavige uitvinding om een hoeveelheid data voor actuele meetwaarden te reduceren die zijn geaccumuleerd en gebruikt voor het voorbereiden van referentiebeelden.

3

Het is een andere doelstelling van de onderhavige uitvinding om een hoeveelheid data te reduceren die moeten worden bewerkt door het specificeren van een doel van een positie, een bewegingsrichting, een snelheid, en een grootte van het doel en door het lezen van-alleen het 5 doel dat beantwoordt aan het resultaat van de databank. Het is een doelstelling van de onderhavige uitvinding om de identificatiepresta-tie te verbeteren door andere data dan beelden te gebruiken.

Het is nog een andere doelstelling van de onderhavige uitvinding om identificatie van een doel, zoals een gevechtsvliegtuig, mogelijk 10 te maken, waarvan geen enkel gedeelte behalve het motorgedeelte een elektrische golf reflecteert.

Het is verder een andere doelstelling van de onderhavige uitvinding om de identificatieprestatie te verbeteren door het verkrijgen van een grootte van een doel in de dwarsgebiedrichting.

15 In het radarsysteem volgens uitvoeringsvorm 1 van de onderhavige uitvinding wordt, om een hoeveelheid data te reduceren die bij de bewerking moeten worden berekend voor het voorbereiden van een referentiebeeld, een schaalmodel van een doel als een te identificeren object of een radarbeeld van het actuele doel voor elke hoek gemeten 20 waarover een specifiek segment van het doel specifieke reflectie van een elektrische golf naar de radar bewerkstelligt in plaats van een referentiebeeld voor te bereiden door het theoretisch berekenen van een RCS-verdeling van data voor doelvormen, en er wordt een actuele-meetwaarde-databank verschaft voor het accumuleren van het resultaat 25 als referentiebeelden.

In de onderhavige uitvinding wordt RCS berekend van een driedimensionaal vormmodel en er wordt een relativiteitsverwerking uitgevoerd zonder het uitvoeren van een verwerking voor het voorbereiden van een referentiebeeld door het accumuleren van radarbeelden die 30 actueel zijn gemeten met gebruikmaking van een schaalmodel of een actueel doel voor een hoek waarover een karakteristiek gedeelte van het doel een elektrische golf reflecteert en met gebruikmaking van elk van de radarbeelden als een referentiebeeld voor het identificeren van een doel. Aangezien het tevens zeer moeilijk is om RCS theoretisch te 35 berekenen, rekening houdend met gemultiplexte reflectie van een concaaf segment of dergelijke en een oppervlakteruwheid, kan een radarbeeld dat door actuele meting is verkregen worden gebruikt als een referentiebeeld voor het identificeren van een doel door gebruik te 1004048 4 maken van een referentiebeeld dat getrouwer is aan het actuele radarbeeld .

In het radarsysteem volgens uitvoeringsvorm 2 van de onderhavige uitvinding is er een actuele-meetwaarde-databank verschaft waarin data 5 voor een schaalmodel van een te identificeren doel of voor een radarbeeld van het actuele doel worden geaccumuleerd in een hoekgebied waar reflectie optreedt van elk van een veelheid specifieke constructies die elk het doel vormen, en over hoeken die elk een combinatie van de specifieke constructies vertegenwoordigen.

10 Bij de onderhavige uitvinding is het mogelijk om een databank voor elk doel te hebben die een minimum datacapaciteit vereist, respectievelijk door het hebben van referentiebeelden in een kleinst vereist hoekgebied dat is verkregen door parameters van een actueel radarsysteem.

15 In het radarsysteem volgens uitvoeringsvorm 3 van de onderhavige uitvinding zijn er doelgrootte-berekeningsmiddelen verschaft voor het berekenen van een grootte van een doel en doel-RCS-berekeningsmiddelen voor het berekenen van RCS van het doel, en ook dataselectiemiddelen voor het classificeren van het doel overeenkomstig een grootte, RCS, 20 een positie, en een snelheid van het doel en voor het selecteren van data voor het reduceren van een aantal doelen waarvoor een relativi-teitsverwerking moet worden uitgevoerd.

