RU2249230C2 - Способ и система измерения радиолокационной отражательной способности и доплеровского сдвига посредством импульсного радиолокатора - Google Patents

Способ и система измерения радиолокационной отражательной способности и доплеровского сдвига посредством импульсного радиолокатора Download PDF

Info

Publication number
RU2249230C2
RU2249230C2 RU2000126837/09A RU2000126837A RU2249230C2 RU 2249230 C2 RU2249230 C2 RU 2249230C2 RU 2000126837/09 A RU2000126837/09 A RU 2000126837/09A RU 2000126837 A RU2000126837 A RU 2000126837A RU 2249230 C2 RU2249230 C2 RU 2249230C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
equations
pulses
radar
measurement
solving
Prior art date
Application number
RU2000126837/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2000126837A (ru
Inventor
Маркку Сакари ЛЕХТИНЕН (FI)
Маркку Сакари ЛЕХТИНЕН
Original Assignee
Маркку Сакари ЛЕХТИНЕН
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
Priority to FI980677 priority Critical
Priority to FI980677A priority patent/FI106656B/fi
Application filed by Маркку Сакари ЛЕХТИНЕН filed Critical Маркку Сакари ЛЕХТИНЕН
Publication of RU2000126837A publication Critical patent/RU2000126837A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2249230C2 publication Critical patent/RU2249230C2/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/41Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
    • G01S7/411Identification of targets based on measurements of radar reflectivity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28Details of pulse systems
    • G01S7/285Receivers
    • G01S7/295Means for transforming co-ordinates or for evaluating data, e.g. using computers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483Details of pulse systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/523Details of pulse systems
    • G01S7/526Receivers
    • G01S7/53Means for transforming coordinates or for evaluating data, e.g. using computers

Abstract

Изобретение относится к импульсным радиолокационным системам и к измерениям, выполняемым с их помощью, и может быть использовано в метеорологических радиолокаторах, радиолокационных станциях кругового обзора и дистанционного зондирования, а также в гидролокационных системах. Технический результат заключается в разрешении конфликта между измерением мощности и измерением доплеровского сдвига, а также в устранении недостатков, связанных с использованием мультиимпульсных кодов. При измерении характеристик цели радиолокатором или гидролокатором передают импульсы, а между передачами импульсов принимают сигнал, который зависит от передаваемых импульсов и от распределения характеристик цели на различных дальностях, при этом передаваемые импульсы образуют циклически повторяемый импульсный код или непрерывно изменяющуюся последовательность импульсов. Упомянутое распределение определяют посредством его представления в виде линейной системы уравнений, в которой переменные являются значениями измеряемых характеристик на требуемых дальностях, и посредством решения упомянутой линейной системы уравнений. 2 с. и 10 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 ил.

Description

Изобретение относится к импульсным радиолокационным системам и к измерениям, выполняемым с их помощью. В частности, изобретение относится к импульсным радиолокационным измерениям, в которых новый импульс должен быть передан прежде, чем предыдущий импульс пройдет через измеряемый объем. Изобретение может быть использовано в метеорологических радиолокаторах, радиолокационных станциях кругового обзора и дистанционного зондирования, а также в гидролокационных системах.

Импульсный радиолокатор содержит передатчик и приемник. Передатчик передает импульс радиоволны с конечной длительностью, который рассеивается или отражается от среды или твердой цели. Приемник может использоваться для измерения мощности отраженного сигнала и/или доплеровского сдвига.

Выборки из принятого сигнала берутся таким образом, чтобы можно было вычислить мощность посредством возведения в квадрат взятых выборок. Измерение мощности дает информацию относительно радиолокационной отражательной способности цели или среды; отражательная способность часто определяется через эффективную площадь рассеяния или отражения. Оценки доплеровского сдвига основаны на значениях автокорреляционной функции сигнала, которые получаются посредством умножения выборок на выборки, задержанные на желательное значение задержки. Типичные применения импульсного радиолокатора включают метеорологические радиолокаторы, в которых измерения мощности используются для определения количества атмосферных осадков, а измерения задержки используются для определения скорости ветра. Радиолокаторы кругового обзора измеряют местоположение и движение самолета, судов и других целей. Радиолокаторы дистанционного зондирования используются на спутниках, самолетах или вертолетах для измерения различных особенностей поверхности Земли. Кроме того, существуют радиолокационные устройства для научных исследований, используемых для ионосферных измерений (на высотах от 70 до 1000 км) и измерений нижних слоев атмосферы (мезосферно-стратосферно-тропосферные (МСТ) радиолокаторы). Гидролокатор представляет собой устройство, подобное радиолокатору, используемое для подводных измерений с применением акустических волн вместо радиоволн, а лидар (лазерный локатор) представляет собой по существу радиолокатор, в котором вместо радиоволн используется световой пучок лазера. Объект или среду, местоположение и/или перемещение которых измеряется посредством радиолокатора, в общем случае можно определить как цель. Трехмерное пространство, в котором проводится измерение, называется объемом измерения.

В качестве примера рассмотрим метеорологические радиолокационные измерения, использующие равномерную передачу импульсов. Частота повторения импульсов (ЧПИ) выбирается в соответствии с конкретными измерениями.

При измерении радиолокационной отражательной способности используется достаточно низкая ЧПИ (от 300 до 500 Гц) таким образом, чтобы переданный импульс вышел из объема измерения до передачи следующего импульса. Таким образом, принимаемый сигнал будет содержать только отклики из одного объема измерения, давая однозначный результат измерения отражательной способности. Затем максимальная дальность действия измерений может быть вычислена согласно уравнению

Figure 00000002

где с - скорость радиоволн (скорость акустических волн в случае гидролокатора; и скорость света в случае лидара (лазерного локатора)) в среде, а Т - временной интервал между смежными импульсами, то есть величина, обратная частоте повторения импульсов. Например, для радиоволн, распространяющихся в воздушной среде с частотой повторения 500 Гц, временной интервал между смежными импульсами составляет 2 мс, а максимальная дальность измерений составляет 300 км.

При измерении скорости ветра временной интервал между смежными импульсами определяет максимальную скорость Vmах, которая может быть измерена однозначно. Она может быть определена следующим образом:

Figure 00000003

где λ - длина волны. На частоте 5,6 ГГц, которая входит в широко используемый частотный диапазон радиолокации, называемый С-диапазоном, Vmax=0,0134·ЧПИ, причем скорость измеряется в метрах в секунду, а частота повторения - в Гц. Типичная величина ЧПИ составляет 1 кГц, в случае которой максимальная измеряемая скорость составляет 13,4 м/с.

Уравнения (1) и (2) показывают, что при увеличении ЧПИ увеличивается максимальная скорость, но максимальная однозначная дальность уменьшается, и наоборот. В реальных измерениях не всегда возможно одновременно измерять и скорость, и дальность, по меньшей мере, неточно. В литературе это явление упоминается как дилемма дальности - доплеровского сдвига или неоднозначность измерений дальности-скорости (см. также: Doviak and Zrnic, "Doppler radars and weather observations", Chapter 3.6, Academic Press, 1993). Никакого решения этой проблемы, как известно, не было в сентябре 1994 г. (см.: COST 75 Weather Radar Systems, International Seminar, Brussels, Belgium, 20-23 September 1994, EUR 16013 EN, 1995; U.S. Department of Commerce, NOAA, Notice for Proposal Solicitation for a solution to "Doppler Dilemma").

