RU2296343C1 - Mode of detection of an object - Google Patents
Mode of detection of an object Download PDFInfo
- Publication number
- RU2296343C1 RU2296343C1 RU2005132338/09A RU2005132338A RU2296343C1 RU 2296343 C1 RU2296343 C1 RU 2296343C1 RU 2005132338/09 A RU2005132338/09 A RU 2005132338/09A RU 2005132338 A RU2005132338 A RU 2005132338A RU 2296343 C1 RU2296343 C1 RU 2296343C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- radar
- reflected
- detection
- interference
- Prior art date
Links
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для обнаружения различных объектов, находящихся в зоне наблюдения.The invention relates to radar and can be used to detect various objects located in the observation zone.
Известны способы обнаружения объектов, заключающиеся в радиолокации искомых объектов "на просвет" с анализом принимаемого интерференционного сигнала, что реализуется путем излучения в зону наблюдения электромагнитного сигнала, приеме сигнала и принятия решения об обнаружении объекта в зоне наблюдения в результате анализа принятого интерференционного электромагнитного сигнала (см. патент РФ №2124220, МПК G 01 S 13/06, приоритет от 29.10.1997 г., патент РФ №2195683, МПК G 01 S 3/72, G 01 S 3/74, приоритет от 28.12.2000 г., патент РФ №2133480, МПК G 01 S 3/72, G 01 S 7/42, приоритет от 02.02.1998 г.).Known methods for detecting objects, which include radar-searching for the sought-after objects with the analysis of the received interference signal, which is realized by emitting an electromagnetic signal into the observation zone, receiving a signal and deciding whether to detect an object in the observation zone as a result of analyzing the received interference electromagnetic signal (see RF patent №2124220, IPC G 01 S 13/06, priority from 10.29.1997, RF patent No. 2195683, IPC G 01 S 3/72, G 01 S 3/74, priority from 12.28.2000, RF patent No. 2133480, IPC G 01 S 3/72, G 01 S 7/42, priority from 02.0 2.1998 g.).
Из известных, наиболее близким по технической сущности является способ обнаружения объекта "на просвет" (см. патент РФ №2133480, МПК G 01 S 3/72, G 01 S 7/42, приоритет от 02.02.1998 г.), заключающийся в бистатической радиолокации объектов в зоне наблюдения путем облучения такой зоны электромагнитным сигналом, который отражается рассеивателем, расположенным за предполагаемым местонахождением объекта, с одновременным излучением второго сигнала, рассеиваемого объектом, приеме электромагнитного сигнала и второго сигнала, определении интерференционного сигнала, возникающего при сложении электромагнитного сигнала и второго сигнала, и принятии решения об обнаружении объекта в зоне наблюдения по анализу интерференционного сигнала.Of the known, the closest in technical essence is the method of detecting an object "in the light" (see RF patent No. 2133480, IPC G 01 S 3/72, G 01 S 7/42, priority dated 02.02.1998), which consists in bistatic radar of objects in the observation zone by irradiating such a zone with an electromagnetic signal, which is reflected by a scatterer located behind the estimated location of the object, while emitting a second signal scattered by the object, receiving an electromagnetic signal and a second signal, determining the interference signal the amount arising from the addition of the electromagnetic signal and the second signal, and the decision to detect the object in the observation area for the analysis of the interference signal.
