RU170728U1 - RADAR STATION FOR SELF-PROPELLED FIRE INSTALLATION - Google Patents

RADAR STATION FOR SELF-PROPELLED FIRE INSTALLATION Download PDF

Info

Publication number
RU170728U1
RU170728U1 RU2016151846U RU2016151846U RU170728U1 RU 170728 U1 RU170728 U1 RU 170728U1 RU 2016151846 U RU2016151846 U RU 2016151846U RU 2016151846 U RU2016151846 U RU 2016151846U RU 170728 U1 RU170728 U1 RU 170728U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
digital
transmitter
radar
Prior art date
Application number
RU2016151846U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Алексеевич Воронцов
Вячеслав Викторович Лапин
Андрей Леонидович Савинов
Станислав Алексеевич Басалов
Вячеслав Петрович Кузнецов
Владимир Михайлович Горностаев
Юрий Иванович Белый
Станислав Владимирович Фёдоров
Александр Евгеньевич Монин
Анатолий Фёдорович Васильев
Сергей Валерьевич Зорин
Иван Андреевич Коваленко
Владимир Сергеевич Шаров
Original Assignee
Акционерное общество "Ульяновский механический завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Ульяновский механический завод" filed Critical Акционерное общество "Ульяновский механический завод"
Priority to RU2016151846U priority Critical patent/RU170728U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU170728U1 publication Critical patent/RU170728U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41AFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A23/00Gun mountings, e.g. on vehicles; Disposition of guns on vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41HARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H11/00Defence installations; Defence devices
    • F41H11/02Anti-aircraft or anti-guided missile or anti-torpedo defence installations or systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Радиолокационная станция для самоходной огневой установки содержит антенну, приемник, передатчик, синхронизатор, автоматизированное рабочее место, цифровую вычислительную систему. В РЛС введены цифровые устройства формирования СВЧ линейно частотно модулированного сигнала (ЛЧМ), сигнала квазинепрерывного излучения (КНИ) возбуждения передатчика и обработки принятых эхо-сигналов, которые улучшают качество обработки ЛЧМ и КНИ сигналов и надежность радиолокационной станции. 2 ил.The radar station for self-propelled firing installation contains an antenna, receiver, transmitter, synchronizer, workstation, digital computer system. The radar has introduced digital devices for generating a microwave linearly frequency modulated signal (LFM), a quasi-continuous radiation signal (THI) of the excitation of the transmitter, and processing received echo signals, which improve the quality of the processing of the LFM and THF signals and the reliability of the radar station. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области радиолокации и может быть использована для обнаружения, опознавания, захвата, сопровождения воздушных целей и выдачи радиолокационной информации на зенитные ракеты самоходной огневой установки, на которой расположена радиолокационная станция, а также на другие пусковые установки зенитного ракетного комплекса.The utility model relates to the field of radar and can be used to detect, identify, capture, track aerial targets and provide radar information to anti-aircraft missiles of a self-propelled fire installation, on which a radar station is located, as well as to other launchers of an anti-aircraft missile complex.

Известна наиболее близкая к заявляемой радиолокационная станция (РЛС) в составе самоходной огневой установки (СОУ) 9А317 [Самоходный зенитный ракетный комплекс «БУК». Техника и вооружение вчера, сегодня, завтра. №6, 2003, стр. 26, 27, 28], [«Радиолокационная аппаратура, техническое описание, часть 1, ГС1.071.008 ТО»].Known closest to the claimed radar station (radar) as part of a self-propelled fire system (SOU) 9A317 [Self-propelled anti-aircraft missile system "BUK". Equipment and weapons yesterday, today, tomorrow. No. 6, 2003, pp. 26, 27, 28], [“Radar equipment, technical description, part 1, GS1.071.008 TO”].

РЛС содержит антенное устройство, приемник, передатчик, формирователь импульсов запуска передатчика, генератор опорных напряжений (ГОН), формирователь сверхвысокочастотных (СВЧ) сигналов возбуждения передатчика, синхронизатор, автоматизированное рабочее место (АРМ). Все устройства РЛС связаны с цифровой вычислительной системой (ЦВС) СОУ.The radar contains an antenna device, a receiver, a transmitter, a driver trigger pulse generator, a reference voltage generator (GON), a microwave driver of the transmitter excitation signals, a synchronizer, an automated workstation (AWS). All radar devices are connected to the digital computing system (DAC) of the SDA.

РЛС может работать с высокой частотой повторения зондирующих импульсов (малой скважностью), что соответствует квазинепрерывному излучению (КНИ) зондирующих сигналов. Режим КНИ применяется при наличии мощных отражений от подстилающей поверхности и метеообразований.The radar can operate with a high repetition frequency of the probe pulses (low duty cycle), which corresponds to quasi-continuous radiation (SIR) of the probe signals. The SOI mode is used in the presence of powerful reflections from the underlying surface and meteorological conditions.

