RU2256194C2 - Mode of selection of a radar target with known polarized parameters and arrangement for its realization - Google Patents

Mode of selection of a radar target with known polarized parameters and arrangement for its realization Download PDF

Info

Publication number
RU2256194C2
RU2256194C2 RU2003121329/09A RU2003121329A RU2256194C2 RU 2256194 C2 RU2256194 C2 RU 2256194C2 RU 2003121329/09 A RU2003121329/09 A RU 2003121329/09A RU 2003121329 A RU2003121329 A RU 2003121329A RU 2256194 C2 RU2256194 C2 RU 2256194C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
target
polarization
parameters
input
output
Prior art date
Application number
RU2003121329/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003121329A (en
Inventor
Н.Н. Бадулин (RU)
Н.Н. Бадулин
В.В. Рыжаков (RU)
В.В. Рыжаков
Original Assignee
Сургутский государственный университет ХМАО
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сургутский государственный университет ХМАО filed Critical Сургутский государственный университет ХМАО
Priority to RU2003121329/09A priority Critical patent/RU2256194C2/en
Publication of RU2003121329A publication Critical patent/RU2003121329A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2256194C2 publication Critical patent/RU2256194C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: the invention refers to radar and radio-navigation.
SUBSTANCE: it may be used for selection of radar targets at controlling air and sea transport at the background of interfering reflections and noise. The achieved technical result is in increasing of effectiveness of selection of a target with known polarized parameters that is to reduce to the minimum the possibility of adopting a decision about absence of the target at its presence( possibility of an admission of a target)at assigned possibility of a false alarm. The mode of selection is in that a radar target with known polarized parameters is irradiated by signals of linear polarization with a rotating plane of polarization. In the signal reflected from the target the second and the forth planes of polarization of the initial signal of harmonic are singled out and these parameters ( amplitudes and phases) are polarized parameters of the target. The decision about presence or absence of the selected target is taken on the basis of the decisive rule presenting a linear combination of polarized parameters with coefficients determined by statistical characteristics of polarized parameters at presence and at absence of the target. The threshold of adopting a decision of a decisive rule is determined by criteria of maximum credibility and is taken equal to a unit. The arrangement of selection of a radar target has a decisive block realizing the given decisive rule.
EFFECT: the invention increases effectiveness of selection of a radar target with known polarized parameters.
3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к радиолокации и радионавигации и может быть использовано для селекции радиолокационных целей при управлении движением воздушного и морского транспорта на фоне мешающих отражений и помех.The invention relates to radar and radio navigation and can be used for selection of radar targets when controlling the movement of air and sea transport against the background of interfering reflections and interference.

Цель изобретения - повышение эффективности селекции цели с известными поляризационными параметрами.The purpose of the invention is to increase the efficiency of target selection with known polarization parameters.

Известен способ измерения поляризационных характеристик радиолокационной цели и устройство для его реализации: патент Российской федерации №1232034 A1, In.cl4 G 01 S 13/02, приоритет от 30.03.1993. Способ измерения поляризационных характеристик радиолокационной цели заключается в облучении цели сигналом, плоскость поляризации которого вращается с частотой Ω , приеме отраженного целью сигнала, поляризация которого совпадает с поляризацией излученного сигнала, а также измерении амплитуды спектральной составляющей принятого сигнала на частоте 2Ω , отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем измерения дополнительных поляризационных параметров из принятого сигнала выделяют спектральную составляющую на частоте 4Ω , измеряют амплитуду спектральной составляющей принятого сигнала на частоте 4Ω , а также измеряют фазы спектральных составляющих на частотах 2Ω и 4Ω относительно удвоенного и учетверенного углового положения плоскости поляризации излучаемого сигнала соответственно с последующим измерением поляризационных параметров по формулам:A known method of measuring the polarization characteristics of a radar target and a device for its implementation: patent of the Russian Federation No. 1232034 A1, In.cl 4 G 01 S 13/02, priority from 30.03.1993. A method for measuring the polarization characteristics of a radar target consists in irradiating the target with a signal whose plane of polarization rotates with frequency Ω, receiving a signal reflected by the target, the polarization of which coincides with the polarization of the emitted signal, and also measuring the amplitude of the spectral component of the received signal at a frequency of 2Ω, characterized in that, in order to expand the functionality by measuring additional polarization parameters, the spectral component is extracted from the received signal at a frequency of 4Ω, measure the amplitude of the spectral component of the received signal at a frequency of 4Ω, and also measure the phase of the spectral components at frequencies 2Ω and 4Ω relative to the doubled and quadrupled angular position of the plane of polarization of the emitted signal, respectively, followed by measurement of polarization parameters by the formulas:

электрический фактор формы ρ =2· А;electrical form factor ρ = 2 · A ;

фазовый сдвиг, вносимый целью Δ φ =(2· А)0.42;phase shift introduced by the target Δ φ = (2 · A ) 0.42 ;

угол ориентации поляризационного базиса цели при

Figure 00000002
orientation angle of the polarization basis of the target at
Figure 00000002

угол ориентации поляризационного базиса цели при

Figure 00000003
orientation angle of the polarization basis of the target at
Figure 00000003

где А- амплитуда спектральной составляющей на частоте 2Ω (в децибелах);where A is the amplitude of the spectral component at a frequency of 2Ω (in decibels);

где А- амплитуда спектральной составляющей на частоте 4Ω (в децибелах);where A is the amplitude of the spectral component at a frequency of 4Ω (in decibels);

где φ - фаза спектральной составляющей на частоте 2Ω (в радианах);where φ is the phase of the spectral component at a frequency of 2Ω (in radians);

где φ - фаза спектральной составляющей на частоте 4Ω (в радианах).where φ is the phase of the spectral component at a frequency of 4Ω (in radians).

Устройство для измерения поляризационных характеристик радиолокационных целей включает последовательно соединенные передатчик, антенный переключатель, вращающуюся секцию круглого волновода со встроенной фазовой пластинкой и антенну, а также блок управления, последовательно соединенные приемник, блок стробирования и пиковый детектор, причем вход приемника подключен ко второму выходу антенного переключателя, исполнительный механизм, первый выход которого с помощью механической передачи связан с вращающейся секцией круглого волновода, выход блока управления подключен к входу исполнительного механизма, а второй вход блока стробирования подключен ко второму выходу передатчика, отличающееся тем, что в него введены первый полосовой фильтр, настроенный на учетверенную частоту вращения фазовой пластинки, второй полосовой фильтр, настроенный на увосьмеренную частоту вращения фазовой пластинки, два фазовых, два амплитудных детектора, четыре индикатора и датчик углового положения фазовой пластинки, причем входы первого и второго полосовых фильтров подключены к выходу пикового детектора, вход первого амплитудного детектора и первый вход первого фазового детектора подключены к выходу первого полосового фильтра, вход второго амплитудного детектора и первый вход второго фазового детектора подключены к выходу второго полосового фильтра, вход датчика углового положения фазовой пластинки механически связан с вторым выходом исполнительного механизма, вторые входы первого и второго фазовых детекторов подключены к первому и второму выходам датчика углового положения фазовой пластинки соответственно, выходы первого и второго амплитудных и первого и второго фазовых детекторов подключены к входам первого, второго, третьего и четвертого индикаторов соответственно, при этом приемник выполнен логарифмическим, а электрическая длина фазовой пластинки составляет половину длины волны, генерируемой передатчиком.A device for measuring the polarization characteristics of radar targets includes a series-connected transmitter, an antenna switch, a rotating section of a circular waveguide with an integrated phase plate and an antenna, as well as a control unit, a series-connected receiver, a gating unit and a peak detector, the receiver input being connected to the second output of the antenna switch , an actuator, the first output of which is mechanically coupled to a rotating circular wave section The ode, the output of the control unit is connected to the input of the actuator, and the second input of the gating unit is connected to the second output of the transmitter, characterized in that a first band-pass filter tuned to a quadruple frequency of rotation of the phase plate is inserted into it, a second band-pass filter tuned to an accelerated speed phase plate, two phase, two amplitude detectors, four indicators and a sensor for the angular position of the phase plate, and the inputs of the first and second bandpass filters are connected to the output an infrared detector, the input of the first amplitude detector and the first input of the first phase detector are connected to the output of the first bandpass filter, the input of the second amplitude detector and the first input of the second phase detector are connected to the output of the second bandpass filter, the input of the angular position sensor of the phase plate is mechanically connected to the second output of the actuator , the second inputs of the first and second phase detectors are connected to the first and second outputs of the angular position sensor of the phase plate, respectively, The odes of the first and second amplitude and first and second phase detectors are connected to the inputs of the first, second, third, and fourth indicators, respectively, while the receiver is made logarithmic, and the electric length of the phase plate is half the wavelength generated by the transmitter.

