RU200233U1 - Устройство радиолокационного распознавания классов воздушно-космических объектов в многодиапазонном многопозиционном радиолокационном комплексе с фазированными антенными решетками - Google Patents

Устройство радиолокационного распознавания классов воздушно-космических объектов в многодиапазонном многопозиционном радиолокационном комплексе с фазированными антенными решетками Download PDF

Info

Publication number
RU200233U1
RU200233U1 RU2020126397U RU2020126397U RU200233U1 RU 200233 U1 RU200233 U1 RU 200233U1 RU 2020126397 U RU2020126397 U RU 2020126397U RU 2020126397 U RU2020126397 U RU 2020126397U RU 200233 U1 RU200233 U1 RU 200233U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
radar
bsoi
recognition
Prior art date
Application number
RU2020126397U
Other languages
English (en)
Inventor
Илья Александрович Созонтов
Андрей Борисович Ремезов
Алексей Васильевич Гусев
Дмитрий Владимирович Ягольников
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации
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 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2020126397U priority Critical patent/RU200233U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU200233U1 publication Critical patent/RU200233U1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к радиолокации и может быть использована для радиолокационного распознавания классов (РРК) воздушно-космических объектов (ВКО) в многодиапазонных многопозиционных радиолокационных комплексах (РЛК) с фазированными антенными решетками (ФАР) и двумерным электронным сканированием и поимпульсной перестройки частоты.Технический результат полезной модели - сохранение дальности обнаружения ВКО и дальнейшего его РРК в условиях радиоэлектронного подавления (РЭП), а также повышение вероятности правильного РРК при использовании дополнительных признаков распознавания, появляющихся в многопозиционной системе, достигается за счет комплексирования в многодиапазонный РЛК радиолокационных модулей (РЛМ), работающих в разных диапазонах длин волн на совмещенной позиции, и РЛМ тех же диапазонов длин волн, находящихся на разнесенных позициях и использующих возможности переотраженной радиолокации при их объединении в многодиапазонный многопозиционный РЖ.Для этого в устройство, содержащее блок обработки радиолокационной информации (БО), вычислитель вертикальной составляющей скорости (ВВСС), вычислитель трассовой скорости (ВТС), вычислитель частотного признака распознавания (ВЧПР), вычислитель эффективной поверхности рассеяния (ВЭПР), классификатор первого уровня (КПУ), классификатор второго уровня (КВУ), блок усреднения частотного признака (БУЧПР), блок усреднения эффективной поверхности рассеяния (БУЭПР), устройство выбора воздушных объектов (УВВО), устройство выбора рабочих частот (УВРЧ), вычислитель продольного размера (ВПР) и параметрический классификатор (ПК), дополнительно введены блок расчета коэффициента сжатия (БРКС), блок синхронизации (БС), блок совместной обработки информации (БСОИ), блок канала связи (БКС), а также организована сама связь между разнесенными в пространстве РЛК соответствующих диапазонов длин волн и имеющих аналогичные устройства РРК ВКО.При этом БСОИ выполняет функцию управления всем комплексом и в зависимости от помеховой обстановки и однозначности выбора класса распознаваемого ВКО формирует управляющие команды для выбранного режима обзора и РРК ВКО. Использование активных ФАР в приемном РЛК, находящемся на другой позиции и работающем в пассивном режиме, позволяет создавать несколько приемных диаграмм направленности, веерообразно расположенных относительно друг друга в угломестных плоскостях, и тем самым перекрыть сжатые воздействием РЭП зоны обзора, а также использовать признаки распознавания, появившиеся в результате переотраженной радиолокации.

Description

Полезная модель относится к радиолокации и может быть использована для радиолокационного распознавания классов (РРК) воздушно-космических объектов (ВКО) в многодиапазонных многопозиционных радиолокационных комплексах (РЛК) с активными фазированными антенными решетками (АФАР) и двумерным электронным сканированием и поимпульсной перестройкой частоты.
В данной полезной модели предлагается использовать технологии адаптивного взаимодействия радиолокационных модулей (РЛМ) разного диапазона длин волн, которые позволяют при двухэтапном распознавании в многодиапазонных комплексах и при совместной обработке радиолокационной информации (РЛИ), получаемой от разнесенных РЛМ этих же длин волн, повысить вероятность правильного РРК ВКО, значительно уменьшить временные затраты на решение поставленной задачи и обеспечить возможность работы данного многодиапазонного многопозиционного (МД МП) РЛК в условиях радиоэлектронного подавления (РЭП).
Наиболее близким по технической сущности является устройство распознавания ВКО в двухдиапазонных РЛК с АФАР (патент РФ №2665032 С2, МПК G01S 13/52, опубл. 27.08.2018 г. ) использующее две радиолокационные станции различного диапазона для двухэтапного распознавания ВКО на разных диапазонах длин волн и принятое за прототип [1].