In de onderhavige uitvinding wordt een doel geclassificeerd volgens een positie, een snelheid, beweging, een grootte en een RCS-25 grootte van het doel dat is verkregen door een beeldradarsysteem. Door het uitvoeren van relativiteitsverwerking alleen voor een referentiebeeld dat geschikt is voor het doel, kan identificatie van een doel binnen een aanzienlijk kortere tijdsperiode worden uitgevoerd.

In het radarsysteem volgens uitvoeringsvorm 4 van de onderhavige 30 uitvinding zijn er cilindrische-vorm-diepte-extractiemiddelen verschaft voor het extraheren van een diepte van een cilindrische vorm van een opening van de cilindrische vorm alsmede van reflectie van het bodemgedeelte daarvan, een cilindrische-vorm-diepte-databank voor het opslaan daarin van data voor de diepte van diverse typen cilindrische 35 vormen van doelen, en relativiteitsverwerkingsmiddelen voor het verwerken van de relativiteit tussen de twee typen cilindrische vormen.

In de onderhavige uitvinding wordt een diepte van een cilindrische vorm geëxtraheerd vein een opening van het cilindrische (concave) o o e ' 3 5 gedeelte van een doelbeeld alsmede van reflectie van het bodemsegment daarvan, en de relativiteit tussen de diepte die is verkregen zoals hierboven beschreven en een diepte van elk type cilindrische doelvor-men die zijn geaccumuleerd wordt gecontroleerd, zodat identificatie 5 van een doel zoals een gevechtsvliegtuig dat een elektrische golf alleen op een motorsegment daarvan reflecteert mogelijk is gemaakt.

In het radarsysteem volgens uitvoeringsvorm 5 van de onderhavige uitvinding zijn er een monopuls-antenne verschaft voor het ontvangen van een gereflecteerd signaal van een doel met twee kanalen, namelijk 10 een Σ-kanaal en een Δ-kanaal, een monopuls-berekeningsinrichting voor het berekenen van een hoekfout van elk geïsoleerd reflectiepunt van een doel, en een coördinaatwaarde-omzetter voor het omzetten van een gebied- versus dwarsgebied-verhouding van een verkregen beeld in een afstand versus afstandsverhouding daarvan van de afstand versus fre-15 quentieverhouding.

In de onderhavige uitvinding worden een Σ-signaal en een Δ-signaal voor elk geïsoleerd reflectiepunt op een doel die zijn verkregen van een monopuls-antenne onderworpen aan monopuls-berekening, en wordt voor elk geïsoleerd reflectiepunt een hoekfout berekend. Van dit re-20 sultaat, door het omzetten van een dwarsgebiedrichting die is uitgedrukt door een Doppler-frequentie in een doelgrootte, worden een grootte en een vorm van het doel waarheidsgetrouw in een beeld verwerkt, wat identificatie van een doel met betere prestatie mogelijk maakt.

25 Andere doelstellingen en eigenschappen van de onderhavige uitvin ding zullen duidelijk worden aan de hand van de volgende beschrijving met verwijzing naar de begeleidende tekeningen.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN 30

Figuur 1 is een blokschema dat de uitvoeringsvormen 1 en 2 van de onderhavige uitvinding toont:

Figuur 2 is een aanzicht dat is verkregen door het theoretisch berekenen van hoekkarakteristieken van een RCS voor een hoofdvleugel 35 in de een-zeventigste-B7^7 met een frequentie van 30 GHz;

Figuren 3A en 3B zijn beelden die zijn verkregen door het actueel meten van het een-zeventigste schaalmodel van B7^7 met een frequentie van 30 GHz en over hoeken van 28* en 32°; - ' i '0 6

Figuur 4 is een aanzicht dat is verkregen door het theoretisch berekenen van hoekkarakteristieken van een RCS voor een hoofdvleugel van de daadwerkelijke grootte van B747 met een frequentie van 10 GHz;