Ниже упоминаются известные попытки решить вышеописанную проблему. Патент США №3935572 раскрывает систему, использующую четыре параллельных канала измерения. Патент США №3987443 раскрывает радиолокатор, в котором ЧПИ изменяется время от времени. В патенте США №4328495 каждый импульс содержит закодированные по фазе суб-импульсы. Патент США №4924231 раскрывает способ обработки большого количества передаваемых сигналов и их отражений для нахождения наилучшей корреляции. Патент США №5027122 раскрывает способ улучшения измерения доплеровского сдвига посредством обработки сигнала. Согласно патенту США №5247303 импульсы разделяются на кадры, и по меньшей мере один импульс в каждом кадре преднамеренно искажается. Патент США №5276453 раскрывает способ, основанный на использовании двух различных частот сигнала. Изобретение, раскрытое в патенте США №5583512, использует общий двумерный коррелятор для одновременного определения дальности и доплеровского сдвига. Патент США №5621514 раскрывает систему, которая использует импульсы света вместо радиочастот и в которой принятый сигнал обрабатывается для определения доплеровского сдвига. В патенте США №5659320 рассматривается гидролокатор без учета противоречия между измерениями скорости и отражательной способности. Патент США №5724125 описывает другое измерительное устройство на основе многократно повторяющихся световых импульсов с обработкой сигнала с помощью системы линейных уравнений. Описание РСТ патента WO 96/00909 и соответствующий патент США №5442359 раскрывают арифметические способы обработки принимаемого сигнала.

Если непрерывность измерения не важна, то вышеописанная проблема может быть решена с использованием способа, основанного на так называемых мультиимпульсных кодах, раскрытого, например, в публикации "Multiple-pulse incoherent-scatter correlation function measurement", Farley, Radio Science, 1, pp.661-666. В упомянутом способе малое число импульсов (обычно от 3 до 6 импульсов) передается таким образом, что межимпульсные интервалы являются неравными, будучи (малыми) множителями одного интервала. Затем передача останавливается и начинается прием. Передача не начинается снова до тех пор, пока последний импульс предыдущей последовательности импульсов не уйдет на очень большую дальность, обычно приблизительно 2000 км. Этот способ главным образом применялся в ионосферных радиолокационных измерениях, в которых область, представляющая интерес, находится очень далеко от радиолокатора. В этом случае отраженные сигналы, приходящие из ближней к радиолокатору области, не принимаются вследствие позднего начала приема. Способ не подходит для метеорологических радиолокаторов, а также для радиолокационных станций кругового обзора с малым радиусом действия, так как данные получают только из областей, расположенных далеко от радиолокатора.

В измерениях на основе мультиимпульсных кодов самый короткий межимпульсный интервал определяет наибольшую измеряемую скорость в соответствии с уравнением (2). Полная длина передаваемого мультиимпульсного кода ограничивает наибольшее определяемое значение задержки автокорреляционной функции, но однозначное измерение скорости, в принципе, возможно на дальностях произвольной длины. Измерение мощности не является однозначным, но дает сумму мощностей, отраженных с множества различных дальностей. Таким образом, данные, полученные в одном измерении мощности, составляют объединенные данные для набора дальностей, причем количество дальностей равно числу импульсов в коде. Такой способ измерения мощности рассматривался ранее как бесполезный, но впоследствии способ использования такого измерения был раскрыт в статье "The use of multipulse zero lag data to improve incoherent scatter radar power profile accuracy", Lehtinen, Huuskonen, J. Atmos. Terr, Physics, 48, pp.787-793. Эффективность мультиимпульсных измерений была улучшена посредством использования так называемых перемежающихся кодов, описанных в статье "A new modulation principle for incoherent scatter measurements", Lehtinen, Haggstrom, Radio Science, 22, pp.625-634, причем перемежающиеся коды оказываются значительно более эффективными, чем известные прежде мультиимпульсные коды.

Сущность изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в создании способа и системы, обеспечивающих разрешение конфликта между измерением мощности и измерением доплеровского сдвига и позволяющих устранить недостатки, связанные с использованием известных мультиимпульсных кодов.

Указанный результат достигается посредством представления измеренных значений в виде по существу линейной системы уравнений, зависящих от неизвестных значений измеряемых характеристик, и посредством применения теории обратного преобразования к решению упомянутой системы уравнений.

Способ согласно изобретению отличается тем, что он определяет распределение характеристик, измеряемых по некоторому диапазону измерений на различных дальностях, с помощью представления упомянутого распределения посредством по существу линейной системы уравнений, в которой переменные является значениями характеристик, измеряемых на требуемых дальностях, и посредством решения упомянутой по существу линейной системы уравнений для упомянутых переменных.

Изобретение также относится к системе, отличающейся тем, что она содержит средство для решения по существу линейной системы уравнений, в которой переменные являются значениями характеристик, измеряемых на требуемых дальностях от системы вдоль некоторого направления измерения.

В соответствии с изобретением передатчик импульсного радиолокатора передает по существу непрерывную последовательность импульсов, в которой импульсы располагаются на неравных интервалах. Последовательность импульсов наиболее предпочтительно является периодической, так что заданный код, состоящий из импульсов, следующих за друг другом на неравных интервалах, повторяется после заданного так называемого времени цикла. Время цикла выбирается по меньшей мере с длительностью, равной времени, за которое заданный импульс покинет объем измерения. Однако изобретение также применимо для использования не периодических, непрерывно перемежающихся последовательностей импульсов. Приемник осуществляет прием по существу во все те моменты времени, когда передатчик не осуществляет передачу. Принятая мощность дискретизируется для формирования набора последовательных выборок. Каждая выборка может быть представлена как сумма, в которую вносит вклад заданное число импульсов, которые предшествуют выборке. Величина вклада определяется посредством некоторой весовой функции. Кроме того, выборки содержат шум.

Для определения отражательной способности или соответствующей величины для всех требуемых дальностей записывается линейная система уравнений, в которой неизвестными величинами являются требуемые значения измеряемых величин, а их коэффициенты определяются на основе передаваемых импульсов и весовых функций способом, описанным позднее. Значения измеряемых величин определяются посредством решения упомянутой системы уравнений для неизвестных с использованием известного математического средства, например статистической теории инверсии.

Для измерения доплеровского сдвига требуемое число значений автокорреляционной функции получают посредством умножения последовательности выборок на задержанные копии этой последовательности. Полученные в результате так называемые задержанные произведения зависят от автокорреляционной функции рассеяния цели на различных дальностях, представляемой линейной системой уравнений таким же способом, как описано выше для случая отражательной способности, а требуемые значения получаются посредством решения упомянутой системы уравнений способом, подобным способу для случая отражательной способности. При выбранных подходящим образом межимпульсных интервалах каждое измерение задержки зависит только от одной дальности, что позволяет упростить решение системы уравнений, представляющих измерения.