Недостатком данного способа обнаружения объекта является обязательность разнесенной структуры радиолокационной системы (бистатический, двухпозиционный вариант расположения РЛС), что обусловлено необходимостью учета помехового (для данного способа) фактора - дифракции электромагнитного сигнала вследствие взаимодействия электромагнитного сигнала с облучаемым объектом. Кроме того, для данного способа, при обнаружении объектов, возможна двойная дифракция электромагнитного сигнала на облучаемом объекте (на луче "излучатель-рассеиватель" и на луче "рассеиватель-приемник"). Такая двойная дифракция также является помеховым фактором, затрудняющим обнаружение искомых объектов. При этом бистатическая радиолокация связана с очевидными техническими затруднениями при практической реализации за счет разнесенного расположения устройств излучения и приема сигналов. Кроме того, алгоритм радиолокации включает излучение и прием второго сигнала, что значительно усложняет техническое исполнение излучающего звена РЛС и, соответственно, усложняет практическую реализацию данного способа радиолокации.The disadvantage of this method of detecting an object is the mandatory diversity of the structure of the radar system (bistatic, on-off radar arrangement), which is due to the need to take into account the interference (for this method) factor - diffraction of the electromagnetic signal due to the interaction of the electromagnetic signal with the irradiated object. In addition, for this method, when objects are detected, double diffraction of the electromagnetic signal is possible on the irradiated object (on the beam "emitter-scatterer" and on the beam "diffuser-receiver"). Such double diffraction is also a hindrance that impedes the detection of desired objects. At the same time, bistatic radar is associated with obvious technical difficulties in practical implementation due to the spaced arrangement of radiation and signal reception devices. In addition, the radar algorithm includes radiation and reception of the second signal, which greatly complicates the technical performance of the radiating element of the radar and, accordingly, complicates the practical implementation of this method of radar.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является обеспечение возможности реализации моностатического варианта радиолокационной системы, а также устранение помехового фактора, обусловленного дифракцией радиолокационного сигнала на искомом объекте.The task to which the proposed technical solution is directed is to provide the possibility of realizing a monostatic version of the radar system, as well as eliminating the interference factor caused by diffraction of the radar signal at the desired object.
Технический результат выражается в возможности упрощения радиолокационной системы за счет реализации моностатического варианта ее построения, а также в увеличении достоверности локации объектов за счет устранения помехового фактора (при анализе принятого сигнала), вызванного дифракцией радиолокационного сигнала на искомом объекте.The technical result is expressed in the possibility of simplifying the radar system due to the implementation of a monostatic version of its construction, as well as in increasing the reliability of the location of objects by eliminating the interference factor (when analyzing the received signal) caused by diffraction of the radar signal at the desired object.
Результат достигается тем, что в способе обнаружения объекта, включающем излучение в зону наблюдения электромагнитного сигнала, отражающегося от объекта и от рассеивателя, расположенного за местом нахождения объекта, и принятие решения об обнаружении объекта, осуществляют прием сигнала, формируемого в месте приема в виде интерференционной картины, как результат сложения сигнала, отраженного от объекта, и сигнала, отраженного от рассеивателя, при этом длительность излучаемого сигнала выбирают исходя из требования об одновременном присутствии упомянутых отраженных сигналов в месте приема, которое может быть как разнесено, так и совмещено с местом излучения, а решение об обнаружении объекта принимают по факту наличия упомянутой интерференционной картины.The result is achieved in that in the method of detecting an object, including radiation in the observation zone of an electromagnetic signal reflected from the object and from the diffuser located behind the location of the object, and making a decision on the detection of the object, the signal is generated, which is generated at the receiving site in the form of an interference pattern , as a result of adding the signal reflected from the object and the signal reflected from the scatterer, while the duration of the emitted signal is selected based on the requirement of simultaneous the presence of the aforementioned reflected signals at the receiving location, which can be either spaced apart or combined with the radiation location, and the decision to detect an object is made upon the presence of the mentioned interference pattern.
На дату подачи материалов заявки авторам не известно техническое решение, совокупность существенных отличительных признаков которого совпадает с заявляемой.At the filing date of the application materials, the authors do not know the technical solution, the set of essential distinguishing features of which coincides with the claimed one.
Обнаружение объекта осуществляется следующим образом.Object detection is as follows.