Figuur 5 is een aanzicht dat is verkregen door het theoretisch 5 berekenen van hoekkarakteristieken van een RCS voor een neus van de daadwerkelijke grootte van B747 met een frequentie van 10 GHz;

Figuur 6 is een aanzicht dat is verkregen door het theoretisch berekenen van hoekkarakteristieken van een RCS voor een romp van de daadwerkelijke grootte van B747 met een frequentie van 10 GHz; 10 Figuur 7 is een aanzicht dat een hoekgebied toont waar reflectie plaatsvindt van een RCS van gedeelten die specifiek zijn voor B747 met een frequentie van 10 GHz;

Figuur 8 is een blokschema dat uitvoeringsvorm 3 van de onderhavige uitvoeringsvorm toont; 15 Figuur 9 is een radarbeeld van een schaalmodel voor een gevechts vliegtuig dat daadwerkelijk werd gemeten;

Figuur 10 is een blokschema dat uitvoeringsvorm 4 van de onderhavige uitvinding toont;

Figuur 11 is een blokschema dat uitvoeringsvorm 5 van de onderha- 20 vige uitvinding toont;

Figuur 12 is een aanzicht dat een verhouding tussen een monopuls-antenne en een geïsoleerd reflectiepunt van een doel toont;

Figuur 13 is een aanzicht dat berekening van een hoekfout toont; en 25 Figuur 14 is een blokschema dat een conventioneel type radar systeem toont voor het identificeren van een doel.

BESCHRIJVING VAN DE V00RKEIJRSUITV0ERINGSV0RMEN

30 Figuur 1 is een aanzicht dat de configuratie van uitvoeringsvorm 1 van de onderhavige uitvinding toont, en in de figuur is met verwij-zingscijfer 1 een zender aangeduid, met 2 een schakelaar voor het zenden en ontvangen, met 3 een antenne, met 4 een ontvanger, met 5 doelbeeld-regenereringsmiddelen, met 6 doelvolgmiddelen, met 8 35 aspecthoekberekeningsmiddelen, roet 12 relativiteitsverwerkingsmidde-len, met 13 een weergeefeenheid, en met 14 een actuele-meetdatabank.

Vervolgens wordt een beschrijving gegeven voor bewerkingen. Zoals in figuur 1 is getoond wordt, wanneer een signaal van een doel is 7 verkregen, een radarbeeld van het doel voorbereid door de beeldregene-reringsmiddelen 5· Ook worden een positie, snelheid, en een bewegingsrichting van een doel verkregen door de doelvolgmiddelen 6 overeenkomstig een ontvangen signaal, en het resultaat daarvan wordt naar de 5 aspecthoek-berekeningsmiddelen 8 gezonden. In de aspecthoek-bereke-ningsmiddelen 8 wordt een aspecthoek van een doel berekend aan de hand van een plaatslijn van een radar alsmede aan de hand van een positie en een bewegingsrichting van het doel. Een radarbeeld over een berekende aspecthoek wordt uitgelezen als een referentiebeeld van de actu-10 ele-meetdatabank 14 waarin radarbeelden van het doel dat moet worden geïdentificeerd die zijn gemeten met gebruikmaking van de schaalmodellen of beelden van actuele doelen voorheen zijn opgeslagen. Met deze eigenschap is het niet noodzakelijk om een referentiebeeld van de doelvorm theoretisch te berekenen voor identificatie, zodat een tijds-15 periode die vereist is voor het verwerken kan worden gereduceerd. Een capaciteit van data die daarin moeten worden opgeslagen kan echter groter worden. En om deze reden zouden actuele meetdata die moeten worden opgeslagen verkregen moeten worden voor elke hoek waarover reflectie van een specifiek gedeelte van de doelconstructie plaats-20 vindt. De hoek kan worden vastgesteld door de hoekkarakteristieken van reflectie van de specifieke gedeelten van de doelconstructie (bijvoorbeeld in een vliegtuig, een type, motoren, een romp, en vleugens daarvan) . Zoals hierboven is beschreven wordt een referentiebeeld successievelijk uitgelezen uit de actuele-meetdatabank waarin beelden van 25 specifieke gedeelten van verwachte doelen voor elke hoek zijn opgeslagen, en wordt onderworpen aan voorbewerking zoals CFAR voor het extraheren van een gedeelte dat specifiek is voor het doelobject, en wordt dan onderworpen aan de relativiteitsverwerking door middel van een werkwijze zoals tien-plaat-afstemming of constructie-afstemming, en 30 een resultaat van de verwerking wordt weergegeven op de weergeefeen-heid 13.

