RU2128846C1 - Method for detection of parameters of ground obstacles for low-level aircraft flights - Google Patents
Method for detection of parameters of ground obstacles for low-level aircraft flights Download PDFInfo
- Publication number
- RU2128846C1 RU2128846C1 RU97112001A RU97112001A RU2128846C1 RU 2128846 C1 RU2128846 C1 RU 2128846C1 RU 97112001 A RU97112001 A RU 97112001A RU 97112001 A RU97112001 A RU 97112001A RU 2128846 C1 RU2128846 C1 RU 2128846C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- doppler
- ground
- obstacle
- aircraft
- height
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для определения параметров наземных препятствий (удаления, азимута, высоты) с помощью радиолокационных средств, установленных на борту летательного аппарата, при полете на малых и предельно малых высотах. The present invention relates to the field of radar and can be used to determine the parameters of ground obstacles (distance, azimuth, altitude) using radar tools installed on board the aircraft, when flying at low and extremely low altitudes.
Существующие экспериментальные образцы бортовых радиолокационных станций (БРЛС) МВП (см. , например, [1]) позволяют осуществить, помимо обнаружения наземных объектов, также оценку параметров наземных радиоконтрастных препятствий без оценки их высоты, что не позволяет оценить степень их опасности полету и прогнозировать высоту их облета на прогнозируемых интервалах времени. Последнее не позволяет прогнозировать траекторию полета ЛА (осуществлять его маловысотный полет) при наличии препятствий на определенный интервал времени, особенно в условиях ограниченной видимости, что особенно важно для решения задачи предупреждения о препятствиях в вертолетной авиации, для беспилотных летательных аппаратов и т.д. Между тем, предупреждение о препятствиях и оценка высоты последних является важным фактором обеспечения безопасности маловысотного полета (МВП), в том числе в режиме полуавтоматического пилотирования ЛА. Existing experimental samples of airborne radar stations (BRLS) of the MVP (see, for example, [1]) make it possible, in addition to detecting ground objects, also to estimate the parameters of ground-based radio-contrast obstacles without estimating their height, which does not allow assessing the degree of their danger to flight and predicting altitude their overflights at predicted time intervals. The latter does not allow predicting the flight path of an aircraft (performing its low-altitude flight) in the presence of obstacles for a certain time interval, especially in conditions of limited visibility, which is especially important for solving the problem of warning about obstacles in helicopter aviation, for unmanned aerial vehicles, etc. Meanwhile, warning about obstacles and assessing the altitude of the latter is an important factor in ensuring the safety of low-altitude flight (MVP), including in the mode of semi-automatic piloting of an aircraft.
Известна БРЛС [2], использующая способ доплеровского обужения луча (ДОЛ) [3] для оценки угловых координат и удаления наземных целей с помощью гребенки узкополосных доплеровских фильтров. Сущность этого способа заключается в дальномерно-доплеровской обработке информации в БРЛС, при которой угловое положение наземной цели определяется как угловое положение точки пересечения i-й изодопы и j-й изодали, в которой находится наземная цель [3]. При этом изодопы в элементе разрешения по дальности располагаются по линии азимута, а изодали в каждом элементе разрешения по скорости - по линии тангажа (углу места). Тогда процедура оценки азимутального положения цели βi относительно линии полета состоит в решении уравнения (см. фиг. 1):
где Vн -скорость полета носителя в горизонтальной плоскости;
λ - длина волны передатчика БРЛС;
Dj - дальность по i-й изодали;
αij - - угол визирования цели в вертикальной плоскости в направлении i-й изодопы и j-й изодали.Known radar [2], using the method of Doppler beam narrowing (DOL) [3] to estimate the angular coordinates and remove ground targets using a comb of narrow-band Doppler filters. The essence of this method is the rangefinder-Doppler processing of information in radar, in which the angular position of the ground target is defined as the angular position of the intersection point of the i-th isodope and the j-th isodal, in which the ground target is located [3]. In this case, the isodopes in the range resolution element are located along the azimuth line, and the isodopes in each resolution resolution element are along the pitch line (elevation angle). Then the procedure for evaluating the azimuthal position of the target β i relative to the flight line consists in solving the equation (see Fig. 1):
where V n is the flight speed of the carrier in the horizontal plane;
λ is the wavelength of the radar transmitter;
D j - range along the i-th isodal;
α ij - is the angle of sight of the target in a vertical plane in the direction of the i-th isodope and j-th isodal.