РЛС может работать также с большой скважностью зондирующих сигналов (малой частотой повторения); в этом режиме применяются зондирующие СВЧ импульсы с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ), что улучшает разрешающую способность станции и ее помехозащищенность. ЛЧМ сигнал формируется сначала с помощью дисперсионной ультразвуковой линии задержки (ДУЛЗ) на частоте ее возбуждения (10МГц), затем преобразуется в ЛЧМ СВЧ импульс, усиливается в передатчике и излучается антенной в пространство. Отраженные от воздушных судов эхо-сигналы принимаются антенной, усиливаются и преобразуются в импульсы промежуточной частоты в приемнике. ЛЧМ эхо-сигналы промежуточной частоты усиливаются, преобразуются в ЛЧМ сигналы 10МГц, подвергаются операции сжатия в оптимальном фильтре, в котором используется аналогичная ДУЛЗ.The radar can also work with a large duty cycle of the probing signals (low repetition rate); In this mode, probing microwave pulses with linear frequency modulation (LFM) are used, which improves the resolution of the station and its noise immunity. The LFM signal is first generated using a dispersive ultrasonic delay line (DLS) at its excitation frequency (10 MHz), then it is converted into a LFM microwave pulse, amplified in the transmitter and emitted by the antenna into space. Echoes reflected from aircraft are received by the antenna, amplified and converted into intermediate frequency pulses in the receiver. LFM intermediate frequency echoes are amplified, converted to 10MHz LFM, compression operations are performed in the optimal filter, which uses a similar DULZ.

В режиме КНИ для определения доплеровского смещения частоты принятых эхо-сигналов используется многоканальный аналоговый фильтр.In the SOI mode, a multichannel analog filter is used to determine the Doppler frequency offset of the received echo signals.

В ЦВС задаются режимы работы станции: КНИ или ЛЧМ, несущая частота, период повторения зондирующих импульсов.Station operation modes are set in the CVC: SOI or LFM, carrier frequency, repetition period of probing pulses.

В ГОН формируется напряжение возбуждения ДУЛЗ 10МГц, которое используется также в фазовых детекторах приемника. В формирователе СВЧ сигналов возбуждения передатчика импульс ЛЧМ 10МГц переносится на несущую частоту станции.An excitation voltage of DULZ 10 MHz is generated in the GON, which is also used in the phase detectors of the receiver. In the transmitter of the microwave excitation signals of the transmitter, the 10MHz chirp pulse is transferred to the carrier frequency of the station.

На экране АРМ формируется воздушная обстановка в зоне действия РЛС, с помощью органов управления АРМ во взаимодействии с ЦВС задаются режимы работы РЛС.On the AWP screen, the air situation is formed in the radar coverage area, and with the help of the AWP control bodies, in conjunction with the DAC, the radar operating modes are set.

Недостаток устройства в том, что применение дисперсионных ультразвуковых линий задержки и аналоговых фильтров не позволяет добиться высокого качества обработки ЛЧМ и КНИ сигналов.The disadvantage of this device is that the use of dispersive ultrasonic delay lines and analog filters does not allow to achieve high quality processing of LFM and SOI signals.

Предлагаемой полезной моделью решается задача улучшения качества обработки ЛЧМ и КНИ сигналов.The proposed utility model solves the problem of improving the quality of processing of LFM and SOI signals.

Для достижения этого технического результата в радиолокационную станцию для СОУ, содержащую антенну, приемник, первый вход которого соединен с выходом антенны, передатчик, выход которого соединен с входом антенны, формирователь сверхвысокочастотного импульса возбуждения передатчика, первый выход которого соединен с входом передатчика, а второй выход соединен со вторым входом приемника, синхронизатор, автоматизированное рабочее место, цифровую вычислительную систему, первый выход которой соединен с входом синхронизатора, второй выход соединен с входом АРМ, выход которого соединен с первым входом ЦВС, введены цифровой синтезатор сигналов промежуточной частоты (ПЧ), электронная вычислительная машина цифровой обработки сигнала (ЭВМ ЦОС), процессор цифрового разложения сигнала на квадратурные составляющие (ПЦРК), выход которого соединен с первым входом ЭВМ ЦОС, а вход соединен с выходом приемника, первый выход синхронизатора соединен с первым входом цифрового синтезатора сигналов ПЧ, второй вход которого соединен с третьим выходом ЦВС, второй выход синхронизатора соединен со вторыми входами ПЦРК и ЭВМ ЦОС, выход которой соединен со вторым входом ЦВС, четвертый выход которой соединен с третьим входом ЭВМ ЦОС, выход цифрового синтезатора ПЧ соединен с входом формирователя СВЧ импульса возбуждения передатчика.To achieve this technical result, a radar station for the JMA containing an antenna, a receiver, the first input of which is connected to the antenna output, a transmitter, the output of which is connected to the antenna input, a shaper of the microwave excitation pulse of the transmitter, the first output of which is connected to the input of the transmitter, and the second output connected to the second input of the receiver, synchronizer, workstation, digital computing system, the first output of which is connected to the input of the synchronizer, the second output connected to the input of the workstation, the output of which is connected to the first input of the DAC, introduced a digital synthesizer of intermediate frequency signals (IF), an electronic computer for digital signal processing (DSP), a processor for digital decomposition of the signal into quadrature components (PCRC), the output of which is connected to the first DSP computer input, and the input is connected to the receiver output, the first synchronizer output is connected to the first input of the digital IF signal synthesizer, the second input of which is connected to the third DAC output, the second synchronizer output is connected ene PTSRK to second inputs of the computer and the DSP, whose output is connected to the second input of DDS, a fourth output is connected to the third input computer DSP output digital synthesizer coupled to the inverter input of the RF excitation pulse transmitter.