Анализ предложенного способа показал, что данный способ не позволяет осуществлять селекцию радиолокационных целей, а предназначен только для измерения поляризационных характеристик радиолокационных целей. К недостаткам предложенного устройства, осуществляющего измерение поляризационных характеристик радиолокационных целей, относится то, что в этом устройстве отсутствует блок, осуществляющий принятие решения о наличии или отсутствии селектируемой цели по совокупности поляризационных характеристик в соответствии с оптимальным решающим правилом.Analysis of the proposed method showed that this method does not allow the selection of radar targets, and is intended only for measuring the polarization characteristics of radar targets. The disadvantages of the proposed device, which measures the polarization characteristics of radar targets, is that this device does not have a unit that makes decisions about the presence or absence of a selectable target based on the totality of polarization characteristics in accordance with the optimal decision rule.

В [2] задача селекции радиолокационных целей по поляризационным признакам сформулирована в терминах проверки статистических гипотез и предлагается некоторое интуитивно оправданное решающее правило, которое позволяет относить наблюдаемую радиолокационную цель к одному из двух взаимоисключающих классов, однако, исследования оптимальности этого решающего правила нет.In [2], the problem of selecting radar targets according to polarization features was formulated in terms of testing statistical hypotheses and an intuitively justified decision rule was proposed that allows one to attribute the observed radar target to one of two mutually exclusive classes, however, there is no study of the optimality of this decision rule.

В настоящей заявке осуществляется синтез такого правила принятия решения о селекции цели по совокупности поляризационных признаков, которое являлось бы оптимальным по критерию максимального правдоподобия [3].In this application, a synthesis of such a decision-making rule for selecting a target according to the set of polarization features is carried out, which would be optimal by the criterion of maximum likelihood [3].

Поляризационные параметры цели, принадлежащей к одному из k взаимоисключающих классов, являются случайными величинами, характеризуемыми некоторой многомерной условной функцией распределения плотности вероятности:The polarization parameters of a target belonging to one of k mutually exclusive classes are random variables characterized by some multidimensional conditional probability density distribution function:

Figure 00000004
Figure 00000004

где x1,…, xn или Xn - поляризационные параметры k-й цели sk, из группы целей общее количество которых равно К.where x 1 , ..., x n or X n are the polarization parameters of the kth target s k , from the group of goals the total number of which is K.

Наличие знака условной плотности вероятности подчеркивает тот факт, что в общем случае каждая из целей характеризуется своей функцией распределения плотности вероятности, как по форме, так и по значению параметров функции распределения.The presence of the sign of the conditional probability density is emphasized by the fact that, in the general case, each of the goals is characterized by its probability density distribution function, both in form and in the value of the parameters of the distribution function.

В процессе проведения измерения отраженного от цели сигнала происходит выделение из него поляризационных параметров цели, в результате чего формируется совокупность этих параметров. Т.е. под сигналом подразумевается некоторая функция, зависящая от времени, имеющая сложную форму и обладающая сложным спектральным составом гармонических составляющих. В каждый момент времени все эти гармонические составляющие присутствуют в сигнале, и именно они и рассматриваются в качестве поляризационных характеристик радиолокационной цели. Таким образом, под измерением отраженного от цели сигнала понимается выделение из этого сигнала гармонических составляющих, несущих в себе информацию о поляризационных характеристиках радиолокационной цели. Эта информация и рассматривается в качестве совокупности поляризационных параметров.In the process of measuring the signal reflected from the target, the polarization parameters of the target are extracted from it, as a result of which a combination of these parameters is formed. Those. a signal means a certain function, depending on time, having a complex shape and having a complex spectral composition of harmonic components. At each moment of time, all these harmonic components are present in the signal, and it is they that are considered as the polarization characteristics of the radar target. Thus, by measuring the signal reflected from the target, we mean the allocation of harmonic components from this signal that carry information about the polarization characteristics of the radar target. This information is considered as a set of polarization parameters.

Решающее правило позволяет отнести полученную совокупность поляризационных параметров к одному из взаимоисключающих классов, каждый из которых соответствует той или иной цели.The decisive rule allows you to attribute the resulting set of polarization parameters to one of the mutually exclusive classes, each of which corresponds to a particular purpose.

Решение принимается на основе теории статистических решений [3].The decision is made on the basis of the theory of statistical decisions [3].

Решающие правила для К≥ 2 классов основаны на сравнении отношений правдоподобия:Decisive rules for K≥2 classes are based on a comparison of likelihood relationships:

Figure 00000005
Figure 00000005

между собой или с определенным порогом [4]. В задачах обнаружения (двухальтернативное распознавание) К=2, отношение правдоподобия принимает вид:among themselves or with a certain threshold [4]. In detection problems (two-way recognition) K = 2, the likelihood ratio takes the form:

Figure 00000006
Figure 00000006

а решение принимается путем сравнивания отношения правдоподобия с порогом λ . При 1(Хn)≥ λ принимается решение о принадлежности совокупности поляризационных параметров цели к классу s2, при 1(Хn)≤ λ совокупность относят к классу s1.and the decision is made by comparing the likelihood ratio with the threshold λ. For 1 (X n ) ≥ λ, a decision is made on whether the set of polarization parameters of the target belongs to the class s 2 , for 1 (X n ) ≤ λ, the set is assigned to class s 1 .

В многоальтернативных задачах при числе классов К>2 решающее правило будет иметь более сложный вид [4].In multi-alternative problems with the number of classes K> 2, the decision rule will have a more complex form [4].

Для расчета характеристик обнаружения радиолокационных целей по поляризационным признакам воспользуемся критерием максимального правдоподобия [3].To calculate the characteristics of detecting radar targets by polarization signs, we use the maximum likelihood criterion [3].

Для двухальтернативного распознавания решающее правило по критерию максимального правдоподобия имеет вид:For two-alternative recognition, the decision rule for the maximum likelihood criterion is:

Figure 00000007
Figure 00000007

Будем считать, что s2 соответствует обнаруживаемой цели, a s1 соответствует помехе, т.е. отсутствию цели; или соответствует цели, которая нас не интересует, т.е. цели, относительно которой у нас отсутствует задача ее обнаружения.We assume that s 2 corresponds to the detected target, as 1 corresponds to interference, i.e. lack of purpose; or corresponds to a goal that does not interest us, i.e. purpose, for which we have no task of detecting it.

Порог λ в случае использования критерия максимального правдоподобия принимает значение, равное единице (λ =1) [3].The threshold λ in the case of using the maximum likelihood criterion takes a value equal to unity (λ = 1) [3].

Известно [3], что при априорно известных плотностях w(Xn|s1) и w(Xn|s2), правило (4) обеспечивает принятие наиболее правдоподобного решения о наличии или отсутствии цели по сравнению с любыми другими правилами, в случае если нет никаких априорных сведений ни о вероятности появления цели, ни о потерях, возникающих в случае неверного решения. В этом смысле правило (4) является оптимальным.It is known [3] that for a priori known densities w (X n | s 1 ) and w (X n | s 2 ), rule (4) ensures the adoption of the most plausible decision on the presence or absence of a target in comparison with any other rules in if there is no a priori information about the probability of the occurrence of the target, or about the losses incurred in the event of a wrong decision. In this sense, rule (4) is optimal.