Исходя из соотношения (1), процедура оценки угловой координаты наземного радиоконтрастного объекта в угломестной плоскости заключается в выполнении следующих операций: стробировании приемного устройства БРЛС по дальности; оценке доплеровской частоты обнаруженных целей в каждом элементе дальности; оценке угловых координат обнаруженных наземных целей по номеру элемента дальности и доплеровской частоте сигнала в этом элементе. Based on relation (1), the procedure for estimating the angular coordinate of a ground-based radio contrast object in the elevation plane consists in performing the following operations: gating the radar receiver in range; assessment of the Doppler frequency of detected targets in each element of range; estimation of the angular coordinates of detected ground targets by the number of the range element and the Doppler frequency of the signal in this element.
Однако точность описанной в [2[ БРЛС при оценке размеров наземных целей, в том числе препятствий, недостаточно высока для оценки высоты препятствий и определяется также шириной луча сканируемой ДНА БРЛС. При сужении ДНА точность оценки размеров наземных препятствий увеличивается; однако при этом резко возрастает время осмотра зоны, в пределах которой индицируется наличие возможных препятствий и оцениваются их размеры. В силу последнего фактора поставленная задача не решается и в случае использования лазерных дальномеров, угловая расходимость луча которых достигает нескольких угловых минут. При этом возможна достаточно точная оценка угловых координат и дальности до верхней кромки препятствия по линии полета ЛА (до n•1 угл. минут, n•1 м соответственно в благоприятных погодных условиях). Однако время, требуемое для обнаружения наземного препятствия, недопустимо велико, что исключает использование в ЛА лазерных локаторов для решения рассматриваемой задачи. However, the accuracy of the radar described in [2 [radar when assessing the size of ground targets, including obstacles, is not high enough to estimate the height of obstacles and is also determined by the beam width of the radar being scanned. When narrowing the bottom, the accuracy of estimating the size of ground obstacles increases; however, this sharply increases the time of inspection of the zone, within which the presence of possible obstacles is indicated and their size is estimated. By virtue of the latter factor, the problem is not solved in the case of using laser rangefinders, the angular divergence of the beam of which reaches several angular minutes. In this case, a fairly accurate estimate of the angular coordinates and the distance to the upper edge of the obstacle along the flight line of the aircraft is possible (up to n • 1 arc. Minutes, n • 1 m, respectively, in favorable weather conditions). However, the time required to detect a ground obstacle is unacceptably large, which excludes the use of laser locators in LA to solve the problem under consideration.
Следовательно, способ ДОЛ, в классическом своем выражении, позволяя оценивать угловые координаты наземных целей, в том числе и препятствий, и удаление до них не позволяет производить оценку высоты препятствий. Consequently, the DOL method, in its classical expression, allows us to estimate the angular coordinates of ground targets, including obstacles, and removing them does not allow us to estimate the height of obstacles.
Задачей настоящего изобретения является определение параметров препятствий по линии полета летательного аппарата в пределах некоторой зоны ответственности, в том числе и высоты препятствий. The objective of the present invention is to determine the parameters of obstacles along the flight line of the aircraft within a certain area of responsibility, including the height of the obstacles.
Поставленная задача достигается путем формирования "лопатообразной" диаграммы направленности антенны (ДНА) БРЛС в вертикальной (угломестной) плоскости и "игольчатой" - в горизонтальной (азимутальной) плоскости с использованием многоканальной доплеровской обработки сигнала и реализации способа ДОЛ в угломестной плоскости. The problem is achieved by forming a “shovel-shaped radiation pattern of the radar antenna in the vertical (elevation) plane and“ needle ”in the horizontal (azimuthal) plane using multi-channel Doppler signal processing and implementing the DOL method in the elevation plane.
При этом ДНА в горизонтальной плоскости сориентирована так, чтобы ее ось была направлена по линии полета ЛА (или осуществляла сканирование в некотором секторе ±δβ относительно вектора скорости 
При этом расстояние до наземного радиоконтрастного препятствия определяется по номеру канала дальности, в котором произошло его обнаружение, а высота - по количеству доплеровских фильтров, в которых произошло обнаружение препятствия (препятствий), и углу α0, соответствующему ориентации РСН антенны в вертикальной плоскости.In this case, the distance to the ground-based radio-contrast obstacle is determined by the number of the range channel in which it was detected, and the height is determined by the number of Doppler filters in which the obstacle (s) were detected, and the angle α 0 corresponding to the orientation of the RSN antenna in the vertical plane.