In figuur 1 kunnen, als een werkwijze voor het verkrijgen van een specifiek hoekgebied, vleugels van een vliegtuig worden opgenomen als een voorbeeld. Figuur 2 toont een resultaat van de hoekkarakteristie-35 ken van een RCS van een hoofdvleugel in de een-zeventigste schaal B7^7 die is verkregen in PTD. Het resultaat is verkregen door het berekenen van de RCS met een frequentie van 30 GHz en een resolutie van 1,7 cm, en duidt een waarde van één pixel van de hoofdvleugel aan. In de fi- 8 guur is duidelijk te zien dat het hoekgebied waarin de RCS -*+5dBsm of meer wordt in een gebied van rond 30° tot 60° ligt. Hierin wordt een doel-RCS in een minimum S/N die kan worden gedetecteerd verkregen aan de hand van de volgende uitdrukking op basis van een uitdrykking voor 5 het berekenen van een detectie-afstand voor een radar.

Uitdrukking 1: (—) 10 (4Π)3 (ΚΓ ) (WF)i JLli) L . R* O = _ \ Ί / n P · G* · X2

15 o: doel-RCS

K: constante van Boltzmann T: temperatuur (K) NF: ruisindex t : pulsbreedte 20 n: integraal (een verhouding van een pulsdruk, FFT)

