RU2273033C2 - Method for determining traveling speed of airborne target at ground-based radiolocation station - Google Patents
Method for determining traveling speed of airborne target at ground-based radiolocation station Download PDFInfo
- Publication number
- RU2273033C2 RU2273033C2 RU2004114671/09A RU2004114671A RU2273033C2 RU 2273033 C2 RU2273033 C2 RU 2273033C2 RU 2004114671/09 A RU2004114671/09 A RU 2004114671/09A RU 2004114671 A RU2004114671 A RU 2004114671A RU 2273033 C2 RU2273033 C2 RU 2273033C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ground
- target
- radar
- receiving position
- angle
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в наземных радиолокационных станциях (РЛС) с инверсным синтезированием апертуры антенны при формировании опорной функции для обработки траекторного сигнала.The invention relates to the field of radar and can be used in ground-based radar stations with inverse synthesis of the antenna aperture when forming the reference function for processing the trajectory signal.
Известен способ определения путевой скорости полета воздушной цели в наземной РЛС (Грачев В.В., Кейн В.М. Радиотехнические средства управления воздушным движением. - М.: Транспорт, 1975. - с.281-285).A known method for determining the ground speed of an air target in a ground-based radar (Grachev V.V., Kane V.M. Radio-technical means of air traffic control. - M.: Transport, 1975. - S. 281-285).
Сущность способа состоит в следующем. Наземная РЛС с известными координатами, работающая в импульсном режиме, осуществляет круговое сканирование узким лучом диаграммы направленности антенны в горизонтальной плоскости. Измеренные координаты воздушной цели в полярной системе координат "азимут-дальность" переводятся в координаты (X, Y) прямоугольной системы координат. Для измерения путевой скорости воздушной цели вычисляют координаты (x1, y1) и (х2, y2) воздушной цели соответственно в моменты времени t1 и t2, а модуль путевой скорости определяется из выражения:The essence of the method is as follows. The ground-based radar with known coordinates, operating in a pulsed mode, performs circular scanning with a narrow beam of the antenna radiation pattern in the horizontal plane. The measured coordinates of the air target in the polar coordinate system "azimuth-range" are translated into the coordinates (X, Y) of the rectangular coordinate system. To measure the ground speed of an air target, the coordinates (x 1 , y 1 ) and (x 2 , y 2 ) of the air target are calculated at the times t 1 and t 2 , respectively, and the module of the ground speed is determined from the expression:
Недостатком такого способа определения путевой скорости полета воздушной цели является низкая точность.The disadvantage of this method of determining the ground speed of an air target is its low accuracy.
В качестве прототипа выбран способ измерения радиальной скорости воздушной цели в наземной РЛС, изложенный в (Лезин Ю.С. Введение в теорию и технику радиотехнических систем / Учебное пособие для высших учебных заведений. - М.: Радио и связь, 1986. - с.32-36).As a prototype, the method of measuring the radial speed of an air target in a ground-based radar set forth in (Lezin, Yu.S. Introduction to the Theory and Technique of Radio Engineering Systems / Textbook for Higher Educational Institutions. - M .: Radio and Communication, 1986. - p. 32-36).
Сущность способа измерения радиальной скорости воздушной цели в наземной РЛС заключается в том, что в РЛС измеряется частота Доплера как разность между частотой излученного сигнала и частотой отраженного сигнала от движущейся цели с путевой скоростью V. Радиальная скорость полета цели определяется из выражения:The essence of the method of measuring the radial speed of an air target in a ground-based radar is that the Doppler frequency is measured in the radar as the difference between the frequency of the radiated signal and the frequency of the reflected signal from a moving target with ground speed V. The radial speed of the target is determined from the expression:
где λ - рабочая длина волны, используемая в наземной РЛС; УРЛСр - радиальная скорость движения цели.where λ is the working wavelength used in the ground radar; In radar - radial velocity of the target.