На фиг. 1 приведена схема электрическая структурная предлагаемого устройства.In FIG. 1 shows an electrical structural diagram of the proposed device.

На фиг. 2 приведена схема электрическая структурная цифрового синтезатора сигнала ПЧ.In FIG. 2 shows an electric structural diagram of a digital IF signal synthesizer.

Радиолокационная станция для СОУ содержит (фиг. 1) антенну 1, приемник 2, передатчик 3, цифровой синтезатор сигналов ПЧ 4, формирователь 5 СВЧ импульса возбуждения передатчика 3, ПЦРК 6, ЭВМ ЦОС 7, синхронизатор 8, АРМ 9, ЦВС 10. Выход передатчика 3 соединен со входом антенны 1. Выход антенны 1 соединен с первым входом приемника 2. Первый выход формирователя 5 СВЧ импульса возбуждения передатчика соединен с входом передатчика 3, а второй выход соединен со вторым входом приемника 2, выход которого соединен с первым входом ПЦРК 6, выход которого соединен с первым входом ЭВМ ЦОС 7, выход которой соединен со вторым входом ЦВС 10, первый вход которой соединен с выходом АРМ 9, вход которого соединен со вторым выходом ЦВС 10. Первый выход синхронизатора 8 соединен с первым входом цифрового синтезатора сигналов ПЧ 4, выход которого соединен с входом формирователя 5 СВЧ импульса возбуждения передатчика, второй вход синтезатора 4 соединен с третьим выходом ЦВС 10, первый выход которой соединен с входом синхронизатора 8. Второй выход синхронизатора 8 соединен со вторыми входами ПЦРК 6 и ЭВМ ЦОС 7. Четвертый выход ЦВС 10 соединен с третьим входом ЭВМ ЦОС.The radar station for the JMA contains (Fig. 1) an antenna 1, a receiver 2, a transmitter 3, a digital IF synthesizer 4, a driver 5 of a microwave excitation pulse of a transmitter 3, PCRK 6, a computer DSP 7, a synchronizer 8, AWP 9, DAC 10. Output the transmitter 3 is connected to the input of the antenna 1. The output of the antenna 1 is connected to the first input of the receiver 2. The first output of the transmitter 5 of the microwave excitation pulse of the transmitter is connected to the input of the transmitter 3, and the second output is connected to the second input of the receiver 2, the output of which is connected to the first input of the PCRC 6 whose output is connected to ne the first input of the computer DSP 7, the output of which is connected to the second input of the DAC 10, the first input of which is connected to the output of the AWP 9, the input of which is connected to the second output of the DAC 10. The first output of the synchronizer 8 is connected to the first input of the digital signal synthesizer IF 4, the output of which is connected with the input of the transmitter 5 of the microwave excitation pulse of the transmitter, the second input of the synthesizer 4 is connected to the third output of the DAC 10, the first output of which is connected to the input of the synchronizer 8. The second output of the synchronizer 8 is connected to the second inputs of the PCRK 6 and the computer of the DSP 7. The fourth output DDS 10 is connected to the third input of DSP computer.

Цифровой синтезатор сигналов ПЧ 4 содержит (фиг. 2) соединенные последовательно регистр приращения фазы 11, накопитель фазы 12, преобразователь фазы в амплитуду 13, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 14. Вход 16 соединен с регистром приращения фазы 11, вход 17 соединен со вторыми входами накопителя фазы 12 и ЦАП 14, с выхода 18 синтезатора снимается ЛЧМ или КНИ импульс на промежуточной частоте.The digital signal synthesizer of the inverter 4 contains (Fig. 2) a phase 11 increment register, a phase 12 accumulator, a phase to amplitude 13 converter, a digital-to-analog converter (DAC) 14. The input 16 is connected to the phase 11 increment register, the input 17 is connected to the second inputs of the phase 12 drive and the DAC 14, from the output of the synthesizer 18, a LFM or SOI pulse is removed at an intermediate frequency.