Lsys: systeemverlies R: afstand tot een doel λ: golflengte P: overdrachtspiekvermogen 25 G: antenne-versterkingsfactor | ÉjL j : S N verhouding per 1 puls *Het is mogelijk om een gebied van een hoek te kennen waarin een zeker gedeelte te zien is als een beeld, door de RCS in te stellen als een drempelwaarde. Beelden in een bereik dat de drempelwaarde over-30 schrijdt die elk de RCS-hoekkarakteristieken hebben die specifiek zijn voor doelconstructies worden namelijk geaccumuleerd als een referentiebeeld. Een radarbeeld werd actueel verkregen door gebruikmaking van een schaalmodel om de uitvoerbaarheid van de hierboven beschreven werkwijze te onderzoeken. De figuren 3A en 3B tonen een resultaat van 35 actuele meting van het een-zeventigste schaalmodel van B7*+7 met een frequentie van 30 GHz en met een resolutie van 1,7 cm. Een drempelwaarde van -^5 dBsm werd hierin gebruikt. Figuur 3A toont een beeld over een hoek van 28° en figuur 3B toont een beeld over een hoek van '\ 0 0 0 4 8 9 32®. Het zal uit de figuren duidelijk zijn dat de hoofdvleugels kunnen worden voorgesteld met een grens bij 30°· Er kan aan de hand van het resultaat van het hierboven beschreven feit worden vastgesteld dat de werkwijze zeer uitvoerbaar is. Volgens een resultaat in de hierboven 5 beschreven uitvoeringsvorm 1 wordt een hoek die overeenkomt met meetdata die beschikbaar zijn als een referentiebeeld verkregen in de beeldradarinrichting van X-band. Aangenomen dat een frequentie is gesteld op 10 GHz, een overdrachtsvermogen: 50 kW, een antenne-ver-sterkingsfactor: 38 dB, een puls-drukverhouding: 1024, een FFT: 1024 10 punten, een NF: 5 dB, een resolutie: 1,5 m, een luchtversterkingsfac-tor: 2 dB, een systeemverlies: 10 dB, en ook aangenomen dat een doel-afstand is gesteld op 50 NM en een minimum detectie S/N is 5dB, dan wordt de minimum RCS -23 dBsm. De figuren 4 tot en met 6 tonen een resultaat van theoretische berekening van de RCS-hoekkarakteristieken 15 van elk specifiek gedeelte in B747· Figuur 4 wordt verkregen door theoretische berekening van RCS van de hoofdvleugelvorm. Het is uit figuur 4 duidelijk dat de hoofdvleugel kan worden voorgesteld in een hoekbereik van rond 40® tot 50°. Op soortgelijke wijze toont figuur 5 een neus die is getoond als een beeld in een hoekbereik van rond -100° 20 tot +100°. Figuur 6 toont een romp die is getoond als een beeld in een hoekbereik van rond 20° tot 170®. Deze resultaten tonen een geval waarin het doel wordt geobserveerd in de horizontale richting, maar er wordt vanuit gegaan dat één patroon voldoende is voor een verticale richting, aangenomen dat een doel dat lineair beweegt wordt waargeno-25 men op een afstand daarvan. Ook heeft in het algemeen een vliegtuig een symmetrische vorm, zodat een hoekbereik van 0® tot 180® hierin aanwezig is. Figuur 7 toont het uitgebreide resultaat daarvan (een motor, die het belangrijkste gedeelte van een vliegtuig is, is voorgesteld in een hoekbereik van 360° in een geval van B747). Met deze 30 eigenschap kunnen, in een geval van B747. data voor referentiebeelden worden verkregen voor tenminste elke hoek in het hoekbereik in figuur 7 (als een voorbeeld 0®, 45®, 90°, 135°. 180°). Zoals hierboven beschreven worden data voor verwachte doelconstructies verzameld in een hoekbereik waarin reflectie van specifieke constructies die ieder elk 35 van de doelen vormen over hoeken die elk een combinatie van specifieke constructies vertegenwoordigt die specifieke reflectie veroorzaken, waarbij de data in de databank 14 zijn geaccumuleerd en worden gebruikt als referentiebeelden. Eigenschappen van uitvoeringsvorm 2

1 0 0 . 0 4 S

10 behalve de actuele-meetdatabank lk zijn hetzelfde als die in uitvoeringsvorm 1.

Zoals in figuur 8 is getoond wordt door de beeldregenereringsmid-delen een beeld voor een doel geregenereerd van een ontvangen signaal, 5 en wordt in de doelgrootte-berekeningsmiddelen 15 een grootte van het doel berekend aan de hand van een richting van een bereik dat is verkregen van een beeld en een bewegingsrichting van een doel dat is verkregen van de volgdata. En dan wordt een bewegingssnelheid van het doel verkregen aan de hand van een snelheid van het doel in de rich-10 ting van de radar (een radiale snelheid) en een bewegingsrichting van het doel. RCS van het doel wordt berekend door middel van uitdrukking 1 in de doel-RCS-berekeningsmiddelen 16, en een overeenkomstig doel wordt door de dataselectiemiddelen 17 geselecteerd overeenkomstig data voor een grootte, RCS, een positie en snelheid van het doel. De data 15 voor het selecteren van een doel zijn getoond in de onderstaande tabel.

INFORMATIE GROOTTE RCS POSITIE SNELHEID

20

CLASSIFICATIE

25

GROOT VLIEGTUIG GROOT GEMIDDELD IN LUCHT SNEL

KLEIN VLIEGTUIG KLEIN KLEIN IN LUCHT SNEL

30 GROOT ZEESCHIP GROOT GROOT OP ZEE LANGZAAM

KLEIN ZEESCHIP KLEIN KLEIN OP ZEE LANGZAAM

VOERTUIG KLEIN KLEIN OP DE GROND GEMIDDELD

35

ROTORVLIEGTUIG KLEIN KLEIN IN LUCHT GEMIDDELD

Een referentiebeeld van een doel dat overeenkomt met het selec-40 tieresultaat wordt gezonden van de actuele-meetdatabank 14 naar de relativiteitsverwerkingsmiddelen 12. Beelden voor een doel dat door de radar is verkregen en referentiebeelden worden successievelijk onderworpen aan een relativiteitsverwerking in de relativiteitsverwerkings-middelen 12, en een resultaat van de verwerking wordt weergegeven op 45 de weergeefeenheid 13.

