RU2013131637A - POLARIZATION-MODULATION METHOD OF RADAR RADAR MEASUREMENT ANGLE OF Aircraft Aircraft and device for its implementation - Google Patents

POLARIZATION-MODULATION METHOD OF RADAR RADAR MEASUREMENT ANGLE OF Aircraft Aircraft and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2013131637A
RU2013131637A RU2013131637/07A RU2013131637A RU2013131637A RU 2013131637 A RU2013131637 A RU 2013131637A RU 2013131637/07 A RU2013131637/07 A RU 2013131637/07A RU 2013131637 A RU2013131637 A RU 2013131637A RU 2013131637 A RU2013131637 A RU 2013131637A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polarization
aircraft
output
radar
anisotropic
Prior art date
Application number
RU2013131637/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2537384C1 (en
Inventor
Владимир Леонидович Гулько
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники"
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 бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники"
Priority to RU2013131637/07A priority Critical patent/RU2537384C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2537384C1 publication Critical patent/RU2537384C1/en
Publication of RU2013131637A publication Critical patent/RU2013131637A/en

Links

Abstract

1. Поляризационно-модуляционный способ радиолокационного измерения угла крена летательного аппарата при его движении на пассивный радиолокационный отражатель электромагнитных волн, отличающийся тем, что в точке с известными координатами располагают пассивный поляризационно-анизотропный радиолокационный отражатель электромагнитных волн с горизонтальной линейной собственной поляризацией совпадающей с горизонтальной плоскостью, с борта летательного аппарата облучают пассивный поляризационно-анизотропный радиолокационный отражатель линейно поляризованной электромагнитной волной, плоскость поляризации которой вращается с частотой Ω, на борту летательного аппарата принимают отраженную поляризационно-анизотропным радиолокационным отражателем электромагнитную волну, поляризация которой совпадает с поляризацией излученной электромагнитной волны, выделяют из принятого сигнала, в линейном ортогональном поляризационном базисе, единичные орты которого совпадают с поперечной и вертикальной осями летательного аппарата, горизонтально линейно поляризованную компоненту, определяют амплитуду выходного сигнала приемника, имеющего логарифмическую амплитудную характеристику и линейный детектор,,где С - постоянная величина, учитывающая потенциал передатчика, расстояние от передатчика до поляризационно-анизотропного радиолокационного отражателя и обратно, его эффективную площадь рассеяния (ЭПР) и чувствительность приемника, выделяют из выходного сигнала логарифмического приемника спектральную составляющую на частоте 2Ω, измеряют ее фазу φотносительно удвоенного углового положения плоскости по1. The polarization-modulation method of radar measurement of the roll angle of the aircraft during its movement on a passive radar reflector of electromagnetic waves, characterized in that at a point with known coordinates have a passive polarization-anisotropic radar reflector of electromagnetic waves with a horizontal linear intrinsic polarization coinciding with the horizontal plane, passive polarization-anisotropic radar reflection is irradiated from the aircraft A linearly polarized electromagnetic wave, the plane of polarization of which rotates with frequency Ω, receives an electromagnetic wave reflected by a polarization-anisotropic radar reflector, the polarization of which coincides with the polarization of the radiated electromagnetic wave, from the received signal, in a linear orthogonal polarizing basis, single unit vectors which coincide with the transverse and vertical axes of the aircraft, horizontally linearly polarized the component, determine the amplitude of the output signal of the receiver having a logarithmic amplitude characteristic and a linear detector, where C is a constant taking into account the potential of the transmitter, the distance from the transmitter to the polarization-anisotropic radar reflector and vice versa, its effective scattering area (EPR) and receiver sensitivity, the spectral component is extracted from the output signal of the logarithmic receiver at a frequency of 2Ω, its phase φ is measured relative to the doubled angular position of the plane along

Claims (2)