Цифровой синтезатор сигналов ПЧ предназначен для формирования КНИ или ЛЧМ импульсов на промежуточной частоте приемника. Здесь реализован принцип прямого цифрового синтеза (DDS) чистого синусоидального сигнала или линейно промодулированного по частоте синусоидального сигнала. Используется преобразование частоты тактовых импульсов (ТИ) в промежуточную частоту. ТИ поступают в накопитель фазы 12 на вход 17 (фиг. 2). Пусть, например, разрядность накопителя фазы 14 бит. Максимальное двоичное число (единицы во всех 14 разрядах) накопителя фазы соответствует фазовому углу 360°. Приращение фазы в накопителе 12 с каждым ТИ будет равно 360°:214=1,32 угловых минут. Другими словами, весь тригонометрический круг делится с помощью накопителя фазы 12 на 16384 точки. Каждой точке (каждому фазовому углу) тригонометрического круга соответствует двоичное число, изменяющееся с каждым ТИ от 00000000000000 до 11111111111111. Эти 14 разрядные двоичные числа суть адреса, которые поступают в преобразователь фазы в амплитуду 13. Здесь имеется постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), в котором записаны все амплитуды синусоиды для одного периода. Эти амплитуды в числовом виде извлекаются из ПЗУ с каждым ТИ и передаются в ЦАП 14, где преобразуются в аналоговый синусоидальный сигнал.The digital IF signal synthesizer is designed to generate THD or LF pulses at the intermediate frequency of the receiver. Here, the principle of direct digital synthesis (DDS) of a pure sinusoidal signal or a linearly modulated frequency of a sinusoidal signal is implemented. The conversion of the frequency of clock pulses (TI) to the intermediate frequency is used. TI enter the phase 12 drive at input 17 (Fig. 2). Let, for example, the capacity of a phase storage device be 14 bits. The maximum binary number (units in all 14 bits) of the phase accumulator corresponds to a phase angle of 360 °. The phase increment in drive 12 with each TI will be 360 °: 2 14 = 1.32 arc minutes. In other words, the entire trigonometric circle is divided by a phase 12 accumulator into 16384 points. Each point (each phase angle) of the trigonometric circle corresponds to a binary number that varies with each TI from 00000000000000 to 1111111111111111. These 14 bit binary numbers are the addresses that enter the phase converter in amplitude 13. There is a read-only memory (ROM) in which all sine wave amplitudes for one period are recorded. These amplitudes in numerical form are extracted from the ROM with each TI and transmitted to the DAC 14, where they are converted into an analog sinusoidal signal.

Для описанного устройства существует уравнение настройки DDSFor the described device, there is a DDS adjustment equation

Figure 00000001
, здесь
Figure 00000001
, here

FТИ - частота тактовых импульсов,F TI - frequency of clock pulses,

FПР - частота на выходе синтезатора,F PR - the frequency at the output of the synthesizer,

n - число разрядов накопителя,n is the number of bits of the drive,

М - настроечное слово.M is the tuning word.

Настроечное слово М поступает в накопитель фазы 12 из регистра приращения фазы 11, в который в свою очередь записывается по входу 16 (фиг. 2) из ЦВС РЛС. Если все время преобразования М неизменно, то на выходе цифрового синтезатора 4 формируется чистый синусоидальный сигнал. Его частота, например, при М=1 равна отношению F к 214. При М=2 частота увеличивается вдвое. Цифровое слово М, содержащееся в регистре приращении фазы 11, задает «размер шага» при каждом обновлении накопителя фазы 12. Например, при М=2 размер шага, который проходит радиус-вектор в тригонометрическом круге при каждом ТИ, будет уже не 1,36', как при М=1, а 2,72', то есть в два раза больше. Накопитель фазы 12, по сути, является счетчиком по модулю М, который инкрементирует свое содержимое при каждом ТИ. Величина инкремента определяется двоичным словом М, которое в свою очередь соответствует девиации частоты. Величина и частота выдачи числа М в регистр приращения фазы для ЛЧМ сигнала рассчитывается в ЦВС РЛС. Для КНИ сигнала М в течение всего времени синтеза не меняется. В качестве цифрового синтезатора сигналов ПЧ ЛЧМ и ПЧ КНИ можно использовать, например, программируемую микросхему 1367МН15, которая выпускается серийно. В этой микросхеме разрешение установки фазы 14 бит, разрядность ЦАП 12 бит.The tuning word M arrives at the phase 12 storage device from the phase 11 increment register, which, in turn, is recorded at input 16 (Fig. 2) from the radar central control center. If the conversion time M is constant all the time, then at the output of the digital synthesizer 4 a pure sinusoidal signal is generated. Its frequency, for example, at M = 1 is equal to the ratio of F TI to 2 14 . With M = 2, the frequency doubles. The digital word M contained in the phase 11 increment register sets the “step size” for each update of the phase 12 drive. For example, for M = 2, the step size that the radius vector passes in the trigonometric circle for each TI will no longer be 1.36 ', as with M = 1, and 2.72', that is, two times more. The phase 12 accumulator, in fact, is a counter modulo M, which increments its contents with each TI. The increment value is determined by the binary word M, which in turn corresponds to the frequency deviation. The magnitude and frequency of the output of the number M in the phase increment register for the LFM signal is calculated in the DDS of the radar. For SOI, the signal M does not change during the entire synthesis time. As a digital signal synthesizer, the IF LFM and IF THD can be used, for example, a 1367MN15 programmable chip, which is produced commercially. In this chip, the resolution for setting the phase is 14 bits, the DAC resolution is 12 bits.

Антенна 1 предназначена для излучения в эфир СВЧ зондирующих импульсов и приема отраженных эхо-сигналов. В качестве антенны можно применить, например, фазированную антенную решетку [патент RU 91226 U1 14.10.2010], которая используется в РЛС СОУ зенитного ракетного комплекса «БУК М2». ФАР содержит излучающую и распределительную системы СВЧ сигналов, ферритовые фазовращатели с магнитной памятью, устройство управления фазовым распределением. Электронное сканирование диаграммы направленности антенны в виде узкого луча осуществляется в вертикальной плоскости и горизонтальной плоскости в заданном секторе.Antenna 1 is designed to broadcast microwave sounding pulses and receive reflected echo signals. As an antenna, you can use, for example, a phased antenna array [patent RU 91226 U1 10/14/2010], which is used in the radar of the anti-aircraft missile system of the Buk M2 anti-aircraft missile system. The headlamp contains a radiating and distribution system of microwave signals, ferrite phase shifters with magnetic memory, and a phase distribution control device. The electronic scanning of the antenna pattern in the form of a narrow beam is carried out in the vertical plane and the horizontal plane in a given sector.

