RU2206903C2 - Radar for helicopter - Google Patents

Radar for helicopter Download PDF

Info

Publication number
RU2206903C2
RU2206903C2 RU2001118738A RU2001118738A RU2206903C2 RU 2206903 C2 RU2206903 C2 RU 2206903C2 RU 2001118738 A RU2001118738 A RU 2001118738A RU 2001118738 A RU2001118738 A RU 2001118738A RU 2206903 C2 RU2206903 C2 RU 2206903C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
radar
antenna
synchronizer
Prior art date
Application number
RU2001118738A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001118738A (en
Inventor
А.И. Артемьев
Ю.П. Ганюшкин
Ю.Н. Гуськов
Н.Н. Емельянов
А.И. Канащенков
В.А. Крылышкина
С.В. Михеев
В.Н. Поцепкин
В.Д. Ратнер
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон - научно-исследовательский институт радиостроения"
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 Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон - научно-исследовательский институт радиостроения" filed Critical Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон - научно-исследовательский институт радиостроения"
Priority to RU2001118738A priority Critical patent/RU2206903C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2206903C2 publication Critical patent/RU2206903C2/en
Publication of RU2001118738A publication Critical patent/RU2001118738A/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radiolocation. SUBSTANCE: technical result of invention consists in raised probability of detection of small-sized ground and surface objects against background of reflections from underlying surface due to increase of angular resolution and to enhanced operational efficiency of radar under complex meteorological conditions. This result is achieved by insertion into mix of radar equipment of array based on two-wire line made of film foiled dielectric with radiators in the form of printed vibrators which is placed in helicopter propeller blade in area of its maximal length. Mass of array used as antenna does not exceed 0.3 kg which markedly diminishes mass of radar equipment and its cost. EFFECT: raised probability of detection of small-sized ground and surface objects. 6 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано на вертолетах. The present invention relates to the field of radar and can be used in helicopters.

Известны радиолокационные станции (РЛС) обзора земной и водной поверхности, осуществляющие обзор путем секторного или кругового движения луча антенны в азимутальной плоскости. Большинство радиолокационных станций на вертолетах применяют 3-сантиметровый диапазон волн излучения. Такие радиолокационные станции в основном применяют для обнаружения морских объектов. Known radar stations (radar) of the survey of the earth and water surface, performing a survey by sector or circular motion of the antenna beam in the azimuthal plane. Most helicopter radars use a 3-centimeter wavelength range. Such radar stations are mainly used to detect marine objects.

Аналогом такой РЛС может быть РЛС фирмы "Маркони" SEASPRAY-2000, которая применяется для обнаружения морских объектов. В качестве прототипа рассматривается радиолокационная станция "Осьминог-Э", применяемая в экспортном варианте на вертолетах Ка-28. Она предназначена для обнаружения морских целей в круговом секторе обзора. An analogue of such a radar can be radar company "Marconi" SEASPRAY-2000, which is used to detect marine objects. As a prototype, the Octopus-E radar station, used in the export version on Ka-28 helicopters, is considered. It is designed to detect marine targets in a circular sector of view.

Блок-схема бортовой радиолокационной станции прототипа представлена на фиг.1, где:
1 - антенный пост;
2 - передающее устройство;
3 - циркулятор;
4 - приемное устройство;
5 - двигатель антенны;
6 - устройство первичной обработки информации;
7 - информационно-вычислительная система;
8 - индикатор;
9 - устройство управления и стабилизации антенны.
The block diagram of the on-board radar station of the prototype is presented in figure 1, where:
1 - antenna post;
2 - transmitting device;
3 - circulator;
4 - receiving device;
5 - antenna engine;
6 - a device for primary information processing;
7 - information computing system;
8 - indicator;
9 - device control and stabilization of the antenna.