На фиг. 1 представлена иллюстрация возможности измерения координат наземных объектов с помощью режима ДОЛ; на фиг. 2 - эффект сужения ДНА при использовании режима ДОЛ; на фиг. 3 - принцип оценки высоты наземных препятствий при использовании режима ДОЛ; на фиг. 4 - частотный спектр отражений в пределах ДНА по углу места (тангажу); на фиг. 5 - структурная схема канала обнаружения и оценки координат наземных объектов; на фиг. 6 и 7 - эффективность предлагаемого изобретения. In FIG. 1 illustrates the possibility of measuring the coordinates of ground objects using the DOL mode; in FIG. 2 - the effect of narrowing the bottom when using the DOL mode; in FIG. 3 - the principle of assessing the height of ground obstacles when using the DOL mode; in FIG. 4 - frequency spectrum of reflections within the BOTTOM in elevation (pitch); in FIG. 5 is a block diagram of a channel for detecting and estimating coordinates of ground objects; in FIG. 6 and 7 - the effectiveness of the invention.
Сущность изобретения состоит в излучении и приеме радиолокационных сигналов с помощью антенны, имеющую "лопатообразную" диаграмму направленности в вертикальной плоскости и игольчатую - в горизонтальной плоскости, ориентированную по направлению вектора скорости полета летательного аппарата, осуществляющую сканирование по азимуту в пределах некоторого углового сектора. Принятый сигнал подвергают дальномерно-доплеровской обработке, например, с помощью стробирования приемника РЛС по дальности и узкополосной доплеровской фильтрации, в результате чего реализуется эффект доплеровского обужения луча в угломестной плоскости. Затем с помощью методов пороговой обработки осуществляют выделение участков доплеровского спектра, соответствующего отражением от наземных объектов в каждом канале дальности, протяженность которых характеризует высоту наземного объекта, например высоту препятствия, а угол отворота антенны на объект - азимут объекта. Удаление до объекта определяется по номеру канала дальности, где произошло его обнаружение. The essence of the invention consists in the emission and reception of radar signals using an antenna having a “spade-shaped” radiation pattern in the vertical plane and needle-shaped in the horizontal plane, oriented in the direction of the aircraft’s flight velocity vector, scanning along the azimuth within a certain angular sector. The received signal is subjected to rangefinder-Doppler processing, for example, by gating the radar receiver in range and narrow-band Doppler filtering, as a result of which the effect of Doppler beam narrowing in the elevation plane is realized. Then, using the threshold processing methods, sections of the Doppler spectrum corresponding to reflection from ground objects in each range channel are selected, the length of which characterizes the height of the ground object, for example, the height of the obstacle, and the angle of the antenna’s turn to the object is the azimuth of the object. The distance to the object is determined by the number of the range channel where it was detected.
Применение доплеровского обужения луча в вертикальной плоскости позволяет искусственно разбить ДНА в вертикальной плоскости на ряд секторов шириной δΘi, каждый из которых соответствует некоторой полосе 
На фиг. 2: Vн - скорость носителя (ЛА); α0 - - положение РСН антенны в вертикальной плоскости.In FIG. 2: V n - carrier speed (LA); α 0 - - the position of the RSN antenna in the vertical plane.
Число таких секторов и их угловой размер определяются полосой ΔFф пропускания доплеровского фильтра, шириной Θ ДНА БРЛС, скоростью Vн полета ЛА, длиной λ волны передатчика БРЛС и т.д.The number of such sectors and their angular size are determined by the bandwidth ΔF f of the transmission of the Doppler filter, the width Θ of the bottom of the radar, the speed V n of the flight of the aircraft, the wavelength of the transmitters of the radar, etc.
Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется фиг. 3. The essence of the invention is illustrated in FIG. 3.