Для оценки поляризационных параметров радиолокационной цели могут быть использованы, например, модуляционные методы, основанные на применении поляризационно-модулированных зондирующих сигналов [1, 5, 6].To assess the polarization parameters of a radar target, for example, modulation methods based on the use of polarization-modulated probing signals can be used [1, 5, 6].

При этом осуществляется модуляция линейно-поляризованных зондирующих сигналов путем вращения их плоскости поляризации с частотой Ω - частотой поляризационной модуляции.In this case, linearly polarized sounding signals are modulated by rotating their plane of polarization with a frequency of Ω — the frequency of polarization modulation.

В результате спектрального анализа сигнала на выходе приемника с логарифмической амплитудной характеристикой, при наличии поляризационного модулятора в высокочастотном тракте локатора, было выявлено [7, 8], что амплитуды и фазы спектральных составляющих огибающей принимаемого сигнала на частотах, кратных частоте поляризационной модуляции, несут информацию о поляризационных параметрах цели. Наиболее информативными являются вторая и четвертая гармоники частоты поляризационной модуляции. При этом, отвлекаясь от физической сущности поляризационных параметров, в задаче селекции радиолокационных целей сами амплитуды и фазы спектральных составляющих можно считать поляризационными параметрами цели.As a result of spectral analysis of the signal at the output of the receiver with a logarithmic amplitude characteristic, in the presence of a polarization modulator in the high-frequency path of the locator, it was revealed [7, 8] that the amplitudes and phases of the spectral components of the envelope of the received signal at frequencies that are multiples of the frequency of polarization modulation carry information about polarized target parameters. The most informative are the second and fourth harmonics of the frequency of polarization modulation. Moreover, being distracted from the physical nature of the polarization parameters, in the problem of selecting radar targets, the amplitudes and phases of the spectral components themselves can be considered the polarization parameters of the target.

В такой постановке задачи, многомерная условная функция распределения плотности вероятности поляризационных параметров цели имеет размерность 4 и представляет совместное распределение следующих поляризационных параметров цели:In this formulation of the problem, the multidimensional conditional distribution function of the probability density of the polarization parameters of the target has a dimension of 4 and represents the joint distribution of the following polarization parameters of the target:

A- амплитуда второй гармоники принимаемого сигнала;A is the amplitude of the second harmonic of the received signal;

А- амплитуда четвертой гармоники принимаемого сигнала;And is the amplitude of the fourth harmonic of the received signal;

φ - фаза второй гармоники принимаемого сигнала;φ - phase of the second harmonic of the received signal;

φ - фаза четвертой гармоники принимаемого сигнала.φ is the phase of the fourth harmonic of the received signal.

Рассмотрим случай двухальтернативного распознания, когда необходимо принять решение о наличии или отсутствии цели с заранее известными поляризационными характеристиками (т.е. с известными функциями распределения плотности вероятности w(A, А, φ ; φ |s1) и w(A, А, φ , φ |s2)) по одной совокупности значений поляризационных параметров.Consider the case of two-alternative recognition, when it is necessary to decide on the presence or absence of a target with previously known polarization characteristics (i.e., with known probability density distribution functions w (A , A , φ ; φ | s 1 ) and w ( A , A , φ , φ | s 2 )) one set of values of the polarization parameters.

Известность поляризационных характеристик означает, что известными являются как вид функций плотности вероятности w(A, A, φ , φ |s1) и w(A, A, φ , φ |s2), так и характеристики (в частности, средние значения и среднеквадратичные отклонения параметров А, А, φ , φ ) этих функций. Т.е. предполагается, что функции плотности вероятности w(A, А, φ , φ |s1) и w(A, A, φ , φ |s2) вместе с их характеристиками измерены предварительно, например, с использованием способов, описанных в [1, 2, 6, 7, 8].The prominence of the polarization characteristics means that they are known as the form of the probability density functions w (A , A , φ , φ | s 1 ) and w (A , A , φ , φ | s 2 ), so and the characteristics (in particular, mean values and standard deviations of the parameters A , A , φ , φ ) of these functions. Those. it is assumed that the probability density functions w (A , A , φ , φ | s 1 ) and w (A , A , φ , φ | s 2 ) together with their characteristics are measured previously, for example, using the methods described in [1, 2, 6, 7, 8].

Будем считать, что поляризационные параметры как класса s1, так и класса s2, представляют собой совокупности статистически независимых случайных величин, подчиненных нормальному закону распределения.We assume that the polarization parameters of both class s 1 and class s 2 are collections of statistically independent random variables subject to the normal distribution law.

Для начала рассмотрим одномерный случай, т.е. попытаемся провести селекцию цели по значению всего лишь одного параметра (не важно какого, - пусть это будет А) в соответствии с критерием максимального правдоподобия.To begin with, consider the one-dimensional case, i.e. Let’s try to select the target by the value of only one parameter (no matter what, let it be A ) in accordance with the maximum likelihood criterion.

В случае нормального закона распределения, функции плотности вероятности описываются соотношениями [3]:In the case of the normal distribution law, the probability density functions are described by the relations [3]:

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
и
Figure 00000011
- средние значения параметра Адля классов s1 и s2, соответственно;
Figure 00000012
и
Figure 00000013
- среднеквадратичные отклонения параметра Адля классов s1 и s2, соответственно. Величины
Figure 00000014
,
Figure 00000015
,
Figure 00000016
и
Figure 00000017
предполагаются известными и определяются конкретными классами s1 и s2.
Figure 00000010
and
Figure 00000011
- average values of parameter A for classes s 1 and s 2 , respectively;
Figure 00000012
and
Figure 00000013
- standard deviations of the parameter A for classes s 1 and s 2 , respectively. Quantities
Figure 00000014
,
Figure 00000015
,
Figure 00000016
and
Figure 00000017
are assumed to be known and determined by the specific classes s 1 and s 2 .

Определим отношение правдоподобия для этих двух функций плотности вероятностей:We determine the likelihood ratio for these two probability density functions:

Figure 00000018
Figure 00000018

После вычисления значения этой функции его необходимо сравнить с порогом λ =1.After calculating the value of this function, it must be compared with the threshold λ = 1.

Если значение 1(А) оказывается больше или равно λ , то принимается решение о том, что данное значение Aсоответствует цели класса s2 и цели класса s1 в противном случае.If the value of 1 (A ) is greater than or equal to λ, then a decision is made that the given value of A corresponds to the goal of class s 2 and the goal of class s 1 otherwise.

Графическая иллюстрация данного процесса приведена на фиг.1.A graphic illustration of this process is shown in figure 1.

Очевидно, что в случае равенства среднеквадратичных отклонений параметра Адля классов s1 и s2, значению порога λ =1 соответствует некоторое единственное значение поляризационного параметра А2Ω пор, поскольку отношение правдоподобия представляется в этом случае монотонной экспоненциальной функцией.Obviously, in the case of equality of the standard deviations of the parameter A for classes s 1 and s 2 , the threshold value λ = 1 corresponds to a single value of the polarization parameter A 2Ω pores , since the likelihood ratio seems to be a monotonic exponential function in this case.

Поэтому для систем, у которых порог не будет изменяться в процессе работы, можно не вычислять каждый раз значение функции отношения правдоподобия 1(А), а, определив предварительно А2Ω пор, сравнивать с ним значение самого поляризационного параметра А.Therefore, for systems in which the threshold will not change during operation, it is possible not to calculate the value of the likelihood ratio function 1 (A ) each time, but, having previously determined A 2Ω pores , compare with it the value of the polarization parameter A 2Ω itself .

При этом, если

Figure 00000019
принимается решение о наличии цели s2 и s1 - в противном случае.Moreover, if
Figure 00000019
a decision is made on whether s 2 and s 1 exist — otherwise.

На фиг.1 площадь заштрихованной области Р1 дает вероятность обнаружения цели, Р2 - вероятность пропуска цели, а Р3 - вероятность ложной тревоги, т.е. ситуации, когда цель отсутствует, а система принимает решение о ее наличии.In Fig. 1, the area of the hatched region P1 gives the probability of detecting the target, P2 the probability of missing the target, and P3 the probability of false alarm, i.e. situations when the goal is absent, and the system decides on its availability.