Как следует из описания, в прототипе применяется параболическая антенна размером (0,95•0,45) м с круговым вращением с помощью двигателя (5), предназначенная для излучения и приема СВЧ энергии при обзоре морской поверхности. Для формирования электромагнитной энергии применяется магнетронный передатчик. Эта РЛС некогерентна и работает по традиционному принципу. Синхронизатор, размещенный в инфрмационно-вычислительной системе (7), формирует импульсы с заданной длительностью и частотой повторения и подает их на модулятор передающего устройства (2). Из передающего устройства (2) СВЧ импульсы через циркулятор (3) подаются на антенный пост (1) и излучаются в пространство. Отраженная от морских объектов (и морской поверхности) энергия поступает на антенный пост (1) и через циркулятор (3) на приемное устройство (4), затем поступает на устройство первичной обработки (6), и далее после накопления сигнала на индикатор (8). С помощью устройства управления и стабилизации (9) антенна стабилизируется по наклону при эволюциях вертолета. As follows from the description, the prototype uses a parabolic antenna measuring (0.95 • 0.45) m in circular rotation with the help of an engine (5), designed to emit and receive microwave energy when viewing the sea surface. A magnetron transmitter is used to generate electromagnetic energy. This radar is incoherent and works according to the traditional principle. A synchronizer located in an information-computing system (7) generates pulses with a given duration and repetition rate and feeds them to the modulator of the transmitting device (2). From the transmitting device (2), microwave pulses through the circulator (3) are fed to the antenna post (1) and radiated into space. The energy reflected from sea objects (and the sea surface) enters the antenna post (1) and through the circulator (3) to the receiving device (4), then it enters the primary processing device (6), and then after the signal is accumulated on the indicator (8) . Using the control and stabilization device (9), the antenna is stabilized along the slope during helicopter evolutions.

Главным недостатком приведенных радиолокационных станций является плохое угловое разрешение антенны, следствием которого является неэффективное применение для обнаружения малоразмерных наземных и морских объектов на фоне отражений от земной и морской поверхности из-за большой площади отражения, перекрываемой диаграммой такой антенны. Причиной плохого углового разрешения РЛС является ограниченный размер апертуры антенны, который можно реализовать при размещении антенны только в ограниченных габаритах фюзеляжа вертолета, как это реализовано в прототипе - РЛС "Осьминог-Э". Кроме того, недостатком РЛС 3-сантиметрового диапазона является также характерное для этого диапазона волн снижение характеристик обнаружения в плохих метеоусловиях, особенно в дождь, из-за отражений и затухания энергии. Существенным недостатком применяемых РЛС, и, в частности, прототипа, является использование антенны в качестве отдельного устройства со своим двигателем для вращения зеркала антенны, которое вносит весомый вклад в массу и стоимость аппаратуры РЛС. The main disadvantage of the given radar stations is the poor angular resolution of the antenna, which results in ineffective application for detecting small-sized ground and sea objects against reflections from the earth and sea surfaces due to the large reflection area overlapped by the diagram of such an antenna. The reason for the poor angular resolution of the radar is the limited size of the antenna aperture, which can be realized by placing the antenna only in the limited dimensions of the fuselage of the helicopter, as implemented in the prototype - Octopus-E radar. In addition, a disadvantage of the 3-cm range radar is also a decrease in the detection characteristics in bad weather conditions, especially in rain, due to reflections and attenuation characteristic of this wavelength range. A significant drawback of the used radar, and, in particular, the prototype, is the use of the antenna as a separate device with its own engine for rotation of the antenna mirror, which makes a significant contribution to the mass and cost of the radar equipment.

Задачей изобретения является повышение разрешающей способности РЛС по углу в азимутальной плоскости и вероятности обнаружения малоразмерных наземных и надводных объектов на фоне подстилающей поверхности в сложных метеоусловиях при одновременном снижении массогабаритных характеристик. The objective of the invention is to increase the resolution of the radar in the angle in the azimuthal plane and the probability of detecting small-sized ground and surface objects against the underlying surface in difficult weather conditions while reducing weight and size characteristics.

Эта задача решается тем, что в предложенной РЛС антенна выполнена по структуре антенной решетки в L-диапазоне излучения волн из пленочного фольгированного диэлектрика с излучателями в виде печатных вибраторов и размещена в лопасти вертолета в области максимального размера ее длины, а также введением в РЛС цифрового процессора сигналов, цифрового процессора данных, задающего генератора и датчика угла, обеспечивающих работу РЛС в когерентном и некогерентном режимах, синхронизацию и обработку принимаемых отраженных сигналов. This problem is solved by the fact that in the proposed radar, the antenna is made according to the structure of the antenna array in the L-wave range of waves from a film foil dielectric with emitters in the form of printed vibrators and placed in the helicopter blades in the region of the maximum size of its length, as well as the introduction of a digital processor signals, a digital data processor, a master oscillator and an angle sensor, which provide the radar in coherent and incoherent modes, synchronization and processing of received reflected signals.