Это устройство содержит блок обработки радиолокационной информации, вычислитель вертикальной составляющей скорости, вычислитель трассовой скорости, классификатор первого уровня, классификатор второго уровня, вычислитель частотного признака распознавания и блок усреднения частотного признака, вычислитель эффективной поверхности рассеяния и блок усреднения эффективной поверхности рассеяния, устройство выбора воздушных объектов, устройство выбора рабочих частот, вычислитель продольного размера, а также параметрический классификатор.
Недостатком прототипа является недостаточная дальность обнаружения и невозможность РРК ВКО в условиях РЭП активными шумовыми помехами (АШП) применяемыми как с земли, в виде забрасываемых передатчиков помех, так и с воздуха, в виде специализированной аппаратуры устанавливаемой на самолеты, беспилотные летательные аппараты, ракеты, в результате чего в РЛК подавляются каналы обнаружения, селекции по дальности и скорости, а также при большой мощности помехи затрудняется угловая селекция из-за их воздействия по боковым лепесткам диаграммы направленности приемной антенны.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является сохранение дальности обнаружения ВКО и дальнейшего его РРК в условиях РЭП, а также повышение вероятности правильного РРК при использовании дополнительных признаков распознавания, появляющихся в многопозиционной системе. Поставленная цель достигается за счет комплексирования в многодиапазонный РЛК РЛМ, работающих в разных диапазонах длин волн на совмещенной позиции, и РЛМ тех же диапазонов длин волн, находящихся на разнесенных позициях и использующих возможности переотраженной радиолокации, при их объединении в МД МП РЖ.
Используемые признаки распознавания могут быть получены как в длинноволновом РЛМ, осуществляющем грубую оценку параметров ВКО при круговом обзоре и на больших дальностях, так и в коротковолновом РЛМ, способном удерживать луч в направлении на цель в течение длительного времени для накопления сигнала и осуществляющим точные измерения параметров ВКО при квазиоптимальном разносе зондирующих частот. А при воздействии интенсивного РЭП, как одного из наиболее значимых и относительно дешевых способов снижения эффективности системы радиолокационной разведки и системы противовоздушной обороны в целом, предлагается использовать совместную обработку информации, получаемую от разнесенных в пространстве МД РЛК, объединенных в МД МП РЖ. Причем указанные МД РЖ могут работать как в пассивном, так и в активном режимах, или взаимно переключаться из активного в пассивный режим работы по заранее заданной программе (по случайному или детерминированному закону).
Заявляемый результат достигается за счет того, что в устройство, содержащее блок обработки радиолокационной информации (БО), вычислитель вертикальной составляющей скорости (ВВСС), вычислитель трассовой скорости (ВТС), вычислитель частотного признака распознавания (ВЧПР), вычислитель эффективной поверхности рассеяния (ВЭПР), классификатор первого уровня (КПУ), классификатор второго уровня (КВУ), блок усреднения частотного признака (БУЧПР), блок усреднения эффективной поверхности рассеяния (БУЭПР), устройство выбора воздушных объектов (УВВО), устройство выбора рабочих частот (УВРЧ), вычислитель продольного размера (ВПР), а также параметрический классификатор (ПК), дополнительно введены блок расчета коэффициента сжатия (БРКС), блок синхронизации (БС), блок канала связи (БКС) и блок совместной обработки информации (БСОИ).
Для совместной работы всех разнесенных РЛМ МД МП РЛК необходима их взаимная координатная привязка, т.е. предварительный обмен соответствующими значениями координат точек стояния Х1, Y1, Z1 для первого РЛМ, Х2, Y2, Z2 для второго РЛМ, Xn, Yn, Zn для n-го РЛМ, и временная синхронизация. После завершения процедуры взаимной координатной привязки и временной синхронизации начинается процесс поиска, обнаружения и сопровождения ВКО в заданной области обзора одним из РЛМ, назначенным ведущим. Для этого в каждый текущий момент времени ведомый (пассивный) РЛМ должен иметь информацию от ведущего (активного) РЛМ о его режиме работы и продолжительности этого режима (время работы в режиме обнаружения, распознавания, получения дополнительной информации и т.д.) и виде сигнала, несущей частоте, направлении зондирования (текущее положение по азимуту и углу места), интенсивности РЭП в направлении зондирования.
При отсутствии РЭП работа в составе МД МП РЛК позволяет повысить дальности обнаружения отдельных классов ВКО за счет превышения переотраженной ЭПР над отраженной ЭПР.
Для повышения вероятности правильного распознавания ВКО, которые плохо распознаются в однопозиционном МД РЛК, или совсем не обнаруживаются при воздействии РЭП, предлагается использовать РЛИ, получаемую в РЛМ, находящихся на другой позиции и работающих в пассивном режиме.
При РЭП применяются многолучевые системы создания АШП, используются антенны с диаграммами направленности в азимутальной плоскости шириной не более 15° и коэффициентом усиления до 20 дБ. Таким образом, помехи являются узконаправленными в пространстве. Пассивный режим работы позволяет обеспечить скрытность местонахождения данных РЛМ и предотвратить воздействие направленной на них помехи со стороны ПАП [2].