В соответствии с критерием максимального правдоподобия данный алгоритм селекции цели по одному поляризационному параметру является оптимальным.In accordance with the maximum likelihood criterion, this algorithm for target selection by one polarization parameter is optimal.

Рассмотрим ситуацию, когда обнаружение цели осуществляется по двум поляризационным параметрам (например, Аи φ ). При этом попытаемся определить, достаточно ли будет сравнить значения этих параметров с порогами, определенными для каждого из этих параметров отдельно, для того, чтобы принять решение о принадлежности выборки к какому-либо классу. Т.е. попытаемся определить, достаточно ли будет выполнение условия (4) для параметра Аи аналогичного условия для параметра φ ; для того, чтобы принять решение о том, что выборка принадлежит классу s2.Consider a situation where target detection is carried out using two polarization parameters (for example, A and φ ). At the same time, we will try to determine whether it will be sufficient to compare the values of these parameters with the thresholds defined for each of these parameters separately in order to decide on whether the sample belongs to any class. Those. we will try to determine whether the fulfillment of condition (4) for the parameter A and a similar condition for the parameter φ 2Ω will be sufficient ; in order to decide that the sample belongs to the class s 2 .

Поскольку мы предполагаем нормальный закон распределения, то функции плотности вероятности для поляризационного параметра φ цели классов s1 и s2 будут, соответственно, равны:Since we assume the normal distribution law, the probability density functions for the polarization parameter φ 2Ω of the target of classes s 1 and s 2 will be equal, respectively:

Figure 00000020
Figure 00000020

Figure 00000021
Figure 00000021

где:Where:

Figure 00000022
и
Figure 00000023
- средние значения параметра φ для классов s1 и s2, соответственно;
Figure 00000024
и
Figure 00000025
- среднеквадратичные отклонения параметра φ для классов s1 и s2, соответственно. Величины
Figure 00000026
,
Figure 00000027
,
Figure 00000028
и
Figure 00000029
предполагаются известными и определяются конкретными классами s1 и s2.
Figure 00000022
and
Figure 00000023
- average values of the parameter φ for classes s 1 and s 2 , respectively;
Figure 00000024
and
Figure 00000025
- standard deviations of the parameter φ for classes s 1 and s 2 , respectively. Quantities
Figure 00000026
,
Figure 00000027
,
Figure 00000028
and
Figure 00000029
are assumed to be known and determined by the specific classes s 1 and s 2 .

Кроме этого, поскольку мы предполагаем статистическую независимость поляризационных параметров Аи φ , то их совместная двухмерная функция плотности распределения будет равна произведению одномерных для каждого из этих параметров:In addition, since we assume the statistical independence of the polarization parameters A and φ , their combined two-dimensional distribution density function will be equal to the product of one-dimensional for each of these parameters:

Figure 00000030
Figure 00000031
Figure 00000030
Figure 00000031

Рассмотрим ситуацию, когда среднеквадратичные отклонения параметров φ и Адля обеих групп s1 и s2 равны между собой:Consider the situation when the standard deviations of the parameters φ and A for both groups s 1 and s 2 are equal to each other:

Figure 00000032
Figure 00000032

Figure 00000033
Figure 00000033

Отношение правдоподобия для двумерных функций плотностей вероятностей поляризационных параметров φ и Ацелей групп s1 и s2 в этом случае будет равно:The likelihood ratio for two-dimensional probability density functions of the polarization parameters φ and A 2Ω of the goals of groups s 1 and s 2 in this case will be equal to:

Figure 00000034
Figure 00000034

Проделав необходимые преобразования и введя обозначения:Having done the necessary transformations and introducing the notation:

Figure 00000035
Figure 00000035

Figure 00000036
Figure 00000036

Figure 00000037
Figure 00000037

окончательно получим:we finally get:

Figure 00000038
Figure 00000038

Как и в случае одномерного отношения правдоподобия, после вычисления значения этой двумерной функции его необходимо сравнить с порогом λ =1.As in the case of the one-dimensional likelihood ratio, after calculating the value of this two-dimensional function, it must be compared with the threshold λ = 1.

Если значение 1(А, φ ) оказывается больше или равно λ , то принимается решение о том, что данное сочетание значений поляризационных параметров Аи φ соответствует цели класса s2 и цели класса s1 в противном случае.If the value 1 (A , φ ) is greater than or equal to λ, then the decision is made that this combination of the values of the polarization parameters A and φ corresponds to the goal of class s 2 and the goal of class s 1 otherwise.

Графическая иллюстрация данного процесса приведена на фиг.2.A graphic illustration of this process is shown in figure 2.

Таким образом, отношение правдоподобия представляет собой криволинейную плоскость, кривизна которой описывается экспоненциальным законом (16).Thus, the likelihood ratio is a curved plane whose curvature is described by an exponential law (16).

Порог λ также представляет собой плоскость, параллельную плоскости (А0 φ ). Поскольку проекция криволинейной плоскости 1(А, φ ) на плоскость (а0 φ ) является линейной, то пересечение плоскости λ с плоскостью 1(А, φ ) дает в проекции на плоскость (А0 φ ) прямую линию, описываемую соотношением:The threshold λ also represents a plane parallel to the plane (A 0 φ ). Since the projection of the curved plane 1 (A , φ ) onto the plane (a 0 φ ) is linear, the intersection of the λ plane with the plane 1 (A , φ ) gives the projection onto the plane (A 0 φ ) straight line described by the ratio:

Figure 00000039
Figure 00000039

Как и в случае с использованием всего одного параметра для решения задачи обнаружения цели, в силу монотонности функции 1(А, φ ) по какой-либо из координат, при любом фиксированном значении другой координаты, вычисление значения отношения правдоподобия для данной совокупности поляризационных параметров (А, φ ) можно заменить использованием более простого соотношения (17).As in the case of using only one parameter to solve the target detection problem, due to the monotonicity of function 1 (A , φ ) in any of the coordinates, for any fixed value of another coordinate, the calculation of the likelihood ratio for a given set of polarization parameters (A , φ ) can be replaced using the simpler relation (17).

Таким образом, приняв λ =1, мы однозначно определяем прямую (17), т.е. однозначно определяем правило принятия решения о принадлежности цели тому или иному классу:Thus, assuming λ = 1, we uniquely determine the line (17), i.e. we uniquely determine the rule for making decisions on whether a goal belongs to a particular class:

Figure 00000040
Figure 00000040

Таким образом, оказывается, что для принятия решения о соответствии данной совокупности одному из двух классов целей по двум поляризационным параметрам не достаточно сравнивать значения этих параметров с пороговыми уровнями, определенными для каждого из этих параметров в отдельности, как это предложено в [2]. Необходимо использовать соотношение (18), дающее оптимальное правило принятия решения.Thus, it turns out that in order to make a decision on whether a given population meets one of the two classes of targets for two polarization parameters, it is not enough to compare the values of these parameters with the threshold levels determined for each of these parameters separately, as suggested in [2]. It is necessary to use relation (18), which gives the optimal decision-making rule.

В случае если поляризационные параметры сравниваются с определенными для них порогами по отдельности, а решение о принадлежности цели к классу s2 принимается, только если оба параметра превышают этот порог, вероятность неправильного решения о принадлежности цели классу s1 возрастает по сравнению с вероятностью неправильного решения, определяемой оптимальным правилом (18).If the polarization parameters are compared separately with the thresholds determined for them, and the decision on whether the target belongs to class s 2 is made only if both parameters exceed this threshold, the probability of a wrong decision on whether the target belongs to class s 1 increases compared to the probability of a wrong decision, defined by the optimal rule (18).

Поясним данную ситуацию графически. Для этого изобразим проекцию графиков фиг.2 на плоскость (А0 φ ) (фиг.3, а и б).Let us explain this situation graphically. To do this, we depict the projection of the graphs of figure 2 on the plane (A 0 φ ) (figure 3, a and b).