1. Поляризационно-модуляционный способ радиолокационного измерения угла крена летательного аппарата при его движении на пассивный радиолокационный отражатель электромагнитных волн, отличающийся тем, что в точке с известными координатами располагают пассивный поляризационно-анизотропный радиолокационный отражатель электромагнитных волн с горизонтальной линейной собственной поляризацией совпадающей с горизонтальной плоскостью, с борта летательного аппарата облучают пассивный поляризационно-анизотропный радиолокационный отражатель линейно поляризованной электромагнитной волной, плоскость поляризации которой вращается с частотой Ω, на борту летательного аппарата принимают отраженную поляризационно-анизотропным радиолокационным отражателем электромагнитную волну, поляризация которой совпадает с поляризацией излученной электромагнитной волны, выделяют из принятого сигнала, в линейном ортогональном поляризационном базисе, единичные орты которого совпадают с поперечной и вертикальной осями летательного аппарата, горизонтально линейно поляризованную компоненту, определяют амплитуду выходного сигнала приемника, имеющего логарифмическую амплитудную характеристику и линейный детектор,1. The polarization-modulation method of radar measurement of the roll angle of the aircraft during its movement on a passive radar reflector of electromagnetic waves, characterized in that at a point with known coordinates have a passive polarization-anisotropic radar reflector of electromagnetic waves with a horizontal linear intrinsic polarization coinciding with the horizontal plane, passive polarization-anisotropic radar reflection is irradiated from the aircraft A linearly polarized electromagnetic wave, the plane of polarization of which rotates with frequency Ω, receives an electromagnetic wave reflected by a polarization-anisotropic radar reflector, the polarization of which coincides with the polarization of the radiated electromagnetic wave, from the received signal, in a linear orthogonal polarizing basis, single unit vectors which coincide with the transverse and vertical axes of the aircraft, horizontally linearly polarized Ponent, determine the amplitude of the output signal of the receiver having a logarithmic amplitude characteristic and a linear detector, E в ы х ( Ω t ) = lg C + lg 1 2 [ 1 + cos ( 2 Ω t ± 2 γ ) ]
Figure 00000001
,
E at s x ( Ω t ) = lg C + lg one 2 [ one + cos ( 2 Ω t ± 2 γ ) ]
Figure 00000001
,
где С - постоянная величина, учитывающая потенциал передатчика, расстояние от передатчика до поляризационно-анизотропного радиолокационного отражателя и обратно, его эффективную площадь рассеяния (ЭПР) и чувствительность приемника, выделяют из выходного сигнала логарифмического приемника спектральную составляющую на частоте 2Ω, измеряют ее фазу φ относительно удвоенного углового положения плоскости поляризации излученной электромагнитной волны и определяют угол крена γ летательного аппарата между поперечной осью летательного аппарата и горизонтальной плоскостью по формуле:where C is a constant taking into account the potential of the transmitter, the distance from the transmitter to the polarization-anisotropic radar reflector and vice versa, its effective scattering area (EPR) and the sensitivity of the receiver, the spectral component at a frequency of 2Ω is extracted from the output signal of the logarithmic receiver, its phase φ 2Ω is measured relative to the doubled angular position of the plane of polarization of the emitted electromagnetic wave and determine the angle of heel γ of the aircraft between the transverse axis of the aircraft parata and the horizontal plane according to the formula: γ [ р а д . ] = ± ϕ 2 Ω 2 [ р а д ]
Figure 00000002
,
γ [ R but d . ] = ± ϕ 2 Ω 2 [ R but d ]
Figure 00000002
,
где φ - фаза спектральной составляющей на частоте 2Ω (в радианах),where φ is the phase of the spectral component at a frequency of 2Ω (in radians), +γ - положительный угол крена, когда правое крыло летательного аппарата, или его поперечная ось находится ниже горизонтальной плоскости,+ γ is the positive angle of heel when the right wing of the aircraft, or its transverse axis is below the horizontal plane, -γ - отрицательный угол крена, когда правое крыло летательного аппарата, или его поперечная ось находится выше горизонтальной плоскости.-γ is the negative angle of heel when the right wing of the aircraft, or its transverse axis is above the horizontal plane.
2. Устройство для измерения угла крена летательного аппарата, отличающееся тем, что в точке с известными координатами располагается поляризационно-анизотропный пассивный радиолокационный отражатель электромагнитных волн с горизонтальной линейной собственной поляризацией, выполненный в виде трехгранного уголкового отражателя, состоящего из трех плоских взаимоперпендикулярных металлических или металлизированных треугольных граней одинаковых размеров значительно превышающих длину волны λ=3.2 см, в раскрыв которого помещена вертикально ориентированная поляризационная решетка из круглых параллельных металлических стержней (или проволок) с шагом А=5 мм и диаметром В=0.64 мм и расположенные на борту летательного аппарата последовательно соединенные синхронизатор, передатчик, антенный переключатель, линейный поляризатор, выполненный в виде перехода с прямоугольного волновода на круглый волновод, вращатель плоскости поляризации с частотой Ω, выполненный в виде секции круглого волновода с вмонтированной в нее полуволновой фазовой пластиной λ/2, вращающейся с частотой Ω1=Ω/2 и антенну, при этом секция круглого