11

Van het radarbeeld van een schaalmodel voor een gevechtsvliegtuig dat actueel is gemeten en dat is getoond in figuur 9. zal het duidelijk zijn dat identificatie daarvan zeer moeilijk is omdat er geen reflectie kan worden verkregen van delen van het gevechtsvliegtuig 5 anders dan het motorsegment. Reflectie vindt echter plaats in een rand van een luchtzuigpoort voor de motor en een motorblad. Een vorm van een motor varieert voor elk type gevechtsvliegtuigen en een diepte van de motor kan bekend zijn aan de hand van een spleet tussen de twee segmenten, zodat identificatie kan worden uitgevoerd met gebruikmaking 10 van data voor de diepte van elke motor. In uitvoeringsvorm 4 die in figuur 10 is getoond, wordt een werkwijze voor identificatie volgens een diepte van een cilindrische vorm toegevoegd aan de configuratie van elk van de uitvoeringsvormen 1 tot en met 3· In een geval waarbij een resultaat van classificatie een gevechtsvliegtuig aanduidt, wordt 15 een diepte van de motor geëxtraheerd van het radarbeeld van een doel door middel van cilindrische-vorm-extractiemiddelen 18. De motordiepte die is geëxtraheerd van het doelbeeld en de motordiepte van elk type gevechtsvliegtuig dat in een cilindrische-vorm-databank 19 is opgeslagen worden onderworpen aan een relativiteitsverwerking door de relati-20 viteitsverwerkingsmiddelen 12, en het resultaat daarvan wordt uitgevoerd .

Figuur 11 toont een blokschema van uitvoeringsvorm 5· Een somsig-naal (Σ) en een verschilsignaal (Δ) tussen twee geïsoleerde reflectie-punten (A en B) van een doel worden verkregen door gebruikmaking van 25 een monopuls-antenne 20 zoals getoond in figuur 12. Een hoekfout voor elk van de geïsoleerde reflectiepunten wordt berekend aan de hand van de verkregen Σ en Δ signalen door een monopuls-berekeningsinrichting 21 (figuur 13). Een afstand van een dwarsgebied tussen A en B kan worden berekend aan de hand van de hoekfout door de volgende uitdruk-30 king.

Uitdrukking 2 ^αβ s Θλβ ' E

Lab: een afstand van een dwarsgebied tussen A en B ΘΑΒ: een hoek tussen A en B.

35 Een doel roteert rond een positie waar een Doppler-frequentie nul is, zodat de volgende uitdrukking kan worden gebruikt:

Uitdrukking 3 Δ r oc Δ fd 10 0 4 0 4 8 12 Δ fd : een verschil van een Doppler-frequentie tussen twee punten Δ r : een afstand van een dwarsgebied tussen twee punten.

Met deze eigenschap, aangenomen dat een zeker punt is ingesteld ten opzichte van een referentie, wordt een afstand Δ r van'een dwars-5 gebied tot het punt uitgedrukt door de volgende uitdrukking:

Uitdrukking 4

CR

10 f <uj> fdAB · een verschil van een Doppler-frequentie tussen A en B.

Zoals hierboven beschreven worden coördinaten van een dwarsgebied 15 voor een beeld omgezet van een frequentie in een afstand in de coördinaatomzetter 22, en wordt een relativiteitsverwerking uitgevoerd overeenkomstig het beeld.

