RU2215303C2 - Method of airspace control - Google Patents
Method of airspace control Download PDFInfo
- Publication number
- RU2215303C2 RU2215303C2 RU2001126468A RU2001126468A RU2215303C2 RU 2215303 C2 RU2215303 C2 RU 2215303C2 RU 2001126468 A RU2001126468 A RU 2001126468A RU 2001126468 A RU2001126468 A RU 2001126468A RU 2215303 C2 RU2215303 C2 RU 2215303C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- res
- radar
- energy
- zone
- reflected
- Prior art date
Links
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано при разработке перспективных РЛС. The invention relates to the field of radar and can be used in the development of promising radar.
Для обеспечения контроля воздушного пространства необходимо обнаруживать объект с высокой надежностью и измерять его координаты с требуемой точностью. To ensure airspace control, it is necessary to detect an object with high reliability and measure its coordinates with the required accuracy.
Известен способ обнаружения объекта с помощью пассивных многопозиционных систем, использующих облучение объекта за счет энергии внешних радиоэлектронных средств (РЭС), например телецентров или даже источников природного характера: молний, солнца, некоторых звезд [1- Справочник по радиолокации / Под ред. М. Сколника, 1978, т. 4, с. 213, последний абз., 2 - Гриффис Х.Д., Лонг Н.Р.В. Бистатическая РЛС с телевизионным передатчиком подсветки. Перевод Н-22004 статьи в журнале IЕЕ Proceedings, F, т. 33, 1986, с. 649-657]. There is a method of detecting an object using passive multi-position systems using irradiation of the object due to the energy of external radio electronic means (RES), for example, television centers or even sources of a natural nature: lightning, the sun, some stars [1- Radar Reference / Ed. M. Skolnik, 1978, v. 4, p. 213, the last paragraph., 2 - Griffis H.D., Long N.R.V. Bistatic radar with television backlight transmitter. Translation of H-22004 article in IEE Proceedings, F, vol. 33, 1986, p. 649-657].
Обнаружение объекта и измерение его координат в этом способе осуществляют за счет приема отраженной объектом энергии (сигналов) внешних источников в разнесенных точках и совместной обработки принятых сигналов. The detection of the object and the measurement of its coordinates in this method is carried out by receiving the reflected energy (signals) of the object from external sources at separated points and joint processing of the received signals.
Преимущество такого способа состоит в том, что для его функционирования не требуется затрат энергии на облучение объекта. Кроме того, известно, что эффективная площадь рассеяния объекта при бистатической радиолокации на просвет в зоне существования просветного эффекта на 3-4 порядка больше по сравнению с моностатической [3 - Бляхман А.Б., Рунова И.А. Бистатическая эффективная площадь рассеяния и обнаружение объектов при радиолокации на просвет. Радиотехника и электроника, т. 46, 4, М.: Наука, 2001, с. 426, 1 абз. ] . Это означает, что объект может быть обнаружен при облучении его на просвет сравнительно малым уровнем энергии РЭС. The advantage of this method is that for its operation does not require energy costs for irradiation of the object. In addition, it is known that the effective scattering area of an object with bistatic radar transmission to the lumen in the zone of existence of the luminal effect is 3-4 orders of magnitude larger than the monostatic [3 - Blyakhman AB, Runova IA Bistatic effective scattering area and detection of objects during radar penetration. Radio engineering and electronics, t. 46, 4, M .: Nauka, 2001, p. 426, 1 para. ]. This means that the object can be detected by irradiating it to the lumen with a relatively low energy level of the XPS.
Недостатки способа состоят в следующем:
- для реализации способа необходимо иметь несколько разнесенных приемных позиций с обеспечением системы связи между ними, поскольку при наличии одной позиции можно обнаружить лишь признак наличия объекта, а для измерения его координат нужно не менее трех;
- могут быть использованы только РЭС с сигналом, имеющим ширину спектра, достаточную для обеспечения разрешения объектов по дальности [2];
- невозможно обеспечить контроль всего пространства при использовании РЭС с реальным энергетическим потенциалом, т.к. невозможно обеспечить требуемое отношение отраженная объектом энергия РЭС/шум при произвольном положении объекта в контролируемом пространстве, поскольку как показано в [3] (графики на рис. 3, с. 426), просветный эффект действует при углах дифракции [3, с. 425, 1 столбец, 2 абз. снизу] примерно ±6 градусов.The disadvantages of the method are as follows:
- to implement the method, it is necessary to have several spaced receiving positions with the provision of a communication system between them, since if there is one position, you can only find a sign of the presence of an object, and at least three are needed to measure its coordinates;
- can only be used RES with a signal having a spectrum width sufficient to ensure resolution of objects in range [2];
- it is impossible to ensure control of the entire space when using RES with real energy potential, because it is impossible to provide the required ratio reflected by the object RES energy / noise at an arbitrary position of the object in the controlled space, because as shown in [3] (graphs in Fig. 3, p. 426), the luminous effect acts at diffraction angles [3, p. 425, 1 column, 2 paragraph bottom] approximately ± 6 degrees.