Зону наблюдения облучают (сканируют) электромагнитным (радиолокационным) сигналом, который отражается от рассеивателя, располагающегося (в случае использования рассеивателей естественного происхождения, например, тропосферных неоднородностей) или расположенного (в случае использования рассеивателей искусственного происхождения, например, радиоголографической антенны, выполненной соответственно патенту РФ №2099880, МПК Н 04 В 7/22, БИ №35, 1997) за предполагаемым местонахождением искомого объекта. Названное рассеивание производится, в том числе, в направлении излучателя, что позволяет использовать моностатический вариант расположения радиолокационной станции.The observation area is irradiated (scanned) with an electromagnetic (radar) signal, which is reflected from a diffuser located (in the case of using scatterers of natural origin, for example, tropospheric inhomogeneities) or located (in the case of using scatterers of artificial origin, for example, a radio holographic antenna made in accordance with the patent of the Russian Federation No. 2099880, IPC N 04 B 7/22, BI No. 35, 1997) for the alleged location of the desired object. The named dispersion is carried out, including, in the direction of the emitter, which allows the use of a monostatic version of the location of the radar station.
При отсутствии объекта в зоне наблюдения РЛС принимает только рассеянный электромагнитный сигнал без образования какой-либо интерференционной картины. То есть, отсутствие интерференционной картины, принимаемой РЛС, показывает отсутствие объекта в зоне наблюдения.In the absence of an object in the observation zone, the radar receives only a scattered electromagnetic signal without the formation of any interference pattern. That is, the absence of the interference pattern received by the radar indicates the absence of an object in the observation zone.
В случае присутствия объекта в зоне наблюдения электромагнитный сигнал взаимодействует (при сканировании соответствующего объема пространства в зоне наблюдения, в котором находится искомый объект) с объектом, рассеиваясь на нем (вне зависимости от ЭПР объекта), в том числе, в направлении излучателя, определяемый как "сигнал, отраженный от объекта". Далее электромагнитный сигнал распространяется в пространстве до отражения на рассеивателе, расположенном за местонахождением объекта (в т.ч. в направлении излучателя, что определяется как "сигнал, отраженный от рассеивателя"). Вследствие рассеяния (отражения) в направлении излучателя отраженные сигналы складываются в пространстве (в месте приема) при распространении в направлении излучателя (приемника), что формирует интерференционную картину в месте приема. Фиксирование названной интерференционной картины влечет принятие решения об обнаружении объекта в зоне наблюдения.In the case of the presence of an object in the observation zone, the electromagnetic signal interacts (when scanning the corresponding amount of space in the observation zone in which the desired object is located) with the object, scattering on it (regardless of the EPR of the object), including in the direction of the emitter, defined as "signal reflected from the object." Further, the electromagnetic signal propagates in space before reflection on the diffuser located behind the location of the object (including in the direction of the emitter, which is defined as "signal reflected from the diffuser"). Due to scattering (reflection) in the direction of the emitter, the reflected signals are added in space (at the receiving location) when propagating in the direction of the emitter (receiver), which forms an interference pattern at the receiving location. Fixing the above interference pattern entails a decision to detect an object in the observation zone.
Электромагнитный сигнал должен иметь длительность, достаточную для того, чтобы обеспечить одновременное присутствие в месте приема сигнала, отраженного от объекта, (при нахождении такого объекта в объеме зоны наблюдения, ближайшем к излучателю), и сигнала, отраженного от рассеивателя. То есть, длительность излучаемого электромагнитного сигнала должна быть не меньше, чем время прохождения сигнала удвоенного расстояния «объект-рассеиватель» при названных условиях. Это обеспечивает возможность пространственного сложения упомянутых отраженных сигналов и, соответственно, формирование интерференционной картины в месте приема.The electromagnetic signal should have a duration sufficient to ensure the simultaneous presence at the receiving site of the signal reflected from the object (when such an object is in the volume of the observation zone closest to the emitter) and the signal reflected from the scatterer. That is, the duration of the emitted electromagnetic signal should not be less than the travel time of the signal doubled the distance of the object-scatterer under the above conditions. This provides the possibility of spatial addition of the mentioned reflected signals and, accordingly, the formation of the interference pattern at the receiving site.