Также изобретение позволяет однозначно определять переменную, измеряемую радиолокатором, в той ситуации, в которой отклики от множества импульсов (или в случае задержек от множества пар импульсов, разделенных одинаковыми интервалами) смещаются в приемнике радиолокатора.

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется описанием конкретных вариантов его осуществления со ссылками на чертежи, на которых представлено следующее:

Фиг.1 - простая последовательность импульсов,

Фиг.2 - последовательность импульсов, которая может быть использована в изобретении,

Фиг.3 - иллюстрация вычисления корреляции согласно изобретению и

Фиг.4 - блок-схема системы, соответствующей изобретению.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Рассмотрим в общем виде ситуацию, в которой передатчик импульсного радиолокатора или гидролокатора последовательно передает набор N тождественных по форме, относительно коротких импульсов. Пусть момент передачи n-го импульса будет tn, где n принимает значения от 1 до N. Фазы импульсов могут быть произвольными или заранее выбранными. В это же самое время приемник импульсного радиолокатора или гидролокатора формирует выборки из принятого сигнала. Выборки предпочтительно берутся на равномерных интервалах, и для простоты можно предположить, что длина периода дискретизации равна длительности одного импульса; это предположение, однако, не является ограничивающим фактором для применимости изобретения. Для получения значимых результатов измерений в приемнике не следует учитывать выборки, взятые во время передачи импульса или сразу же после нее, в течение так называемого защитного временного интервала. Фиг.1 изображает простую диаграмму синхронизации, в которой передатчик передает импульсы 101, 102 и 103 в моменты t1, t2 и t3, а приемник берет выборки во временных интервалах, отмеченных символами X. Защитный временной интервал помечается буквой d, и в данном примере его длина составляет два временных слота.

Если набор имеет N импульсов, он также имеет N периодов приема (каждый импульс сопровождается периодом приема, который начинается в конце защитного временного интервала и заканчивается при передаче следующего импульса). Обозначим выборки, взятые в течение n-го периода приема, как z n m , где m принимает заданные значения от 1 до Nn. Если импульсы передаются через нерегулярные интервалы, то различные периоды приема имеют различные числа выборок. Моменты дискретизации могут быть математически определены из уравнения

Figure 00000004

в котором Δt представляет длину периода дискретизации. Мощность, принятая в течение одного периода дискретизации, равна сумме отраженных сигналов, приходящих от различных дальностей, сигналы от которых записываются как P(kΔt), a мощность шума равна Pε. Математически это можно представить в виде

Figure 00000005

Весовые функции A n m (kΔt) могут быть вычислены из весовых функций или функций неоднозначности измерения известным способом, например, как описано в вышеупомянутых документах. Весовая функция определяет, какие дальности влияют на принятый сигнал. Заданная весовая функция по существу указывает, на какой дальности находится в момент t n m предыдущий импульс передачи. Следует учитывать только некоторые последние импульсы передачи, поскольку в радиолокационном измерении можно определить некоторую максимальную дальность, характеризующую цель, за пределами которой никакие существенные отраженные сигналы не будут приниматься. Например, в метеорологических радиолокационных применениях характеристика максимальной дальности основана на том факте, что, хотя импульсы передаются при так называемом нулевом угле возвышения или горизонтально относительно точки передачи импульса, который распространяется по прямой линии, после прохождения некоторого расстояния импульсы будут выходить выше метеорологически значимых слоев атмосферы вследствие кривизны поверхности Земли.

Когда приемник осуществляет прием на протяжении всей длительности посылки последовательности импульсов (игнорируя выборки, взятые во время передачи и защитного временного интервала), результатом является конечный набор выборок Z n m . Они могут быть представлены как элементы некоторого вектора Z. Аналогично, весовые функции A n m (kΔt) могут быть представлены в виде матрицы А, а отраженные сигналы P(kΔt) могут быть представлены в виде вектора Р. Таким образом, измерение, выполненное на основе одной последовательности импульсов, может быть определено в виде матрицы:

Figure 00000006

которая является известным способом представления линейной системы уравнений. Неизвестные представляют собой мощности, отраженные с различных дальностей, представляемых вектором Р. При использовании теории линейной инверсии для системы уравнений (5) может быть задана оценка решения:

Figure 00000007

где ∑ - так называемая ковариационная матрица погрешностей измерения, a ∑р - так называемая ковариационная матрица решений, которая может быть записана как

Figure 00000008

Если в качестве ковариационной матрицы погрешностей измерения Z используется единичная матрица, то данное решение является тем же самым, что и часто используемое псевдообратное решение. Более высокая точность решения может быть достигнута посредством использования вместо единичной матрицы ковариационной матрицы погрешностей измерения, которая может быть либо оценена из измеряемых данных, либо вычислена теоретически известным способом, раскрытым, например, в публикации, озаглавленной "The accuracy of incoherent scatter measurements: error estimates valid for high signal levels", Asko Huuskonen, M.S. Lehtinen, J. Atmos. Terr. Phys., Vol.58, No.1-4, pp.453-463, 1996.

С точки зрения настоящего изобретения не обязательно, чтобы уравнения, представленные выше, использовались для обратного решения линейной системы уравнений. Специалистам известно, что могут использоваться другие, более быстрые способы для достижения того же самого обратного решения, такие как, например, QR (квазирегулярное) разложение или SVD (однозначное) решение, которые являются известными численными методами решения матричных уравнений.

В некоторых ситуациях вычисление выполняется проще, с учетом того факта, что решение линейной системы уравнений (5), представляемой уравнениями (6) и (7), по существу состоит из коэффициентов, которые не зависят от измерений. Решение, показанное в уравнении (6), может быть записано в более простом виде как

Figure 00000009

где матрица В определяется как

Figure 00000010
и может быть вычислена заранее. Затем, после получения посредством измерений выборок, которые записываются как элементы вектора Z, для соответствующих значений мощности, представляющих различные дальности, осуществляют оценки, которые представляют отражательные способности на различных дальностях и являются элементами вектора
Figure 00000011
и могут быть вычислены из уравнения (8) с использованием простых операций умножения и суммирования.

Фиг.2 изображает последовательность импульсов, используемую в предпочтительном варианте осуществления изобретения в системе координат, в которой горизонтальная ось представляет время, а вертикальная ось представляет передаваемую мощность радиоизлучения, таким образом, что фаза импульсов выше опорной линии в середине чертежа отличается на π радиан от фазы импульсов ниже опорной линии. Длина последовательности импульсов по оси времени составляет 12 мс. Длительность каждого импульса составляет 1 мкс, а межимпульсный интервал составляет приблизительно 0,5 мс для самого короткого и приблизительно 2 мс для самого длинного. Последовательность импульсов состоит из 12 импульсов, так что средняя ЧПИ составляет 1000 Гц, а коэффициент заполнения составляет приблизительно 0,1%, что соответствует коэффициенту заполнения типичного метеорологического радиолокатора уровня техники. Рассмотрим применение метеорологического радиолокатора, в котором максимальная дальность действия обычно составляет 450 км; а соответствующее время - приблизительно 3000 мкс. Предположим далее, что время дискретизации равно длительности импульса, то есть 1 мкс, а защитный временной интервал, или время после передачи импульса, в течение которого выборки игнорируются, составляет 6 мкс.