Наиболее близким техническим решением является способ контроля воздушного пространства с помощью РЛС, когда излучают зондирующий сигнал последовательно во все направления контролируемого пространства и по принятому отраженному объектом сигналу обнаруживают его и измеряют его координаты. The closest technical solution is a method of monitoring airspace using a radar, when a probe signal is emitted sequentially in all directions of the space being monitored and it is detected by the signal received by the reflected object and its coordinates are measured.
Как правило, для этого используют РЛС с игольчатой формой диаграммы направленности антенны в S-диапозоне, например, РЛС RAT-31S (Радиоэлектроника за рубежом, 1980, 17, с. 23). Недостаток такого способа состоит в том, что даже при игольчатом луче концентрация энергии при осмотре каждого направления недостаточна для обнаружения малозаметного объекта, поскольку за короткий период обзора (единицы секунд) требуется осмотреть контролируемое пространство, состоящее из тысяч направлений. Это снижает надежность обнаружения объекта. Увеличить ее можно за счет увеличения концентрации энергии в осматриваемом направлении путем увеличения потенциала РЛС. Для мобильных РЛС это не представляется возможным. Увеличение концентрации энергии в осматриваемом направлении при сохранении энергии можно достичь за счет сокращения числа направлений осмотра, что также не представляется возможным, т.к. сокращенные направления выпадут из под контроля. As a rule, radars with a needle-shaped antenna radiation pattern in the S-band are used for this, for example, RAT-31S radars (Radio Electronics Abroad, 1980, 17, p. 23). The disadvantage of this method is that even with a needle beam, the energy concentration during inspection of each direction is insufficient to detect an inconspicuous object, because for a short period of review (few seconds) you need to inspect a controlled space consisting of thousands of directions. This reduces the reliability of object detection. It can be increased by increasing the energy concentration in the inspected direction by increasing the radar potential. For mobile radars, this is not possible. An increase in the energy concentration in the inspected direction while conserving energy can be achieved by reducing the number of inspection directions, which is also not possible, because shortened directions will fall out of control.
Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи увеличения надежности обнаружения объекта при сохранении энергетического потенциала РЛС. The present invention is aimed at solving the problem of increasing the reliability of detecting an object while maintaining the energy potential of the radar.
Задача решается за счет сокращения числа направлений осмотра с помощью РЛС в тех зонах пространства, при нахождении в которых объекта, обеспечивается надежный прием отраженной им энергии внешних РЭС. The problem is solved by reducing the number of inspection directions with the help of radar in those areas of space, when the object is in it, reliable reception of the reflected energy of external RES is provided.
Указанный результат достигается тем, что в известном способе контроля воздушного пространства, заключающемся в его обзоре с помощью РЛС, согласно изобретению дополнительно принимают отраженную энергию внешнего радиоэлектронного средства (РЭС), определяют границы зоны, в которой отношение отраженной объектом энергии РЭС к шуму больше порогового значения, и излучают сигнал РЛС только в те направления зоны, в которых обнаружена отраженная энергия РЭС. This result is achieved by the fact that in the known method of monitoring airspace, which consists in its review using radar, according to the invention, the reflected energy of an external electronic electronic means (RES) is additionally taken, the boundaries of the zone in which the ratio of the reflected energy of the RES object to noise are greater than the threshold value are determined , and emit a radar signal only in those directions of the zone in which the reflected energy of the RES is detected.
Суть изобретения состоит в следующем. The essence of the invention is as follows.