Недостатком такого способа является невозможность измерения путевой скорости движения воздушной цели.The disadvantage of this method is the inability to measure the ground speed of the air target.
Техническим результатом предлагаемого способа является расширение его области применения для измерения путевой скорости полета воздушной цели.The technical result of the proposed method is the expansion of its scope for measuring the ground speed of an air target.
Сущность предлагаемого способа определения путевой скорости воздушной цели в наземной РЛС заключается в том, что измеряют частоту Доплера отраженных от движущейся цели сигналов в наземной РЛС fдРЛС, а также частоту Доплера fдR отраженных сигналов в дополнительной приемной позиции R, разнесенной в пространстве относительно наземной РЛС на базовое расстояние RB, измеряют угол θ между направлениями "дополнительная приемная позиция R - цель Ц" и "дополнительная приемная позиция R - РЛС", угол γ между направлениями "РЛС - цель Ц" и "РЛС - дополнительная приемная позиция R", вычисляют бистатический угол β=180°-(θ+γ), а путевая скорость полета воздушной цели определяется по формуле:The essence of the proposed method for determining the ground speed of an air target in a ground-based radar consists in measuring the Doppler frequency of signals reflected from a moving target in a ground-based radar f DRLS , as well as the Doppler frequency f dR of reflected signals in an additional receiving position R spaced in space relative to the ground-based radar to the base distance R B , measure the angle θ between the directions "additional receiving position R - target C" and "additional receiving position R - radar", the angle γ between the directions "radar - target C" and "radar - supplement lnnaya receiving position R ", calculate the bistatic angle β = 180 ° - (θ + γ), and the ground speed of the air target is determined by the formula:
где λ - рабочая длина волны, используемая в наземной РЛС; fдРЛС - частота Доплера, измеряемая в наземной РЛС; fдR - частота Доплера, измеряемая в дополнительной приемной позиции R; β - бистатический угол между направлениями "РЛС - цель Ц" и "дополнительная приемная позиция R - цель Ц".where λ is the working wavelength used in the ground radar; f radar - Doppler frequency, measured in ground-based radar; f дR - Doppler frequency measured in the additional receiving position R; β is the bistatic angle between the directions "radar - target C" and "additional receiving position R - target C".
Сущность способа поясняется следующим. Пусть цель Ц летит под произвольным неизвестным углом μ к линии визирования цели со стороны наземной РЛС (фиг.1) с путевой скоростью V. Тогда измеряемая частота Доплера сигнала, отраженного от Ц, в РЛС определяется выражением:The essence of the method is illustrated by the following. Let target C fly at an arbitrary unknown angle μ to the line of sight of the target from the side of the ground-based radar (Fig. 1) with ground speed V. Then the measured Doppler frequency of the signal reflected from the center in the radar is determined by the expression:
а путевая скорость полета цели равнаand the target flight speed is
где V·cosμ=VРЛСр - радиальная скорость полета цели относительно наземной РЛС.where V · cosμ = V radar - radial flight speed of the target relative to the ground radar.
Из (3) следует, что для определения путевой скорости необходимо получить угол μ. Для этого введем дополнительную приемную позицию R (фиг.2), разнесенную в пространстве относительно наземной РЛС на базовое расстояние RВ. При этом частота Доплера, измеряемая в дополнительной приемной позиции R, определяется выражением:From (3) it follows that to determine the ground speed it is necessary to obtain the angle μ. To do this, we introduce an additional receiving position R (figure 2), spaced in space relative to the ground radar at the base distance R In . In this case, the Doppler frequency, measured at the additional receiving position R, is determined by the expression:
где α - угол между вектором путевой скорости V и линией визирования цели со стороны приемной позиции R.where α is the angle between the path velocity vector V and the target line of sight from the receiving position R.