Решение о необходимости использования РЛИ от удаленного РЛМ принимается на основании энергетического уровня поставленной помехи или неоднозначности идентификации класса распознаваемого ВКО. Уровень помехи характеризуется значением коэффициента сжатия зоны обнаружения РЛК, который задается нормативно (например Ксж≤0,55), который рассчитывается по формуле:
Figure 00000001
Соответственно мощность уровня сигнала помехи на входе приемника РЛМ (Рп) и мощность собственных шумов приемника РЛМ (Рш) определяются следующим образом [3]:
Figure 00000002
где:
РПАП - мощность передатчика помех;
GПАП(β, ε) - коэффициент усиления передающей антенны передатчика помех в направлении на РЛМ;
GПРМ(β, ε) - коэффициент усиления приемной антенны в направлении на передатчик помех;
λ - длина волны;
KR - коэффициент, учитывающий затухание сигнала в атмосфере;
Figure 00000003
- коэффициент, учитывающий влияние подстилающей поверхности на сигнал помехи;
DПАП _ удаление передатчика помех от РЛМ.
Figure 00000004
где:
k=1,38*10-23 Дж/град - постоянная Больцмана;
Т0=293 K - температура Кельвина;
Ш - коэффициент шума приемника;
ΔƒПРМ - ширина полосы пропускания приемного устройства РЛМ.
Неоднозначность отнесения ВКО к тому или иному классу возникает при попадании текущих значений траекторных признаков и сигнальных признаков данного ВКО в области пересечения с другими классами ВКО в пространстве соответствующих признаков.
В режиме МП РЛК за счет свойств переотраженного радиоизлучения появляется возможность «посмотреть» на ВКО с другого ракурса, получить характеристики переотраженной ЭПР, кроме того, без применения сверхширокополосных сигналов при совместной обработке, появляется возможность уменьшения импульсного объема, изначально ограниченного разрешающими способностями по угловым координатам и дальности однопозиционного РЛК, более точно, определить координаты наблюдаемого ВКО и извлечь параметры признаков, необходимые для РРК. Известно, что в существующих технологиях снижения радиолокационной заметности типа «Стеле» уменьшение ЭПР ВКО происходит, в том числе, за счет переотражения зондирующего сигнала в разные стороны, при минимизации отражения в сторону облучения. Таким образом, прием эхосигнала от ВКО возможен в нескольких разнесенных позициях, а если прием будет осуществлять активная ФАР, то возможно создать несколько диаграмм направленности, веерообразно расположенных относительно друг друга в горизонтальной и вертикальной плоскостях (фиг. 1) и перекрывающих все возможные места нахождения ВКО, в том числе в областях пространства, в которых обнаружение активным РЛМ невозможно при РЭП.
Для согласованной работы МП РЛК, реализованного объединенными в единую систему РЛМ МД РЛК, необходимо добавить канал связи между ними, синхронизировать их работу по частоте и времени, для обеспечения совместной когерентной обработки РЛИ. Сама обработка может осуществляться как в аппаратуре активного излучающего зондирующий сигнал РЛМ, так и в аппаратуре принимающего эхосигнал пассивного РЛМ. Далее обобщенная информация о местонахождении наблюдаемого ВКО и принятое решение об идентификации его класса выдается потребителю.
Таким образом, к используемым признакам РРК активного РЛК возможно добавить признаки пассивного РЛМ одного из диапазонов, то есть к работающему в активном режиме МД РЛК (длинноволновому или коротковолновому РЛМ) добавляется информация с удаленного РЛМ соответствующего диапазона длин волн. Данный подход позволит добавить признаки распознавания и увеличить вероятность правильного РРК ВКО, а также уменьшить воздействие прицельной по частоте помехе.
На фиг. 2 представлена структурная схема предлагаемого устройства со следующими обозначениями:
1 - блок обработки радиолокационной информации (БО);
2 - вычислитель вертикальной составляющей скорости (ВВСС);
3 - вычислитель трассовой скорости (ВТС);
4 - вычислитель частотного признака распознавания (ВЧПР);
5 - вычислитель ЭПР (ВЭПР);
6 - классификатор первого уровня (КПУ);
7 - классификатор второго уровня (КВУ);
8 - блок усреднения частотного признака распознавания (БУЧПР);
9 - устройство выбора воздушных объектов (УВВО);
10 - устройство выбора рабочих частот (УВРЧ);
11 - блок усреднения ЭПР (БУЭПР);
12 - вычислитель продольного размера (ВПР);
13 - параметрический классификатор (ПК);
14 - блок расчета коэффициента сжатия (БРКС);
15 - блок синхронизации (БС);
16 - блок канала связи (БКС);
17 - блок совместной обработки информации (БСОИ).
