RU2237265C1

RU2237265C1 - Range meter on the basis of linear-frequency modulation lfm

Info

Publication number: RU2237265C1
Application number: RU2003115497/09A
Authority: RU
Inventors: Н.Н. Жильцова (RU); Н.Н. Жильцова; О.М. Ларькина (RU); О.М. Ларькина; О.А. Сирота (RU); О.А. Сирота
Original assignee: Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон - научно-исследовательский институт радиостроения"
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2004-09-27

Abstract

FIELD: measurement of range to target in the conditions of scanning at a use of a high pulse repetition rate.

SUBSTANCE: the on-board radar illuminates the preset space by pulse with a linear modulation of carrier frequency. At reception of the signal reflected from the target the range to the target is measured by the value of frequency drift- the linear-frequency modulation method, and by the time delay - the ambiguous range. The sequence of range measurements (LFM) and ambiguous range obtained at a single passage of the antenna beam on the target- the burst is averaged and the measured range is taken to be equal to such a value, which has with the average range of the LFM the same ambiguous coefficient for the repetition period at which the measurement was taken, and the ambiguous range coinciding with the average ambiguous range in a burst. The rate of closure with the target is also measured in the burst by the value of the Doppler shift of the non-modulated signal. The measured value of range is extrapolated with due account made for the measured value of speed. At subsequent measurements of range smoothing of the measured value of range occurs with due account made for the extrapolated value. At a quantity of measurements of the range to the target making it possible to consider the extrapolated range value to be exact, matching of the ambiguous coefficients of the measured and extrapolated ranges is carried out at the repetition period at which the range has been measured.

EFFECT: highly accurate range measurement.

5 dwg

Description

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в бортовых радиолокационных станциях (БРЛС) для измерения дальности до объекта в режиме обзора при высокой частоте повторения импульсов (ВЧПИ).The invention relates to radar and can be used in airborne radar stations (radar) to measure the distance to the object in the review mode at a high pulse repetition rate (VChPI).

Одним из возможных способов получения однозначного значения дальности является способ перебора частот [2, с.242], который состоит в измерении неоднозначных дальностей на нескольких частотах повторения и получении однозначной дальности в результате их совместной обработки. Этот способ успешно применяется при средней частоте повторения импульса. Но для режима ВЧПИ при малой скважности применение дальномера с перебором частот повторения связано с большими трудностями, так как “слепых” зон очень много, коэффициент неоднозначности велик и не всегда возможен выбор нескольких прозрачных частот, необходимых для раскрытия неоднозначности. Этот способ не позволяет вести одновременное измерение координат целей, оказавшихся на одном угловом положении.One of the possible ways to obtain an unambiguous range value is a method of enumerating frequencies [2, p.242], which consists in measuring ambiguous ranges at several repetition frequencies and obtaining an unambiguous range as a result of their joint processing. This method is successfully applied at an average pulse repetition rate. But for the RFI mode with low duty cycle, the use of a range finder with enumeration of the repetition frequencies is associated with great difficulties, since there are a lot of “blind” zones, the ambiguity coefficient is large, and it is not always possible to select several transparent frequencies necessary to reveal the ambiguity. This method does not allow simultaneous measurement of the coordinates of targets caught in the same angular position.

Наиболее распространенным способом однозначного измерения дальности до цели при работе БРЛС в режиме ВЧПИ является использование модуляции несущей частоты зондирующего сигнала по линейному закону [2, с.244]. В пределах одного периода модуляции частота излучаемого сигнала равна f_изл=f₀+k_чм· t, где f₀ - несущая частота, k_чм - коэффициент модуляции, t - время от начала модуляции частоты, а частота принимаемого сигнала f_прм зависит от времени задержки и от эффекта Доплера – f_прм=f₀+f_{дп ц}+k_чм· (t-t_д), где f_{дп ц} - частота Доплера, t_д - время задержки. Для устранения влияния эффекта Доплера производится измерение частотного смещения принятого сигнала относительно излученного при излучении немодулированного сигнала (f_{дп ц}), и при излучении сигнала, модулированного по линейному закону (f_прм-f₀). Разность этих смещений Δ f, как следует из приведенных выше формул, пропорциональна времени задержки: Δ f=f_прм-f₀-f_{дп ц}=k_чмt_д, или

, где D - дальность до цели, С - скорость света. Т.о. по разности частотных смещений Δ f можно вычислить дальность до цели:

. Из формулы для определения дальности видно, что точность измерения дальности обратно пропорциональна коэффициенту частотной модуляции k_чм. Недостатком этого способа является невозможность получить необходимую точность измерения дальности, т.к. точность повышается с увеличением коэффициента частотной модуляции, а его увеличение ограничено зоной однозначности измерения частот [2, с.245].The most common way to unambiguously measure the range to the target when the radar is operating in the RFI mode is to use the modulation of the carrier frequency of the probe signal according to a linear law [2, p. 244]. Within one period of frequency of the emitted signal is f modulation _rad = f ₀ + k _FM · t, where f ₀ - carrier frequency, k _FM - modulation factor, t - the time from start of frequency modulation, and the frequency of the received signal f _Rx time dependent delays and from the Doppler effect - f _prm = f ₀ + f _{dp c} + k _hm · (tt _d ), where f _{dp c} is the Doppler frequency, t _d is the delay time. To eliminate the effect of the Doppler effect, the frequency shift of the received signal relative to the unmodulated signal emitted by the radiation (f _{dp c} ) and when the signal is modulated according to the linear law (f _prm -f ₀ ) is _measured . The difference of these displacements Δ f, as follows from the above formulas, is proportional to the delay time: Δ f = f _prm -f ₀ -f _{dp c} = k _hm t _d , or

where D is the distance to the target, C is the speed of light. T.O. the difference in frequency offsets Δ f you can calculate the distance to the target:

. From the formula for determining the range shows that the accuracy of the range measurement is inversely proportional to the frequency modulation coefficient k _hm . The disadvantage of this method is the inability to obtain the necessary accuracy of range measurement, because the accuracy increases with an increase in the frequency modulation coefficient, and its increase is limited by the zone of uniqueness of frequency measurement [2, p.245].

Из известных технических решений наиболее близким является комбинированный способ измерения дальности до цели, описанный в [1], в котором измеренное значение дальности на основе линейной модуляции несущей частоты (D_дчм) уточняется с помощью значения неоднозначной дальности D_н. Это позволяет ограничить число возможных значений дальности до цели несколькими значениями, находящимися в пределах интервала точности измерения дальности ЛЧМ. Для получения однозначного значения дальности используется вторая частота повторения, выбранная так, чтобы число возможных значений дальности на интервале точности дальности ЛЧМ было на единицу меньше, чем число дальностей, полученное для исходной частоты. Совпадение двух дальностей из множества возможных дает однозначное значение дальности. Точность измерения дальности до цели этим способом равна удвоенной точности измерения неоднозначной дальности. Недостаток такого способа измерения дальности заключается в том, что из-за задержки выдачи информации об измеренном значении дальности ЛЧМ выбор второй частоты и измерение дальности ЛЧМ при ее применении требует:Of the known technical solutions, the closest is the combined method of measuring the range to the target described in [1], in which the measured value of the range based on linear modulation of the carrier frequency (D _dm ) is refined using the value of the ambiguous range D _n . This allows you to limit the number of possible values of the range to the target by several values that are within the range of the accuracy of measuring the chirp range. To obtain an unambiguous range value, a second repetition frequency is used, chosen so that the number of possible range values in the chirp range accuracy interval is one less than the number of ranges obtained for the initial frequency. The coincidence of two ranges from the set of possible gives an unambiguous value of the range. The accuracy of measuring the range to the target in this way is equal to the doubled accuracy of measuring the ambiguous range. The disadvantage of this method of measuring range is that due to the delay in issuing information about the measured value of the chirped range, the choice of the second frequency and the measurement of chirped range when used requires:

- либо увеличения времени радиоконтакта с целью за счет, например, уменьшения движения привода антенны при поиске цели, что приведет к увеличению времени обновления информации, что в свою очередь обусловливает увеличение динамических ошибок при межпериодной обработке информации;- either increasing the time of the radio contact with the goal of, for example, reducing the movement of the antenna drive when searching for a target, which will lead to an increase in the time for updating information, which in turn leads to an increase in dynamic errors during inter-period information processing;

- либо знания априорного углового положения цели для предварительного выбора двух измерительных периодов повторения импульсов при приближении к нему углового положения оси привода антенны, что приводит к дополнительной загрузке вычислительной системы БРЛС, ибо в современных БРЛС требуется сопровождение до 24 целей [9, стр.87], что не всегда возможно. И в этом случае применение двух измерений приводит к увеличению периода обзора.- either knowledge of the a priori angular position of the target for the preliminary selection of two measuring periods of pulse repetition when approaching the angular position of the axis of the antenna drive, which leads to additional loading of the radar computing system, because in modern radar it requires tracking up to 24 targets [9, p. 87] that is not always possible. And in this case, the use of two measurements leads to an increase in the review period.

Устройство, реализующее способ-прототип, приведенное в упомянутом патенте, содержит передатчик, приемник, антенну с антенным переключателем, синхронизатор, вычислитель дальности ЛЧМ и вычислитель неоднозначной дальности.A device that implements the prototype method described in the aforementioned patent contains a transmitter, a receiver, an antenna with an antenna switch, a synchronizer, an LFM range calculator and an ambiguous range calculator.

Задачей изобретения является построение измерителя дальности, обеспечивающего высокоточное измерение дальности в режиме обзора БРЛС с высокой частотой повторения импульсов без увеличения времени межпериодного обращения к цели и специального выбора измерительных частот.The objective of the invention is the construction of a range meter that provides high-precision range measurement in the radar overview mode with a high pulse repetition rate without increasing the time between calls to the target and a special choice of measuring frequencies.

Поставленная задача достигается тем, что в устройство, содержащее антенну, антенный переключатель, передатчик, приемник, синхронизатор, измеритель дальности методом ЛЧМ и измеритель неоднозначной дальности введены измеритель дальности в “пачке”, блок определения точности оценки дальности, блок вычисления невязки, блок статистической оценки невязки, пороговое устройство, блок корректировки коэффициента неоднозначности, блок вычисления уточненной дальности, блок сглаживания дальности и скорости, блок экстраполяции дальности и скорости, три переключателя, блок управляющих ключей, соединенные таким образом, что при работе устройства дальность, измеренная методом ЛЧМ, усредняется внутри “пачки”, уточняется с использованием измеренного среднего за “пачку” значения неоднозначной дальности и, при наличии признака точности оценки дальности, согласуется в блоке вычисления уточненной дальности с экстраполированным значением дальности, коэффициент неоднозначности которого корректируется с учетом накопленного значения невязки измеренного и экстраполированного коэффициентов неоднозначности дальности.The task is achieved by the fact that in the device containing the antenna, antenna switch, transmitter, receiver, synchronizer, range meter by the LFM method and an ambiguous range meter, a range meter in the “bundle”, a unit for determining the accuracy of range estimation, a residual calculation unit, a statistical estimation unit are introduced residuals, threshold device, ambiguity coefficient correction unit, refined range calculation unit, range and speed smoothing unit, range extrapolation unit and soon These three switches, a block of control keys connected in such a way that, when the device is in operation, the range measured by the chirp method is averaged inside the “pack”, it is refined using the measured average value for the “pack” of ambiguous range and, if there is a sign of accuracy of the range estimate, in the refined range calculation unit is consistent with the extrapolated range value, the ambiguity coefficient of which is adjusted taking into account the accumulated discrepancy value of the measured and extrapolated coefficient range ambiguity customers.

На фиг.1 представлена структурная схема измерителя дальности на основе ЛЧМ. Устройство содержит антенну (1), антенный переключатель (2), передатчик (3), приемник (4), синхронизатор (5), блок вычисления уточненной дальности (6), блок определения точности оценки дальности (7), измеритель дальности методом ЛЧМ (8), измеритель неоднозначной дальности (9), измеритель дальности в “пачке” (10), блок управляющих ключей (11), первый переключатель (12), второй переключатель (13), блок сглаживания дальности и скорости (14), блок экстраполяции дальности и скорости (15), блок вычисления невязки (16), блок статистической оценки невязки (17), пороговое устройство (18), блок корректировки коэффициента неоднозначности (19), третий переключатель (20). На Фиг.1 представлены также значения входных и выходных сигналов блоков. Обозначения раскрываются по ходу описания.Figure 1 presents the structural diagram of the range meter based on the chirp. The device comprises an antenna (1), an antenna switch (2), a transmitter (3), a receiver (4), a synchronizer (5), a unit for calculating a specified range (6), a unit for determining the accuracy of range estimation (7), a range meter using the LF method ( 8), an ambiguous range meter (9), a range meter in a “pack” (10), a control key block (11), a first switch (12), a second switch (13), a range and speed smoothing block (14), an extrapolation block range and speed (15), residual calculation unit (16), residual statistical estimation unit (17), threshold trinity (18), an ambiguity coefficient correction block (19), a third switch (20). Figure 1 also presents the values of the input and output signals of the blocks. Designations are disclosed in the course of the description.

На фиг.2 представлен возможный алгоритм реализации блока определения точности оценки дальности (7).Figure 2 presents a possible implementation algorithm of the unit for determining the accuracy of the range estimation (7).

На фиг.3 представлена блок-схема возможной реализации измерителя дальности в “пачке” (10).Figure 3 presents a block diagram of a possible implementation of the range meter in the "pack" (10).

На фиг.4 представлена схема алгоритма возможной реализации блока сглаживания дальности и скорости (14) и блока экстраполяции дальности и скорости (15).Figure 4 presents a diagram of the algorithm for the possible implementation of the block smoothing range and speed (14) and the block extrapolation range and speed (15).

На фиг.5 представлен возможный алгоритм реализации блока управляющих ключей.Figure 5 presents a possible implementation algorithm for a block of control keys.