На фиг.3 область S1 соответствует проекции фигуры w(A, φ |s2), обрезанной плоскостями φ 2Ω пор и А2Ω пор - фиг.3, а, и плоскостью a· A+b· φ +с=ln(λ ) - фиг.3, б, объем которой равен вероятности обнаружения цели s2.In Fig. 3, the region S1 corresponds to the projection of the figure w (A , φ | s 2 ), cut off by the planes φ 2Ω pores and A 2Ω pores - figure 3, a, and the plane a · A + b · φ + с = ln (λ) - figure 3, b, the volume of which is equal to the probability of target detection s 2 .

Область S2 соответствует проекции фигуры w(A, φ |s2), обрезанной плоскостями φ 2Ω пор и А2Ω пор - фиг.3, а, и плоскостью a· A+b· φ +с=ln(λ ) - фиг.3, б, объем которой равен вероятности пропуска цели.Region S2 corresponds to the projection of the figure w (A , φ | s 2 ), cut off by the planes φ 2Ω pores and A 2Ω pores - figure 3, a, and the plane a · A + b · φ + с = ln (λ ) - figure 3, b, the volume of which is equal to the probability of missing the target.

Область S3 соответствует проекции фигуры, w(A, φ |s1), обрезанной плоскостями φ 2Ω пор и А2Ω пор - фиг.3, а, и плоскостью а· А+b· φ +с=ln(λ ) - фиг.3, б, объем которой равен вероятности ложной тревоги.Region S3 corresponds to the projection of the figure, w (A , φ | s 1 ), cut off by the planes φ 2Ω pores and A 2Ω pores - figure 3, a, and the plane a · A + b · φ + с = ln ( λ) - figure 3, b, the volume of which is equal to the probability of false alarm.

С точки зрения используемого нами критерия максимального правдоподобия, при равенстве объемов фигур, соответствующих области S3, как это наглядно видно из фиг.3, при использовании критерия (18) вероятность пропуска цели будет меньше.From the point of view of the maximum likelihood criterion used by us, with equal volumes of figures corresponding to region S3, as can be clearly seen from figure 3, when using criterion (18), the probability of missing the target will be less.

Обобщая данный подход на случай использования всех четырех поляризационных параметров и вводя дополнительные обозначения:Generalizing this approach to the case of using all four polarization parameters and introducing additional notation:

Figure 00000041
Figure 00000041

Figure 00000042
Figure 00000042

Figure 00000043
Figure 00000043

где:Where:

Figure 00000044
и
Figure 00000045
- средние значения параметра Адля классов s1 и s2, соответственно;
Figure 00000046
и
Figure 00000047
- среднеквадратичные отклонения параметра Адля классов s1 и s2, соответственно, причем:
Figure 00000044
and
Figure 00000045
- average values of parameter A for classes s 1 and s 2 , respectively;
Figure 00000046
and
Figure 00000047
- standard deviations of the parameter A for classes s 1 and s 2 , respectively, moreover:

Figure 00000048
Figure 00000048

Figure 00000049
и
Figure 00000050
- средние значения параметра φ для классов S1 и S2, соответственно;
Figure 00000051
и
Figure 00000052
- среднеквадратичные отклонения параметра φ для классов S1 и S2, соответственно, причем:
Figure 00000049
and
Figure 00000050
- average values of the parameter φ for classes S 1 and S 2 , respectively;
Figure 00000051
and
Figure 00000052
- standard deviations of the parameter φ for classes S 1 and S 2 , respectively, and:

Figure 00000053
Figure 00000053

получим:we get:

Figure 00000054
Figure 00000054

Figure 00000055
Figure 00000055

Величины

Figure 00000056
,
Figure 00000057
,
Figure 00000058
Figure 00000059
Figure 00000060
,
Figure 00000061
,
Figure 00000062
и
Figure 00000063
предполагаются известными и определяются конкретными классами s1 и s2.Quantities
Figure 00000056
,
Figure 00000057
,
Figure 00000058
Figure 00000059
Figure 00000060
,
Figure 00000061
,
Figure 00000062
and
Figure 00000063
are assumed to be known and determined by the specific classes s 1 and s 2 .

Откуда получим, что отношение правдоподобия для четырехмерных функций плотностей вероятностей поляризационных параметров (А, А, φ , φ ) целей групп s1 и s2 в этом случае будет равно:Whence we get that the likelihood ratio for the four-dimensional probability density functions of the polarization parameters (A , A , φ , φ ) of the goals of groups s 1 and s 2 in this case will be equal to:

Figure 00000064
Figure 00000064

Что касается правила принятия решения, то оно будет следующим:As for the decision rule, it will be as follows:

Figure 00000065
Figure 00000065

Для удобства практической реализации правило принятия решения о наличии селектируемой цели s2 можно записать следующим образом:For the convenience of practical implementation, the decision rule on the presence of a selectable target s 2 can be written as follows:

Селектируемая цель присутствует, если:A selectable target is present if:

Figure 00000066
Figure 00000067
Figure 00000066
Figure 00000067

при λ =1.for λ = 1.

На фиг.4 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства, реализующего правило (26); на фиг.5 - пример выполнения поляризационного модулятора; на фиг.6 - пример выполнения блока стробирования.Figure 4 shows the structural electrical diagram of the proposed device that implements the rule (26); figure 5 is an example of a polarization modulator; Fig.6 is an example of the execution of the gating unit.

Устройство селекции радиолокационных целей содержит передатчик 1, антенный переключатель 2, поляризационный модулятор 3, антенну 4, блок стробирования 5, приемник 6, первый и второй фазовращатели 7, 8, пиковый детектор 9, первый и второй полосовые фильтры 10, 11, первый амплитудный детектор 12, первый фазовый детектор 13, второй амплитудный детектор 14, второй фазовый детектор 15, индикатор 16 и решающий блок 17, который содержит первый, второй, третий и четвертый пропорциональные умножители 18-21, сумматор 22 и компаратор 23. Поляризационный модулятор 3 содержит волноводную вращающуюся секцию 24, исполнительный механизм 25, блок 26 управления и датчик 27 углового положения. Блок 5 стробирования содержит блок 28 задержки и ключ 29.The radar target selection device comprises a transmitter 1, an antenna switch 2, a polarization modulator 3, an antenna 4, a gating unit 5, a receiver 6, a first and second phase shifters 7, 8, a peak detector 9, a first and second bandpass filters 10, 11, a first amplitude detector 12, a first phase detector 13, a second amplitude detector 14, a second phase detector 15, an indicator 16, and a decision unit 17 that includes first, second, third, and fourth proportional multipliers 18-21, an adder 22, and a comparator 23. A polarization modulator 3 INH waveguide rotating section 24, an actuator 25, the control unit 26 and the sensor 27 of the angular position. The gating unit 5 comprises a delay unit 28 and a key 29.

Устройство селекции радиолокационной цели работает следующим образом.A device for selecting a radar target works as follows.