Предлагаемое устройство состоит из блока обработки радиолокационной информации БО 1, вычислителя вертикальной составляющей скорости ВВСС 2, вычислителя трассовой скорости ВТС 3, вычислителя частотного признака распознавания ВЧПР 4 с блоком его усреднения БУЧПР 8, вычислителя ЭПР ВЭПР 5, с блоком его усреднения БУЭПР 9, классификаторов первого и второго уровней КПУ 6 и КВУ 7, соответственно, устройства выбора воздушных объектов УВВО 10, устройства выбора рабочих частот УВРЧ 11, вычислителя продольного размера ВПР 12, параметрического классификатора ПК 13, блока расчета коэффициента сжатия БРКС 14, блока синхронизации БС 15, блока канала связи БКС 16 и блока совместной обработки информации БСОИ 17. Первый, второй и третий выходы БО 1 соединены, соответственно, с первым входом, через ВВСС 2 со вторым входом и через ВТС 3 с третьим входом КПУ 6, второй выход ВВСС 2 соединен с первым входом ВТС 3, а выход ЮТУ 6 - с входом КВУ 7, первый и второй выходы КВУ 7 соединены, соответственно, с первым входом ПК 13 и с первым входом УВВО 10, второй вход УВВО 10 соединен с четвертым выходом БО 1, а третий вход - с выходом УВРЧ 11, первый вход которого соединен со вторым выходом УВВО 10, первый выход которого является первым выходом устройства, а второй вход - через последовательно соединенные ВЧПР 4 и БУЧПР 8 с пятым выходом БО 1, а седьмой выход БО 1 через последовательно соединенные ВЭПР 5 и БУЭПР 9 с третьим входом ПК 13, выход которого соединен со вторым входом БСОИ 17. БРКС 14 соединен с первым входом БСОИ 17, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами БС 15 и БКС 16 соответственно, второй выход БС 15 и третий выход БКС 16 соединены с третьим и четвертым входами БСОИ 17 соответственно. Первый выход БС 15 соединен со вторым входом БО 1. БС 15 и БКС 16 соединены друг с другом взаимообратной связью. БКС 16 через второй выход и третий вход соединяется с БКС 16 РЛК находящегося на другой позиции. Третий выход БСОИ 17 является выходом на потребителя.
При этом, БО выполнен с дополнительной возможностью обобщенной (от двух модулей и более) вторичной обработки радиолокационной информации и расчета приоритета трассы на основе данных о результатах государственного опознавания ВКО, его дальности и скорости полета.
На вход БО 1 поступает информация об обнаруженных модулями РЛМ метрового и дециметрового (сантиметрового) диапазона длин волн эхосигналах ВКО, содержащая дальность, азимут, угол места и амплитуду эхосигналов на каждой частоте зондирования, а также информация о госпринадлежности ВКО. БО 1 осуществляет пересчет координат в прямоугольную систему, завязку трассы по ВКО, привязку обнаруженных эхосигналов к существующим трассам, измеряет скорость ВКО по обобщенным от двух модулей координатам х и у (Vx, Vy) и его высоту, а также осуществляет расчет приоритета трассы. Полученные от приемников РЛМ амплитуды эхосигналов на каждой частоте зондирования БО 1 ретранслирует на вычислитель частотного признака распознавания ВЧПР 4, на вычислитель ЭПР ВКО ВЭПР 5 и на вычислитель продольного размера ВПР 12.
Данные о высоте ВКО, рассчитанные по измеренному дециметровым (сантиметровым) модулем углу места, с первого выхода БО 1 поступают на первый вход классификатора первого уровня КПУ 6, а со второго выхода БО 1 - на вход вычислителя ВВСС 2, в котором определяется значение вертикальной составляющей скорости по формуле:
Figure 00000005
Значение вертикальной составляющей скорости подается на второй вход КПУ 6 и на первый вход ВТС 3, на вход которого с третьего выхода БО 1 поступают значения горизонтальных составляющих скоростей Vx, Vy..
В ВТС 3 вычисляется значение трассовой скорости ВКО по формуле:
Figure 00000006
Далее VTi подается на третий вход КПУ 6, в котором осуществляется сопоставление информации о высоте ВКО, его вертикальной составляющей скорости и трассовой скорости с априорно заданной информацией о возможных значениях этих признаков для каждого класса цели. Априорная информация закладывается в КПУ 6 в виде координат точек плоскостей «трассовая скорость - высота», и «вертикальная составляющая скорости - высота», ограничивающих области возможных значений этих признаков для каждого класса ВКО. КПУ 6 оценивает попадание точки плоскостей «трассовая скорость - высота», и «вертикальная составляющая скорости -высота» с текущими вертикальной составляющей скорости, трассовой скоростью и высотой полета ВКО в области возможных значений соответствующих плоскостей для каждого из распознаваемых классов ВКО. Таким образом, классификатор первого уровня осуществляет предварительное распознавание класса ВКО по траекторным признакам.
Результаты, полученные в КПУ 6, поступают на классификатор второго уровня КВУ 7, где применяется корректор по большинству, использующий алгоритм обобщенного голосования [4, стр. 26]. На данном этапе принимается предварительное решение о принадлежности ВКО к определенному классу, если его можно распознать по траекторным признакам, или о принадлежности ВКО группе классов, распознавание внутри которой будет осуществляться по сигнальным признакам: продольному размеру и усредненной ЭПР.