Первый вариант осуществления настоящего изобретения отличается из известных способов, основанных на мультиимпульсном кодировании, тем, что последовательность импульсов, показанная на фиг.2, передается циклически, то есть повторяется снова и снова, без значительной паузы между циклами повторения. Приемник берет выборки из принятого сигнала по существу все время на интервалах 1 мкс (время дискретизации) таким образом, что в течение передачи последовательности импульсов, показанной на фиг.2, будет взято 12000 выборок. Из этих выборок только 12+12·6=94 бесполезны вследствие одновременной передачи (1 мкс) или защитного временного интервала (6 мкс), так что при оценке способа мы можем предположить, что имеется приблизительно 12000 выборок. Антенна метеорологического радиолокатора обычно перемещается относительно медленно, так что можно предположить, что на протяжении заданного времени, например 0,5 секунды, радиолокатор измеряет по существу одну и ту же цель. Эффект случайных ошибок уменьшается, когда последовательность импульсов, согласно фиг.2, повторяется в течение этого времени, а результаты из отдельных циклов повторения усредняются. С учетом предположений, сделанных выше, должно быть усреднено приблизительно 40 повторений. Затем должен быть проверен объем вычислений, требуемый для обработки такого количества выборок.

Второй вариант осуществления изобретения вместо циклически повторяющейся последовательности импульсов применяет последовательность импульсов, которая постоянно изменяется и в которой не найдется двух интервалов между импульсами, имеющих одну и ту же длину. Последнее упомянутое ограничение применяется по меньшей мере ко всем таким парам интервалов между импульсами, которые являются достаточно близкими к друг другу, чтобы обеспечить потенциальную однозначность в измерении.

Выше упоминалось, что время, соответствующее максимальной дальности измерения, составляет приблизительно 3000 мкс. Поскольку дискретизация осуществляется на интервалах длительностью 1 мкс, имеется приблизительно 3000 неизвестных значений мощности вектора

Figure 00000012
в уравнении (8). Вектор Z уравнения (8) содержит приблизительно 12000 выборок, так что размеры матрицы В уравнения (8) составляют приблизительно 3000×12000 элементов; это означает, что уравнение (8) представляет арифметические операции с числом операций умножения 3000×12000 умножений и таким же числом операций сложения. Если такие арифметические операции должны выполняться раз в 0,5 секунды, то требуемый объем вычислений составит приблизительно 144 миллионов операций с плавающей запятой в секунду, что является вполне приемлемой характеристикой для современного компьютера на дату приоритета настоящего изобретения. Объем вычислений, требуемый для осуществления усреднения, здесь игнорируется.

Кроме того, в случае необходимости потребность в объеме вычислений может быть радикально уменьшена. Если в последовательности импульсов на фиг.2 временные различия между импульсами выбраны такими, что они являются кратными величинами заданного относительно малого числа, то вычисления согласно уравнению (8) разделяются на отдельные независимые совокупности. Пусть упомянутое относительно малое число будет равно К и сохраняются другие вышеупомянутые предположения неизменными. Тогда мы получим К взаимно независимых совокупностей, так что в каждой совокупности можно вычислять 3000/К оценок мощности, и для каждой совокупности требуется 12000/К (усредненных) выборок. Уравнение (8) может быть записано в виде:

Figure 00000013

в результате чего каждая матрица Вк имеет 3000/К×12000/К элементов. Можно заметить, что требуемый объем вычислений уменьшается до К-й части значения, упомянутого выше. Если К составляет, например, 10, то требуемый объем вычислений составляет только 14,4 миллионов операций с плавающей запятой в секунду.

Выше было описано измерение мощности, направленное на определение радиолокационной отражательной способности на различных дальностях от радиолокатора, вплоть до заданной максимальной дальности. Ниже описано измерение автокорреляционной функции рассеяния цели в способе согласно изобретению или так называемое измерение доплеровского сдвига.

Специалистам известно измерение доплеровского сдвига в приемнике импульсного радиолокатора на основе так называемого автокорреляционного анализа, и существует ряд альтернативных способов для его реализации. Один из вариантов состоит в том, чтобы определить спектр принятого сигнала и согласовать его с известной спектральной моделью, например, гауссова спектра, используя известный алгоритм согласования. Алгоритм согласования находит частотный сдвиг, при котором известная спектральная модель лучше всего коррелирует со спектром принятого сигнала. Результирующий сдвиг равняется доплеровскому сдвигу, вызванному в сигнале средой или движением цели, и может быть использован для вычисления радиальной скорости среды или цели относительно радиолокационной аппаратуры.

Другой известный способ для определения доплеровского сдвига раскрыт в патенте США №5442359. В этом способе последовательность выборки, представляющая принятый сигнал, задерживается на время, равное разности по времени между двумя импульсами, и вычисляется корреляция задержанной последовательности выборки с незадержанным сигналом. Корреляция является комплексной функцией фазового угла, в котором не разрешена однозначность, и могут содержаться множители, кратные 2π. В патенте США №5442359 эта проблема решается тем, что, когда были вычислены корреляции для множества различных задержек, множители, кратные 2π, добавлялись к их фазовым углам таким образом, что находилась самая лучшая корреляция в смысле наименьшего среднеквадратичного отклонения для фазовых углов и некоторого однозначного доплеровского сдвига.

В способе согласно изобретению задержанные произведения вычисляются из выборок, принятых для определения доплеровского сдвига, формы спектра или спектральных моментов (ширины и т.д.). При вычислении задержанного произведения для некоторой задержки τ выборка, взятая в момент времени i, умножается на комплексно сопряженную выборку, взятую в момент времени i+τ. Это повторяется для всех возможных значений момента i. Задержанные произведения, вычисленные при различных значениях τ, дают значения задержанных произведений на различных дальностях, которые могут быть вычислены на основе моментов дискретизации и моментов передачи импульсов. Эти задержанные произведения следует вычислять только для задержек, которые соответствуют разности во времени между некоторыми двумя импульсами в передаваемом импульсном коде, но эти импульсы не обязательно должны быть смежными.