Zoals hierboven beschreven, met uitvoeringsvorm 1 van de onderhavige uitvinding, kan een verwerking van de theoretische berekening van 20 een referentiebeeld worden weggelaten door gebruikmaking van een actu-ele-meetdatabank. Verder wordt een actueel databeeld gebruikt als een referentiebeeld, zodat een accuraat beeld kan worden verkregen ongeacht de multi-reflectie van een concave vorm of een effect als gevolg van een ruw oppervlak, waarbij elk van deze gevallen moeilijk behan-25 deld kan worden bij de werkwijze van het theoretisch berekenen van een RCS.

Met uitvoeringsvorm 2 van de onderhavige uitvinding wordt een hoekbereik waarin reflectie optreedt van specifieke constructies die elk een doel vormen berekend aan de hand van radarparameters, en wor-30 den hoeken waarover referentiebeelden moeten worden bewaard, verkregen van de hierboven beschreven combinaties, wat het mogelijk maakt om een vereiste capaciteit van een databank te minimaliseren.

Met uitvoeringsvorm 3 van de onderhavige uitvinding wordt een doel geselecteerd door gebruikmaking van data voor RCS, een grootte, 35 een positie, en een snelheid van een doel, en alleen het doel dat overeenkomt met het resultaat van de selectie wordt onderworpen aan een relativiteitsverwerking, wat het mogelijk maakt om een hoeveelheid data die moet worden berekend te reduceren en de verwerkingssnelheid 1004048 13 te verhogen. Ook de identificatiemogelijkheid kan worden verbeterd door gebruikmaking van andere data dan beelden.

Met uitvoeringsvorm 4 van de onderhavige uitvinding is het, in een geval waarin een doel een gevechtsvliegtuig is, hoewel· het moei-5 lijk is om het doel te identificeren omdat er geen beeld kan worden verkregen behalve dat van een motor, mogelijk om een doel te identificeren zoals gevechtsvliegtuigen die hetzelfde aantal motoren hebben die moeilijk van elkaar geïdentificeerd kunnen worden door het extraheren van een diepte van elke motor aan de hand van reflectie van een 10 opening van de motor alsmede van een bladoppervlak en door gebruikmaking van identificatiemiddelen overeenkomstig een motordiepte.

Met uitvoeringsvorm 5 van de onderhavige uitvinding kan een beeld van een doel worden omgezet van een afstand vs een frequentieverhou-ding in een afstand vs een afstandsverhouding overeenkomstig een hoek-15 fout tussen geïsoleerde reflectiepunten van een doel die zijn berekend door gebruikmaking van een monopuls. Met deze configuratie kan niet alleen een grootte van een doel van een gebied maar ook een grootte van het doel in de dwarsgebiedrichting worden verkregen, wat het mogelijk maakt om de accurate doelgrootte te verkrijgen en om de mogelijk-20 heid voor het identificeren van een doel te verbeteren.

Hoewel de uitvinding is beschreven met betrekking tot een specifieke uitvoeringsvorm voor een complete en duidelijke openbaring, zijn de bijgevoegde conclusies hier niet toe beperkt maar zijn zodanig geconstrueerd dat ze alle modificaties en alternatieve constructies 25 belichamen die op kunnen treden voor een vakman en die volkomen binnen de basisleer vallen die hier uiteen is gezet.

1 'ï

Claims

1. Radarsysteem omvattende: beeldregenereringsmiddelen (5) voor het regenereren van een 5 radarbeeld voor een doel van een ontvangen signaal; doelvolgmiddelen (6) voor het meten van een positie, een bewegingsrichting, en een snelheid van een doel van een ontvangen signaal; doelaspecthoek-berekeningsmiddelen (8) voor het berekenen van een aspecthoek van een doel door middel van een bewegingsrichting van het 10 doel; een actuele-meetdatabank (14) voor het opslaan daarin van data op een schaalmodel van een doel voor identificatie en voor het opslaan daarin van data op een actueel doelradarbeeld dat voor elke reflectie-hoek is gemeten door een constructie die specifiek is voor het doelob-15 ject; relativiteits-verwerkingsmiddelen (12) voor het uitlezen van actuele meetdata die overeenkomen met een doelaspecthoek die door de doelaspecthoek-berekeningsmiddelen zijn berekend en voor het berekenen van een graad van coïncidentie met een verkregen beeld van een onbe-20 kend doel; en een weergeefeenheid (13) voor het weergeven van een beeld van een onbekend doel, actuele meetdata die zijn uitgelezen zoals hierboven beschreven, en een resultaat van de relativiteitsverwerking.