ЭПР ВКО оценивается на основе поступающих с выхода 7 БО 1 данных о дальности и угле места цели, амплитуде ее эхосигнала и априорной зависимости дальности цели с ЭПР 1 м2 от угла места [5].
Для оценки продольного размера может быть использован способ, разработанный профессором Я.Д. Ширманом, заключающийся в облучении цели многочастотным сигналом с последующим анализом полученного частотного портрета цели. Частотный портрет представляет собой зависимость ЭПР цели от частоты зондирующего сигнала [4]. Для определения продольного размера ВКО при некогерентном многочастотном зондировании с поимпульсной перестройкой частоты РЛМ обычно применяется метод измерения интервала между частотами.
Продольный размер вычисляется на основе анализа поступающих с выхода 5 БО 1 амплитуд эхосигналов целей на каждой частоте, получаемых при многочастотном зондировании.
Как известно, одним из наиболее распространенных и простых в реализации способов радиолокационного определения продольного размера ВКО является метод, при котором РЛМ излучает многочастотный сигнал [4], перестраивая частоту зондирования сигнала от импульса к импульсу по заранее заданному периодическому закону. Расстояние между частотами при этом определяет наибольший однозначно измеряемый продольный размер ВКО и рассчитывается в соответствии с теоремой Котельникова по формуле:
Figure 00000007
где:
Lmax - наибольший, однозначно измеряемый продольный размер ВКО;
с - скорость распространения электромагнитных волн.
Требуемый для измерения наименьший продольный размер ВКО определяет диапазон частотной перестройки РЛМ при излучении многочастотного зондирующего сигнала определяется по формуле:
Figure 00000008
где Lmin - наименьший, однозначно измеряемый продольный размер ВКО.
Необходимое для измерения продольного размера количество излучаемых частот определяется формулой:
Figure 00000009
Таким образом, для однозначного радиолокационного измерения целей в наиболее распространенном диапазоне продольных размеров от 4 м (соответствует авиационным ракетам) до 50 м (соответствует крупноразмерным самолетам) необходимо излучение и прием сигнала на 26 частотах, что реализуемо.
Построение многодиапазонных радиолокационных комплексов с двухэтапным измерением продольного размера ВКО позволяет уменьшить на это временные затраты и повысить точность измерений. Причем наибольших рубежей выдачи информации о классе цели и вероятностей правильного распознавания возможно добиться в двухдиапазонных РЛК метрово-дециметровых или метрово-сантиметровых длин волн. В таких радиолокационных комплексах обнаружение и сопровождение воздушных объектов осуществляется радиолокационным модулем метрового диапазона длин волн. Большие значения ЭПР в этом диапазоне обеспечивают большие дальности обнаружения целей особенно малозаметных. При реализации зондирования в этом модуле на двух частотах с поимпульсной перестройкой частоты осуществляется грубая оценка продольного размера посредством вычисления и усреднения частотного признака распознавания: малоразмерный воздушный объект - продольный размер от 4 до 12 м, среднеразмерный воздушный объект - продольный размер от 12 до 25 м или крупноразмерный воздушный объект - продольный размер от 26 до 50 м. Эти операции реализуются в ВЧПР 4 и БУЧПР 8, соответственно.
Грубая оценка продольного размера позволяет выбрать оптимальный диапазон рабочих частот и шаг по частоте для точного измерения продольного размера в РЛМ коротковолнового диапазона длин волн с АФАР и двумерным электронным сканированием, осуществляющей длительный контакт с целью в режиме остановленного на воздушном объекте луча. Так, для малоразмерной цели выбирается большой диапазон перестройки по частоте с крупным шагом изменения частоты, а для крупноразмерной цели, наоборот, - небольшой диапазон перестройки по частоте с мелким шагом по частоте. В обоих случаях количество частот, используемых для точного измерения продольного размера, и, соответственно, затрачиваемое на это время, будут существенно уменьшены. Возникающая экономия временных ресурсов позволяет распознавать большее количество воздушно-космических объектов в течение одного обзора, либо позволяет использовать сэкономленное время для реализации других специальных режимов, улучшающих качество радиолокационной информации. При этом, за счет точного измерения продольного размера на одном обзоре обеспечиваются большие рубежи распознавания классов ВКО.
Значения расстояния между частотами, диапазона частот и их количества для точного измерения продольного размера малоразмерного, среднеразмерного и крупноразмерного ВКО приведены в таблице 1.
Figure 00000010
Выбор коротковолновой (дециметрового или сантиметрового диапазона длин волн) РЛМ для точного измерения продольного размера обусловлен возможностью формирования в ней узких диаграмм направленности антенны, как в азимутальной, так и в угломестной плоскостях, что позволяет минимизировать время контакта с воздушным объектом при фиксированном среднем отношении сигнал-шум. Кроме того, РЛМ дециметрового и сантиметрового диапазонов длин волн обеспечивают большие точности измерения траекторных признаков распознавания по сравнению с РЛМ метрового диапазона.