На фиг. 3: h - высота полета ЛА над подстилающей поверхностью; П - радиоконтрастное препятствие высотой H; α0 - - угол визирования ДНА в вертикальной плоскости; Vн -скорость полета ЛА; αв,αн - - углы видимости верхней и нижней кромок препятствия; D - удаление препятствия относительно ЛА;
Соответственно фиг. 3, спектр доплеровских частот в пределах угла Θ, отраженных от подстилающей поверхности, включая препятствие, имеет вид фиг. 4.In FIG. 3: h is the flight height of the aircraft over the underlying surface; P - radio-contrast obstacle of height H; α 0 - is the angle of sight of the bottom in the vertical plane; V n - flight speed of the aircraft; α in, α n - - angles of visibility of the upper and lower edges of the obstacle; D - removal of obstacles relative to the aircraft;
Accordingly, FIG. 3, the spectrum of Doppler frequencies within the angle Θ reflected from the underlying surface, including the obstacle, has the form of FIG. 4.
f∂ min f∂ max - доплеровские частоты, соответствующие положению нижней и верхней кромок луча ДНА шириной Θ; 
Величина Δf∂, исходя из фиг. 3, определяется соотношением
Выражая (2) через известные (или замеряемые) параметры полета ЛА, можно получить;
Тогда высота H препятствия оценивается в соответствии со следующим соотношением:
Т. е. ширина спектра доплеровских частот сигнала, отраженного от препятствия, зависит только от неизвестной величины H высоты препятствия при известных (или измеряемых) параметрах полета ЛА.The value Δf ∂ , based on FIG. 3 is determined by the relation
Expressing (2) through the known (or measured) flight parameters of the aircraft, you can get;
Then the height H of the obstacle is evaluated in accordance with the following ratio:
That is, the width of the spectrum of the Doppler frequencies of the signal reflected from the obstacle depends only on the unknown value H of the height of the obstacle with known (or measured) flight parameters of the aircraft.
Сама величина Δf∂ определяется по выходу адаптивного обнаружителя, основанного, например, на принципе одно- или двухстороннего детектора (например, [4] ), содержащего К доплеровских цифровых фильтров, каждый из которых имеет полосу ΔFф. Количество m подряд следующих фильтров, в которых произошло обнаружение сигнала, прямо пропорционально высоте H препятствия. Случай m=1 соответствует либо одиночной наземной цели, либо препятствию, имеющему небольшую высоту; случай m>1, особенно при малых значениях угла α0, соответствует большой высоте препятствия.The value Δf ∂ itself is determined by the output of an adaptive detector based, for example, on the principle of a one- or two-sided detector (for example, [4]) containing K Doppler digital filters, each of which has a band ΔF f . The number m in a row of the following filters in which the signal was detected is directly proportional to the height H of the obstacle. The case m = 1 corresponds to either a single ground target or an obstacle having a small height; the case m> 1, especially for small values of the angle α 0 , corresponds to a large obstacle height.
Структурная схема радиолокационного канала, позволяющего обнаруживать наземные цели и оценивать их координаты, а также обнаруживать наземные препятствия, оценивать их координаты и высоту, представлена на фиг. 5. The structural diagram of the radar channel, which allows detecting ground targets and estimating their coordinates, as well as detecting ground obstacles, estimating their coordinates and altitude, is presented in FIG. 5.
На фиг. 5 Ф1, Ф2...,Фк - гребенка, состоящая из К узкополосных доплеровских фильтров.In FIG. 5 Ф 1 , Ф 2 ..., Ф к - comb, consisting of K narrow-band Doppler filters.
Сигнал с выхода приемника в каждом канале дальности, охватывающим зону ответственности БРЛС, фильтруется К доплеровскими цифровыми фильтрами (реализуемыми, например, в процессоре ЦОС) с разрешающей способностью 
Величина адаптивного порога изменяется в зависимости от уровня фона отражений от поверхности земли. В результате пороговой обработки выделяется участок (или участки) спектра доплеровских частот, соответствующий отражениям от препятствий, представляющих опасность для полета (случай m>1), или одиночных наземных целей (m=1), находящихся в пределах ширины Θ ДНА БРЛС. Вычислитель H осуществляет фиксацию числа m смежных фильтров Фj...Фj+m+1) (при m>1) и вычисление высоты H препятствия (или препятствий). Вычислитель координат целей реагирует только на ситуации, когда m=1 и производит оценку дальности и угловых координат одиночных целей.The value of the adaptive threshold varies depending on the background level of reflections from the earth's surface. As a result of threshold processing, a section (or sections) of the Doppler frequency spectrum is selected that corresponds to reflections from obstacles that are dangerous for flight (case m> 1) or single ground targets (m = 1) that are within the width Θ of the bottom of the radar. The calculator H fixes the number m of adjacent filters Ф j ... Ф j + m + 1 ) (for m> 1) and calculates the height H of the obstacle (or obstacles). The target coordinate calculator responds only to situations when m = 1 and estimates the range and angular coordinates of single targets.