Определяют конкретное РЭС с известными параметрами, энергия которого будет использована для обнаружения объекта (например, спутник телевидения, связи или наземное РЭС). Определяют величину отношения отраженная объектом энергия РЭС/шум (т.е. отношение сигнал/шум) в точке приема по формуле (ЛЗ, формула 1, с. 425):
где Q= PC/PШ - отношение сигнал/шум; PT - средняя мощность передающего устройства РЭС; GT, GR - коэффициенты усиления соответственно передающей и приемной антенн; λ - длина волны; η - обобщенные потери; σ(αB, αГ)) - ЭПР объекта для двухпозиционной системы как функция от углов дифракции αB и αГ; F(β,θ) F(β,θ) - ДН передающей и приемной антенн; РШ - средняя мощность шумов в полосе приемного устройства с учетом порога обнаружения; RT, RR - расстояние от РЭС и приемного устройства до объекта соответственно.A specific RES with known parameters is determined, the energy of which will be used to detect the object (for example, a television, communications satellite or ground-based RES). The ratio of the reflected energy of the RES / noise (i.e., the signal-to-noise ratio) at the receiving point is determined by the formula (LZ, formula 1, p. 425):
where Q = P C / P W - signal to noise ratio; P T - average power of the transmitting RES; G T , G R are the gains of the transmitting and receiving antennas, respectively; λ is the wavelength; η - generalized losses; σ (α B , α G )) is the EPR of the object for a two-position system as a function of diffraction angles α B and α G ; F (β, θ) F (β, θ) - DD transmitting and receiving antennas; R W - the average noise power in the band of the receiving device, taking into account the detection threshold; R T , R R - the distance from the RES and the receiving device to the object, respectively.
Для значения Q, превышающего пороговое значение, т.е. обеспечивающего требуемую надежность обнаружения отраженной объектом энергии РЭС, определяют граничные значения αB, αГ, которые и берут в качестве границ зоны, при расположении в которой объекта отношение отраженная объектом энергия РЭС/шум больше порогового значения.For a value of Q exceeding the threshold value, i.e. providing the required reliability of detection of the RES energy reflected by the object, the boundary values α B , α G are determined, which are taken as the boundaries of the zone when the location in which the object reflects the energy of the RES / noise reflected by the object is greater than the threshold value.
В случае использования стабильно работающего РЭС зона, где Q превышает пороговое значение, может быть определена экспериментально путем набора статистики при обзоре зоны одновременно в пассивном режиме и с помощью РЛС. При этом определяют границы зоны, в которой обнаруживают с требуемой надежностью отраженную энергию РЭС объектом, обнаруженным РЛС. In the case of using a stably operating RES, the zone where Q exceeds the threshold value can be determined experimentally by collecting statistics when reviewing the zone simultaneously in the passive mode and using the radar. In this case, the boundaries of the zone in which the reflected energy of the RES is detected by the object detected by the radar are detected with the required reliability.
После определения границ, зону осматривают в пассивном режиме с помощью приемной антенны в диапазоне частот выбранного РЭС известным способом (см., например, [2]), РЛС для обзора этой зоны не используется. при обнаружении в некотором направлении βo, θo, входящем в зону, отраженной объектом энергии РЭС принимают решение об обнаружении в этом направлении признака нахождения объекта и излучает в этом направлении сигнал РЛС, в активном режиме обнаруживают объект и измеряют его координаты. Таким образом, число направлений, осматриваемых с помощью РЛС, будет сокращено; за счет этого может быть увеличена концентрация энергии РЛС при осмотре направлений пространства, что увеличит надежность обнаружения объекта.After determining the boundaries, the zone is inspected in passive mode using a receiving antenna in the frequency range of the selected RES in a known manner (see, for example, [2]), the radar is not used to view this zone. when β o , θ o entering a zone reflected by the energy object is detected in a certain direction, the decision is made to detect a sign of the object being in this direction and emits a radar signal in this direction, the object is detected in active mode and its coordinates are measured. Thus, the number of directions inspected by radar will be reduced; due to this, the radar energy concentration can be increased when examining the directions of space, which will increase the reliability of detecting an object.