Измеритель дальности в “пачке” (10) производит раздельное усреднение полученных при радиоконтакте с целью последовательностей измерений дальности ЛЧМ

и неоднозначной дальности

. Измеренное значение дальности D_изм на выходе блока вычисляется как сумма двух слагаемых: первое слагаемое - это дальность, равная целому числу n_изм измерительных периодов Тр, укладывающихся в вычисленное среднее значение дальности ЛЧМ -

, второе слагаемое - среднее по “пачке” значение неоднозначной дальности

.The range meter in the “pack” (10) performs separate averaging of those obtained by radio contact with the aim of the measurement sequences of the chirp range

and ambiguous range

. The measured value of the range D _ISM at the output of the block is calculated as the sum of two terms: the first term is the range equal to an integer n _{IS of} measurement periods Tr, which fit into the calculated average value of the range of the LFM -

, the second term is the average over the “bundle" value of the ambiguous range

.

Блок определения точности оценки дальности (7) предназначен для выработки признака П_точн=1, свидетельствующего о том, что оценка коэффициента неоднозначности экстраполированного значения дальности n_э достовернее коэффициента неоднозначности измеренного значения дальности n_изм. Выработка этого признака позволяет при статистической оценке при межпериодной обработке отказаться от грубых измерений дальности методом ЛЧМ и перейти на использование только непосредственно измеренных значений неоднозначной дальности. Для этого в блоке вычисления уточненной дальности (6) определение дальности производится с использованием коэффициента неоднозначности экстраполированной координаты дальности и измеренного значения неоднозначной дальности:

.The unit for determining the accuracy of the range estimation (7) is designed to generate the sign П _exact = 1, which indicates that the estimation of the ambiguity coefficient of the extrapolated range value n _{e is more} reliable than the ambiguity coefficient of the measured range value n _ism . The development of this feature allows for statistical evaluation during inter-period processing to abandon coarse range measurements using the LFM method and switch to using only directly measured values of ambiguous range. To do this, in the calculation unit of the specified range (6), the range is determined using the ambiguity coefficient of the extrapolated range coordinate and the measured value of the ambiguous range:

.

Блок вычисления уточненной дальности (6) введен для того, чтобы согласовать при наличии признака точной оценки дальности П_точн=1 значения экстраполированной дальности

и измеренной дальности

прежде, чем будет вычислено сглаженное значение дальности

с тем, чтобы измеренная и экстраполированная дальности имели одинаковый коэффициент неоднозначности, соответствующий дальности, полученной из предыдущих измерений. При этом неоднозначная дальность берется по результатам измерений и экстраполяции.Refined range calculation unit (6) is introduced in order to make it consistent with accurate range estimation trait n = 1 _accurate extrapolated value range

and measured range

before the smoothed range value is calculated

so that the measured and extrapolated ranges have the same ambiguity coefficient corresponding to the range obtained from previous measurements. In this case, the ambiguous range is taken according to the results of measurements and extrapolation.

Блок вычисления невязки (16), блок статистической оценки невязки (17) и блок корректировки коэффициента неоднозначности (19) введены для корректировки выбранного коэффициента неоднозначности в процессе сопровождения цели при работе БРЛС в режиме обзора.The residual calculation block (16), the statistical residual estimation block (17) and the ambiguity coefficient correction block (19) are introduced to correct the selected ambiguity coefficient during target tracking during radar operation in the survey mode.

Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.

Измерение дальности производится в режиме обзора при последовательном облучении пространства движущимся лучом антенны. При этом используются антенна (1), передатчик (3), приемник (4) и антенный переключатель (2). Параметры излучаемого передатчиком сигнала задаются синхронизатором (5).Range measurement is carried out in the review mode with sequential exposure of the space to the moving beam of the antenna. In this case, an antenna (1), a transmitter (3), a receiver (4) and an antenna switch (2) are used. The parameters of the signal emitted by the transmitter are set by the synchronizer (5).

При прохождении радиолуча по цели отраженный сигнал через антенну (1), антенный переключатель (2) и приемник (4) поступает на вход измерителя дальности методом ЛЧМ (8) и на вход измерителя неоднозначной дальности (9). В измеритель дальности методом ЛЧМ (8) поступает доплеровская частота

. По величине частотного смещения принятого сигнала относительно излучаемого на такте обработки немодулированной частоты вычисляется скорость сближения

, а на такте обработки модулированной частоты с учетом известного с предыдущего шага доплеровского смещения частоты и крутизны изменения несущей частоты вычисляется дальность до цели D_лмч. В измерителе неоднозначной дальности (9) по поступившим на вход амплитудам в стробах дальности вычисляется неоднозначная дальность до цели D_н.When the radio beam passes through the target, the reflected signal through the antenna (1), the antenna switch (2) and the receiver (4) is fed to the input of the range meter using the LFM method (8) and to the input of the ambiguous range meter (9). The Doppler frequency arrives at the range meter using the LFM method (8)

. Using the magnitude of the frequency offset of the received signal relative to the emitted at the processing cycle of the unmodulated frequency, the approach speed

and on the cycle of processing the modulated frequency, taking into account the Doppler frequency shift known from the previous step and the steepness of the carrier frequency change, the range to the target D _{lmch is calculated} . In the ambiguous range meter (9), based on the amplitudes received at the input in the range gates, the ambiguous range to the target D _{n is} calculated.

На вход измерителя дальности в “пачке” (10) поступают полученные значения дальности ЛЧМ D_лчм и неоднозначной дальности D_н с выходов блоков 8 и 9 и параметры излученного сигнала (величина периода повторения импульсов Тр) с выхода синхронизатора (5). Измеренные значения дальности ЛЧМ и неоднозначной дальности усредняются со всеми предшествующими значениями в “пачке”. Измеренное значение дальности в “пачке” вычисляется по формулеAt the input of the range meter in the “pack” (10), the obtained values of the LFM range D _LFM and the ambiguous range D _n from the outputs of blocks 8 and 9 and the parameters of the emitted signal (pulse repetition period Tr) from the synchronizer output (5) are received. The measured values of the chirp range and the ambiguous range are averaged with all previous values in the “bundle”. The measured value of the range in the “pack” is calculated by the formula

,

гдеWhere

- коэффициент неоднозначности измеренной дальности, равный коэффициенту неоднозначности среднего значения дальности ЛЧМ за “пачку”

на периоде Тр повторения импульсов в “пачке”,

- the coefficient of ambiguity of the measured range, equal to the coefficient of ambiguity of the average value of the range of the chirps per “pack”

on the period Tr repetition of pulses in the “pack”,

[*]_цч - целая часть числа,[*] _cc - the integer part of the number,

- неоднозначное значение измеренной дальности, совпадающее со средним за “пачку” значением неоднозначной дальности

.

- the ambiguous value of the measured range, which coincides with the average value for the “pack” of ambiguous range

.