На фиг.1 приведена блок-схема бортовой радиолокационной станции прототипа. Figure 1 shows a block diagram of an on-board radar station of the prototype.

На фиг.2 представлена блок-схема предлагаемой радиолокационной станции. Figure 2 presents a block diagram of the proposed radar station.

На фиг. 3 приведена электрическая схема антенны и ее соединение с приемопередающими блоками РЛС с помощью фидерного тракта. In FIG. Figure 3 shows the electrical circuit of the antenna and its connection with the transceiver units of the radar using the feeder path.

На фиг.4 представлена развернутая структурная схема предлагаемой радиолокационной станции. Figure 4 presents a detailed structural diagram of the proposed radar station.

На фиг.5 приведен эскиз размещения антенной решетки в лопасти вертолета. Figure 5 shows a sketch of the placement of the antenna array in the blades of the helicopter.

В предлагаемую радиолокационную станцию входят:
1 - антенная решетка;
2 - передающее устройство;
3 - циркулятор;
4 - приемное устройство;
5 - задающий генератор;
6 - цифровой процессор сигналов;
7 - синхронизатор;
8 - датчик угла
9 - цифровой процессор данных;
10 - индикатор;
На фиг.4 представлена развернутая структурная схема предлагаемой радиолокационной станции, где:
1 - антенная решетка;
2 - передающее устройство;
3 - циркулятор;
4 - приемное устройство;
5 - задающий генератор;
6 - цифровой процессор сигналов;
7 - синхронизатор;
8 - датчик угла;
9 - цифровой процессор данных;
10 - индикатор;
11 - усилитель мощности;
12 - модулятор;
13 - СВЧ-приемник;
14 - усилитель промежуточной частоты;
15 - фазовый детектор;
16 - фазовый детектор;
17 - АЦП;
18 - АЦП;
19 - аналого-цифровой процессор.
The proposed radar station includes:
1 - antenna array;
2 - transmitting device;
3 - circulator;
4 - receiving device;
5 - master oscillator;
6 - digital signal processor;
7 - synchronizer;
8 - angle sensor
9 - digital data processor;
10 - indicator;
Figure 4 presents a detailed structural diagram of the proposed radar station, where:
1 - antenna array;
2 - transmitting device;
3 - circulator;
4 - receiving device;
5 - master oscillator;
6 - digital signal processor;
7 - synchronizer;
8 - angle sensor;
9 - digital data processor;
10 - indicator;
11 - power amplifier;
12 - modulator;
13 - microwave receiver;
14 - intermediate frequency amplifier;
15 - phase detector;
16 - phase detector;
17 - ADC;
18 - ADC;
19 is an analog-to-digital processor.

Вход-выход антенной решетки (1) через циркулятор (3) соединен с первым входом приемного устройства (4), а выход передающего устройства (2) через циркулятор (3) соединен с входом-выходом антенной решетки (1), первый выход синхронизатора (7) соединен с первым входом передающего устройства (2), второй выход синхронизатора (7) соединен со вторым входом передающего устройства (2), третий выход синхронизатора (7) соединен с вторым входом приемного устройства (4), четвертый выход синхронизатора (7) соединен с третьим входом приемного устройства (4), пятый выход синхронизатора (7) соединен с четвертым входом приемного устройства (4), шестой выход синхронизатора (7) соединен со вторым входом цифрового процессора сигналов (6), седьмой выход синхронизатора (7) соединен с первым входом процессора данных (9), второй вход которого соединен с выходом датчика угла (8), выход цифрового процессора данных (9) соединен с третьим входом цифрового процессора сигналов (6), первый вход которого соединен с выходом приемного устройства (4), а выход цифрового процессора сигналов (6) со входом индикатора (10). The input-output of the antenna array (1) through the circulator (3) is connected to the first input of the receiving device (4), and the output of the transmitting device (2) is connected through the circulator (3) to the input-output of the antenna array (1), the first synchronizer output ( 7) connected to the first input of the transmitting device (2), the second output of the synchronizer (7) is connected to the second input of the transmitting device (2), the third output of the synchronizer (7) is connected to the second input of the receiving device (4), the fourth output of the synchronizer (7) connected to the third input of the receiving device (4), the fifth output with the synchronizer (7) is connected to the fourth input of the receiving device (4), the sixth output of the synchronizer (7) is connected to the second input of the digital signal processor (6), the seventh output of the synchronizer (7) is connected to the first input of the data processor (9), the second input of which connected to the output of the angle sensor (8), the output of the digital data processor (9) is connected to the third input of the digital signal processor (6), the first input of which is connected to the output of the receiver (4), and the output of the digital signal processor (6) with the indicator input (10).