Передатчик 3 предназначен для усиления ЛЧМ СВЧ импульса возбуждения сначала в предварительном усилителе, например на клистроне КУ-171, затем в оконечном усилителе мощности, например на клистроне КИУ-217.The transmitter 3 is designed to amplify the LFM of the microwave excitation pulse, first in the pre-amplifier, for example, on the KU-171 klystron, then in the terminal power amplifier, for example, on the KIU-217 klystron.

Приемник 2 предназначен для усиления и преобразования эхо-сигналов. Содержит малошумящий СВЧ усилитель, преобразователь, предварительный усилитель промежуточной частоты. Принятые СВЧ сигналы сначала усиливаются в предварительном малошумящем усилителе, затем преобразуются в сигналы промежуточной частоты с помощью напряжения Fг=Fнес-Fпр. Выходной полосовой фильтр преобразователя настроен на частоту Fпр. Частота гетеродина, равная разнице несущей и промежуточной частот, поступает в приемник из формирователя 5. Затем ПЧ сигналы усиливаются в предварительном усилителе промежуточной частоты (УПЧ). В качестве приемника можно использовать, например, выпускаемое серийно изделие Р-7М2.The receiver 2 is intended for amplification and conversion of echo signals. Contains low-noise microwave amplifier, converter, intermediate frequency pre-amplifier. The received microwave signals are first amplified in a preliminary low-noise amplifier, then converted into intermediate frequency signals using the voltage Fg = Fnes-Fpr. The output bandpass filter of the converter is tuned to the frequency Fpr. The local oscillator frequency, equal to the difference between the carrier and the intermediate frequency, enters the receiver from the shaper 5. Then, the IF signals are amplified in the intermediate frequency pre-amplifier (IF). As the receiver, you can use, for example, the mass-produced product R-7M2.

ПЦРК 6 (фиг. 1) предназначен для усиления сигналов промежуточной частоты с выхода приемника, преобразования аналоговых сигналов на ПЧ в цифровой вид и цифрового разложения этих сигналов на квадратурные составляющие. То есть при дискретизации радиолокационного сигнала в каждой отсчетной точке берутся две выборки для синфазной и квадратурной составляющих, которые представляют комплексную огибающую принятого сигнала. В состав ПЦРК входят аналоговый УПЧ с полосовым фильтром. Фильтр настроен на Рпр.=28МГц, полоса пропускания фильтра 3 МГц. После усиления принятый сигнал с помощью фазовых детекторов и аналого-цифровых преобразователей (АЦП) раскладывается на квадратурные составляющие и преобразуется в цифровой вид. Частота дискретизации 112МГц, разрядность АЦП 14 бит. В ПЦРК формируются цифровые фильтры нижних частот с прореживанием по частоте выборок каждой квадратурной составляющей. ПЦРК входит в состав устройства РЗУ, которое выпускается серийно.PCRK 6 (Fig. 1) is designed to amplify the intermediate frequency signals from the output of the receiver, convert analog signals to IF in digital form and digitally decompose these signals into quadrature components. That is, when sampling the radar signal at each reference point, two samples are taken for the in-phase and quadrature components, which represent the complex envelope of the received signal. The PCRK includes an analogue IF amplifier with a bandpass filter. The filter is tuned to Rpr. = 28 MHz, the filter bandwidth is 3 MHz. After amplification, the received signal with the help of phase detectors and analog-to-digital converters (ADCs) is decomposed into quadrature components and converted to digital form. Sampling frequency 112MHz, ADC resolution 14 bits. In PCRK digital low-pass filters are formed with decimation in the sampling frequency of each quadrature component. PTsRK is a part of the RZU device which is produced in series.

В ЭВМ ЦОС 7 (фиг. 1) квадратурные составляющие, полученные в ПЦРК, подвергаются дальнейшей обработке. Например, ЛЧМ сигнал сначала сжимается в оптимальном цифровом фильтре. Затем реализуется одна из программ его дальнейшей обработки в зависимости от режимов работы РЛС. Например, для ЛЧМ сигналов функциональное программное обеспечение ЭВМ СОЦ обеспечивает следующие режимы обработки:In the computer DSP 7 (Fig. 1), the quadrature components obtained in the PCRK are subjected to further processing. For example, the LFM signal is first compressed in an optimal digital filter. Then one of the programs for its further processing is implemented depending on the radar operating modes. For example, for chirp signals, the functional software of the SOC computer provides the following processing modes:

- обработка сигналов в режиме ЛЧМ «Обзор»;- signal processing in the chirp mode "Overview";

- обработка сигналов в режиме ЛЧМ «Захват»;- signal processing in the chirp mode "Capture";

- обработка сигналов в режиме ЛЧМ «Сопровождение»;- signal processing in the chirp mode "Maintenance";

- обработка сигналов в режиме ЛЧМ «АРУ».- signal processing in chirp mode "AGC".