При этом интерференционная картина может носить пространственный характер (что, в этом случае, влечет необходимость ее фиксирования на антенной решетке, состоящей из независимых элементов). Интерференционная составляющая названной картины является, в данном случае, следствием дифракции сигнала, наличие которой позволяет производить пространственное сложение (требующееся для проявления интерференции и образования интерференционной картины - см., например, статью "Интерференция волн", с.285. Новый иллюстрированный энциклопедический словарь. - М.: Большая Российская энциклопедия, 2000) поля электромагнитного сигнала с полем второго сигнала (возникающих на облучаемом объекте, в частности, как граничные или краевые волны, см., например, с.80 статьи Ньюмен Э.Х., Марефка Р.Дж. Обзор работ по методу моментов и равномерной теории дифракции, ведущихся в университете шт. Огайо // ТИИЭР. - 1989. - т.77. - №5, Тематический выпуск "Эффективная площадь отражения сложных радиолокационных объектов", с.76-85). Таким образом, устраняется помеховый фактор - дифракция электромагнитного сигнала на облучаемом объекте. Более того, дифракция электромагнитного сигнала используется для формирования интерференционной картины в месте приема.In this case, the interference pattern may be spatial in nature (which, in this case, entails the need for its fixation on the antenna array, consisting of independent elements). The interference component of this picture is, in this case, the result of signal diffraction, the presence of which allows spatial addition (required for the manifestation of interference and the formation of an interference picture - see, for example, the article “Wave Interference”, p. 285. A new illustrated encyclopedic dictionary. - M .: Big Russian Encyclopedia, 2000) fields of the electromagnetic signal with the field of the second signal (arising on the irradiated object, in particular, as boundary or boundary waves, see, e.g. Mermer, p. 80 of the article by Newman E.Kh., Marefka R.J. Review of works on the method of moments and uniform theory of diffraction conducted at the University of Ohio // TIIER. - 1989. - T. 77. - No. 5, Thematic issue "Effective reflection area of complex radar objects", p.76-85). Thus, the interference factor is eliminated - the diffraction of the electromagnetic signal on the irradiated object. Moreover, diffraction of the electromagnetic signal is used to form an interference pattern at the receiving site.
Учитывая возможность двойной дифракции электромагнитного сигнала на облучаемом объекте (при распространении на пути "излучатель-рассеиватель" и на пути "рассеиватель-приемник", в случае моностатического построения РЛС, при скоростях (времени) перемещения объекта, меньших времени распространения электромагнитного сигнала по пути "объект-рассеиватель-объект"), следует отметить, что такая дифракция также не является помеховым фактором для рассматриваемого способа радиолокации. Более того, двойная дифракция обеспечивает возможность радиолокационного обнаружения объектов вне зависимости от значения ЭПР им присущих, т.к. двойная дифракция задействует как нижнюю, так и верхнюю полусферы облучаемого объекта.Given the possibility of double diffraction of the electromagnetic signal on the irradiated object (when propagating along the path "emitter-scatterer" and along the path "scatterer-receiver", in the case of monostatic radar construction, at speeds (time) of moving the object less than the propagation time of the electromagnetic signal along the path " object-diffuser-object "), it should be noted that such diffraction is also not an interfering factor for the considered radar method. Moreover, double diffraction provides the possibility of radar detection of objects regardless of the ESR value inherent in them, since double diffraction involves both the lower and upper hemispheres of the irradiated object.
Согласно описанному способу обнаружения объектов обеспечивается возможность моностатического построения радиолокационной системы, а также устраняется помеховый фактор в процессе обнаружения объекта, обусловленный дифракцией (или двойной дифракцией) радиолокационного сигнала на искомом объекте. Данный помеховый фактор в описанном способе обнаружения объектов используется в качестве дополнительного обеспечения формирования интерференционной картины, что увеличивает достоверность принятия решения о наличии объекта в зоне наблюдения.According to the described method for detecting objects, it is possible to monostatically build a radar system, and the interference factor in the process of detecting an object due to diffraction (or double diffraction) of the radar signal at the desired object is eliminated. This interference factor in the described method for detecting objects is used as additional support for the formation of an interference pattern, which increases the reliability of deciding on the presence of an object in the observation zone.