Предварительный выбор класса целей для точного измерения продольного размера осуществляется в УВВО 10, на основе информации о распознанных классах и группах классов, поступающей с КВУ 7, а также на основе значения приоритета ВКО, поступающего с четвертого выхода БО 1. Это позволяет измерять продольный размер ВКО, нераспознающихся по траекторным признакам, а также наиболее приоритетных целей, в случае недостатка производительности РЛМ.
Амплитуды эхосигналов ВКО, полученные при зондировании на оптимизированных частотах РЛМ дециметрового или сантиметрового диапазона длин волн поступают в БО 1 и транслируются с его шестого выхода на устройство вычисления продольного размера ВПР 12.
На первый вход параметрического классификатора ПК 13 поступают результаты обобщенного голосования с блока КВУ 7, на второй вход поступает вычисленный продольный размер, на третий вход данные об усредненной ЭПР ВКО с блока БУЭПР 9. В ПК 13 принимается решение о классе ВКО с учетом сигнальных признаков и выдается на БСОИ 17. Здесь БСОИ 17 выполняет функцию управления всем комплексом и может конструктивно располагаться в одном из модулей МД РЛК. При однозначной идентификации класса обнаруженного ВКО информация сразу выдается на потребителя.
Параметры КПУ 6, КВУ 7 и ПК 13 выбираются в соответствии с априорными распределениями признаков распознавания классов ВКО, а также исходя из ошибок измерения признаков и требований к вероятности правильного распознавания классов ВКО.
При попадании полученных значений сигнальных признаков и траекторных признаков наблюдаемого ВКО в области пересечения признаков нескольких классов, процедуру однозначного распознавания однопозиционным РЖ осуществить невозможно. В таком случае, со второго выхода БСОИ 17 через БКС 16 выдается команда на РЖ, находящийся на другой позиции, о необходимости приема отраженного от ВКО сигнала от соответствующей дискреты дальности, а для возможности совместной работы с первого выхода БСОИ 17 через БС 15 и БКС 16 осуществляется синхронизация. Для правильной синхронизации достаточно передавать время запуска зондирующего сигнала, его несущую частоту, начальную фазу и направление зондирования.
На другой позиции поступившая по каналу связи информация на БКС 17 проходит на БС 15 для синхронизации и на БСОИ 17 для выработки управляющих команд. Прием сигнала осуществляет РЛМ соответствующего диапазона длин волн, а при необходимости и возможности РЛМ обоих диапазонов. Коротковолновый РЛМ с возможностью остановленного луча на ВКО позволяет осуществить когерентное накопление сигнала и повысить информативность признаков распознавания. Преимуществами РЛМ длинноволнового диапазона волн являются прием эхосигнала с более высоким значением ЭПР ВКО и возможность обнаружения самолетов использующих технологию «Стеле».
В случае воздействия РЭП максимальная дальность ведения воздушной разведки DMAX(β, ε) в секторе воздействия помехи уменьшится до
Figure 00000011
в зависимости от коэффициента сжатия, что видно из формулы:
Figure 00000012
В блоке БРКС 14 рассчитывается коэффициент сжатия и подается на первый вход блока БСОИ 17, где сравнивается с нормативно заданным пороговым значением, и при превышении которого эффективность однопозиционного РЛК будет считаться недостаточной. В БСОИ 17 вырабатывается команда с предоставлением уровня помехи и его направлением и через БКС 16 и радиоканал передается на другую позицию. На другой позиции информация через БКС 16 поступает на БСОИ 17, где с учетом уровня подавления вырабатывается команда о необходимом количестве формирования приемных диаграмм направленности и с выхода 1 через БС 15 подается на БО 1. Веерообразное формирование приемным модулем диаграмм направленности позволяет осуществлять наблюдение ВКО в области пространства изначально ограниченного воздействием РЭП, с возможностью дальнейшей идентификации их класса.
Окончательное решение о классе наблюдаемого ВКО формируется на основании совместной обработки в БСОИ 17 и выдается на потребителя. Причем итоговое решение принимается как на первой так и на второй позиции, в зависимости от выбора ведущего РЛК.
Сигнальные признаки распознавания используются в предлагаемом устройстве для увеличения вероятности правильного распознавания наиболее важных классов обнаруженных целей, таких как самолеты тактической и стратегической авиации, а также ложных целей, многопозиционные свойства полученного МД МП РЛК могут быть использованы для повышения точности определения местоположения ВКО, распознавания строев и повышения вероятности РРК данного объекта, а также возможности проведения данных процедур при воздействии РЭП.
Таким образом, получить технический результат, а именно повысить вероятность РРК ВКО при сохранении дальности его обнаружения в условиях РЭП, возможно за счет объединения в МД МП РЛК радиолокационных модулей различного диапазона волн и добавления в прототип БРКС, БС, БКС и БСОИ с новыми связями, при этом добавление в существующий алгоритм распознавания процедуры определения класса ВКО за счет использования пространственного радиолокационного портрета технически реализуемо.
Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, так как основано на известных технологиях адаптивного взаимодействия радиоэлектронной техники и предназначено для РРК ВКО в МД МП РЛК.