Следует отметить, что энергию внешнего РЭС в предлагаемом изобретении используют лишь для обнаружения признака наличия объекта, в отличие, например, от способа, описанного в [2], где она используется для обнаружения объекта и измерения его координат. Это устраняет основные недостатки способа использования внешнего РЭС, отмеченные в [2], и снижает требования к параметрам излучения РЭС. It should be noted that the energy of the external RES in the present invention is used only to detect a sign of the presence of an object, in contrast, for example, from the method described in [2], where it is used to detect an object and measure its coordinates. This eliminates the main disadvantages of the method of using an external RES, noted in [2], and reduces the requirements for the parameters of the radiation RES.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001126468A RU2215303C2 (en) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | Method of airspace control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001126468A RU2215303C2 (en) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | Method of airspace control |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001126468A RU2001126468A (en) | 2003-06-27 |
| RU2215303C2 true RU2215303C2 (en) | 2003-10-27 |
Family
ID=31988403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001126468A RU2215303C2 (en) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | Method of airspace control |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2215303C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA007857B1 (en) * | 2005-07-19 | 2007-02-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" | Multilink radar system operating on the basis of “forward-scattering” |
| RU2504797C2 (en) * | 2012-03-20 | 2014-01-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method of determining coordinates of aerial objects in passive bistatic radar |
| RU2658671C2 (en) * | 2014-01-09 | 2018-06-22 | Финкантиери С.П.А. | Bistatic radar station |
| RU2703294C1 (en) * | 2018-04-23 | 2019-10-16 | Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П.С. Нахимова" Министерства обороны Российской Федерации | System for detecting aerial and space objects using signals from geostationary earth satellites |
| RU2810525C1 (en) * | 2023-07-11 | 2023-12-27 | Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" | Method for determining planned coordinates of air target using multi-position radar system built into spatially distributed radio interference system |
-
2001
- 2001-09-28 RU RU2001126468A patent/RU2215303C2/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Радиоэлектроника за рубежом. 1980, №17, с.23. Справочник по основам радиолокационной техники./ Под ред. В.В.ДРУЖИНИНА. - М.: Воениздат, 1967, с.32-34, 528-534. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA007857B1 (en) * | 2005-07-19 | 2007-02-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" | Multilink radar system operating on the basis of “forward-scattering” |
| RU2504797C2 (en) * | 2012-03-20 | 2014-01-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method of determining coordinates of aerial objects in passive bistatic radar |
| RU2658671C2 (en) * | 2014-01-09 | 2018-06-22 | Финкантиери С.П.А. | Bistatic radar station |
| RU2703294C1 (en) * | 2018-04-23 | 2019-10-16 | Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П.С. Нахимова" Министерства обороны Российской Федерации | System for detecting aerial and space objects using signals from geostationary earth satellites |
| RU2810525C1 (en) * | 2023-07-11 | 2023-12-27 | Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" | Method for determining planned coordinates of air target using multi-position radar system built into spatially distributed radio interference system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7777672B2 (en) | Radar system and method | |
| US7777671B2 (en) | Radar system and method | |
| EP1338902B1 (en) | Object detection apparatus and method | |
| US7952511B1 (en) | Method and apparatus for the detection of objects using electromagnetic wave attenuation patterns | |
| US8362948B2 (en) | Long range millimeter wave surface imaging radar system | |
| US11493592B2 (en) | Radio frequency identification (RFID) system for determining location | |
| RU2285939C1 (en) | Method for controlling airspace, irradiated by external radiation sources, and radiolocation station for realization of said method | |
| Crocco et al. | A review on ground penetrating radar technology for the detection of buried or trapped victims | |
| US8730098B1 (en) | Method for radar detection of persons wearing wires | |
| Kapilevich et al. | Detecting hidden objects on human body using active millimeter wave sensor | |
| RU2215303C2 (en) | Method of airspace control | |
| RU2667485C1 (en) | Method for radar scanning of space and multiposition complex therefor | |
| EP1744177A1 (en) | Radar system and method for locating and identifying objects by their non-linear echo signals | |
| RU2233456C2 (en) | Object radio detection method | |
| RU2444753C1 (en) | Radio monitoring method of air objects | |
| RU2531803C2 (en) | Method of determination of coordinates of radio-frequency radiation source - repeater jammer and method of determination of coordinates of targets irradiated with repeater jammer | |
| KR101551824B1 (en) | Radar for detecting object under the ground and method for detecting the same | |
| CN115616502A (en) | Clutter suppression method for target detection of airborne radar of unmanned aerial vehicle | |
| Inomata et al. | Wide-area surveillance sensor with leaky coaxial cables | |
| RU2522853C1 (en) | Method and apparatus for detecting and identifying objects hidden under clothes on human body | |
| RU2149421C1 (en) | Technique of radar detection and tracking of objects and radar for its realization | |
| RU2211458C2 (en) | Method of radar detection and measurement of coordinates of objects | |
| CA2615283C (en) | Radar system and method for locating and identifying objects by their non-linear echo signals | |
| Rosas et al. | Shadow Effect for Small Insect Detection by W-Band Pulsed Radar | |
| RU2524923C1 (en) | Method for radiolocation detection of targets and facility for its implementation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HK4A | Changes in a published invention | ||
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20111216 |