С учетом выражений (3) и (4) отношение fдРЛС и fдR равно:Taking into account expressions (3) and (4), the ratio of f radar and f dR is equal to:
При совмещении векторных диаграмм, показанных на фиг.1 и 2, в единую диаграмму (фиг.3) получено, что α+β+μ=180°. С учетом того, что α=180°-β-μ, выражение (5) принимает вид:When combining the vector diagrams shown in FIGS. 1 and 2 into a single diagram (FIG. 3), it was obtained that α + β + μ = 180 °. Given that α = 180 ° -β-μ, expression (5) takes the form:
После элементарных преобразованийAfter elementary transformations
После подстановки (7) в (3) получается формула (1).After substituting (7) in (3), we obtain formula (1).
На фиг.4 представлена схема устройства для реализации предложенного способа. Оно состоит из наземной РЛС 1; антенны дополнительной 2 и дополнительной приемной позиции R 3, совмещенных в пространстве; измерителя 4 угла θ; измерителя 5 угла γ; частотомера 6; частотомера 7; вычислителя бистатического угла β 8; вычислителя скорости 9.Figure 4 presents a diagram of a device for implementing the proposed method. It consists of ground-based
Узкие в азимутальной плоскости лучи антенны наземной РЛС 1 и антенны дополнительной 2 направлены на цель Ц. Цель облучается антенной наземной РЛС высокочастотными импульсами, формируемыми в передатчике РЛС. Эхо-сигналы поступают на вход приемника наземной РЛС и вход дополнительной приемной позиции R 3, причем антенна дополнительная и дополнительная приемная позиция R разнесены в пространстве относительно наземной РЛС на произвольное базовое расстояние RB. В измерителе 5 вычисляется угол θ между направлениями "РЛС - цель Ц" и "РЛС - дополнительная приемная позиция R". В измерителе 4 определяется угол θ между направлениями "дополнительная приемная позиция R - цель Ц" и "дополнительная приемная позиция R - РЛС". Измеренные углы γ и θ подаются в вычислитель 8 бистатического угла β, который высчитывается как разность 180°-(θ+γ) (см. фиг.2). В частотомере 7 измеряется частота Доплера fдРлС, а частотомере 6 - частота Доплера fдR.The narrow in the azimuthal plane rays of the ground-based
Измеренные значения fдрлс и fдR, а также вычисленное значение угла β поступают в вычислитель скорости 9. В этом вычислителе путевая скорость полета цели V определяется по формуле (1).The measured values of f drls and f dR , as well as the calculated value of the angle β, are supplied to the speed computer 9. In this computer, the ground speed of the target V is determined by the formula (1).
Таким образом, данный способ предоставляет возможность получить путевую скорость полета V воздушной цели в наземной РЛС.Thus, this method provides the opportunity to obtain the ground speed V of an air target in a ground-based radar.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004114671/09A RU2273033C2 (en) | 2004-05-13 | 2004-05-13 | Method for determining traveling speed of airborne target at ground-based radiolocation station |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004114671/09A RU2273033C2 (en) | 2004-05-13 | 2004-05-13 | Method for determining traveling speed of airborne target at ground-based radiolocation station |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004114671A RU2004114671A (en) | 2005-10-27 |
RU2273033C2 true RU2273033C2 (en) | 2006-03-27 |
Family
ID=35863954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004114671/09A RU2273033C2 (en) | 2004-05-13 | 2004-05-13 | Method for determining traveling speed of airborne target at ground-based radiolocation station |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2273033C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489730C2 (en) * | 2011-03-03 | 2013-08-10 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method for determining linear speed of aircraft using non-radar information |
RU2741400C2 (en) * | 2019-06-19 | 2021-01-25 | Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Резонанс" (ЗАО "НИЦ "Резонанс") | Method and device for determining the track speed of a nonmaneuvering object based on the range products selection on the radial velocity |
RU2776870C2 (en) * | 2020-02-11 | 2022-07-28 | Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Резонанс" (ЗАО "НИЦ "Резонанс") | Method and device for radar determination of ground speed of non-maneuvering object, taking into account omissions of range and radial speed measurements |
-
2004