Антенная решетка (1) (см. фиг.3) представляет собой двухпроводную линию, которая выполнена из пленочного фольгированного диэлектрика (материал типа ФДМЭ-1-А-0,1 мм) с излучателями (1и) в виде печатных вибраторов и размещена в лопасти (20) вертолета, используя ее максимальную длину (см. фиг.5). Фидерный тракт (1ф) выполнен на коаксиальном кабеле типа РК-50-4-46. Вращающийся коаксиальный переход (1В) служит для передачи (приема) энергии из передающего (2) (приемного) устройства (3), установленного на неподвижной части вертолета, в антенную решетку (1), установленную на вращающейся лопасти (20) вертолета. Симметрирующее устройство (1с) служит для согласования коаксиального входа с волновым сопротивлением 50 Ом на симметричную двухпроводную линию, нагруженную на излучатели (1и). The antenna array (1) (see Fig. 3) is a two-wire line that is made of a foil-film dielectric (material of the type FDME-1-A-0.1 mm) with emitters (1i) in the form of printed vibrators and placed in the blades (20) a helicopter using its maximum length (see FIG. 5). The feeder path (1ph) is made on a coaxial cable of the type RK-50-4-46. A rotating coaxial transition (1B) is used to transfer (receive) energy from a transmitting (2) (receiving) device (3) mounted on the fixed part of the helicopter to the antenna array (1) mounted on the rotating blade (20) of the helicopter. A balancing device (1c) is used to coordinate a coaxial input with a wave impedance of 50 Ohms on a symmetrical two-wire line loaded on emitters (1i).

Размещение такой антенной решетки (1) в лопасти (20) вертолета представлено на фиг.5. Здесь:
20 - лопасть вертолета;
21 - груз центровочный;
22 - лонжерон лопасти;
23 - стеклопластиковый короб;
24 - хвостовая часть лопасти;
25 - заполнитель;
26 - коаксиальный кабель;
27 - высокочастотный разъем.
The placement of such an antenna array (1) in the blades (20) of the helicopter is shown in Fig.5. Here:
20 - helicopter blade;
21 - cargo centering;
22 - blade spar;
23 - fiberglass duct;
24 - the tail of the blade;
25 - placeholder;
26 - coaxial cable;
27 - high-frequency connector.

Как видно из чертежа (фиг. 5), антенная решетка (1) с симметрирующим устройством (1с) размещена в хвостовой части лопасти (20) по всей ее длине. Антенная решетка (1) размещена и приклеена к стеклопластиковому коробу (23). Короб с увеличенной боковой поверхностью затем приклеивают к задней стенке лонжерона (22). Коаксиальный кабель (26) питания антенной решетки также приклеивают к задней стенке лонжерона (22). Коаксиальный кабель (26) заканчивается высокочастотным разъемом (27). Общий масса антенной решетки не превышает 0,3 кг. При такой массе обеспечивается надежное крепление стеклопластикового короба (23) с антенной решеткой (1) к лонжерону (22), а положение центра тяжести лопасти изменяется незначительно, и, при необходимости, смещение его может быть восстановлено увеличением веса центровочного груза (21). As can be seen from the drawing (Fig. 5), the antenna array (1) with a balancing device (1c) is placed in the tail of the blade (20) along its entire length. The antenna array (1) is placed and glued to the fiberglass duct (23). The box with the enlarged lateral surface is then glued to the rear wall of the side member (22). The coaxial cable (26) of the antenna array power is also glued to the rear wall of the spar (22). Coaxial cable (26) ends with a high-frequency connector (27). The total mass of the antenna array does not exceed 0.3 kg. With this mass, the fiberglass duct (23) with the antenna array (1) is securely fixed to the side member (22), and the position of the center of gravity of the blade does not change much, and, if necessary, its displacement can be restored by increasing the weight of the centering load (21).