2. Radarsysteem omvattende: 25 beeldregenereringsmiddelen (5) voor het regenereren van een radarbeeld voor een doel aan de hand van een ontvangen signaal; doelvolgmiddelen (6) voor het meten van een positie, een bewegingsrichting, en een snelheid van een doel aan de hand van een ontvangen signaal; 30 doelaspecthoek-berekeningsmiddelen (8) voor het berekenen van een aspecthoek van een doel uit een bewegingsrichting van het doel alsmede een plaatslijn van de radar; een actuele-meetdatabank (14) voor het opslaan daarin van een schaalmodel van een doel voor identificatie en een radarbeeld van het 35 actuele doel in een hoekgebied waarbij reflectie plaatsvindt van een veelheid specifieke constructies die elk het doel vormen met hoekdata die elk een reflectie van een van de constructies vertegenwoordigen; relativiteits-verwerkingsmiddelen (12) voor het uitlezen van i - actuele meetdata die overeenkomen met een doelaspecthoek die door de doelaspecthoek-schattingsmiddelen zijn geschat, en een weergeef eenheid (13) voor het weergeven van een beeld van een onbekend doel, waarbij actuele meetdata worden uitgelezen zoals hier-5 boven beschreven, en een resultaat van een coïncidentiegraad tussen patronen.

3· Radarsysteem volgens conclusie 1 of 2, omvattende: doelgrootte-berekeningsmiddelen (15) voor het berekenen van een grootte van een doel uit een beeld van een doel en een bewegingsrich-10 ting van het doel; doel-RCS-berekeningsmiddelen (16) voor het berekenen van een RCS-grootte van een doel uit radarparameters; en doeldata-selectiemiddelen (17) voor het selecteren van een beeld dat moet worden gelezen uit de actuele-meetdatabank volgens een posi-15 tie en een snelheid van het doel die door de doelvolgmiddelen zijn uitgevoerd, een berekende doelgrootte, en RCS van het doel. Radarsysteem volgens conclusie 1 of 2, omvattende: cilindrische-vorm-diepte-extractiemiddelen (18) voor het extraheren van een diepte van een cilindrische vorm van reflectie van een 20 opening alsmede een bodem van een cilindrische vorm (een concave vorm) in een beeld van een doel dat is geregenereerd uit een ontvangen signaal; een cilindrische-vorm-databank (19) voor het opslaan, wanneer elk doel voor identificatie een cilindrische vorm heeft, van data voor een 25 diepte van de cilindrische vorm; en relativiteitsverwerkingsmiddelen (12) voor het berekenen van een graad van coïncidentie tussen een diepte van een cilindrische vorm die is verkregen uit een beeld van het doel en een diepte van een cilindrische vorm van een doel dat is verkregen in de databank. 30 5· Radarsysteem volgens conclusie 1 of 2, omvattende: een monopuls-antenne (20) voor het ontvangen van een Σ signaal en een Δ signaal voor een geïsoleerd reflectiepunt, wat een opmerkelijk specifiek punt is dat reflectie van een doel aanduidt om een dwars-gebiedrichting van een doelbeeld aan te geven dat is verkregen door 35 een beeldradar, niet met een Doppler-frequentie, maar met een grootte van het doel; monopuls-berekeningsmiddelen (21) voor het berekenen van een hoekfout voor een geïsoleerd reflectiepunt voor een ontvangen Σ sig- 1004048 naai en een ontvangen Δ signaal; en een coördinaat-omzetter (22) voor het omzetten van coördinaten van een dwarsgebiedrichting uitgedrukt door een Doppler-frequentie in een grootte. i Π ·'· /. r. « V V; ·; J r