Пусть 12 импульсов, показанных на фиг.2, будут обозначены в последовательном порядке символами от А до L. Импульсы, переданные в течение следующих 12 мс, аналогично обозначим символами от А’ до L’, Поскольку код повторяется идентично после 12 мс, положения импульсов на шкале времени в течение первых двух циклов будут следующие:

Таблица 1 Импульс Положение, мкс Импульс Положение, мкс А 120 А’ 12120 В 690 В’ 12690 С 1440 С’ 13440 D 2030 D’ 14030 Е 2550 Е’ 14550 F 3490 F’ 15490 G 4880 G’ 16880 Н 5410 Н’ 17410 I 6090 I' 18090 J 7230 J’ 19230 К 7960 К’ 19960 L 8940 L’ 20940

Из положений импульсов на шкале времени, как показано в таблице 1, можно вычислить все возможные межимпульсные разности по времени. Из них 120 наименьших даны в микросекундах в таблице 2. При анализе времен передачи импульсов, перечисленных в таблице 1, можно видеть, что, например, задержанное произведение, рассчитанное для задержки 520 мкс, является произведением, в котором выборки, принятые после импульса D, и выборки, принятые после импульса Е, умножаются одна на другую, тогда разность времен дискретизации будет 520 мкс.

Таблица 2 120 наименьших разностей по времени между импульсами, мкс 520 2430 4760 6910 9400 11430 530 2550 4890 7110 9450 11470 570 2600 5090 7240 9570 11480 590 2800 5200 7270 9650 12000 680 2850 5290 7280 9670 12520 730 2860 5400 7320 9950 12530 750 3080 5410 7350 10080 12570 940 3180 5450 7500 10090 12590 980 3370 5460 7530 10130 12680 1110 3380 5480 7810 10140 12730 1140 3440 5610 7840 10180 12750 1210 3530 5790 7940 10290 12940

Продолжение таблицы 2 1320 3540 5930 8030 10540 12980 1340 3740 5970 8250 10610 13110 1390 3750 6030 8260 10660 13140 1460 3970 6070 8460 10680 13210 1710 4060 6210 8470 10790 13320 1820 4160 6390 8560 10860 13340 1860 4190 6520 8620 10890 13390 1870 4470 6540 8630 11020 13460 1910 4500 6550 8820 11060 13710 1920 4650 6590 8920 11250 13820 2050 4680 6600 9140 11270 13860 2330 4720 6710 9150 11320 13870 2350 4730 6800 9200 11410 13910

Имеется соответствующая разность между импульсами D’ и Е’. Так, в случае второго прохождения эхо-сигнала, которое известно в традиционной технологии метеорологической радиолокации, две пары импульсов имеют одинаковое расстояние. С другой стороны, поскольку момент передачи пары импульсов D’ и Е’ происходит на 12000 мкс позже, чем момент передачи пары импульсов D и Е, пара импульсов D и Е уже покинет объем измерения до того, как пара импульсов D’ и Е’ поступит в него, и, следовательно, измерение может быть осуществлено однозначно. Это основано на предположении, сделанном ранее, согласно которому максимальная измеряемая дальность соответствует 3000 мкс: поскольку приведенный для иллюстрации код выбран таким, что идентичные межимпульсные разности по времени повторяются только раз каждые 12000 мкс, каждое измерение задержки (исключая измерение при нулевой задержке, описанное выше как измерение мощности) является однозначным, то есть измерение непосредственно дает значение задержки автокорреляционной функции на заданной дальности.

Настоящее изобретение не ограничивается случаем, согласно которому данная пара импульсов должна выйти из объема измерения прежде, чем может быть передана другая пара импульсов с идентичной межимпульсной разностью по времени. Если имеются две пары импульсов, действующие одновременно, то к измерению доплеровского сдвига можно применить обратное решение, обсуждавшееся выше в связи с описанием измерения мощности. Поскольку характеристика измеряемой цели представляет собой автокорреляционную функцию рассеяния, то вектор Z в по существу линейной системе уравнений, согласно уравнению (5), представляет задержанные произведения, вычисленные для заданной задержки из выборок, взятых из принимаемого сигнала в различные моменты времени. Элементы матрицы А представляют весовые функции или функции неоднозначности, а Р является вектором, элементы которого представляют фактические значения автокорреляционной функции на требуемых дальностях. Система уравнений решается так же, как и выше, учитывая, однако, что

Figure 00000014
является вектором, элементы которого представляют оценки автокорреляционной функции на требуемых дальностях.

В качестве второго примера рассмотрим значение задержки, равное 1110 мкс, которое вычисляется из импульсов С и Е (а также из пар С’-Е’ и С’’-Е’’, и т.д.). Это иллюстрируется на фиг.3. Она изображает некоторые из переданных импульсов дублированными. Нижняя последовательность импульсов переместилась налево до такой степени, что нулевое время соответствует времени передачи импульса С. Верхняя последовательность импульсов переместилась налево до такой степени, что нулевое время соответствует времени передачи импульса Е. Из чертежа следует, что никакая другая пара импульсов не совпадает на оси времени. Первая пара импульсов, которая должна совпасть, является парой импульсов С’ и Е’, которая передается на 12000 мкс позднее и, следовательно, не видна на фиг.3.

Возможно, что для некоторых дальностей измерение с задержкой 1110 мкс невозможно выполнить. Если приемник радиолокатора должен быть выключен в течение продолжительности передачи импульса и остается выключенным в течение короткого времени после передачи импульса (защитный временной интервал), то измерения не возможны для дальностей, меньших, чем некоторая минимальная дальность. Если, например, защитный временной интервал составляет 6 мкс, то первое задержанное произведение или оценка автокорреляционной функции для задержки 1110 мкс получается, когда первая выборка, взятая после импульса С (через 1446 мкс, на 6 мкс позже времени передачи импульса 1440 мкс), и комплексно сопряженное значение первой выборки, взятой после импульса Е (через 2556 мкс), умножаются друг на друга. Это произведение является оценкой на такой дальности от радиолокатора, которая соответствует времени распространения 6 мкс. Следующее произведение получается путем добавления одного интервала дискретизации к обоим значениям времени, и это произведение относится к дальности, которая соответствует времени распространения, большему на один интервал дискретизации. Перекрестные произведения выборок, умноженных друг на друга, образуют так называемый профиль задержки.

На самом деле измерение не может быть осуществлено для некоторых дальностей, поскольку имеются пропуски выборок из любой из последовательностей выборок ввиду наличия защитного временного интервала, связанного с передачей импульсов. Диаграмма 301 в верхней части фиг.3 представляет формирование профиля задержки для всех дальностей, соответствующих времени распространения от 0 до 3000 мкс, а промежутки в диаграмме 301 представляют дальности, для которых измерение не может быть выполнено. Тот факт, что для некоторых дальностей нет результатов измерения, не является критическим, поскольку положения, выбранные для импульсов в коде, гарантируют, что измерения для этих дальностей будут получены с использованием других очень близких значений задержки.

Вычисление произведений могло бы продолжаться до тех пор, пока передается пара импульсов С’ и Е’. Однако, поскольку принята максимальная дальность 450 км, что соответствует 3000 мкс, вычисление профиля задержки может быть остановлено на 3000 мкс, в соответствии с фиг.3, так что результат будет содержать приблизительно 3000 пар выборок.