Работу РЛС в когерентном режиме обеспечивает высокостабильный задающий генератор (5), частота которого fг является базовой и используется в синхронизаторе (7) для формирования сигнала излучения несущей частоты L-диапазона, а также гетеродинного и других сигналов, синхронизирующих работу блоков, аналого-цифрового преобразователя.The radar in coherent mode provides a highly stable master oscillator (5), the frequency of which f g is the base and is used in the synchronizer (7) to generate the radiation signal of the carrier frequency of the L-band, as well as heterodyne and other signals synchronizing the operation of the blocks, analog-digital transducer.

Введенный синхронизатор (7) по своей структуре соответствует синтезатору частот, необходимых для когерентного режима работы, а также частот, синхронизирующих работу блоков. Все высокочастотные сигналы, необходимые для работы РЛС, формируются в синхронизаторе (7) путем умножения частоты сигнала задающего генератора (5), а низкочастотные синхронизирующие формируются путем деления частоты сигнала задающего генератора (5). The introduced synchronizer (7) in its structure corresponds to a frequency synthesizer necessary for a coherent mode of operation, as well as frequencies synchronizing the operation of blocks. All high-frequency signals necessary for the operation of the radar are generated in the synchronizer (7) by multiplying the frequency of the signal of the master oscillator (5), and low-frequency synchronizing signals are formed by dividing the frequency of the signal of the master oscillator (5).

Cинхронизатор (7) вырабатывает следующие частоты сигналов на соответствующих выходах:
- выход 1 - частота излучения f;
- выход 2 - частота повторения импульсов Fп;
- выход 3 - частота гетеродина fc;
- выход 4 - частота промежуточная fпp;
- выход 5 - частота дискретизации АЦП fса;
- выход 6 - частота синхронизации цифрового процессора сигналов fсп;
- выход 7 - частота синхронизации цифрового процессора данных fпd.
The synchronizer (7) generates the following signal frequencies at the respective outputs:
- output 1 - radiation frequency f;
- output 2 - pulse repetition frequency F p ;
- output 3 - the frequency of the local oscillator f c ;
- output 4 - intermediate frequency f pp ;
- output 5 - ADC sampling frequency f sa ;
- output 6 - the synchronization frequency of the digital signal processor f SP ;
- output 7 - the synchronization frequency of the digital data processor f PD .

Для обработки принимаемых отраженных сигналов в РЛС введен цифровой перепрограммируемый процессор сигналов (6), который обеспечивает сжатие, накопление, фильтрацию, пороговую обработку сигналов, присвоение и преобразование координат, а также формирование массива радиолокационной информации для выведения ее на индикатор (10). В РЛС также введен цифровой процессор данных (9), который обеспечивает вычисление параметров РЛС в когерентном и некогерентном режимах, а также выработку сигналов и команд для управления блоками РЛС. Одной из функций процессора данных в предлагаемой РЛС является вычисление текущих координат радиолокационной информации на основе значений угла поворота лопасти вертолета, снимаемых с датчика угла. To process the received reflected signals, a digital reprogrammable signal processor (6) was introduced in the radar, which provides compression, accumulation, filtering, threshold signal processing, assignment and transformation of coordinates, as well as the formation of an array of radar information for displaying it on the indicator (10). A digital data processor (9) has also been introduced into the radar, which provides the calculation of radar parameters in coherent and incoherent modes, as well as the generation of signals and commands for controlling radar units. One of the functions of the data processor in the proposed radar is to calculate the current coordinates of the radar information based on the values of the angle of rotation of the helicopter blade, taken from the angle sensor.