Например, обработка радиолокационных сигналов в режиме ЛЧМ «Обзор» осуществляется следующим образом.For example, the processing of radar signals in the chirp mode "Overview" is as follows.

С выхода ПЦРК 6 (фиг. 1) сигнал приходит с частотой выборок 7МГц. В ЭВМ ЦОС происходит децимация выборок с понижением частоты до 1МГц. Далее в оптимальном цифровом фильтре осуществляется сжатие ЛЧМ сигнала в частотной области.From the output of PCRK 6 (Fig. 1), the signal arrives at a sampling frequency of 7 MHz. In the DSP computer, samples are decimated with a decrease in frequency to 1 MHz. Further, in the optimal digital filter, the LFM signal is compressed in the frequency domain.

В амплитудном режиме работы РЛС происходит процедура вычисления модуля амплитуды сигнала, процедура некогерентного накопления и процедура обнаружения сигнала цели.In the radar amplitude mode of operation, the signal amplitude module calculation procedure, the incoherent accumulation procedure, and the target signal detection procedure are performed.

В режиме селекции движущихся целей посредством двукратной череспериодной компенсации выполняется процедура СДЦ, далее производятся процедуры вычисления модуля амплитуды сигнала, некогерентного накопления и обнаружения сигнала цели. После процедуры обнаружения происходит формирование информации об обнаруженных целях для ЦВС (10) и индикатора АРМ 9 (фиг. 1). В качестве ЭВМ ЦОС можно применить, например, электронную вычислительную машину «СОЛО 317», которая выпускается серийно.In the mode of selection of moving targets by means of double periodical compensation, the SEC procedure is performed, then the procedures for calculating the signal amplitude module, incoherent accumulation and target signal detection are performed. After the detection procedure, information is generated about the detected targets for the DAC (10) and the AWP indicator 9 (Fig. 1). As a DSP computer, it is possible to use, for example, the SOLO 317 electronic computer, which is mass-produced.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Сначала формируется, например, ЛЧМ импульс на промежуточной частоте в цифровом синтезаторе сигналов ПЧ 4 (фиг. 1). Длительность ЛЧМ импульса и частота ТИ выдается из синхронизатора 8, код девиации частоты - из ЦВС 10.First, for example, an LFM pulse is generated at an intermediate frequency in a digital IF 4 signal synthesizer (Fig. 1). The duration of the LFM pulse and the frequency of the TI are issued from the synchronizer 8, the code of the frequency deviation from the DAC 10.

Далее ЛЧМ импульс промежуточной частоты с выхода цифрового синтезатора 4 подается на вход смесителя, входящего в состав формирователя 5 СВЧ сигнала возбуждения передатчика. Выходной фильтр смесителя настроен на частоту Fнес, равную сумме частот Fпр и Fг. Частота Fг формируется в умножителе, выходной фильтр которого настроен на одну из высших гармоник частоты задающего генератора, входящего в состав формирователя 5. Сформированный ЛЧМ импульс на несущей частоте усиливается в передатчике и излучается в пространство. Принятый эхо-сигнал на несущей частоте после усиления в СВЧ усилителе приемника подвергается обратному преобразованию, то есть переносится на промежуточную частоту. Эта операция выполняется в преобразователе, входящем в состав приемника 2. Выходной фильтр преобразователя приемника 2 настроен на разность частот Fнес и Fг, то есть на промежуточную частоту.Next, the LFM pulse of the intermediate frequency from the output of the digital synthesizer 4 is fed to the input of the mixer, which is part of the transmitter 5 of the microwave excitation signal of the transmitter. The output filter of the mixer is tuned to the frequency Fnes equal to the sum of the frequencies Fpr and Fg. The frequency Fg is generated in the multiplier, the output filter of which is tuned to one of the higher harmonics of the frequency of the master oscillator, which is part of the former 5. The generated LFM pulse at the carrier frequency is amplified in the transmitter and emitted into space. The received echo signal at the carrier frequency after amplification in the microwave amplifier of the receiver is subjected to inverse transformation, that is, it is transferred to the intermediate frequency. This operation is performed in the converter, which is part of the receiver 2. The output filter of the converter of the receiver 2 is tuned to the frequency difference Fnes and Fг, that is, to the intermediate frequency.

ЛЧМ эхо-сигнал промежуточной частоты с выхода приемника 2 поступает в ПЦРК 6. Здесь эхо-сигналы промежуточной частоты разлагаются на две квадратурные составляющие, подвергаются дискретизации, преобразуются в цифровой вид. В цифровых фильтрах нижних частот, которые формируются в ПЦРК, происходит прореживание по частоте каждой квадратурной составляющей.The LFM echo of the intermediate frequency from the output of receiver 2 is fed to PCRK 6. Here, the echoes of the intermediate frequency are decomposed into two quadrature components, discretized, and converted to digital form. In digital low-pass filters that are formed in the PCRC, thinning occurs in frequency of each quadrature component.