Настоящий способ обнаружения объекта разработан при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант №05-02-08106).This method of object detection was developed with the support of the Russian Foundation for Basic Research (grant No. 05-02-08106).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005132338/09A RU2296343C1 (en) | 2005-10-19 | 2005-10-19 | Mode of detection of an object |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005132338/09A RU2296343C1 (en) | 2005-10-19 | 2005-10-19 | Mode of detection of an object |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2296343C1 true RU2296343C1 (en) | 2007-03-27 |
Family
ID=37999260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005132338/09A RU2296343C1 (en) | 2005-10-19 | 2005-10-19 | Mode of detection of an object |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2296343C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2573259C2 (en) * | 2013-09-13 | 2016-01-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Атолл" (ОАО "НИИ "Атолл") | Method of detecting breach of security boundary |
RU2618521C1 (en) * | 2016-02-15 | 2017-05-04 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального 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 | Radar station |
RU2658671C2 (en) * | 2014-01-09 | 2018-06-22 | Финкантиери С.П.А. | Bistatic radar station |
-
2005
- 2005-10-19 RU RU2005132338/09A patent/RU2296343C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2573259C2 (en) * | 2013-09-13 | 2016-01-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Атолл" (ОАО "НИИ "Атолл") | Method of detecting breach of security boundary |
RU2658671C2 (en) * | 2014-01-09 | 2018-06-22 | Финкантиери С.П.А. | Bistatic radar station |
RU2618521C1 (en) * | 2016-02-15 | 2017-05-04 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального 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 | Radar station |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Sume et al. | Radar detection of moving targets behind corners | |
US7492303B1 (en) | Methods and apparatus for detecting threats using radar | |
US5969661A (en) | Apparatus for and method of detecting a reflector within a medium | |
RU2011102320A (en) | IDENTIFICATION OF POTENTIALLY HAZARDOUS SUBSTANCES USING ACTIVE ELECTROMAGNETIC WAVES | |
ES2381848T3 (en) | Procedure and probing device by wave propagation | |
US8040273B2 (en) | Radar for imaging of buildings | |
CN101256235A (en) | Subsurface imaging radar | |
US20120146832A1 (en) | Method and device for detecting hidden objects by means of electromagnetic millimeter waves | |
RU2296343C1 (en) | Mode of detection of an object | |
US8064737B2 (en) | Spatial bandwidth imaging of structural interiors | |
US7915588B2 (en) | Arrangement and method for detecting an object which is arranged on a body, in particular for carrying out a security check | |
RU2402034C1 (en) | Radar technique for determining angular position of target and device for realising said method | |
Shipilov et al. | Ultra-wideband radio tomographic imaging with resolution near the diffraction limit | |
RU2667485C1 (en) | Method for radar scanning of space and multiposition complex therefor | |
Nemati et al. | Experimental validation of a novel multistatic toroidal reflector nearfield imaging system for concealed threat detection | |
RU2309432C1 (en) | Device for detecting objects | |
RU2483321C2 (en) | Method of probing space with coherent signals | |
JP2022152502A (en) | Dynamic body detection system, method thereof, program, recording medium and radar | |
RU2145424C1 (en) | Method of detection of object ( versions ) | |
RU2522853C1 (en) | Method and apparatus for detecting and identifying objects hidden under clothes on human body | |
Quivira et al. | Feasibility of tunnel detection under rough ground surfaces using underground focusing spotlight synthetic aperture radar | |
RU2529886C1 (en) | Detection method of oil films on water surface | |
RU2287170C1 (en) | Method for detection of object (modifications) | |
Rosas et al. | Shadow Effect for Small Insect Detection by W-Band Pulsed Radar | |
RU2215303C2 (en) | Method of airspace control |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171020 |