Кроме того, в измерителе дальности в “пачке” (10) на основании перерыва в поступлении информации вырабатывается признак конца “пачки” Пкп=1. По этому признаку значения измеренной дальности D_изм, измеренной неоднозначной дальности

, коэффициента неоднозначности измеренной дальности n_изм и измеренной скорости

поступают на выход измерителя дальности в “пачке” (10), а признак конца “пачки” Пкп=1 поступает на вход блока определения точности оценки дальности (7). По окончании измерений в блоке экстраполяции дальности и скорости (15) производится вычисление экстраполированного значения дальности до цели D_э и скорости сближения

к моменту измерения. На выход блока поступает значение экстраполированной дальности D_э, коэффициент неоднозначности экстраполированной дальности n_э на периоде излучения импульсов Тр, который был при измерении дальности до цели:

, и значение неоднозначной экстраполированной дальности:

.In addition, in the range meter in the “bundle” (10), based on the interruption in the receipt of information, a sign of the end of the “bundle” Пкп = 1 is generated. On this basis, the values of the measured range D _ISM , the measured ambiguous range

, the ambiguity coefficient of the measured range n _ISM and the measured speed

arrive at the output of the range meter in the “packet” (10), and the sign of the end of the “packet” Пкп = 1 is fed to the input of the unit for determining the accuracy of the range assessment (7). At the end of the measurements in the range and speed extrapolation unit (15), the extrapolated value of the distance to the target D _e and the approach speed are calculated

by the time of measurement. The output of the block receives the value of the extrapolated range D _e , the coefficient of ambiguity of the extrapolated range n _e on the pulse emission period Tr, which was when measuring the distance to the target:

, and the value of the ambiguous extrapolated range:

.

В блоке определения точности оценки дальности (7) на основании числа произведенных измерений координат цели делается вывод о точности оценки коэффициента неоднозначности экстраполированной дальности и вырабатывается признак П_точн, равный 0 или 1. Если оценка коэффициента неоднозначности экстраполированной дальности считается неточной (П_точн=0), то значение измеренной дальности D_изм, пришедшее на вход первого переключателя (12), подается прямо на его выход

. По признаку точного измерения (П_точн=1) первый переключатель (12) подает на выход значение измеренной дальности, согласованное с экстраполированным значением (

), поступающее на его вход из блока вычисления уточненной дальности (6). Аналогично, при отсутствии признака точной оценки дальности, значение экстраполированной дальность D_э, пришедшее на вход второго переключателя (13) из блока экстраполяции дальности и скорости (15), поступает на его выход (

), а при наличии признака П_точн=1 на выход второго переключателя (13) подается откорректированное значение экстраполированной дальности (

), поступающее из блока вычисления уточненной дальности (6). Кроме того, при наличии признака точности оценки дальности блок управляющих ключей (11) подключает последовательность блоков, состоящую из блока вычисления невязки (16), блока статистической оценки невязки (17), порогового устройства (18), блока корректировки коэффициента неоднозначности дальности (19), третьего переключателя (20) и блока вычисления уточненной дальности (6).In the block for determining the accuracy of the range estimate (7), based on the number of measurements taken of the target coordinates, a conclusion is made about the accuracy of the estimation of the ambiguity coefficient of the extrapolated range and the sign of P _exact equal to 0 or 1 is generated. If the estimate of the ambiguity coefficient of the extrapolated range is considered inaccurate (P _accurate = 0) , then the value of the measured range D _ISM , received at the input of the first switch (12), is fed directly to its output

. By the sign of accurate measurement (P _tochn = 1), the first switch (12) outputs the value of the measured range, consistent with the extrapolated value (

) arriving at its input from the specified range calculation unit (6). Similarly, in the absence of a sign of an accurate range estimate, the value of the extrapolated range D _e received at the input of the second switch (13) from the range and speed extrapolation unit (15) goes to its output (

), and in the presence of the sign P _exact = 1, the output of the second switch (13) is supplied with the corrected value of the extrapolated range (

) coming from the refined range calculation unit (6). In addition, if there is a sign of accuracy of the range estimation, the control key block (11) connects a sequence of blocks consisting of a residual calculation block (16), a residual statistical estimation block (17), a threshold device (18), and a range ambiguity correction block (19) , the third switch (20) and the specified range calculation unit (6).

Величина невязки измеренного и экстраполированного коэффициентов неоднозначности Δ n с выхода блока вычисления невязки (16) подается на вход блока статистической оценки невязки (17), чтобы выявить систематическое расхождение коэффициентов неоднозначности измеренной и экстраполированной дальностей на протяжении ряда измерений и в то же время избежать зависимости от случайных флюктуаций сигнала, дающих большое значение невязки.The discrepancy value of the measured and extrapolated ambiguity coefficients Δ n from the output of the residual calculation block (16) is fed to the input of the residual statistical estimation block (17) to reveal a systematic discrepancy in the ambiguity coefficients of the measured and extrapolated ranges over a series of measurements and at the same time to avoid dependence on random fluctuations of the signal, giving a great value to the residual.

Сглаженная величина невязки

поступает на вход порогового устройства (18) и на вход блока корректировки коэффициента неоднозначности (19).Smoothed residual

arrives at the input of the threshold device (18) and at the input of the ambiguity coefficient correction unit (19).

В блоке корректировки коэффициента неоднозначности (19) коэффициент неоднозначности экстраполированной дальности n_э суммируется с целочисленной функцией от сглаженного значения невязки

.In the block for adjusting the ambiguity coefficient (19), the coefficient of ambiguity of the extrapolated range n _{e is} summed with an integer function of the smoothed value of the residual

.

Если сглаженное значение невязки

не превысило по модулю порогового значения, то на вход третьего переключателя (20) поступает значение коэффициента неоднозначности экстраполированной дальности n_э с выхода блока экстраполяции дальности и скорости (15). Если же порог превышен, то пороговое устройство передает на третий переключатель (20) управляющую команду, по которой на выход переключателя поступает значение коэффициента неоднозначности экстраполированной дальности с выхода блока корректировки коэффициента неоднозначности (19), и в блоке статистической оценки невязки (17) по признаку превышения порога происходит обнуление сглаженного значения невязки.If the smoothed value of the residual

did not exceed the threshold value modulo, then the value of the extrapolated range ambiguity coefficient n _e from the output of the range and speed extrapolation unit (15) is input to the input of the third switch (20). If the threshold is exceeded, then the threshold device sends a control command to the third switch (20), by which the value of the ambiguity coefficient of the extrapolated range is output from the output of the ambiguity coefficient correction unit (19), and in the block of statistical estimation of the residuals (17) based on when the threshold is exceeded, the smoothed value of the residual is zeroed.

Третий переключатель (20) передает откорректированное значение коэффициента неоднозначности экстраполированной дальности

на вход блока вычисления уточненной дальности (6). Кроме того, на вход блока 6 поступают: значение периода повторения импульсов Тр из синхронизатора (5), значение измеренной неоднозначной дальности из измерителя дальности в “пачке” (10) и значение неоднозначной экстраполированной дальности из блока экстраполяции дальности и скорости (15). В блоке вычисления уточненной дальности (6) измеренная и экстраполированная дальности вычисляются по формулам:

иThe third switch (20) transmits the adjusted value of the extrapolated range ambiguity coefficient

at the input of the specified range calculation unit (6). In addition, the input of block 6 receives: the value of the pulse repetition period Tr from the synchronizer (5), the value of the measured ambiguous range from the range meter in the “packet” (10), and the value of the ambiguous extrapolated range from the extrapolation unit of range and speed (15). In the refined range calculation unit (6), the measured and extrapolated ranges are calculated by the formulas:

and

.

Полученное на выходе первого переключателя (12) значение измеренной дальности

и на выходе второго переключателе 13) значение экстраполированной дальности

поступают на вход блока сглаживания дальности и скорости (14), в котором производится сглаживание дальности и скорости сближения.The value of the measured range obtained at the output of the first switch (12)

and at the output of the second switch 13) the value of the extrapolated range

arrive at the input of the range and speed smoothing unit (14), in which the range and approach speed are smoothed.