РЛС работает следующим образом:
При работе двигателя вертолета производится вращение лопасти с антенной решеткой (1) в круговом секторе.
The radar operates as follows:
When the helicopter engine is in operation, the blade rotates with the antenna array (1) in the circular sector.

В процессе вращения антенной решетки (1) усилитель мощности (11) усиливает высокочастотные импульсы f, поступающие из синхронизатора (7) и через циркулятор (3) и фидерный тракт (1ф) передает их в антенную решетку (1). Антенной решеткой (1) эти импульсы излучаются в пространство и распространяются в направлении, определяемом диаграммой направленности антенны. Когерентность сигнала определяется задающим высокостабильным генератором (5). На вход модулятора (12) из синхронизатора (7) поступают импульсы запуска (Fn). Частота повторения импульсов запуска (Fп) формируется в синхронизаторе (7) путем деления частоты сигнала fг задающего генератора (5). Длительность импульса также формируется из сигнала задающего генератора путем использования периода сигнала. Модулятор (12) осуществляет модуляцию высокочастотного сигнала f и формирует импульсы, поступающие в усилитель мощности (11), имеющие заданную длительность (τ) и период повторения (Тп), определяемый однозначной дальностью.During the rotation of the antenna array (1), the power amplifier (11) amplifies the high-frequency pulses f coming from the synchronizer (7) and transfers them to the antenna array (1) through the circulator (3) and the feeder path (1ph). By the antenna array (1), these pulses are emitted into space and propagate in the direction determined by the antenna pattern. Signal coherence is determined by a highly stable master oscillator (5). The input of the modulator (12) from the synchronizer (7) receives trigger pulses (F n ). The repetition frequency of the start pulses (F p ) is formed in the synchronizer (7) by dividing the signal frequency f g of the master oscillator (5). The pulse duration is also generated from the signal of the master oscillator by using the signal period. The modulator (12) modulates the high-frequency signal f and generates pulses entering the power amplifier (11) having a given duration (τ) and a repetition period (T p ), determined by a unique range.

Высокочастотный сигнал несущей частоты f формируется синхронизатором (7). От задающего генератора (5) сигнал с частотой (fг) поступает в синхронизатор (7), умножается до более высокой частоты (f) и используется в качестве несущей частоты радиолокационного сигнала, излучаемого антенной решеткой. Также в процессе вращения антенной решетки, отраженные сигналы от объектов и поверхности принимаются антенной решеткой (1) и через фидерный тракт (1ф) и циркулятор (3) поступают в приемное устройство (4). В СВЧ приемнике (13) эти сигналы в смесителе приемника смешиваются с сигналом синхронизатора fc, в результате чего образуются сигналы промежуточной частоты fпp. Сигналы промежуточной частоты поступают в аналого-цифровой процессор (19), где в усилителе промежуточной частоты УПЧ (14) усиливаются и поступают на фазовые детекторы (15) и (16), на которые от синхронизатора (7) поступает сигнал с частотен, равной промежуточной частоте fпp. Причем на один из фазовых детекторов сигнал fпр поступает со сдвигом на π/2.A high-frequency carrier frequency signal f is generated by the synchronizer (7). From the master oscillator (5), a signal with a frequency (f g ) enters the synchronizer (7), multiplies to a higher frequency (f) and is used as the carrier frequency of the radar signal emitted by the antenna array. Also, during the rotation of the antenna array, the reflected signals from objects and the surface are received by the antenna array (1) and through the feeder path (1ph) and the circulator (3) enter the receiving device (4). In the microwave receiver (13), these signals in the receiver mixer are mixed with the synchronizer signal f c , resulting in the formation of intermediate frequency signals f pp . The intermediate frequency signals are fed to an analog-to-digital processor (19), where in the intermediate frequency amplifier the amplifier (14) is amplified and fed to phase detectors (15) and (16), to which a signal with a frequency equal to the intermediate signal is received from the synchronizer (7) frequency f approx . Moreover, the signal f pr enters one of the phase detectors with a shift by π / 2.