- 2004-05-13 RU RU2004114671/09A patent/RU2273033C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
СКОЛНИК М. Справочник по радиолокации. Радиолокационные станции и системы. М.: Сов. радио, 1978, т.4, с.193-212. ВАСИН В.В. и др. Радиолокационные устройства. М.: Сов. радио, 1970, с.35-37. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489730C2 (en) * | 2011-03-03 | 2013-08-10 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method for determining linear speed of aircraft using non-radar information |
RU2741400C2 (en) * | 2019-06-19 | 2021-01-25 | Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Резонанс" (ЗАО "НИЦ "Резонанс") | Method and device for determining the track speed of a nonmaneuvering object based on the range products selection on the radial velocity |
RU2776870C2 (en) * | 2020-02-11 | 2022-07-28 | Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Резонанс" (ЗАО "НИЦ "Резонанс") | Method and device for radar determination of ground speed of non-maneuvering object, taking into account omissions of range and radial speed measurements |
RU2782527C1 (en) * | 2021-12-30 | 2022-10-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "3 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Method and device for determining the ground speed of a non-maneuvering target using estimates of its radial acceleration |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004114671A (en) | 2005-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2682661C1 (en) | Method of active review single-pulse radiolocation with an inverse synthesis of antenna aperture | |
CN110730913B (en) | Method and apparatus for a distributed multi-node low frequency radar system degrading a visual environment | |
EP1740970A2 (en) | Method and system for determining the position of an object | |
Rouveure et al. | PELICAN: Panoramic millimeter-wave radar for perception in mobile robotics applications, Part 1: Principles of FMCW radar and of 2D image construction | |
RU2557808C1 (en) | Method of determining inclined range to moving target using passive monostatic direction-finder | |
RU2660160C1 (en) | Method of determining the motion parameters of an air object by the dynamic radio monitoring system | |
Samczyński et al. | Trial results on bistatic passive radar using non-cooperative pulse radar as illuminator of opportunity | |
RU2735744C1 (en) | Method for survey of single-position trilateration incoherent radar ranging of aerial targets | |
Ahmad et al. | Dual-frequency radars for target localization in urban sensing | |
EP3508869B1 (en) | Light-weight radar system | |
RU2643168C2 (en) | Method of height, aircraft actual velocity and aircraft velocity vector inclination measurement in relation to horizon, on-board radar device using method | |
RU2713498C1 (en) | Method for survey active-passive lateral radar ranging of aerospace objects | |
RU2275649C2 (en) | Method and passive radar for determination of location of radio-frequency radiation sources | |
Scannapieco et al. | Compact millimeter wave FMCW InSAR for UAS indoor navigation | |
RU2717970C1 (en) | Method for survey three-coordinate two-position lateration radar ranging of aerospace objects | |
RU2317566C1 (en) | Mode of measuring of angular attitude of radar targets with a two-coordinate radar of meter range | |
RU2515571C1 (en) | Method of determining coordinates of target in three-position ranging radar system | |
RU2273033C2 (en) | Method for determining traveling speed of airborne target at ground-based radiolocation station | |
Johnsen et al. | Bi-and multistatic radar | |
RU109869U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING MOVEMENT PARAMETERS PURPOSES | |
CN109738890A (en) | A method of distance figure is generated based on missile-borne Bistatic SAR range Doppler image | |
RU2741057C1 (en) | Method of radar recognition of classes of aerospace objects for a multi-band spaced apart radar system with phased antenna arrays | |
RU2551896C2 (en) | Method for single-beam measurement of altitude and component velocities of aircraft and radar altimeter therefor | |
RU2715422C1 (en) | Method of determining coordinates of a radio emission source in three-dimensional space by a dynamic radio monitoring system | |
RU2492504C1 (en) | Method of determining non-radial projection of target velocity vector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060514 |