Для выполнения заявленного устройства могут быть использованы описываемые ниже формы реализации блоков представляемого на экспертизу устройства.To implement the claimed device can be used described below, the implementation forms of the blocks submitted for examination of the device.

Блок определения точности оценки дальности (7) предназначен для выработки признака П_точн, по которому коэффициент неоднозначности экстраполированной дальности n_э считается более достоверным, чем коэффициент неоднозначности дальности, измеренной методом ЛЧМ - n_изм. По этому признаку происходит замена коэффициента неоднозначности измеренной дальности на коэффициент неоднозначности экстраполированной дальности.The unit for determining the accuracy of the range estimation (7) is designed to develop the attribute P _accurate , according to which the extrapolated range ambiguity coefficient n _e is considered more reliable than the range ambiguity coefficient measured by the LFM method - n _meas . On this basis, the ambiguity coefficient of the measured range is replaced by the ambiguity coefficient of the extrapolated range.

Точность оценки экстраполированной координаты дальности зависит от точности измерения дальности методом ЛЧМ и от статистической обработки измеренных значений дальности. Точность измеренных методом ЛЧМ значений дальности при фиксированном значении ширины полосы пропускания доплеровских фильтров зависит от величины крутизны изменения несущей частоты, ее нестабильности и точности измерения разности доплеровских смещений. Дисперсия оценки дальности методом ЛЧМ выражается формулой:The accuracy of estimating the extrapolated range coordinate depends on the accuracy of the range measurement using the LFM method and on the statistical processing of the measured range values. The accuracy of the range values measured using the LF method with a fixed bandwidth of the Doppler filters depends on the steepness of the carrier frequency change, its instability, and the accuracy of measuring the difference in Doppler displacements. The variance of the range estimate by the LFM method is expressed by the formula:

, где

where

- дисперсия значений измеренной частоты отраженного сигнала (в нашем случае - постоянная величина),

- the variance of the measured frequency of the reflected signal (in our case, a constant value),

S - крутизна изменения несущей частоты,S is the slope of the carrier frequency change,

Δ S - ошибка, обусловленная нестабильностью выдерживания крутизны изменения несущей частоты. В современных БРЛС в настоящее время Δ S практически равна нулю, поэтому дисперсию оценки дальности методом ЛЧМ можно вычислять по формуле:Δ S is the error due to the instability of maintaining the steepness of changes in the carrier frequency. In modern radar, at present Δ S is practically equal to zero, therefore, the variance of the range estimate using the LF method can be calculated by the formula:

Дисперсия оценки дальности на выходе блока сглаживания дальности и скорости (14)

зависит от вида статистической обработки и от числа измерений. При использовании на этапе экстраполяции измерений доплеровской частоты для компенсации измерения дальности между измерениями точность оценки дальности соответствует точности оценки постоянной величины [11, с.383], дисперсия оценки дальности на выходе блока дальности и скорости вычисляется по формуле:The variance of the range estimation at the output of the range and speed smoothing block (14)

depends on the type of statistical processing and the number of measurements. When using the Doppler frequency measurements at the extrapolation stage to compensate for the range measurement between measurements, the accuracy of the range estimate corresponds to the accuracy of the constant value estimate [11, p. 383], the variance of the range estimate at the output of the range and speed unit is calculated by the formula:

,

где n – число измерений.where n is the number of measurements.

Возможный алгоритм реализации блока определения точности оценки дальности (7) представлен на фиг.2. На вход алгоритма поступает значение крутизны изменения несущей частоты S и признак измерения дальности Пкп=1. Используемые в алгоритме константы N1 и N2 выбираются в зависимости от точности измерения частоты отраженного сигнала

. Возможно применение более сложных алгоритмов, использующих, например, величину сигнала, отраженного от цели, для определения точности с учетом отношения сигнал/шум при приеме сигнала.A possible implementation algorithm of the unit for determining the accuracy of the range estimation (7) is presented in FIG. 2. The input of the algorithm receives the value of the steepness of the change in the carrier frequency S and the sign of measuring the range Pkp = 1. The constants N1 and N2 used in the algorithm are selected depending on the accuracy of measuring the frequency of the reflected signal

. It is possible to use more complex algorithms that use, for example, the magnitude of the signal reflected from the target to determine the accuracy taking into account the signal-to-noise ratio when receiving a signal.

Измеритель дальности методом ЛЧМ (8) содержит устройства измерения дальности и доплеровской частоты. Измерение частоты производится линейкой доплеровских фильтров [3, стр.278]. Частота отраженного модулированного сигнала пропорциональна времени, прошедшему с момента излучения. Для устранения эффекта Доплера применяется совместная обработка величины доплеровской частоты отраженного немодулированного сигнала и величины изменения частоты отраженного сигнала на такте модуляции несущей частоты [3, с.283]:The range meter by the LFM method (8) contains devices for measuring range and Doppler frequency. Frequency measurement is performed by a line of Doppler filters [3, p. 278]. The frequency of the reflected modulated signal is proportional to the time elapsed since the emission. To eliminate the Doppler effect, joint processing of the magnitude of the Doppler frequency of the reflected unmodulated signal and the magnitude of the change in the frequency of the reflected signal at the carrier frequency modulation cycle is used [3, p. 283]:

,

где S_max - максимальная крутизна модуляции несущей частоты,where S _max - the maximum slope of the modulation of the carrier frequency,

f(S₀) - доплеровский сдвиг при нулевой крутизне изменения несущей,f (S ₀ ) is the Doppler shift at zero slope of the carrier change,

f(S_max) - доплеровский сдвиг при максимальной крутизне изменения несущей.f (S _max ) is the Doppler shift at the maximum slope of the carrier change.

В измерителе неоднозначной дальности (9) производится измерение времени задержки отраженного сигнала относительно начала зоны приема. Для этого зона приема разделяется на стробы и сравнение амплитуд в этих временных стробах позволяет определить положение переднего фронта сигнала в зоне приема и пересчитать его в дальность [3, с.280]. Высокая частота повторения импульса характеризуется малой скважностью. Поэтому для повышения точности измерения положения сигнала возможно использование перекрытых стро5ов дальности [3, с.200].The ambiguous range meter (9) measures the delay time of the reflected signal relative to the beginning of the reception zone. To do this, the reception zone is divided into gates and a comparison of the amplitudes in these time gates allows you to determine the position of the leading edge of the signal in the reception zone and recalculate it into the range [3, p. 280]. High pulse repetition rate is characterized by low duty cycle. Therefore, to increase the accuracy of measuring the position of the signal, it is possible to use overlapping range strokes [3, p.200].