Вышеописанная обработка выполняется для желательного числа профилей задержки; ограничивающим фактором главным образом является доступный объем вычислений. Каждый новый профиль задержки вносит вклад в информационное содержание измерения. Известная спектральная модель (например, гауссов спектр с доплеровским сдвигом) может быть согласована с профилем задержки посредством использования известных методов согласования. Также можно определить фазовый угол способом, подобным раскрытому в вышеупомянутом патенте США №5442359.

На фиг.4 представлена блок-схема радиолокационной системы согласно изобретению. В этом примере антенна 400 функционирует как передающая и приемная антенна и сигнал направляется от передатчика 401 к антенне или от антенны к приемнику 403 посредством дуплексного антенного переключателя 404. Приемник 403 содержит хорошо известные компоненты: смеситель 405 промежуточной частоты (ПЧ), усилитель 406 ПЧ и аналого-цифровой преобразователь 407. Используемая при частотном преобразовании частота поступает в смеситель 405 ПЧ и передатчик 401 из гетеродина 402. В данном примере выполнения радиолокационной установки передаваемый импульс измеряется посредством отдельного приемника 408, который состоит из аналогичных компонентов: смесителя 409 ПЧ, усилителя 410 ПЧ и аналого-цифрового преобразователя 411. Измерение передаваемых импульсов необходимо, если передатчик использует магнетрон, поскольку в этом случае фаза импульса не может непосредственно контролироваться. В случае использования клистронных передатчиков фаза импульса известна с более высокой точностью, и необязательно требуется измерение передаваемых импульсов.

В приведенном для примера устройстве передатчик 401 управляется, и полученные данные обрабатываются компьютером 412. Формы импульсов и последовательности импульсов генерируются в генераторе 414 импульсов посредством программного обеспечения. Детектирование сигнала выполняется посредством программного обеспечения в блоке 415 синфазного и квадратурного (I/Q) детектирования. Для детектирования измеряемых импульсов передачи система, показанная на фиг.4, имеет отдельный блок 413 детектирования. Вычисление отражательной способности начинается с возведения в квадрат сигнала в блоке 419, полученный результат обрабатывается для обеспечения однозначности по дальности посредством решения в блоке 420 уравнений, представляющих отклик измерения. Окончательные результаты радиолокационной отражательной способности вырабатываются в блоке 421. После того, как значения отражательной способности для различных дальностей были вычислены в соответствии с изобретением, окончательные результаты могут быть выработаны и сохранены и/или отображены пользователю известным способом. В случае метеорологического радиолокатора типичным окончательным результатом является картинка, на которой значения отражательной способности интерпретируются как метеорологические явления (типа дождя различных интенсивностей) и представляются графически с использованием цветовых кодов. Изобретение не ограничивает способ формирования или предоставления окончательных результатов.

Вычисление значений задержки является несколько более сложным. Перекрестные произведения выборок вычисляются в блоке 416, после чего в блоке 417 решаются уравнения, в зависимости от диапазона задержек. Коэффициенты этих уравнений зависят от фаз передаваемых импульсов. Следовательно, данные, представляющие передаваемые импульсы, измеряемые приемником 408, включаются в решение уравнений в блоке 417. Окончательные результаты для скорости и доплеровского спектра вырабатываются в блоке 418, который может также использовать данные, полученные для отражательной способности в блоке 420. Что касается получения и сохранения и/или представления окончательных результатов, то это осуществляется аналогично тому, как в случае определения отражательной способности.

Способ согласно изобретению и арифметические блоки, описанные выше, предпочтительно реализуются в аппаратуре, изображенной на фиг.4, таким образом, что компьютер 412 содержит по меньшей мере одно программируемое запоминающее устройство, в котором записана программа для управления работой компьютера 412, при этом способ, соответствующий изобретению, является частью упомянутой программы. Программирование матричных операций, вычисление задержанных произведений и другие арифметические операции, описанные выше, в процессах, выполняемых посредством компьютера, хорошо известны специалистам в данной области техники. Для реализации способа, соответствующего изобретению, а также других задач, относящихся к управлению работой передатчика 401 и приемников 403 и 408, компьютер 412 может содержать один или большее количество процессоров. Предпочтительно компьютер 412 также содержит средство, которое само по себе известно, предназначенное для управления перемещением антенны 400. Для простоты упомянутое средство не показано на фиг.4. Система, изображенная на фиг.4, может быть размещена стационарным способом на наземной станции или на транспортном средстве, таком как самолет, или может быть реализована как переносная.

Варианты осуществления изобретения, описанные выше, служат только для целей иллюстрации и не ограничивают изобретение. В частности, изобретение не ограничивает число импульсов в циклически повторяющемся импульсном коде и их позиционирование по времени цикла или состав непрерывно изменяющейся последовательности импульсов.

Claims (12)