Передатчик 1 генерирует высокочастотные импульсы, которые через антенный переключатель 2 поступают на поляризационный модулятор 3. Назначение поляризационного модулятора 3 - преобразовать линейно поляризованное излучение передатчика 1 в излучение, плоскость поляризации которого вращается с частотой Ω . Кроме того, назначение поляризационного модулятора 3 - выделить из отраженного целью сигнала составляющую, плоскость поляризации которой совпадает с плоскостью поляризации излученного импульса. Поляризационный модулятор 3 выполнен в виде вращающейся с частотой Ω /2 секции 24 круглого волновода с вмонтированной в нее полуволновой фазовой пластиной (на фиг.5 не показано). К антенному переключателю 2 вращающаяся секция 24 подключена с помощью перехода с круглого волновода на прямоугольный (на фиг.5 не показано). Вращение вращающейся секции 24 обеспечивается исполнительным механизмом 24, управляемым сигналами блока 26 управления. Для получения информации об угловом положении фазовой пластины в состав поляризационного модулятора 3 входит датчик 27 углового положения, механически связанный с исполнительным механизмом 25. На двух выходах датчика 27 углового положения формируются синусоидальные напряжения частотой 2Ω и 4Ω . Выходы датчика 27 углового положения являются первым и вторым опорными выходами поляризационного модулятора 3.The transmitter 1 generates high-frequency pulses, which are fed through the antenna switch 2 to the polarization modulator 3. The purpose of the polarization modulator 3 is to convert the linearly polarized radiation of the transmitter 1 into radiation, the plane of polarization of which rotates with frequency Ω. In addition, the purpose of the polarization modulator 3 is to isolate from the signal reflected by the target a component whose plane of polarization coincides with the plane of polarization of the emitted pulse. The polarization modulator 3 is made in the form of a circular waveguide section 24 rotating with a frequency Ω / 2, with a half-wave phase plate mounted in it (not shown in FIG. 5). The rotary section 24 is connected to the antenna switch 2 by a transition from a circular to a rectangular waveguide (not shown in FIG. 5). The rotation of the rotating section 24 is provided by an actuator 24 controlled by the signals of the control unit 26. To obtain information about the angular position of the phase plate, the polarization modulator 3 includes an angular position sensor 27 mechanically coupled to the actuator 25. Sinusoidal voltages of 2Ω and 4Ω are generated at the two outputs of the angular position sensor 27. The outputs of the sensor 27 of the angular position are the first and second reference outputs of the polarization modulator 3.

Пройдя поляризационный модулятор 3, сигнал поступает на антенну 4 и излучается в направлении цели. Отраженный целью сигнал улавливается антенной 4 и, пройдя поляризационный модулятор 3 и антенный переключатель 2, поступает на вход приемника 6. В приемнике 6 сигнал усиливается до необходимого уровня и подается на вход блока 5 стробирования. На управляющий вход блока 5 стробирования из передатчика 1 поступает импульс запуска передатчика 1. В блоке 5 стробирования импульс запуска передатчика 1 задерживается с помощью блока 28 задержки на время, равное времени распространения сигнала до цели и обратно, после чего подается на управляющий вход ключа 29, через который проходит принятый сигнал. С выхода блока 5 стробирования принятый сигнал поступает на вход пикового детектора 9, где осуществляется выделение и запоминание уровня принятого сигнала на время, равное периоду следования излучаемых импульсов.After passing the polarization modulator 3, the signal enters the antenna 4 and is emitted in the direction of the target. The signal reflected by the target is captured by antenna 4 and, having passed the polarization modulator 3 and antenna switch 2, is fed to the input of receiver 6. At receiver 6, the signal is amplified to the required level and fed to the input of gating unit 5. The start pulse of the transmitter 1 is received at the control input of the gating unit 5 from the transmitter 1. In the gating unit 5, the start pulse of the transmitter 1 is delayed by the delay unit 28 for a time equal to the signal propagation time to the target and back, after which it is supplied to the control input of the key 29 through which the received signal passes. From the output of the gating unit 5, the received signal is fed to the input of the peak detector 9, where the level of the received signal is extracted and stored for a time equal to the period of the emitted pulses.

С выхода пикового детектора 9 сигнал поступает на входы первого и второго полосовых фильтров 10, 11, первый из которых настроен на частоту 2Ω , а второй - 4Ω . Назначение первого и второго полосовых фильтров 10, 11 - выделение из принимаемого сигнала спектральных составляющих на частотах 2Ω и 4Ω .From the output of the peak detector 9, the signal is supplied to the inputs of the first and second bandpass filters 10, 11, the first of which is tuned to a frequency of 2Ω, and the second to 4Ω. The purpose of the first and second bandpass filters 10, 11 is the selection of the spectral components from the received signal at frequencies of 2Ω and 4Ω.

С выходов первого и второго полосовых фильтров 10, 11 сигналы синусоидальной формы частотой 2Ω и 4Ω поступают на входы первого и второго амплитудных и фазовых детекторов 12-15. Опорным напряжением для первого и второго фазовых детекторов 13, 15 служат синусоидальные напряжения, снимаемые с первого и второго опорных выходов поляризационного модулятора 3, пропущенные через первый и второй фазовращатели 7, 8. Величина фазовой задержки в этих фазовращателях 7, 8 выставляется соответственно равной удвоенной и учетверенной ориентации собственной системы координат цели, селекция которой осуществляется. Так, например, для селекции цели, у которой ориентация собственной системы координат совпадает с ориентацией системы координат, связанной с антенной 4, фазовая задержка в первом и втором фазовращателях 7 и 8 равна нулю.From the outputs of the first and second bandpass filters 10, 11, sinusoidal signals with a frequency of 2Ω and 4Ω are fed to the inputs of the first and second amplitude and phase detectors 12-15. The reference voltage for the first and second phase detectors 13, 15 are sinusoidal voltages removed from the first and second reference outputs of the polarization modulator 3, passed through the first and second phase shifters 7, 8. The magnitude of the phase delay in these phase shifters 7, 8 is set equal to twice and quadruple orientation of the target’s own coordinate system, the selection of which is carried out. So, for example, to select a target for which the orientation of its own coordinate system coincides with the orientation of the coordinate system associated with antenna 4, the phase delay in the first and second phase shifters 7 and 8 is zero.

С выходов первых и вторых амплитудных и фазовых детекторов 12-15 постоянные напряжения, пропорциональные амплитудам и фазам спектральных составляющих принимаемого сигнала на частотах 2Ω и 4Ω , подаются на входы четырех пропорциональных умножителей 18-21. Эти умножители 18-21 осуществляют пропорциональное умножение напряжений с выходов первых и вторых амплитудных и фазовых детекторов 12-15, на величину соответствующего коэффициента. Так, напряжение с выхода амплитудного детектора 12 умножается пропорциональным усилителем 20 в а раз, напряжение с выхода фазового детектора 13 умножается пропорциональным усилителем 18 в b раз, напряжение с выхода амплитудного детектора 14 умножается пропорциональным усилителем 21 в d раз, напряжение с выхода фазового детектора 15 умножается пропорциональным усилителем 19 в е раз. Напряжения с выходов пропорциональных умножителей 18-21 поступают на четыре входа сумматора 22. На пятый вход сумматора поступает напряжение U2, пропорциональное параметру с. Сумматор 22 осуществляет суммирование поступающих на его четыре входа напряжений с выходов четырех пропорциональных умножителей 18-21 и напряжения U2. Суммарное напряжение с выхода сумматора 22 поступает на вход компаратора 23. На опорный вход компаратора 23 поступает пороговое напряжение U1, пропорциональное порогу принятия решения правила (26) - ln(λ ). Величина порогового напряжения U2, пропорционального порогу принятия решения правила (26)-ln(λ ), коэффициенты умножения пропорциональных умножителей 18-19 а, b, d и е, а также величина напряжения U2, пропорционального параметру с, рассчитываются заранее, исходя из поляризационных свойств селектируемых целей, их статистических характеристик, а также аналитической связи амплитуд и фаз спектральных составляющих с поляризационными параметрами цели.From the outputs of the first and second amplitude and phase detectors 12-15, constant voltages proportional to the amplitudes and phases of the spectral components of the received signal at frequencies of 2Ω and 4Ω are applied to the inputs of four proportional multipliers 18-21. These multipliers 18-21 carry out a proportional multiplication of the voltages from the outputs of the first and second amplitude and phase detectors 12-15, by the value of the corresponding coefficient. So, the voltage from the output of the amplitude detector 12 is multiplied by a proportional amplifier 20 times, the voltage from the output of the phase detector 13 is multiplied by the proportional amplifier 18 by a factor of b, the voltage from the output of the amplitude detector 14 is multiplied by a factor of 21 by d times, the voltage from the output of the phase detector 15 multiplied by a proportional amplifier 19 times. The voltages from the outputs of the proportional multipliers 18-21 are supplied to the four inputs of the adder 22. The voltage U 2 proportional to parameter c is supplied to the fifth input of the adder. The adder 22 sums the incoming voltage at its four inputs from the outputs of the four proportional multipliers 18-21 and voltage U 2 . The total voltage from the output of the adder 22 is fed to the input of the comparator 23. At the reference input of the comparator 23, a threshold voltage U 1 is proportional to the threshold for decision-making of rule (26) - ln (λ). The value of the threshold voltage U 2 proportional to the decision threshold of rule (26) -ln (λ), the multiplication factors of the proportional multipliers 18-19 a, b, d and e, as well as the value of the voltage U 2 proportional to parameter c, are calculated in advance based on from the polarization properties of breeding targets, their statistical characteristics, as well as the analytical relationship of the amplitudes and phases of the spectral components with the polarization parameters of the target.