В измерителе дальности в “пачке” (10) производится усреднение значений дальности ЛЧМ и неоднозначной дальности для совокупности измерений, полученных при однократном прохождении луча антенны по цели (в “пачке”), и вычисление по ним измеренного значения. Средние значения дальности ЛЧМ и неоднозначной дальности могут быть найдены как средние арифметические всех замеров:In the range meter in the “bundle” (10), the LFM range and the ambiguous range are averaged for the set of measurements obtained with a single passage of the antenna beam over the target (in the “bundle”), and the measured value is calculated from them. The average values of the chirp range and the ambiguous range can be found as arithmetic means of all measurements:

где n - число замеров в “пачке”,where n is the number of measurements in the “pack”,

- последовательность замеров дальности ЛЧМ в “пачке”,

- a sequence of measurements of the range of the chirp in the "pack",

- последовательность замеров неоднозначной дальности в “пачке”; как средние взвешенные с учетом амплитуд или квадратов амплитуд:

- a sequence of measurements of an ambiguous range in the "pack"; as weighted average taking into account amplitudes or squared amplitudes:

где {А_i} - последовательность амплитуд обработанных сигналов в “пачке”, и др. Значение неоднозначной дальности может быть усреднено также с учетом поправки по скоростиwhere {A _i } is the sequence of amplitudes of the processed signals in the “packet”, etc. The value of the ambiguous range can also be averaged taking into account the speed correction

где Δ t=t₁-t_тек, t_тек - текущее время, t₁ - фиксированный момент времени; в качестве него может быть взято, например, время первого замера, или время последнего замера, или середина “пачки”;where Δ t = t ₁ -t _tech , t _tech is the current time, t ₁ is a fixed point in time; as it can be taken, for example, the time of the first measurement, or the time of the last measurement, or the middle of the “pack”;

- последовательность замеров скорости сближения с целью, а также другими известными видами замеров.

- a sequence of measurements of the approach speed with the target, as well as other known types of measurements.

Вычисление среднего значения может производиться либо по окончании всех замеров, либо пересчитываться на каждом шаге с учетом вновь пришедшего замера.The calculation of the average value can be done either at the end of all measurements, or recounted at each step, taking into account the newly arrived measurement.

Значение измеренной дальности вычисляется по формуле:The value of the measured range is calculated by the formula:

где Тр - период повторения импульсов, на котором производилось измерение в “пачке”.where Tp is the pulse repetition period at which the measurement was made in a “packet”.

На фиг.3 представлена блок-схема возможной реализации измерителя дальности в “пачке” (10). На вход подаются: признак измерения (Пизм=1), значение дальности, измеренной методом ЛЧМ D_лчм, значение неоднозначной дальности D_н, амплитуда А сигнала, период повторения импульсов Тр, измеренное значение скорости сближения

. В блоке с координатами С2 на фиг.3 вычисляется среднее значение дальности, измеренной методом ЛЧМ, вычисленное с учетом пришедших ранее измерений, как среднее взвешенное с учетом квадратов амплитуд. В блоке с координатами D2 средняя неоднозначная дальность вычисляется с учетом поправки по скорости как взвешенная с учетом квадратов амплитуд к началу “пачки”. При вычислении средней дальности ЛЧМ поправка по скорости не учитывается, т.к. точность измерения дальности методом ЛЧМ превышает возможную ошибку, вносимую тем, что в течение измерения не будет учитываться изменение дальности за счет сближения.Figure 3 presents a block diagram of a possible implementation of the range meter in the "pack" (10). The input is: the measurement indicator (Pism = 1), the value of the range measured by the LFM method D _LFM , the value of the ambiguous range D _n , the amplitude A of the signal, the pulse repetition period Tr, the measured value of the approach speed

. In the block with coordinates C2 in FIG. 3, the average distance value measured by the LFM method, calculated taking into account earlier measurements, is calculated as the weighted average taking into account the squares of the amplitudes. In the block with coordinates D2, the average ambiguous range is calculated taking into account the velocity correction as a weighted one taking into account the squares of the amplitudes to the beginning of the “packet”. When calculating the average LFM range, the speed correction is not taken into account, because the accuracy of measuring the range by the LFM method exceeds the possible error introduced by the fact that during the measurement the change in range due to proximity will not be taken into account.

В блоке сглаживания дальности и скорости (14) производится фильтрация измеренных координат цели. При этом могут быть использованы фильтры первого., второго или третьего порядков: при гипотезе постоянства оцениваемой координаты - α -фильтры [4, с.399], при гипотезе линейного изменения оцениваемой координаты - α -β -фильтры [4, с.382], при гипотезе параболического изменения оцениваемого параметра - α -β -γ -фильтры [4, с.391]. Могут быть использованы более сложные Калмановские фильтры, коэффициенты сглаживания которых зависят от точности измеренных и экстраполированных координат, а также адаптивные эвристические фильтры, коэффициенты сглаживания которых могут зависеть и от разницы между измеренными и сглаженными координатами [5, 6].In the range and speed smoothing unit (14), the measured target coordinates are filtered. In this case, filters of the first., Second or third orders can be used: with the hypothesis of constancy of the estimated coordinate - α-filters [4, p. 399], with the hypothesis of a linear change of the estimated coordinate - α-filters [4, p. 382] , with the hypothesis of a parabolic change in the estimated parameter - α-β-γ-filters [4, p. 391]. More complex Kalman filters can be used, the smoothing coefficients of which depend on the accuracy of the measured and extrapolated coordinates, as well as adaptive heuristic filters, the smoothing coefficients of which can depend on the difference between the measured and smoothed coordinates [5, 6].

В блоке экстраполяции дальности и скорости (15) производится экстраполяция значений дальности и скорости к моменту измерений или к любому другому требуемому моменту времени. Точность экстраполяции зависит от точности измерений и от соответствия гипотезы, положенной в основу формул экстраполяции, реальному измерению координат цели. При гипотезе постоянства сопровождаемого параметра экстраполированные координаты не изменяются; при линейной гипотезе при использовании, например, α -β -фильтров, одновременно с вычислением сглаженных координат определяется скорость их изменения, и экстраполяция производится по линейному закону; при гипотезе параболического изменения оцениваемого параметра экстраполяция производится с учетом определяемых значений скорости и ускорения оцениваемых координат. При экстраполяции могут использоваться и более сложные гипотезы относительно изменения скорости и ускорения цели, при этом в формулах экстраполяции используются кинематические уравнения относительного движения летательного аппарата и цели [7, с.61]. Поскольку скорость и дальность измеряются одновременно, возможна их совместная обработка. Например, она представлена в [4, с.354, 355] формулами 9.3.29. При этом между измерениями экстраполированные значения дальности

и доплеровской частоты

вычисляются по формулам [4, с.383]:In the range and speed extrapolation unit (15), the values of range and speed are extrapolated to the moment of measurement or to any other required point in time. The accuracy of extrapolation depends on the accuracy of the measurements and on the correspondence of the hypothesis underlying the extrapolation formulas to the actual measurement of the target coordinates. In the hypothesis of constancy of the parameter followed, the extrapolated coordinates do not change; with the linear hypothesis, using, for example, α -β filters, the speed of change is determined simultaneously with the calculation of the smoothed coordinates, and extrapolation is performed according to a linear law; under the hypothesis of a parabolic change in the estimated parameter, extrapolation is performed taking into account the determined values of the speed and acceleration of the estimated coordinates. When extrapolating, more complex hypotheses regarding changes in speed and target acceleration can be used, while kinematic equations for the relative motion of the aircraft and the target are used in the extrapolation formulas [7, p. 61]. Since speed and range are measured simultaneously, their joint processing is possible. For example, it is presented in [4, p. 354, 355] by formulas 9.3.29. In this case, extrapolated range values between measurements

and Doppler frequency

are calculated by the formulas [4, p. 383]:

где

- оценка скорости сближения, полученная при совместной обработке D и f_д;Where

- an estimate of the convergence rate obtained by joint processing of D and f _d ;

- вычисленное значение производной скорости;

- the calculated value of the derivative velocity;

Δ t_э - шаг экстраполяции.Δ t _e - extrapolation step.