1. Способ измерения характеристик цели посредством радиолокатора, лазерного локатора или гидролокатора, в соответствии с которым импульсы передают в некотором направлении измерения и между передачами импульсов осуществляют с того же направления измерения прием сигнала, который представляет собой отражение переданных импульсов, обусловленное распределением на различных дальностях измеряемых характеристик цели, отличающийся тем, что распределение по направлению измерения измеряемых характеристик определяют посредством их представления в виде линейной системы уравнений, в которой переменные являются значениями измеряемых характеристик на требуемых дальностях, и посредством решения упомянутой линейной системы уравнений для упомянутых переменных, при этом требуемые дальности определяют область, которая является неоднородной относительно измеряемых характеристик.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измеряемая характеристика цели представляет собой отражательную способность, в соответствии с чем упомянутая линейная система уравнений имеет вид:
Z=AP,
а ее решением является
Figure 00000015
где Z - вектор, элементы которого представляют квадраты выборок, взятых из принятого сигнала в различные моменты времени, элементы матрицы А представляют весовые функции или функции неоднозначности, Р - вектор, элементы которого представляют действительные значения отражательной способности на требуемых дальностях,
Figure 00000016
- вектор, элементы которого представляют оценки отражательной способности на требуемых дальностях, и матрица В является матрицей решения системы уравнений.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что измеряемая характеристика цели представляет собой автокорреляционную функцию рассеяния, вызванного целью, в соответствии с чем упомянутая линейная система уравнений имеет вид:
Z=AP,
а ее решением является
Figure 00000017
где Z - вектор, элементы которого представляют задержанные произведения некоторой задержки в различные моменты времени, вычисленные из выборок, взятых из принятого сигнала; элементы матрицы А представляют весовые функции или функции неоднозначности, Р - вектор, элементы которого представляют действительные значения автокорреляционной функции на требуемых дальностях;
Figure 00000018
- вектор, элементы которого представляют оценки автокорреляционной функции рассеяния на требуемых дальностях, и матрица В является матрицей решения системы уравнений.
4. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что матрица В определяется соотношением
Figure 00000019
где ∑ - ковариационная матрица погрешностей измерения, а ∑р - ковариационная матрица решения.
5. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что матрицу В вычисляют заранее для ускорения обработки результатов измерения.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутую линейную систему уравнений разделяют до вычисления решения на К взаимно независимых наборов, где К - предварительно определенное положительное целое число, и решения вычисляют раздельно для упомянутых К взаимно независимых наборов.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что передаваемые импульсы образуют циклически повторяемый импульсный код, такой, что разность по времени между любыми двумя импульсами в его циклически повторяемом цикле не равна разности по времени между любыми другими двумя импульсами.
8. Система для измерения характеристик цели, содержащая радиолокатор или гидролокатор, выполненный с возможностью передачи импульсов в некотором направлении измерения и приема сигналов между передачами импульсов с направления измерения, отличающаяся тем, что она содержит средство для решения линейной системы уравнений, в которой переменные представляют собой значения измеряемых характеристик на требуемых дальностях от измерительной системы по направлению измерения, при этом требуемые дальности определяют область, которая является неоднородной относительно измеряемых характеристик.
9. Система по п.8, отличающаяся тем, что радиолокатор или гидролокатор содержит соединенные последовательно приемник (403) для получения принятого сигнала, преобразованного путем аналого-цифрового преобразования, детектор (415) для синфазно-квадратурного детектирования принятого сигнала, блок (419) возведения в квадрат для возведения в квадрат выборок, содержащихся в сигнале, полученном путем синфазно-квадратурного детектирования, упомянутое средство для решения линейной системы уравнений, содержащее блок (420) решения системы уравнений для решения упомянутой системы уравнений, и блок (421) получения окончательных результатов для формирования информационного представления характеристики цели на основе данных, выработанных блоком решения системы уравнений.
10. Система по п.8, отличающаяся тем, что радиолокатор или гидролокатор содержит соединенные последовательно приемник (403) для получения принятого сигнала, преобразованного путем аналого-цифрового преобразования, детектор (415) для синфазно-квадратурного детектирования принятого сигнала, блок корреляции (416) для вычисления задержанных произведений, упомянутое средство для решения линейной системы уравнений, содержащее блок (417) решения системы уравнений для решения упомянутой системы уравнений, и блок (418) получения окончательных результатов для формирования информационного представления характеристики цели на основе данных, выработанных блоком корреляции.
11. Система по п.10, отличающаяся тем, что радиолокатор или гидролокатор дополнительно содержит второй приемник (408) для получения принятого сигнала, преобразованного путем аналого-цифрового преобразования, представляющего передаваемый сигнал, и для подачи его в качестве опорных данных на упомянутый блок (417) решения системы уравнений.
12. Система по п.10, отличающаяся тем, что радиолокатор или гидролокатор дополнительно содержит соединенные параллельно с упомянутыми соединенными последовательно блоком (416) корреляции, блоком (417) решения системы уравнений и блоком (418) получения окончательных результатов, соединенные последовательно блок (419) возведения в квадрат, второй блок (420) решения системы уравнений и второй блок (421) получения окончательных результатов, при этом упомянутый второй блок (420) решения системы уравнений соединен с упомянутым блоком (418) получения окончательных результатов.
RU2000126837/09A 1998-03-26 1999-03-25 Способ и система измерения радиолокационной отражательной способности и доплеровского сдвига посредством импульсного радиолокатора RU2249230C2 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI980677 1998-03-26
FI980677A FI106656B (fi) 1998-03-26 1998-03-26 Menetelmä ja järjestelmä tutkaheijastavuuden ja doppler-siirtymän mittaamiseksi pulssitutkalla

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000126837A RU2000126837A (ru) 2002-11-10
RU2249230C2 true RU2249230C2 (ru) 2005-03-27

Family

ID=8551377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000126837/09A RU2249230C2 (ru) 1998-03-26 1999-03-25 Способ и система измерения радиолокационной отражательной способности и доплеровского сдвига посредством импульсного радиолокатора

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6232913B1 (ru)
EP (1) EP1064564B8 (ru)
JP (1) JP2002507755A (ru)
CN (1) CN1227539C (ru)
AU (1) AU2938199A (ru)
CA (1) CA2325697A1 (ru)
DE (1) DE69941211D1 (ru)
FI (1) FI106656B (ru)
RU (1) RU2249230C2 (ru)
WO (1) WO1999049332A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2451904C1 (ru) * 2011-01-18 2012-05-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" Способ измерения дальности
RU191380U1 (ru) * 2017-11-24 2019-08-05 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли России (Минпромторг России) Радиолокационная станция с однозначным измерением дальности до метеорологического объекта
RU2724146C1 (ru) * 2019-06-14 2020-06-22 Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" Дистанционно устанавливаемый радиоволновый извещатель и способ его применения

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU7534201A (en) * 2000-06-06 2001-12-17 Altratek Inc System and method for detection and tracking of targets
US6552336B1 (en) * 2000-10-11 2003-04-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Non-invasive, opto-acoustic water current measurement system and method
DE60114561T2 (de) 2001-04-03 2006-08-10 Mitsubishi Denki K.K. Verfahren und Vorrichtung zur Detektion eines Zielsignals und Hindernisdetektionssystem
US6707415B1 (en) * 2002-12-20 2004-03-16 Honeywell International Inc. Method and system for generating weather and ground reflectivity information
US6870499B2 (en) * 2003-05-30 2005-03-22 The Boeing Company System and method for increasing resistance to target vibrations in synthetic aperture radar signals
US8294712B2 (en) * 2003-09-19 2012-10-23 The Boeing Company Scalable method for rapidly detecting potential ground vehicle under cover using visualization of total occlusion footprint in point cloud population
JP4375064B2 (ja) * 2004-03-10 2009-12-02 株式会社デンソー レーダ装置
US7317417B2 (en) * 2004-07-12 2008-01-08 Orhan Arikan Methods for detection and tracking of targets
FI117653B (fi) * 2005-02-21 2006-12-29 Eigenor Oy Menetelmä ja laitteisto liikkuvien kohteiden havaitsemiseksi tutkalla
US7529319B2 (en) * 2006-04-13 2009-05-05 Mediatek Inc. Speed estimation method for telecommunication system
FR2901366B1 (fr) * 2006-05-16 2008-07-04 Thales Sa Procede de detection des reflecteurs d'une implusion electromagnetique
US20080238762A1 (en) * 2007-01-31 2008-10-02 Donald Spyro Gumas System and methods for multistep target detection and parameter estimation
US7755536B1 (en) * 2007-02-06 2010-07-13 The United States Of America As Represented By The Director, National Security Agency Method of signal processing for determining range and velocity of an object
FR2914750B1 (fr) * 2007-04-03 2009-07-03 Commissariat Energie Atomique EQUIVALENT RADAR SURFACE ESTIMATING METHOD
GB0711531D0 (en) * 2007-06-15 2007-07-25 Qinetiq Ltd Radar coordinate registration
GB0717031D0 (en) * 2007-08-31 2007-10-10 Raymarine Uk Ltd Digital radar or sonar apparatus
US8077074B2 (en) * 2008-05-07 2011-12-13 Colorado State University Research Foundation Networked waveform system
US8223062B2 (en) * 2009-05-27 2012-07-17 Honeywell International Inc. Systems and methods for aircraft to aircraft exchange of radar information over low bandwidth communication channels
US8022859B2 (en) * 2009-06-02 2011-09-20 Honeywell International Inc. Systems and methods for using nexrad information to verify weather radar information
US8054214B2 (en) * 2009-09-30 2011-11-08 Honeywell International Inc. Systems and methods for preparing ground-based weather radar information for use in an installation vehicle
US8462026B2 (en) * 2009-11-13 2013-06-11 Ati Technologies Ulc Pulse code modulation conversion circuit and method
US8811467B2 (en) * 2010-06-28 2014-08-19 Fracticode Ltd. Methods and arrangements for employing coded transmissions
DE102010044742A1 (de) * 2010-09-08 2012-03-08 Atlas Elektronik Gmbh Verfahren und Vorrichrung zur Bestimmung einer aus dem Doppler-Effekt resultierenden Doppler-Frequenzverschiebung
US8730084B2 (en) * 2010-11-29 2014-05-20 King Abdulaziz City For Science And Technology Dual mode ground penetrating radar (GPR)
US9310481B2 (en) * 2012-05-31 2016-04-12 LogLinear Group, LLC Wide band clear air scatter doppler radar
WO2014165266A1 (en) 2013-03-12 2014-10-09 LogLinear Group, LLC Single beam wind speed and direction determination
CN103576134B (zh) * 2013-11-26 2015-10-07 北京航空航天大学 一种基于同轴双通道数据采集的全波形激光雷达系统
WO2020160160A1 (en) * 2019-01-29 2020-08-06 The Board Of Regents Of The University Of Oklahoma Methods and apparatus for blind range recovery on pulse compression radars