Список литературы
1. Патент РФ №2665032 С2, МПК G01S 13/52 «Устройство распознавания воздушно-космических объектов в двухдиапазонных радиолокационных комплексах с активными фазированными антенными решетками (АФАР)», опубл. 27.08.2018 г.
2. Патент РФ №2646847 С2, МПК G01S 13/02 «Способ обзора пространства радиолокационными станциями с фазированными антенными решетками», опубл. 12.03.2018 г.
3. Ю.М. Перунов, К.И. Фомичев, Л.М. Юдин. Радиоэлектронное подавление информационных каналов систем управления оружием. М., «Радиотехника», 2003, с. 46.
4. Ширман А.Д. и др. «Методы радиолокационного распознавания и их моделирование». Зарубежная радиоэлектроника, 1996, №11.
5. Сколник М. Справочник по радиолокации, том 1. М.: «Советское радио», 1976, стр. 356-395.

Claims (1)

  1. Устройство радиолокационного распознавания классов воздушно-космических объектов в многодиапазонном многопозиционном радиолокационном комплексе (РЛК) с фазированными антенными решетками, содержащее блок обработки радиолокационной информации (БО), вычислитель вертикальной составляющей скорости (ВВСС), вычислитель трассовой скорости (ВТС), вычислитель частотного признака распознавания (ВЧПР), вычислитель эффективной поверхности рассеяния (ВЭПР), классификатор первого уровня (КПУ), классификатор второго уровня (КВУ), блок усреднения частотного признака (БУЧПР), блок усреднения эффективной поверхности рассеяния (БУЭПР), устройство выбора воздушных объектов (УВВО), устройство выбора рабочих частот (УВРЧ), вычислитель продольного размера (ВПР), параметрический классификатор (ПК), блок расчета коэффициента сжатия (БРКС), блок синхронизации (БС), блок канала связи (БКС) и блок совместной обработки информации (БСОИ), при этом первый, второй и третий выходы БО соединены, соответственно, с первым входом, через ВВСС со вторым входом и через ВТС с третьим входом КПУ, второй выход ВВСС соединен с первым входом ВТС, а выход КПУ соединен со входом КВУ, первый и второй выходы КВУ соединены, соответственно, с первым входом ПК и с первым входом УВВО, второй вход УВВО соединен с четвертым выходом БО, а третий вход соединен с выходом УВРЧ, первый вход которого соединен со вторым выходом УВВО, первый выход которого является первым выходом устройства, а второй вход - через последовательно соединенные ВЧПР и БУЧПР с пятым выходом БО, а седьмой выход БО через последовательно соединенные ВЭПР и БУЭПР с третьим входом ПК, выход которого соединен со вторым входом БСОИ, БРКС соединен с первым входом БСОИ, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами БС и БКС соответственно, второй выход БС и третий выход БКС соединены с третьим и четвертым входами БСОИ соответственно, первый выход БС соединен со вторым входом БО, БС и БКС соединены друг с другом взаимообратной связью, БКС через второй выход и третий вход соединяется с БКС РЛК, находящегося на другой позиции, третий выход БСОИ является выходом на потребителя.
RU2020126397U 2020-08-04 2020-08-04 Устройство радиолокационного распознавания классов воздушно-космических объектов в многодиапазонном многопозиционном радиолокационном комплексе с фазированными антенными решетками RU200233U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020126397U RU200233U1 (ru) 2020-08-04 2020-08-04 Устройство радиолокационного распознавания классов воздушно-космических объектов в многодиапазонном многопозиционном радиолокационном комплексе с фазированными антенными решетками

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020126397U RU200233U1 (ru) 2020-08-04 2020-08-04 Устройство радиолокационного распознавания классов воздушно-космических объектов в многодиапазонном многопозиционном радиолокационном комплексе с фазированными антенными решетками

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU200233U1 true RU200233U1 (ru) 2020-10-13

Family

ID=72882714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020126397U RU200233U1 (ru) 2020-08-04 2020-08-04 Устройство радиолокационного распознавания классов воздушно-космических объектов в многодиапазонном многопозиционном радиолокационном комплексе с фазированными антенными решетками

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU200233U1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113341407A (zh) * 2021-06-02 2021-09-03 中国水产科学研究院南海水产研究所 一种基于雷达探测的渔业捕捞追踪系统及方法
RU2770827C1 (ru) * 2021-05-04 2022-04-22 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") Способ многопозиционной радиолокации
CN116520252A (zh) * 2023-04-03 2023-08-01 中国人民解放军93209部队 一种空中目标智能识别方法与系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2346291C2 (ru) * 2007-04-02 2009-02-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" Многодиапазонный радиолокационный комплекс
RU81580U1 (ru) * 2008-12-17 2009-03-20 Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова Система автоматического распознавания классов и типов воздушных целей