На фиг.4 представлена схема алгоритма блока сглаживания дальности и скорости (14) и блока экстраполяции дальности и скорости (15). На вход блока сглаживания поступает измеренное значение дальности и скорость сближения, соответствующая измеренному значению доплеровской частоты. В операторе

вычисляется невязка измеренных и экстраполированных значений дальности и скорости. В операторе

производится сглаживание этих величин. Дальность сглаживается α -фильтром, скорость сближения сглаживается α -β -фильтром. В представленном примере при экстраполяции в операторе

используется вычисленное значение

. Это позволяет сглаживание дальности α -фильтром по динамическим характеристикам отнести к α -β -γ -фильтрам. Выходное значение дальности D_э является выходом устройства.Figure 4 presents a diagram of the algorithm for smoothing the range and speed (14) and the extrapolation unit for range and speed (15). At the input of the smoothing unit, the measured value of the range and the approach speed correspond to the measured value of the Doppler frequency. In statement

the discrepancy between the measured and extrapolated values of range and speed is calculated. In statement

smoothing out these values. The range is smoothed by the α-filter, the approach speed is smoothed by the α-β-filter. In the presented example, when extrapolating in the operator

computed value used

. This allows the smoothing of the range of the α-filter according to the dynamic characteristics to be attributed to α-β-γ-filters. The output value of the range D _e is the output of the device.

Блок управляющих ключей (11) состоит из n управляющих ключей, на сигнальные входы которых поступают n входных параметров, а на управляющие входы ключей поступает одна управляющая команда. Например, n_изс и n_э поступают на сигнальные входы ключей, а Пточн - на управляющие входы [10].The control key block (11) consists of n control keys, on the signal inputs of which n input parameters arrive, and one control command arrives at the control inputs of the keys. For example, n _sf and n _e are fed to the signal inputs of the keys, and Ptochn - to the control inputs [10].

Блок вычисления невязки коэффициентов неоднозначности (16) представляет собой сумматор, вычисляющий разность коэффициента неоднозначности n_изм, поступающего из блока вычисления дальности в “пачке” (10), и коэффициента неоднозначности экстраполированной дальности n_э, поступающего из блока экстраполяции дальности и скорости (15):The unit for calculating the residual of the ambiguity coefficients (16) is an adder that calculates the difference of the ambiguity coefficient n _ism coming from the range calculation unit in the “bundle” (10) and the ambiguity coefficient of the extrapolated range n _e coming from the extrapolation unit of range and speed (15) :

Δ n=n_изм-n_э.Δ n = n _ISM -n _e

Блок статистической оценки невязки (17) осуществляет сглаживание вычисленного в блоке (16) значения невязки коэффициентов неоднозначности измеренной и экстраполированной дальности. Значение невязки является постоянной величиной, поэтому ее сглаживание имеет смысл осуществлять фильтром первого порядка. Появление ненулевого значения невязки зависит либо от случайных ошибок в измерении, либо от систематической ошибки в экстраполяции. Поэтому сглаживание невязки коэффициентов неоднозначности можно осуществлять, например, дискретным фильтром с конечной памятью:The unit of statistical estimation of residuals (17) smooths out the residual values of the ambiguity coefficients of the measured and extrapolated ranges calculated in block (16). The value of the residual is a constant value, so it makes sense to smooth it out with a first-order filter. The appearance of a nonzero value of the residual depends either on random errors in the measurement or on a systematic error in extrapolation. Therefore, the smoothing of the residual of the ambiguity coefficients can be carried out, for example, by a discrete filter with finite memory:

где N_изм - число измерений,where N _ISM is the number of measurements

- сглаженное значение невязки коэффициентов неоднозначности.

- the smoothed value of the residual of the ambiguity coefficients.

Другой возможный способ сглаживания - α -фильтром:Another possible way of smoothing is with an α-filter:

Точность вычисления коэффициента неоднозначности для измеренной дальности зависит от крутизны изменения несущей частоты, на которой проводилось измерение дальности методом ЛЧМ, поэтому коэффициент экспоненциального α -фильтра выбирается в зависимости от крутизны изменения несущей частоты в момент измерения.The accuracy of calculating the ambiguity coefficient for the measured range depends on the slope of the carrier frequency at which the range was measured using the LFM method, therefore, the coefficient of the exponential α-filter is selected depending on the slope of the carrier frequency at the time of measurement.

Значение невязки коэффициента неоднозначности проходит пороговое устройство (18). При превышении модуля сглаженного значения невязки порогового значения вырабатывается команда Ппор=1. По команде Ппор=1 подключается блок корректировки коэффициента неоднозначности (19), эта команда является управляющим сигналом для третьего переключателя (20), и по ней происходит обнуление сглаженного значения невязки в блоке статистической оценки невязки (17).The value of the residual of the ambiguity coefficient passes the threshold device (18). If the modulus of the smoothed value of the residual of the threshold value is exceeded, the command Pst = 1 is generated. By the command Ppoor = 1, the ambiguity coefficient correction block (19) is connected, this command is a control signal for the third switch (20), and the smoothed value of the residual is reset to zero in the statistical residual estimation block (17).

Корректировка осуществляется по формулеCorrection is carried out according to the formula

где

Where

На вход третьего переключателя (20) поступает значение коэффициента неоднозначности экстраполированной дальности n_э из блока экстраполяции дальности и скорости (15) и значение откорректированного коэффициента неоднозначности экстраполированной дальности

из блока корректировки коэффициента неоднозначности (19). Распределение выходов производится с помощью двухканального переключателя, который по управляющей команде Ппор=1 от порогового устройства соединяет один из входов с выходом [10, стр.20].The input of the third switch (20) receives the value of the extrapolated range ambiguity coefficient n _e from the range and speed extrapolation unit (15) and the value of the adjusted extrapolated range ambiguity coefficient

from the block for adjusting the ambiguity coefficient (19). The outputs are distributed using a two-channel switch, which, by the control command Ppo = 1 from the threshold device, connects one of the inputs to the output [10, p. 20].

Значение коэффициента неоднозначности экстраполированной дальности

поступает в блок вычисления уточненной дальности (6), в котором значения измеренной и экстраполированной дальности пересчитываются с учетом поступившего на вход откорректированного значения коэффициента неоднозначности экстраполированной дальности:Extrapolated Range Ambiguity Value

enters the unit for calculating the specified range (6), in which the values of the measured and extrapolated ranges are recalculated taking into account the adjusted value of the ambiguity coefficient of the extrapolated range received at the input:

Значение

поступает вместе со значением D_изм на первый переключатель (12), который по управляющему сигналу П_точн=1 выбирает одно из этих значений

; значение

поступает вместе со значением D_э на второй переключатель (13), который по управляющему сигналу П_точн=1 выбирает одно из этих значений

. Значения

и

поступают в блок сглаживания дальности и скорости (14) для проведения фильтрации и дальнейшей экстраполяции.Value

arrives together with the value of D _ism on the first switch (12), which, according to the control signal P _exact = 1, selects one of these values

; value

arrives together with the value of D _e on the second switch (13), which according to the control signal P _exact = 1 selects one of these values

. Values

and

enter the block smoothing range and speed (14) for filtering and further extrapolation.