На выходах фазовых детекторов образуются синфазный I и квадратурный Q сигналы. Далее, оба сигнала I и Q с помощью АЦП (17) и (18), управляемых с помощью синхросигнала fca, преобразуются в цифровую форму. С выходов АЦП (17) и (18) сигналы двух квадратур поступают в цифровой процессор сигналов (6), синхронизируемый сигналом fсп с шестого выхода синхронизатора (7). В цифровом процессоре сигналов (6) в зависимости от режима работы станции производится когерентная или некогерентная обработка принятых сигналов. После пороговой обработки радиолокационных сигналов цифровой процессор сигналов (6) преобразует координаты поступающей радиолокационной информации из полярной системы координат в задаваемую систему координат.At the outputs of the phase detectors, in-phase I and quadrature Q signals are formed. Further, both signals I and Q by means of the ADC (17) and (18), controlled by the clock signal f ca , are converted to digital form. From the outputs of the ADC (17) and (18), the signals of two quadratures enter the digital signal processor (6), synchronized by the signal f cn from the sixth output of the synchronizer (7). In the digital signal processor (6), depending on the operating mode of the station, coherent or incoherent processing of the received signals is performed. After the threshold processing of radar signals, the digital signal processor (6) converts the coordinates of the incoming radar information from the polar coordinate system to a specified coordinate system.

Для этого цифровой процессор данных (9), синхронизуемый сигналом fпd, на основе поступающих с датчика угла (8) (соединение "а" (фиг.2) значений угла поворота антенной решетки (1) (угла поворота лопасти (20) вертолета) производит вычисление текущих координат радиолокационной информации в заданной системе, передает их в цифровой процессор сигналов (6) для преобразования текущих координат радиолокационной информации. Из цифрового процессора сигналов радиолокационная информация поступает в индикатор (10).For this, a digital data processor (9), synchronized by the signal f pd , on the basis of the angle of rotation of the antenna array (1) (angle of rotation of the blade (20) of the helicopter) received from the angle sensor (8) (connection "a" (figure 2)) calculates the current coordinates of the radar information in a given system, transmits them to a digital signal processor (6) to convert the current coordinates of the radar information. From the digital signal processor, the radar information comes in the indicator (10).

Эффективность применения предложенной РЛС по сравнению с прототипом заключается в повышении углового разрешения в азимутальной плоскости. The effectiveness of the proposed radar compared with the prototype is to increase the angular resolution in the azimuthal plane.

Как известно, ширина луча θл диаграммы направленности по уровню мощности Р=0,5

Figure 00000002

где λ - длина волны излучения,
L - линейный размер антенны в азимутальной плоскости.As is known, the beam width θ l of the radiation pattern at the power level P = 0.5
Figure 00000002

where λ is the radiation wavelength,
L is the linear size of the antenna in the azimuthal plane.

В РЛС прототипа из-за ограничения габаритов фюзеляжа вертолета, линейный размер антенны составляет 0,95 м. In the prototype radar due to the limitation of the dimensions of the helicopter fuselage, the linear antenna size is 0.95 m.

Максимально выделяемый размер лопасти вертолета для размещения в ней антенной решетки - 6 м. The maximum allocated size of the helicopter blade for placement of an antenna array in it is 6 m.

Отсюда следует, что при использовании одной и той же длины волны λ, угловая разрешающая способность в азимутальной плоскости в заявляемой РЛС будет более чем в 6 раз лучше, чем в прототипе. It follows that when using the same wavelength λ, the angular resolution in the azimuthal plane in the inventive radar will be more than 6 times better than in the prototype.

Claims (1)