Компаратор 23 работает таким образом, что напряжение на его выходе появляется только тогда, когда напряжение на сигнальном входе равно или больше опорного напряжения. Индикатор 16 фиксирует наличие выходного сигнала решающего блока 17 и соответственно наличие селектируемой цели. В качестве индикатора 16 может быть использован стрелочный прибор, самописец, электронно-лучевой индикатор и др.The comparator 23 operates in such a way that the voltage at its output appears only when the voltage at the signal input is equal to or greater than the reference voltage. The indicator 16 captures the presence of the output signal of the deciding unit 17 and, accordingly, the presence of a selectable target. As an indicator 16, a pointer device, a recorder, an electron beam indicator, etc. can be used.

Индикатор 16 фиксирует наличие цели s2 только в том случае, если выполняется условие решающего правила (26), или, что эквивалентно, если напряжение с выхода сумматора 22 превышает пороговое напряжение U1.Indicator 16 fixes the presence of target s2 only if the condition of decision rule (26) is satisfied, or, equivalently, if the voltage from the output of adder 22 exceeds the threshold voltage U 1 .

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить эффективность селекции радиолокационных целей и осуществить селекцию анизотропных целей на анизотропном фоне.Using the proposed device can improve the efficiency of selection of radar targets and select anisotropic targets on an anisotropic background.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫLIST OF USED LITERATURE

1. Авторское свидетельство СССР. №1232034 A1, In.cl4 G 01 S 13/02, приоритет от 30.03.1993 г.1. Copyright certificate of the USSR. No. 1232034 A1, In.cl 4 G 01 S 13/02, priority 03.30.1993

2. Бадулин Н.Н. Обнаружение искусственных радиолокационных целей по поляризационным признакам на фоне земной поверхности / Н.Н.Бадулин, В.В.Былина, В.Л.Гулько, А.Ф.Петров, К.Г.Соколов, Е.Л.Шошин. - Изв. вузов СССР, Радиоэлектроника. - 1991. - №8. - с.29-32.2. Badulin N.N. Detection of artificial radar targets by polarization features against the background of the earth's surface / NN Badulin, VV Bylina, V.L. Gulko, A.F. Petrov, K.G.Sokolov, E.L. Shoshin. - Izv. universities of the USSR, Radioelectronics. - 1991. - No. 8. - p. 29-32.

3. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. Кн. 1-3 / Б.Р.Левин. - М.: Сов. Радио, 1974-1976. кн.1 - 552с., кн.2 – 392 с., кн.3 - 288с.3. Levin B.R. Theoretical foundations of statistical radio engineering. Prince 1-3 / B.R. Levin. - M .: Owls. Radio, 1974-1976. book 1 - 552 s., book 2 - 392 s., book 3 - 288 s.

4. Фомин Я.А. Статистическая теория распознавания образов / Я.А.Фомин, Г.Р.Тарловский. - М.: Радио и связь, 1986. – 264 с.4. Fomin Ya.A. Statistical theory of pattern recognition / Ya.A. Fomin, G.R.Tarlovsky. - M .: Radio and communications, 1986. - 264 p.

5. Богородский В.В. Поляризация рассеянного и собственного радиоизлучения земных покровов / В.В.Богородский, Д.Б.Канарейкин, А.И.Козлов. - Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - 297 с.5. Bogorodsky VV Polarization of the scattered and intrinsic radio emission of the earth cover / V.V. Bogorodsky, D. B. Kanareykin, A. I. Kozlov. - L .: Gidrometeoizdat, 1981. - 297 p.

6. Бадулин Н.Н. Дистанционное зондирование микрофизической структуры облаков с использованием поляризационной манипуляции / Н.Н.Бадулин, А.П.Бацула, Е.Б.Кульшенева, С.П.Лукьянов, Е.В.Масалов, В.Н.Татаринов. - Изв. вузов СССР, Физика. - 1983, №6.6. Badulin N.N. Remote sensing of the microphysical structure of clouds using polarization manipulation / NN Badulin, A.P. Batsula, E.B. Kulsheneva, S.P. Lukyanov, E.V. Masalov, V.N. Tatarinov. - Izv. universities of the USSR, Physics. - 1983, No. 6.

7. Бадулин Н.Н. Спектральные характеристики эхо-сигналов при поляризационной модуляции излучения РЛС / Н.Н.Бадулин, В.Л.Гулько. -Изв. вузов СССР, Радиоэлектроника. - 1988. - №4. - с.74-76.7. Badulin N.N. Spectral characteristics of echo signals during polarization modulation of radar radiation / N.N. Badulin, V.L. Gulko. - Izv. universities of the USSR, Radioelectronics. - 1988. - No. 4. - p. 74-76.

8. Бадулин Н.Н. Спектральные характеристики рассеянных радиолокационными целями сигналов при поляризационной модуляции излучения РЛС / Н.Н.Бадулин, В.Л.Гулько, Е.В.Маслов. - Изв. вузов СССР, Радиоэлектроника. - 1991. - №11. - с.65-67.8. Badulin N.N. The spectral characteristics of signals scattered by radar targets during polarization modulation of radar radiation / NN Badulin, V.L. Gulko, E.V. Maslov. - Izv. universities of the USSR, Radioelectronics. - 1991. - No. 11. - p. 65-67.

Claims (2)