Использование изобретения позволит при работе БРЛС в режиме обзора без специального выбора периода повторения импульсов при совместном использовании результатов измерения дальности методом ЛЧМ и результатов измерения неоднозначной дальности получить точность оценки, соизмеримую с точностью оценки неоднозначной дальности.The use of the invention will allow, when the radar is operating in the overview mode without a special choice of the pulse repetition period, when sharing the results of measuring the range by the LFM method and the results of measuring the ambiguous range, to obtain an estimation accuracy commensurate with the accuracy of estimating the ambiguous range.

Источники информацииSources of information

1. Патент РФ №2145092 кл. G 01 S 13/02. Способ измерения дальности.1. RF patent No. 2145092 class. G 01 S 13/02. Range measurement method.

2. П.И.Дудник, Ю.И.Черсов. Авиационные радиолокационные устройства.2. P.I. Dudnik, Yu.I. Chersov. Aviation radar devices.

3. В.И.Меркулов, А.И.Паров, В.И.Саблин, В.В.Дрогалин, Г.И.Горгонов, А.А.Герасимов, О.А.Сирота, В.П.Харьков. Радиолокационные измерения дальности и скорости. Т. 1. (п.4.2.2 - 4.2.4 и 4.2.6 - автор О.А. Сирота)3. V.I. Merkulov, A.I. Parov, V.I.Sablin, V.V. Drogalin, G.I. Gorgonov, A.A. Gerasimov, O.A. Sirota, V.P. Kharkiv. Radar measurements of range and speed. T. 1. (clauses 4.2.2 - 4.2.4 and 4.2.6 - by O.A. Sirota)

4. С.З.Кузьмин. Основы теории цифровой радиолокационной информации. М.: Советское радио, 1974.4.S.Z. Kuzmin. Fundamentals of the theory of digital radar information. M .: Soviet Radio, 1974.

5. P.R. Kalata. The Tracking index. A generalized parameter for α -β and α -β -γ target trackers. IEEE. Transactions on Aerospace and Electronics Systems. 1984, AES-20 №2 p.p.174-182.5. P.R. Kalata. The tracking index. A generalized parameter for α-β and α-β-γ target trackers. IEEE Transactions on Aerospace and Electronics Systems. 1984, AES-20 No. 2 p.p. 174-182.

6. F.R. Castella. An adaptive two-dimensional Kalman tracking filter. IEEE. Transactions on Aerospace and Electronics Systems. 1980, V.AES - 16 p.p.822-829.6. F.R. Castella An adaptive two-dimensional Kalman tracking filter. IEEE Transactions on Aerospace and Electronics Systems. 1980, V.AES - 16 p. P. 822-829.

7. В.Г.Тарасов. Межсамолетная навигация. М.: Машиностроение, 1980.7. V.G. Tarasov. Inter-aircraft navigation. M .: Mechanical Engineering, 1980.

8. Г.И.Горгонов. Автоматическое сопровождение целей в бортовой радиолокационной станции с ЭВМ. Академия им. Жуковского, М., 1988.8. G.I. Gorgonov. Automatic tracking of targets in the on-board radar with a computer. Academy named after Zhukovsky, M., 1988.

9. В.И.Антипов, С.А.Исаев, А.А.Лавров, В.И.Меркулов. Многофункциональные радиолокационные комплексы истребителей. Под ред. Г.С.Кондратенкова. М.: Воениздат, 1994.9. V.I. Antipov, S. A. Isaev, A. A. Lavrov, V. I. Merkulov. Multifunctional fighter radar systems. Ed. G.S. Kondratenkova. M .: Military Publishing, 1994.

10. А. Флорес. Организация вычислительных машин. Пер. с англ. М., 197210. A. Flores. Organization of computers. Per. from English M., 1972

11. Е.С.Вентцель. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969.11. E.S. Wentzel. Probability theory. M .: Nauka, 1969.

Claims

Range meter based on linear frequency modulation (LFM), comprising an antenna connected via an antenna switch to a transmitter and a receiver, a synchronizer, the first output of which is connected to a transmitter and a receiver, a range meter using the LFM method, the second input of which is connected to the first output of the receiver, while in the range meter using the LFM method, the approach speed is calculated from the magnitude of the frequency offset of the received signal relative to the unmodulated frequency emitted at the processing cycle, and and the modulated frequency, taking into account the Doppler frequency offset known from the previous step and the steepness of the carrier frequency change, the range to the target is calculated, and the ambiguous range meter, the input of which receives the reflected signal through the antenna, the antenna switch and the receiver, characterized in that the range meter in packet ”, the first input of which is connected to the output of the range meter by the LFM method, the second input - with the output of the ambiguous range meter, the third input - with the third output of the synchronizer, the first switch, the first input of which is connected to the first output of the range meter in the “pack”, the control key block, the first input of which is connected to the second output of the range meter in the “pack”, the specified range calculation unit, the first input of which is connected to the third output of the range meter in “Pack”, a unit for smoothing range and speed, the first input of which is connected to the fourth output of the range meter in the “pack”, a unit for determining the accuracy of range assessment, the first input of which is connected to the fifth output range meter in the “pack”, the second input of the range for determining the accuracy of the range estimation is connected to the second output of the synchronizer, the range and extrapolation unit, the input of which is connected to the output of the range and speed smoothing unit, and the first output is connected to the second input of the range and speed smoothing unit, the second switch, the first input of which is connected to the second output of the range and speed extrapolation unit, the third output of the range and speed extrapolation unit is connected to the second input of the control unit yuchi, the fourth output of the range and extrapolation unit is connected to the second input of the specified range calculation unit, the third input of the specified range calculation unit is connected to the third output of the synchronizer, transmitting the repetition period, the output of the range for determining the accuracy of the range estimation is connected to the third input of the control key unit, with the third the input of the first switch and with the third input of the second switch, the first output of the specified range calculation unit is connected to the second input of the first switch, w the swarm output of the refined range calculation unit is connected to the second input of the second switch, the third input of the range and speed smoothing unit is connected to the output of the first switch, the fourth input of the range and speed smoothing unit is connected to the output of the second switch, the residual calculation unit, the first and second inputs of which are connected to the first and second outputs of the control key block, respectively, the residual statistical estimation unit, the first input of which is connected to the output of the residual calculation unit, the threshold device the property, the input of which is connected to the output of the residual statistical estimation block, and the output is connected to the second input of the residual statistical estimation block, the ambiguity coefficient correction block, the first input of which is connected to the output of the statistical residual estimation block, the second input is connected to the output of the threshold device, the third switch, the first input of which is connected to the output of the ambiguity coefficient correction block, the second input is connected to the output of the threshold device, the third input is connected to the third output of the block extrapolation distance and speed, and an output connected to a fourth input of calculating the adjusted range, the second output range and velocity extrapolation block is also a yield value range of the system.