Далее в ЭВМ ЦОС 7 осуществляется децимация выборок посредством суммирования выборок из ПЦРК 6 с понижением частоты до 1МГц и сжатие ЛЧМ сигнала в оптимальном цифровом фильтре в частотной области. С помощью функционального программного обеспечения, хранящегося в запоминающих устройствах ЭВМ ЦОС, происходят последующие процедуры обработки сигналов в зависимости от выбранного режима, например «Обзор», «Захват», «Сопровождение» и другие. Режимы работы РЛС задаются в АРМ 9 и через ЦВС 10 в виде двоичных кодов передаются в ЭВМ ЦОС. ПЦРК и ЭВМ ЦОС работают под управлением тактовых импульсов, которые формируются в синхронизаторе 8. Информация из ЭВМ ЦОС передается в ЦВС и используется в устройствах РЛС, например, в виде отметок и надписей выводится на экраны АРМ 9.Then, in DSP 7 computer, decimation of samples is carried out by summing samples from PCRK 6 with decreasing frequency to 1 MHz and the LFM signal is compressed in an optimal digital filter in the frequency domain. Using the functional software stored in DSP computers, the following signal processing procedures take place depending on the selected mode, for example, “Overview”, “Capture”, “Track” and others. Modes of operation of the radar are set in the AWP 9 and through the DAC 10 in the form of binary codes are transmitted to the DSP computer. PCRK and DSP computers operate under the control of clock pulses, which are generated in the synchronizer 8. Information from the DSP computer is transmitted to the DAC and used in radar devices, for example, in the form of marks and inscriptions is displayed on the AWP screens 9.

Аналогично устройство работает в режиме КНИ.Similarly, the device operates in SOI mode.

Для КНИ сигналов функциональное программное обеспечение ЭВМ ЦОС обеспечивает следующие режимы работы:For SOI signals, the DSP computer software provides the following operating modes:

- обработка сигналов в режиме КНИ «Обзор»;- signal processing in SOI “Overview" mode;

- обработка сигналов в режиме КНИ «Решение неоднозначности»;- signal processing in the SOI mode “Ambiguity solution”;

- обработка сигналов в режиме КНИ «Захват»;- signal processing in the SOI “Capture” mode;

- обработка сигналов в режиме КНИ «Сопровождение»;- signal processing in the SOI “Maintenance” mode;

- обработка сигналов в режиме КНИ «АРУ».- signal processing in the SOI "AGC" mode.

Например, в режиме КНИ «Обзор» производится распределение цифровой информации после ПЦРК на периоды и математическая расстановка цифровых стробов внутри каждого периода. Далее происходит согласование цифровой информации с длительностью строба, весовая обработка функцией Ханна, получение спектра сигнала в каждом стробе с помощью операции быстрого преобразования Фурье, вычисление модуля сигнала в каждом стробе, выбор максимальной амплитуды сигнала в каждом стробе. После процедуры обнаружения и выбора максимальной амплитуды формируется входная информация для ЦВС индикатора АРМ.For example, in the SOI “Review” mode, digital information is distributed after the PCRK for periods and the mathematical arrangement of digital gates within each period. Next, digital information is matched with the strobe duration, weighted by the Hann function, obtaining the signal spectrum in each strobe using the fast Fourier transform operation, calculating the signal modulus in each strobe, and choosing the maximum signal amplitude in each strobe. After the procedure for detecting and selecting the maximum amplitude, the input information for the DAC of the AWP indicator is generated.

Таким образом, замена дисперсионных ультразвуковых линий задержки и аналоговых фильтров цифровыми устройствами формирования и обработки ЛЧМ и КНИ импульсов обеспечивает работу РЛС с высоким качеством и надежностью.Thus, the replacement of dispersive ultrasonic delay lines and analog filters by digital devices for generating and processing LFM and SOI pulses ensures the operation of the radar with high quality and reliability.

Claims (1)

Радиолокационная станция для самоходной огневой установки, содержащая антенну, приемник, первый вход которого соединен с выходом антенны, передатчик, выход которого соединен с входом антенны, формирователь сверхвысокочастотного импульса возбуждения передатчика, первый выход которого соединен с входом передатчика, а второй выход соединен со вторым входом приемника, синхронизатор, автоматизированное рабочее место, цифровую вычислительную систему, первый выход которой соединен с входом синхронизатора, второй выход соединен с входом автоматизированного рабочего места, выход которого соединен с первым входом цифровой вычислительной системы, отличающаяся тем, что в нее введены цифровой синтезатор сигналов промежуточной частоты, электронная вычислительная машина цифровой обработки сигнала, процессор цифрового разложения сигнала на квадратурные составляющие, выход которого соединен с первым входом электронной вычислительной машины цифровой обработки сигнала, а первый вход соединен с выходом приемника, первый выход синхронизатора соединен с первым входом цифрового синтезатора сигналов промежуточной частоты, второй вход которого соединен с третьим выходом цифровой вычислительной системы, второй выход синхронизатора соединен со вторыми входами процессора цифрового разложения сигнала на квадратурные составляющие и электронной вычислительной машины цифровой обработки сигнала, выход которой соединен со вторым входом цифровой вычислительной системы, четвертый выход которой соединен с третьим входом электронной вычислительной машины цифровой обработки сигнала, выход цифрового синтезатора сигналов промежуточной частоты соединен с входом формирователя сверхвысокочастотного импульса возбуждения передатчика.A radar for a self-propelled firing system, comprising an antenna, a receiver, the first input of which is connected to the output of the antenna, a transmitter, the output of which is connected to the input of the antenna, a shaper of the microwave excitation pulse of the transmitter, the first output of which is connected to the input of the transmitter, and the second output is connected to the second input receiver, synchronizer, workstation, digital computer system, the first output of which is connected to the input of the synchronizer, the second output is connected to the input of av an automated workstation, the output of which is connected to the first input of a digital computer system, characterized in that a digital synthesizer of intermediate frequency signals, an electronic computer for digital signal processing, a processor for digital decomposition of the signal into quadrature components, the output of which is connected to the first input of the electronic computer, are introduced into it digital signal processing machines, and the first input is connected to the output of the receiver, the first synchronizer output is connected to the first input of the digital an intermediate frequency signal integrator, the second input of which is connected to the third output of the digital computer system, the second synchronizer output is connected to the second inputs of the digital signal decomposition processor and the digital signal processing electronic computer, the output of which is connected to the second input of the digital computer system, the fourth output which is connected to the third input of an electronic computer for digital signal processing, the output of a digital signal synthesizer in the intermediate frequency is connected to the input of the microwave excitation of the transmitter pulse.
RU2016151846U 2016-12-27 2016-12-27 RADAR STATION FOR SELF-PROPELLED FIRE INSTALLATION RU170728U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016151846U RU170728U1 (en) 2016-12-27 2016-12-27 RADAR STATION FOR SELF-PROPELLED FIRE INSTALLATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016151846U RU170728U1 (en) 2016-12-27 2016-12-27 RADAR STATION FOR SELF-PROPELLED FIRE INSTALLATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU170728U1 true RU170728U1 (en) 2017-05-04