При достаточно малых значениях ΔFф(~n•10Гц), α0(~10...15o) случаю m=1 соответствует одиночная цель с высотой n•1м.For sufficiently small values of ΔF f (~ n • 10Hz), α 0 (~ 10 ... 15 o ), the case m = 1 corresponds to a single target with a height of n • 1m.
Случаю m≥2. . .3 соответствует препятствие с высотой H порядка n•10 м и более (n=1,2...). Case m≥2. . .3 there corresponds an obstacle with a height H of the order of n • 10 m or more (n = 1,2 ...).
Точность оценки σH высоты препятствия зависит от полосы ΔFф доплеровского фильтра, длины λ волны БРЛС, скорости VН полета ЛА, углов αн, αв визирования препятствия и оценивается в соответствии с соотношением
где 
Where
На фиг. 6 представлена экспериментальная зависимость точности σH/H оценки высоты препятствия в зависимости от дальности D до препятствия, скорости VН полета ЛА, высоты H препятствия для λ = 8,6 мм, ΔFф = 60 Гц и h = 50 м и при трех значениях скорости полета ЛА:
VH=25 м/с (сплошные линии), VH=42 м/с (пунктирные линии):
VH=86м/с (штрихпунктирные линии).In FIG. Figure 6 shows the experimental dependence of the accuracy σH / H of estimating the height of the obstacle depending on the distance D to the obstacle, flight speed V Н of the aircraft, height H of the obstacle for λ = 8.6 mm, ΔF f = 60 Hz and h = 50 m and for three values aircraft flight speed:
V H = 25 m / s (solid lines), V H = 42 m / s (dashed lines):
V H = 86m / s (dash-dotted lines).
Из представленных экспериментальных зависимостей следует, что точность σH/H оценки высоты H препятствия увеличивается с уменьшением дальности D до препятствия, высоты H препятствия, скорости VH ЛА. Полученные результаты соответствуют реальным потребностям при пилотировании ЛА, когда точность оценки высоты H препятствий должна увеличиваться при сближении с препятствием и увеличением скорости сближения с ним.From the presented experimental dependences, it follows that the accuracy σH / H of the estimate of the obstacle height H increases with decreasing the distance D to the obstacle, the obstacle height H, and the aircraft speed V H. The results obtained correspond to the real needs when piloting an aircraft, when the accuracy of estimating the height H of obstacles should increase when approaching an obstacle and increasing the speed of approach with it.
Скачки зависимостей ∂(σH/H)/∂H на фиг. 6 объясняются дискретностью измерения величины Δf∂ гребенкой узкополосных фильтров с полосой каждого ΔFф, когда сигнал, отраженный от вершины препятствия, переходит из одного доплеровского фильтра в соседний с ним. Эти разрывы в значительной степени устраняются использованием совместной обработки информации в смежных фильтрах гребенки, учитывая, что амплитуда сигнала на выходе j-го узкополосного доплеровского фильтра обратно пропорциональна его расстройке относительно сигнала и максимальна, когда полоса j-го фильтра полностью охватывает j-й участок спектра сигнала.The jumps in the dependences ∂ (σH / H) / ∂H in FIG. 6 are explained by the discreteness of measuring Δf ∂ by a comb of narrow-band filters with a band of each ΔF f , when the signal reflected from the top of the obstacle passes from one Doppler filter to the one adjacent to it. These gaps are largely eliminated by using joint processing of information in adjacent comb filters, given that the amplitude of the signal at the output of the jth narrow-band Doppler filter is inversely proportional to its detuning relative to the signal and is maximum when the band of the j-th filter completely covers the j-th portion of the spectrum signal.