волновода механически связана с помощью шестерной зубчатой передачи 1:1 с валом ротора синхронного шагового микродвигателя и датчиком углового положения полуволновой фазовой пластины, выполненного в виде сельсина, ось которого механически связана с помощью шестерной передачи с валом ротора синхронного шагового микродвигателя, при этом управляющий вход синхронного шагового микродвигателя подключен к выходу задающего генератора, а сигнальный выход датчика углового положения полуволновой фазовой пластины подключен к входу балансного детектора, а его выход подключен к входу блока формирования опорного сигнала, второй выход антенного переключателя подключен к последовательно соединенным логарифмическому приемнику и временному селектору, выполненного в виде управляемого ключа, выход синхронизатора подключен также к первому входу следящего измерителя дальности, выход временного селектора одновременно подключен к второму входу следящего измерителя дальности, к входу блока автоматической регулировки усиления и к последовательно соединенным пиковому детектору и полосовому фильтру, при этом выход следящего измерителя дальности подключен к управляющему входу временного селектора, выход блока автоматической регулировки усиления подключен к управляющему входу логарифмического приемника, а выход полосового фильтра подключен к первому входу фазового детектора, а его второй вход подключен к выходу блока формирования опорного сигнала, а выход фазового детектора подключен к входу индикатора, шкала которого проградуирована в градусах угла крена летательного аппарата, причем центральная частота полосового фильтра и частота опорного сигнала равны удвоенной частоте вращения плоскости поляризации, а собственная поляризация линейного поляризатора линейная горизонтальная и совпадает с поперечной осью летательного аппарата. 2. A device for measuring the roll angle of an aircraft, characterized in that at a point with known coordinates there is a polarization-anisotropic passive radar reflector of electromagnetic waves with horizontal linear intrinsic polarization, made in the form of a trihedral angular reflector, consisting of three planar mutually perpendicular metal or metallized triangular faces of equal sizes significantly exceeding the wavelength λ = 3.2 cm, in the opening of which the vertical A newly oriented polarization array made of round parallel metal rods (or wires) with a pitch of A = 5 mm and a diameter of B = 0.64 mm and sequentially connected synchronizer, transmitter, antenna switch, linear polarizer arranged on board an aircraft, made in the form of a transition from a rectangular waveguide on a circular waveguide, a polarization plane rotator with a frequency of Ω, made in the form of a section of a circular waveguide with a half-wave plate λ / 2 mounted therein, rotating with a frequency of Ω 1 = Ω / 2 and the antenna, while the circular waveguide section is mechanically connected using a gear 1: 1 gear with the rotor shaft of a synchronous stepless micromotor and the angular position sensor of a half-wave phase plate made in the form of a selsyn, the axis of which is mechanically connected using a gear with the rotor shaft of the synchronous stepper micromotor, while the control input of the synchronous stepper micromotor is connected to the output of the master oscillator, and the signal output of the angular position sensor is half-wave phase the plate is connected to the input of the balanced detector, and its output is connected to the input of the reference signal generating unit, the second output of the antenna switch is connected to a logarithmic receiver and a temporary selector made in the form of a controlled key, the synchronizer output is also connected to the first input of the tracking range meter, the output the time selector is simultaneously connected to the second input of the tracking range meter, to the input of the automatic gain control unit and to the follower but connected to a peak detector and a bandpass filter, while the output of the tracking range meter is connected to the control input of the time selector, the output of the automatic gain control unit is connected to the control input of the logarithmic receiver, and the output of the bandpass filter is connected to the first input of the phase detector, and its second input is connected to the output of the reference signal generating unit, and the output of the phase detector is connected to the indicator input, the scale of which is calibrated in degrees of the roll angle of the aircraft ata, wherein the center frequency of bandpass filter and a reference signal frequency equal to twice the frequency of rotation of the polarization plane, and the intrinsic polarization of the linear polarizer linear horizontal and coincides with the transverse axis of the aircraft.
RU2013131637/07A 2013-07-09 2013-07-09 Polarisation-modulation method of radar measurement of roll angle of airborne vehicle, and device for its implementation RU2537384C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013131637/07A RU2537384C1 (en) 2013-07-09 2013-07-09 Polarisation-modulation method of radar measurement of roll angle of airborne vehicle, and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013131637/07A RU2537384C1 (en) 2013-07-09 2013-07-09 Polarisation-modulation method of radar measurement of roll angle of airborne vehicle, and device for its implementation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2537384C1 RU2537384C1 (en) 2015-01-10
RU2013131637A true RU2013131637A (en) 2015-01-20