Family

ID=58697187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016151846U RU170728U1 (en) 2016-12-27 2016-12-27 RADAR STATION FOR SELF-PROPELLED FIRE INSTALLATION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU170728U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2690958C1 (en) * 2018-06-04 2019-06-07 Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" Antiaircraft missile complex
WO2019182467A1 (en) * 2018-03-21 2019-09-26 Общество С Ограниченной Ответственностью "Курсир" Mobile radio measuring system for measuring radio signal parameters in space
RU2755518C1 (en) * 2021-03-23 2021-09-16 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Radar station

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU86286U1 (en) * 2008-12-31 2009-08-27 Открытое акционерное общество "Ульяновский механический завод" TARGET DETECTION RADAR STATION
RU2544281C1 (en) * 2013-11-06 2015-03-20 Василий Васильевич Ефанов Aircraft sighting system for close air combat
RU2584404C1 (en) * 2015-02-17 2016-05-20 Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" Antiaircraft rocket-gun combat vehicle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU86286U1 (en) * 2008-12-31 2009-08-27 Открытое акционерное общество "Ульяновский механический завод" TARGET DETECTION RADAR STATION
RU2544281C1 (en) * 2013-11-06 2015-03-20 Василий Васильевич Ефанов Aircraft sighting system for close air combat
RU2584404C1 (en) * 2015-02-17 2016-05-20 Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" Antiaircraft rocket-gun combat vehicle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019182467A1 (en) * 2018-03-21 2019-09-26 Общество С Ограниченной Ответственностью "Курсир" Mobile radio measuring system for measuring radio signal parameters in space
RU2690958C1 (en) * 2018-06-04 2019-06-07 Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" Antiaircraft missile complex
RU2755518C1 (en) * 2021-03-23 2021-09-16 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Radar station

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU170728U1 (en) RADAR STATION FOR SELF-PROPELLED FIRE INSTALLATION
CN103675780B (en) A kind of radar simulator for the full coherent of Ku wave band
Griffiths et al. Digital generation of high time-bandwidth product linear FM waveforms for radar altimeters
RU2349926C1 (en) Digital active jammer
Xiao et al. A microwave photonics-based inverse synthetic aperture radar system
US10761205B2 (en) Systems for determining target direction and methods therefor
Yao et al. A novel low-power multifunctional ionospheric sounding system
CN113093126B (en) Performance self-checking method of frequency modulation continuous wave radar signal processing system
RU2315332C1 (en) Radiolocation station
CN113608183B (en) Hypersonic broadband radio frequency target simulation system
Shi et al. A low-power and small-size HF backscatter radar for ionospheric sensing
RU2410650C2 (en) Method to measure level of material in reservoir
JP3799337B2 (en) FM-CW radar apparatus and interference wave removing method in the apparatus
RU2436117C1 (en) Method of measuring distance from radiator to controlled medium
RU2166769C1 (en) System detecting and identifying objects including elements with nonlinear volt-ampere characteristics
RU54679U1 (en) RADAR STATION
KR20150102854A (en) System and Method for Ku-band Long Range Radar using Frequency-modulated Continuous Wave
Klugmann FMCW radar in the digital age
RU124818U1 (en) RADAR DEVICE FOR REFLECTED SIGNAL PHASE MEASUREMENT
Im et al. A pulse-Doppler and FMCW radar signal processor for surveillance
RU2362180C2 (en) Short-range radiolocator with ultra high resolution (versions)
US2977587A (en) Frequency modulated pulse radar
RU2771834C1 (en) Method for simultaneous full-polarization doppler measurements in the microwave range
RU2611587C1 (en) Base station for remote probing of atmosphere
Adler et al. Low-cost technology for multimode radar