С уменьшением ΔFф полосы доплеровского фильтра точность σH/H оценки высоты H препятствия также возрастает. Однако при этом увеличивается требуемое время когерентного накопления сигнала при его обнаружении - с одной стороны; в то же время уменьшается реальное время когерентного накопления сигнала - в силу уменьшения времени нахождения сигнала за такт обработки информации в БРЛС в этом фильтре из-за движения ЛА со скоростью VH. Расчеты и моделирование показали, что полет ЛА в диапазоне скоростей 150...280 км/ч при λ = 8,6 мм оптимальное значение ΔFф составляет величину порядка 30...60 Гц. При этом ЛА за такт обработки (~30...мс) пролетает расстояние около 3... 5 м (для приведенных на фиг. 6 условий), что сопоставимо с приведенными на фиг. 6 значениями σ H/H.With decreasing ΔF f of the Doppler filter band, the accuracy σH / H of the estimate of the obstacle height H also increases. However, this increases the required time of coherent signal accumulation when it is detected - on the one hand; at the same time, the real time of coherent signal accumulation decreases - due to the decrease in the signal residence time per information processing cycle in the radar in this filter due to the movement of the aircraft at a speed of V H. Calculations and simulations showed that the flight of an aircraft in the speed range of 150 ... 280 km / h at λ = 8.6 mm, the optimal value ΔF f is of the order of 30 ... 60 Hz. In this case, the aircraft flies a distance of about 3 ... 5 m per processing cycle (~ 30 ... ms) (for the conditions shown in Fig. 6), which is comparable with those shown in Figs. 6 values of σ H / H.
На фиг. 7 приведены зависимости Δf∂ от дальности для двух значений H - 8 м и 15 м, подтверждающие рост точности оценки высоты H препятствия при уменьшении D для фиксированного значения ΔFф.
Источники информации:
1. James H. Hughen, Arleign B.Baker, Daniel J. Sullivan. Demonstration of a SAR Mode for a Lightweight 35 Ghz MMW Radar. - IEEE Trans., 1994, N 7, p.p. 23-28.In FIG. Figure 7 shows the dependences of Δf ∂ on distance for two values of H - 8 m and 15 m, confirming an increase in the accuracy of estimating the height H of an obstacle with decreasing D for a fixed value ΔF f .
Sources of information:
1. James H. Hughen, Arleign B. Baker, Daniel J. Sullivan. Demonstration of a SAR Mode for a Lightweight 35 Ghz MMW Radar. - IEEE Trans., 1994, N 7, pp 23-28.
2. РЛС с повышенной разрешающей способностью по угловым координатам. - Патент США, N 4903030, МКИ G 01 D 13/72, заявл. 2.07.87., опубл. 20.02.90; НКИ 342/113. 2. Radars with high resolution in angular coordinates. - U.S. Patent No. 4,930,030, MKI G 01 D 13/72, claimed. 2.07.87., Publ. 02.20.90; NKI 342/113.
3. Cherwek R.A. Coherent active seeker guidance, concepts for tactical missiles. - "EASCON' 78" Rec. IEEE Electron and Aerospace Syst. Conven., Arligton. Vo. Sept. 25-27, 1978, New York, N.Y., 1978, p.p. 199-202. 3. Cherwek R.A. Coherent active seeker guidance, concepts for tactical missiles. - "EASCON '78" Rec. IEEE Electron and Aerospace Syst. Conven., Arligton. Vo. Sept. 25-27, 1978, New York, N.Y., 1978, p.p. 199-202.
4. Э.К.Аль-Хусайни. Особенности работы "минимального" и "максимального" детекторов при интегрировании М-импульсов. - ТИИЭР, 1988, том 76, N 6, стр. 101-102. 4. E.K. Al-Husaini. Features of the "minimum" and "maximum" detectors when integrating M-pulses. - TIIER, 1988, Volume 76, N 6, pp. 101-102.