1. Способ селекции радиолокационной цели с известными поляризационными параметрами, основанный на облучении цели радиолокационными сигналами линейной поляризации с вращающейся с частотой Ω плоскостью поляризации, приеме отраженного от цели сигнала, выделении амплитуды A второй относительно частоты Ω гармоники принимаемого сигнала, амплитуды A четвертой относительно частоты Ω гармоники принимаемого сигнала, фазы φ второй относительно частоты Ω гармоники принимаемого сигнала, фазы φ четвертой относительно частоты Ω гармоники принимаемого сигнала, с последующим принятием решения о наличии или отсутствии селектируемой цели по значениям поляризационных параметров A, A, φ, φ, отличающийся тем, что принятие решения осуществляется по правилу:1. A method for selecting a radar target with known polarization parameters, based on irradiating the target with linear polarization radar signals with a plane of polarization rotating at a frequency Ω, receiving a signal reflected from the target, extracting the second amplitude A relative to the harmonic frequency Ω of the received signal, the fourth amplitude A frequency Ω of the harmonic of the received signal, phase φ second relative to the frequency Ω of the harmonic of the received signal, phase φ fourth relative to the frequency Ω of the harmonic the received signal, followed by a decision on the presence or absence of a selectable target according to the values of the polarization parameters A , A , φ , φ , characterized in that the decision is made according to the rule: если выполняется условие:if the condition is met: (a·A+b·φ+d·A+e·φ+c′)≥0,(a · A + b · φ + d · A + e · φ + c ′) ≥0, то селектируемая цель присутствует, и отсутствует, если это условие не выполняется,then the selectable target is present, and is absent, if this condition is not met, гдеWhere
Figure 00000068
Figure 00000068
Figure 00000069
Figure 00000069
Figure 00000070
Figure 00000070
Figure 00000071
Figure 00000071
Figure 00000072
Figure 00000073
Figure 00000072
Figure 00000073
гдеWhere
Figure 00000074
и
Figure 00000075
- средние значения параметра A для случая отсутствия и наличия селектируемой цели соответственно;
Figure 00000076
- среднеквадратичное отклонение параметра A;
Figure 00000074
and
Figure 00000075
- average values of the parameter A for the absence and presence of a selectable target, respectively;
Figure 00000076
- standard deviation of the parameter A ;
Figure 00000077
и
Figure 00000078
- средние значения параметра φ для случая отсутствия и наличия селектируемой цели соответственно;
Figure 00000079
- среднеквадратичное отклонение параметра φ;
Figure 00000077
and
Figure 00000078
- average values of the parameter φ for the absence and presence of a selectable target, respectively;
Figure 00000079
- standard deviation of the parameter φ ;
Figure 00000080
и
Figure 00000081
- средние значения параметра A для случая отсутствия и наличия селектируемой цели соответственно;
Figure 00000082
среднеквадратичное отклонение параметра A;
Figure 00000080
and
Figure 00000081
- average values of the parameter A for the absence and presence of a selectable target, respectively;
Figure 00000082
standard deviation of parameter A ;
Figure 00000083
и
Figure 00000084
- средние значения параметра φ для случая отсутствия и наличия селектируемой цели соответственно;
Figure 00000085
среднеквадратичное отклонение параметра φ.
Figure 00000083
and
Figure 00000084
- average values of the parameter φ for the absence and presence of a selectable target, respectively;
Figure 00000085
standard deviation of the parameter φ .
2. Устройство селекции радиолокационных целей, содержащее индикатор, первый и второй фазовые детекторы, первый и второй амплитудные детекторы, последовательно соединенные передатчик, антенный переключатель, поляризационный модулятор и антенну и последовательно соединенные приемник, блок стробирования и пиковый детектор, выход которого соединен с входами первого и второго полосовых фильтров, при этом на управляющий вход блока стробирования из передатчика поступает импульс запуска, второй выход антенного переключателя соединен с входом приемника, выход первого полосового фильтра соединен с первым входом первого фазового детектора и входом первого амплитудного детектора, выход второго полосового фильтра соединен с первым входом второго фазового детектора и входом второго амплитудного детектора, при этом первый опорный выход поляризационного модулятора соединен с вторым входом первого фазового детектора через первый фазовращатель, второй опорный выход поляризационного модулятора соединен с вторым входом второго фазового детектора через второй фазовращатель, выходы первого и второго фазовых детекторов и первого и второго амплитудных детекторов соединены соответственно с первым, вторым, третьем и четвертым входами решающего блока, выход которого соединен с входом индикатора, отличающееся тем, что решающий блок содержит первый, второй, третий и четвертый пропорциональные умножители, выходы которых подключены к соответствующим входам сумматора, причем на пятый вход сумматора подается добавочный сигнал, выход сумматора соединен со входом компаратора, при этом первым, вторым, третьим и четвертым входами и выходом решающего блока соответственно являются входы одноименных пропорциональных умножителей и выход компаратора.2. A device for selecting radar targets, comprising an indicator, first and second phase detectors, first and second amplitude detectors, a serially connected transmitter, an antenna switch, a polarization modulator and an antenna and serially connected receiver, a gating unit and a peak detector, the output of which is connected to the inputs of the first and a second band-pass filter, while the control input of the gating unit from the transmitter receives a trigger pulse, the second output of the antenna switch is connected to the input m of the receiver, the output of the first bandpass filter is connected to the first input of the first phase detector and the input of the first amplitude detector, the output of the second bandpass filter is connected to the first input of the second phase detector and the input of the second amplitude detector, while the first reference output of the polarization modulator is connected to the second input of the first phase detector through the first phase shifter, the second reference output of the polarization modulator is connected to the second input of the second phase detector through the second phase shifter, output The odes of the first and second phase detectors and the first and second amplitude detectors are connected respectively to the first, second, third and fourth inputs of the decision block, the output of which is connected to the indicator input, characterized in that the decision block contains the first, second, third and fourth proportional multipliers, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the adder, and an additional signal is supplied to the fifth input of the adder, the output of the adder is connected to the input of the comparator, while the first, second, third and fourth odes and output deciding unit are respectively proportional to the inputs of like multipliers and an output of the comparator.
RU2003121329/09A 2003-07-10 2003-07-10 Mode of selection of a radar target with known polarized parameters and arrangement for its realization RU2256194C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003121329/09A RU2256194C2 (en) 2003-07-10 2003-07-10 Mode of selection of a radar target with known polarized parameters and arrangement for its realization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003121329/09A RU2256194C2 (en) 2003-07-10 2003-07-10 Mode of selection of a radar target with known polarized parameters and arrangement for its realization

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003121329A RU2003121329A (en) 2005-02-20
RU2256194C2 true RU2256194C2 (en) 2005-07-10

Family

ID=35217991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003121329/09A RU2256194C2 (en) 2003-07-10 2003-07-10 Mode of selection of a radar target with known polarized parameters and arrangement for its realization

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2256194C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2476903C2 (en) * 2011-03-09 2013-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) Method of detecting and selecting radar signals based on polarisation feature and apparatus for realising said method
RU2693048C1 (en) * 2018-04-24 2019-07-01 Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское бюро "Автономные информационные системы" (ООО "КБ "АИС") Radar targets on the background of underlying surface selection method
RU2709630C1 (en) * 2018-11-14 2019-12-19 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method for polarimetric selection of false aerial targets
RU212342U1 (en) * 2022-02-14 2022-07-18 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" Target detection device combining adaptive polarization and Doppler selection

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАДУЛИН Н.Н. и др. Спектральные характеристики рассеянных радиолокационными целями сигналов при поляризационной модуляции излучения РЛС. Известия вузов СССР. Радиоэлектроника. № 11, 1991, с.65-67. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2476903C2 (en) * 2011-03-09 2013-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) Method of detecting and selecting radar signals based on polarisation feature and apparatus for realising said method
RU2693048C1 (en) * 2018-04-24 2019-07-01 Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское бюро "Автономные информационные системы" (ООО "КБ "АИС") Radar targets on the background of underlying surface selection method
RU2709630C1 (en) * 2018-11-14 2019-12-19 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method for polarimetric selection of false aerial targets
RU2783347C1 (en) * 2021-08-20 2022-11-11 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" Method for selecting armoured vehicles equipped with camouflage tools
RU212342U1 (en) * 2022-02-14 2022-07-18 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" Target detection device combining adaptive polarization and Doppler selection
RU214271U1 (en) * 2022-02-14 2022-10-19 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" Radio polarimetric transceiver for selection of armored targets

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003121329A (en) 2005-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7176828B2 (en) Near-field antenna array with signal processing
DK1735637T3 (en) System and method for radar detection of an object.
US4323899A (en) Polarization detector
EP2390679A1 (en) Automotive radar with radio-frequency interference avoidance
US20100005044A1 (en) Remote Detection and Measurement of Objects
US20090224962A1 (en) Apparatus And Method For Sensors Having Improved Angular Resolution
CA2516478A1 (en) Method and device for deriving geodetic distance data
JP2005534928A5 (en)
US4660044A (en) Spinning linear polarization radar mapping method
US20170205503A1 (en) Method and apparatus for detecting a speed and a distance of at least one object with respect to a receiver of a reception signal
RU2256194C2 (en) Mode of selection of a radar target with known polarized parameters and arrangement for its realization
RU2541504C1 (en) Apparatus for selecting moving targets for pulse-to-pulse frequency tuning mode
RU2449309C1 (en) Abstract
RU2099739C1 (en) Radar
EP1711844B1 (en) Multiple frequency through-the-wall motion detection and ranging using difference-based estimation technique
RU54679U1 (en) RADAR STATION
Pardhu et al. Design of matched filter for radar applications
RU2267137C1 (en) Monopulse radar station
RU2510040C2 (en) Device to determine condition of marine surface
EP3441785A1 (en) System and method for tracking a sling load and terrain with a radar altimeter
RU2287840C1 (en) Method of detection and classification of surface targets
RU2319168C1 (en) Device for compensating signals received through side directional lobes
US6229761B1 (en) Estimating ship velocity through the water and over the ground
RU2490662C2 (en) Method for radar detection of targets and device for realising said method
JPH0549196B2 (en)

Legal Events

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

Effective date: 20060711