Радиолокационная станция для вертолета, состоящая из антенны, передающего устройства, циркулятора, приемного устройства, синхронизатора и индикатора, при этом вход-выход антенны через циркулятор соединен с первым входом приемного устройства, а выход передающего устройства через циркулятор соединен с входом-выходом антенны, первый выход синхронизатора соединен с первым входом передающего устройства, второй выход синхронизатора - с вторым входом передающего устройства, отличающаяся тем, что антенна выполнена по структуре антенной решетки в L-диапазоне излучения волн из пленочного фольгированного диэлектрика с излучателем в виде печатных вибраторов и размещена в лопасти вертолета в области максимального размера ее длины, а также введены цифровой процессор сигналов, цифровой процессор данных, задающий генератор и датчик угла, при этом третий выход синхронизатора соединен с вторым входом приемного устройства, четвертый выход синхронизатора - с третьим входом приемного устройства, пятый выход - с четвертым входом приемного устройства, шестой выход - со вторым входом цифрового процессора сигналов, а седьмой выход - с первым входом цифрового процессора данных, второй вход которого соединен с выходом датчика угла; выход цифрового процессора данных соединен с третьим входом цифрового процессора сигналов, первый вход которого соединен с выходом приемного устройства, а выход цифрового процессора сигналов - со входом индикатора. A helicopter radar station, consisting of an antenna, a transmitting device, a circulator, a receiving device, a synchronizer and an indicator, while the antenna input-output through a circulator is connected to the first input of the receiving device, and the output of the transmitting device through a circulator is connected to the antenna input-output, the first the synchronizer output is connected to the first input of the transmitting device, the second synchronizer output is connected to the second input of the transmitting device, characterized in that the antenna is made according to the structure of the antenna ki in the L-range of wave radiation from a film foil dielectric with a radiator in the form of printed vibrators and placed in the helicopter blades in the region of the maximum size of its length, as well as a digital signal processor, a digital data processor, a master oscillator and an angle sensor, with the third output the synchronizer is connected to the second input of the receiving device, the fourth output of the synchronizer is with the third input of the receiving device, the fifth output is with the fourth input of the receiving device, the sixth output is with the second input of digits Vågå signal processor, and the seventh output - to the first input of the digital data processor, a second input coupled to an output of the angle sensor; the output of the digital data processor is connected to the third input of the digital signal processor, the first input of which is connected to the output of the receiving device, and the output of the digital signal processor is connected to the indicator input.
RU2001118738A 2001-07-09 2001-07-09 Radar for helicopter RU2206903C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001118738A RU2206903C2 (en) 2001-07-09 2001-07-09 Radar for helicopter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001118738A RU2206903C2 (en) 2001-07-09 2001-07-09 Radar for helicopter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2206903C2 true RU2206903C2 (en) 2003-06-20
RU2001118738A RU2001118738A (en) 2003-08-27

Family

ID=29209962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001118738A RU2206903C2 (en) 2001-07-09 2001-07-09 Radar for helicopter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2206903C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2561496C1 (en) * 2014-06-24 2015-08-27 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" Radar station for facilitating safe helicopter landing in conditions without or with limited visibility

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2561496C1 (en) * 2014-06-24 2015-08-27 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" Radar station for facilitating safe helicopter landing in conditions without or with limited visibility

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6664914B2 (en) Ground penetrating radar
JP5719152B2 (en) Single antenna FM / CW radar
Lukin et al. Ka-band bistatic ground-based noise waveform SAR for short-range applications
US8625643B2 (en) Free electron laser system
CN105158763A (en) Meteorological radar system based on continuous wave system and control method
CN102955155A (en) Distributed active phased array radar and beam forming method thereof
US4268828A (en) Swept frequency radar system employing phaseless averaging
WO1999046831A1 (en) Wire detection system and method
CN1800876A (en) Dual-channel simultaneous transmitting and receiving type Doppler polarization weather radar
RU2206903C2 (en) Radar for helicopter
Fernandes Implementation of a RADAR System using MATLAB and the USRP
Yongtan Target detection and tracking with a high frequency ground wave over-the-horizon radar
US3268893A (en) Angle measuring radar utilizing broad beam signal of known form and waveform recognition circuitry
JPS6118146B2 (en)
Belyaev et al. The range of pedestrian detection with automotive radar
RU2296344C2 (en) Helicopter ground obstacles detection radar
JP2000241535A (en) Short-distance radar device
RU2797828C1 (en) Radar method
JP2720976B2 (en) Transponder device
JP3013919B2 (en) Radar temporal sensitivity control method and apparatus
CN218995670U (en) Miniaturized 24GHz millimeter wave radar sensor
RU2256939C1 (en) Radar for helicopter
Majurec et al. The advanced multi-frequency radar (AMFR) for remote sensing of clouds and precipitation
Turso et al. A low-cost mechanically-steered weather radar concept
EP2341363A1 (en) System for responding to a signal emitted by a radar and use of said system mainly for testing radars, in particular MTI radars

Legal Events

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

Effective date: 20150710