Claims (2)
где Vн - скорость полета летательного аппарата;
λ - длина волны РЛС;
h - высота полета летательного аппарата над подстилающей поверхностью,
вычисляют высоту Н наземного препятствия, а по угловому положению антенны в горизонтальной плоскости определяют азимут наземного препятствия.1. The method of determining the parameters of ground-based obstacles when flying aircraft at low altitude, which consists in the fact that they carry out narrow-band Doppler filtering of the signal at the output of the receiving device of the radar station, they detect and evaluate the coordinates of single ground-based radio contrast targets, characterized in that they form a spade antenna pattern radar station, oriented in the direction of the aircraft's flight speed vector, scan antennas in azimuth in a limited angular sector, produce Doppler beam narrowing along the elevation angle using multichannel Doppler filtering, the signal is detected in all filters by the delay of the reflected signal, the distance D to the ground obstacle is calculated, the width Δf ∂ of the Doppler spectrum of the signals reflected from the obstacle is estimated, according to the value of which in relation
where V n - the flight speed of the aircraft;
λ is the radar wavelength;
h is the flight altitude of the aircraft above the underlying surface,
calculate the height H of the ground obstacle, and the azimuth of the ground obstacle is determined by the angular position of the antenna in the horizontal plane.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97112001A RU2128846C1 (en) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | Method for detection of parameters of ground obstacles for low-level aircraft flights |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97112001A RU2128846C1 (en) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | Method for detection of parameters of ground obstacles for low-level aircraft flights |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2128846C1 true RU2128846C1 (en) | 1999-04-10 |
Family
ID=20195298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97112001A RU2128846C1 (en) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | Method for detection of parameters of ground obstacles for low-level aircraft flights |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2128846C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7479920B2 (en) | 2002-12-29 | 2009-01-20 | Haim Niv | Obstacle and terrain avoidance sensor |
| RU2672092C1 (en) * | 2017-07-19 | 2018-11-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" | Method of measuring the angular position of terrestrial fixed radio-contrast objects |
| FR3125889A1 (en) | 2021-07-30 | 2023-02-03 | Aurélien Cabarbaye | on-board unmodulated cw terrain avoidance system |
-
1997
- 1997-07-17 RU RU97112001A patent/RU2128846C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7479920B2 (en) | 2002-12-29 | 2009-01-20 | Haim Niv | Obstacle and terrain avoidance sensor |
| RU2672092C1 (en) * | 2017-07-19 | 2018-11-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" | Method of measuring the angular position of terrestrial fixed radio-contrast objects |
| FR3125889A1 (en) | 2021-07-30 | 2023-02-03 | Aurélien Cabarbaye | on-board unmodulated cw terrain avoidance system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5663720A (en) | Method and system for regional traffic monitoring | |
| US20170045613A1 (en) | 360-degree electronic scan radar for collision avoidance in unmanned aerial vehicles | |
| US7479920B2 (en) | Obstacle and terrain avoidance sensor | |
| US7675458B2 (en) | Dual beam radar system | |
| EP0898718B1 (en) | Radar based terrain and obstacle alerting function | |
| EP3054316B1 (en) | Systems and methods for measuring velocity with a radar altimeter | |
| EP3432026A1 (en) | Systems and methods for measuring velocity and acceleration with a radar altimeter | |
| US20090174591A1 (en) | Obstacle detection system notably for an anticollision system | |
| EP2320247B1 (en) | A method and system for detecting ground obstacles from an airborne platform | |
| EP3460513A1 (en) | Radar altimeter sea state estimation | |
| WO1997043666A9 (en) | Radar based terrain and obstacle alerting function | |
| RU2303796C1 (en) | Method for independent forming of landing information for flight vehicle and on-board radar for its realization (modifications) | |
| KR0167430B1 (en) | Radar system and method for detecting targets in clutter using target intensity and angular position | |
| US20160259048A1 (en) | Anticollision radar, especially for an aircraft when taxiing, and anticollision system | |
| KR101152250B1 (en) | False detection ellimination device for vehicle radar and method thereof | |
| KR101742056B1 (en) | Target tracking method for synthetic aperture radar seeker | |
| US5093662A (en) | Low altitude wind shear detection with airport surveillance radars | |
| RU2128846C1 (en) | Method for detection of parameters of ground obstacles for low-level aircraft flights | |
| WO2014094106A1 (en) | Methods and apparatus for a radar having windfarm mitigation | |
| RU2707275C1 (en) | Method of selecting helicopter landing site | |
| RU2660159C1 (en) | Method of side-looking airborne radar determination of aircraft demolition angle | |
| US20230009797A1 (en) | Method and device for measuring the altitude of an aircraft in flight relative to at least one point on the ground | |
| Pirkl et al. | HiVision millimeter-wave radar for enhanced vision systems in civil and military transport aircraft | |
| SantaPietro | Persistent wide area surveillance from an airship | |
| RU2608338C1 (en) | Signals processing device in ground and space forward-scattering radar system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20120119 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150718 |