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2709184B1 (fr) 1981-01-19 1996-03-01 Dassault Electronique Dispositif pour la levée d'ambiguïté dans des radars à impulsions à fréquence de récurrence commutable.
FR2743939B1 (fr) 1989-12-08 1998-07-31 Thomson Csf Procede et dispositif pour imposer un diagramme de rayonnement au repos a un reseau d'antennes de reception a formation adaptative de faisceau par le calcul
US5319586A (en) 1989-12-28 1994-06-07 Texas Instruments Incorporated Methods for using a processor array to perform matrix calculations
US5173706A (en) 1991-04-16 1992-12-22 General Electric Company Radar processor with range sidelobe reduction following doppler filtering
US5311183A (en) * 1991-06-13 1994-05-10 Westinghouse Electric Corp. Windshear radar system with upper and lower elevation radar scans
US5394155A (en) * 1993-08-16 1995-02-28 Unisys Corporation Apparatus and method for estimating weather spectral moments
US5724125A (en) 1994-06-22 1998-03-03 Ames; Lawrence L. Determination of wind velocity using a non-vertical LIDAR scan
US5548798A (en) 1994-11-10 1996-08-20 Intel Corporation Method and apparatus for solving dense systems of linear equations with an iterative method that employs partial multiplications using rank compressed SVD basis matrices of the partitioned submatrices of the coefficient matrix
US5617099A (en) 1996-01-22 1997-04-01 Hughes Aircraft Company Adaptive filtering of matched-filter data
DE19615353C2 (de) 1996-04-18 1998-05-20 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Verfahren zum aufwandgünstigen Bestimmen einer Impulsantwort eines hochauflösenden bandbegrenzten Radarkanals
GB9609883D0 (en) 1996-05-11 1996-07-17 Seetru Ltd Improvements in magnetic float type liquid level gauges
US5760734A (en) 1996-11-18 1998-06-02 Lockheed Martin Corp. Radar clutter removal by matrix processing
US5808580A (en) 1997-02-06 1998-09-15 Andrews, Jr.; Grealie A. Radar/sonar system concept for extended range-doppler coverage

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Сетевые спутниковые радионавигационные системы. Под ред. B.C.ШЕБШАЕВИЧА. - М.: Радио и связь, 1993, с.49-58. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2451904C1 (ru) * 2011-01-18 2012-05-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" Способ измерения дальности
RU191380U1 (ru) * 2017-11-24 2019-08-05 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли России (Минпромторг России) Радиолокационная станция с однозначным измерением дальности до метеорологического объекта
RU2724146C1 (ru) * 2019-06-14 2020-06-22 Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" Дистанционно устанавливаемый радиоволновый извещатель и способ его применения

Also Published As

Publication number Publication date
CA2325697A1 (en) 1999-09-30
JP2002507755A (ja) 2002-03-12
CN1302380A (zh) 2001-07-04
EP1064564A1 (en) 2001-01-03
EP1064564B1 (en) 2009-08-05
AU2938199A (en) 1999-10-18
EP1064564B8 (en) 2010-07-07
CN1227539C (zh) 2005-11-16
FI980677D0 (ru)
US6232913B1 (en) 2001-05-15
FI106656B (fi) 2001-03-15
DE69941211D1 (de) 2009-09-17
WO1999049332A1 (en) 1999-09-30
FI106656B1 (ru)
FI980677A (fi) 1999-09-27
FI980677A0 (fi) 1998-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6208710B2 (ja) 距離ゲートを用いたホログラフィックレーダおよびホログラフィックレーダセンサ
US9921305B2 (en) Radar apparatus and object sensing method
EP3149511B1 (en) Radar operation with increased doppler capability
Ozdemir Inverse synthetic aperture radar imaging with MATLAB algorithms
EP3039447B1 (en) Radar system and associated apparatus and methods
US7823446B2 (en) Pulsed radar level gauging with relative phase detection
Fialer Field-aligned scattering from a heated region of the ionosphere—Observations at HF and VHF
EP0446678B1 (en) Polystatic correlating radar
US8130136B2 (en) System and method for target signature calculation and recognition
EP2296006B1 (fr) Radar aéroporté à large couverture angulaire, notamment pour la fonction de détection et d'évitement d'obstacle
ES2367598T3 (es) Método y sistema de altimetría.
EP1287379B1 (en) Sensor system and method for detecting and tracking targets
US5247303A (en) Data quality and ambiguity resolution in a doppler radar system
Mudukutore et al. Pulse compression for weather radars
US6081220A (en) Radar system for observing weather phenomena with improved radar system parameters
US6130641A (en) Imaging methods and apparatus using model-based array signal processing
US5673697A (en) High-resolution three, dimensional ultrasound imaging device
US5768131A (en) Computerised radar process for measuring distances and relative speeds between a vehicle and obstacles located in front of it
CN101430378B (zh) 实现目标体方向的精确检测的车辆安装方向检测设备
RU2449326C2 (ru) Способ определения состояния ледяного покрова
CN100533171C (zh) 雷达设备
Keeler et al. Signal processing for atmospheric radars
US8599062B2 (en) Object detection with multiple frequency chirps
Chakraborty et al. Multipath exploitationwith adaptivewaveform design for tracking in urban terrain
Collins et al. Nonlinear frequency modulation chirps for active sonar

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20101227

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130326