RU2570111C1 (ru) * 2014-11-25 2015-12-10 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" (АО "ФНПЦ "ННИИРТ") Устройство радиолокационного распознавания воздушно-космических объектов
US9297886B1 (en) * 2013-03-12 2016-03-29 Lockheed Martin Corporation Space time adaptive technique for suppression of spaceborne clutter
US9772402B2 (en) * 2014-06-09 2017-09-26 Src, Inc. Multiplatform GMTI radar with adaptive clutter suppression
RU2646847C2 (ru) * 2012-09-24 2018-03-12 Александр Владимирович Демьянов Способ обзора пространства радиолокационными станциями с фазированными антенными решетками
RU2665032C2 (ru) * 2016-10-31 2018-08-27 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" Устройство распознавания воздушно-космических объектов в двухдиапазонных радиолокационных комплексах с активными фазированными антенными решетками (афар)

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2346291C2 (ru) * 2007-04-02 2009-02-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" Многодиапазонный радиолокационный комплекс
RU81580U1 (ru) * 2008-12-17 2009-03-20 Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова Система автоматического распознавания классов и типов воздушных целей
RU2646847C2 (ru) * 2012-09-24 2018-03-12 Александр Владимирович Демьянов Способ обзора пространства радиолокационными станциями с фазированными антенными решетками
US9297886B1 (en) * 2013-03-12 2016-03-29 Lockheed Martin Corporation Space time adaptive technique for suppression of spaceborne clutter
US9772402B2 (en) * 2014-06-09 2017-09-26 Src, Inc. Multiplatform GMTI radar with adaptive clutter suppression
RU2570111C1 (ru) * 2014-11-25 2015-12-10 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" (АО "ФНПЦ "ННИИРТ") Устройство радиолокационного распознавания воздушно-космических объектов
RU2665032C2 (ru) * 2016-10-31 2018-08-27 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" Устройство распознавания воздушно-космических объектов в двухдиапазонных радиолокационных комплексах с активными фазированными антенными решетками (афар)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2770827C1 (ru) * 2021-05-04 2022-04-22 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") Способ многопозиционной радиолокации
CN113341407A (zh) * 2021-06-02 2021-09-03 中国水产科学研究院南海水产研究所 一种基于雷达探测的渔业捕捞追踪系统及方法
CN113341407B (zh) * 2021-06-02 2024-02-06 中国水产科学研究院南海水产研究所 一种基于雷达探测的渔业捕捞追踪系统及方法
CN116520252A (zh) * 2023-04-03 2023-08-01 中国人民解放军93209部队 一种空中目标智能识别方法与系统
CN116520252B (zh) * 2023-04-03 2024-03-15 中国人民解放军93209部队 一种空中目标智能识别方法与系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU200233U1 (ru) Устройство радиолокационного распознавания классов воздушно-космических объектов в многодиапазонном многопозиционном радиолокационном комплексе с фазированными антенными решетками
CN108398677B (zh) 三坐标连续波一维相扫无人机低空目标检测系统
CN104914415A (zh) 基于目标距离像模板匹配的单脉冲雷达相干干扰方法
US10191150B2 (en) High precision radar to track aerial targets
Robertson Practical ESM analysis
CN107607914B (zh) 一种弹载pd体制雷达超低空目标与多径回波建模方法
KR101929512B1 (ko) 밀리미터파 공대지레이다의 각도 정보 융합 기법을 이용한 표적의 타격 각도 예측 장치 및 그 방법
US20240142571A1 (en) Method of radar jamming based on frequency diverse array jammer
Skolnik An introduction and overview of radar
Matuszewski Specific emitter identification
RU2285939C1 (ru) Способ контроля воздушного пространства, облучаемого внешними источниками излучения, и радиолокационная станция для его реализации
RU2665032C2 (ru) Устройство распознавания воздушно-космических объектов в двухдиапазонных радиолокационных комплексах с активными фазированными антенными решетками (афар)
CN113985376B (zh) 一种雷达综合显控激励系统
RU2139553C1 (ru) Многополяризационный способ распознавания воздушных целей
Matuszewski Jamming efficiency of land-based radars by the airborne jammers
RU2646847C2 (ru) Способ обзора пространства радиолокационными станциями с фазированными антенными решетками
Shoykhetbrod et al. A scanning FMCW-radar system for the detection of fast moving objects
Ruban et al. Assessing the detection zones of radar stations with the additional use of radiation from external sources
CN113805169B (zh) 空间目标低功耗小卫星雷达搜索与跟踪方法
CN114046690A (zh) 一种精准打击的低空拒止系统及方法
RU2741057C1 (ru) Способ радиолокационного распознавания классов воздушно-космических объектов для многодиапазонного разнесенного радиолокационного комплекса с фазированными антенными решетками
RU2444753C1 (ru) Способ радиоконтроля воздушных объектов
RU2444756C1 (ru) Способ обнаружения и локализации воздушных объектов
RU200828U1 (ru) Устройство радиолокационного распознавания классов воздушно-космических объектов в многодиапазонном радиолокационном комплексе с фазированными антенными решетками
RU2586819C9 (ru) Способ поражения цели-постановщика когерентных помех ракетами с активными радиолокационными головками самонаведения

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20201117