Family

ID=53280570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013131637/07A RU2537384C1 (en) 2013-07-09 2013-07-09 Polarisation-modulation method of radar measurement of roll angle of airborne vehicle, and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2537384C1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2745836C1 (en) * 2020-08-10 2021-04-01 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» Polarization-modulating radio washing system for measuring aircraft roll angle

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2139553C1 (en) * 1998-02-23 1999-10-10 Военная академия противовоздушной обороны сухопутных войск Российской Федерации Multipolarization method for identification of air targets
RU2191351C1 (en) * 2001-10-22 2002-10-20 ФГУП "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" Reading gyrostabilization system
RU2207613C1 (en) * 2002-03-15 2003-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Гранит" Airborne equipment of control systems of drone
FR2875916B1 (en) * 2004-09-28 2015-06-26 Eurocopter France METHOD AND DEVICE FOR AIDING THE STEERING OF A ROTATING SAILBOAT AIRCRAFT IN THE VICINITY OF A POSITION OR TAKE-OFF POINT
US7894948B2 (en) * 2007-11-01 2011-02-22 L-3 Communications Integrated Systems L.P. Systems and methods for coordination of entities and/or communicating location information
RU2475863C1 (en) * 2011-08-04 2013-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ГОУ ВПО ТУСУР) Method of measuring banking angle of aircraft and apparatus for realising said method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2537384C1 (en) 2015-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10067226B2 (en) Detection of objects
CN107202942B (en) A kind of free-space Method dielectric constant measurement system and measurement method that polarization grid are added
CN107782694A (en) Terahertz time-domain spectroscopy complete polarization electromagnetic scattering measuring system and acquisition methods
US2837738A (en) Passive range measuring device
US8103604B2 (en) Remote detection and measurement of objects
BR112016030840B1 (en) PORTABLE SCANNER SYSTEM
EP2705350A1 (en) Remote measurement of shallow depths in semi-transparent media
Atayants et al. Precision FMCW short-range radar for industrial applications
CN109556503A (en) THz clock synchronization frequency modulation continuous wave nondestructive thickness measuring detection system
RU2009140912A (en) METHOD AND SYSTEM OF RADAR SURVEYING OF EARTH
RU2013131637A (en) POLARIZATION-MODULATION METHOD OF RADAR RADAR MEASUREMENT ANGLE OF Aircraft Aircraft and device for its implementation
RU2012133593A (en) METHOD FOR MEASURING AN ANGLE OF AN Aircraft ROLL AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
CN102012361A (en) Reflection type terahertz spectrum analysis method for eliminating phase error
CN203909298U (en) Electro-optic double-modulation polarized light laser rangefinder
RU2012152680A (en) METHOD FOR MEASURING AN ANGLE OF AN Aircraft PITCH AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2352952C1 (en) Single-antenna measuring gauge of polarised matrix
RU2745836C1 (en) Polarization-modulating radio washing system for measuring aircraft roll angle
RU2416108C1 (en) Method for complex target location
Gulko et al. Radar Method for Determining the Roll Angle of an Aircraft
RU2485538C1 (en) Method to measure roll angle of mobile object and device for its realisation
RU2475862C1 (en) Method of measuring banking angle of aircraft and apparatus for realising said method
JP7290828B2 (en) Measuring device and measuring method
RU2011141232A (en) METHOD FOR MEASURING ANGLE OF A ROLLING OBJECT ANGLE AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2012101358A (en) METHOD FOR MEASURING AN EFFECTIVE AREA OF SCATTERING OF OBJECTS AND A MULTI-POSITION RADAR-RADAR MEASURING COMPLEX FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2413252C1 (en) Gravitational wave detector

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160710