RU2322681C2 - Method for ranging of thrown jamming transmitter and device for its realization - Google Patents

Method for ranging of thrown jamming transmitter and device for its realization Download PDF

Info

Publication number
RU2322681C2
RU2322681C2 RU2006100218/09A RU2006100218A RU2322681C2 RU 2322681 C2 RU2322681 C2 RU 2322681C2 RU 2006100218/09 A RU2006100218/09 A RU 2006100218/09A RU 2006100218 A RU2006100218 A RU 2006100218A RU 2322681 C2 RU2322681 C2 RU 2322681C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antenna array
radar
phase
interference
input
Prior art date
Application number
RU2006100218/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006100218A (en
Inventor
Сергей Геннадьевич Боровиков (RU)
Сергей Геннадьевич Боровиков
Юрий Васильевич Ястребов (RU)
Юрий Васильевич Ястребов
Original Assignee
Санкт-Петербургское высшее училище радиоэлектроники ПВО
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 Санкт-Петербургское высшее училище радиоэлектроники ПВО filed Critical Санкт-Петербургское высшее училище радиоэлектроники ПВО
Priority to RU2006100218/09A priority Critical patent/RU2322681C2/en
Publication of RU2006100218A publication Critical patent/RU2006100218A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2322681C2 publication Critical patent/RU2322681C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, applicable for ranging of thrown jamming transmitter located in the Freshel's zone.
SUBSTANCE: the jamming signal from the jamming transmitter located on the ground is received by the (M+1) elements of the radar aerial array, the carrier frequency at which the jamming influence on the radar is maximum is determined, the aerial array is oriented to azimuth direction Q corresponding to the maximum value of the received jamming signal, voltages proportional to the differences of the signal phases relative to the central one are formed in M receiving channels, then, they are amplified and summed up, and the range is determined according to the respective formula.
EFFECT: enhanced accuracy of ranging of the thrown jamming transmitter due to estimation of the jamming signal phase differences in each receiving channel and realization of the algorithm of averaging of the phases with the weight coefficients proportional to the square of the aerial array element number.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при реализации радиолокационных систем, предназначенных для измерения фазовым методом дальности до забрасываемого постановщика помех, находящегося в зоне Френеля.The invention relates to the field of radio engineering and can be used in the implementation of radar systems designed for phase measurement of the distance to the abandoned jammer located in the Fresnel zone.

Известны пассивные способы измерения дальности, основанные на использовании собственного излучения объектов. Среди них наиболее широкое применение получили триангуляционный, базово-корреляционный, а также способы, основанные на измерении углов прихода прямого сигнала и отраженного от поверхности и других объектов, и анализа изменения интенсивности принимаемых сигналов с последующим расчетом дальности до излучающих объектов.Known passive methods of measuring range based on the use of self-radiation of objects. Among them, the most widely used are triangulation, basic correlation, as well as methods based on measuring the angles of arrival of a direct signal and reflected from the surface and other objects, and analysis of changes in the intensity of received signals with subsequent calculation of the distance to the emitting objects.

Недостатком данных способов измерения дальности является то, что не учитываются искажения радиолокационных сигналов, приводящих к ухудшению точности измерения. Наиболее близким по сущности изобретения является "фазовый метод измерения дальности" (Кремер И.Я., Кремер А.И., Петров В.М. и др. Пространственно-временная обработка сигналов. - М.: Радио и связь, 1984, с.53-60), заключающийся в том, что радиолокационный сигнал принимают, усиливают в каждом М+1 (М=2) приемном канале, измеряют частоту, угол прихода сигнала и формируют с помощью фазометров напряжения, амплитуды которых характеризуют разности фаз сигналов в симметричных относительно центрального приемных каналах φi и φ-i вычитают их, получая напряжение, а дальность по цели вычисляют по формулеThe disadvantage of these methods of measuring range is that they do not take into account the distortion of radar signals, leading to a deterioration in the accuracy of measurement. Closest to the essence of the invention is the "phase method of measuring range" (Kremer I.Ya., Kremer A.I., Petrov V.M. et al. Spatial-temporal signal processing. - M.: Radio and communications, 1984, p. .53-60), which consists in the fact that the radar signal is received, amplified in each M + 1 (M = 2) receiving channel, the frequency, the angle of arrival of the signal are measured and voltage voltages are used with phase meters whose amplitudes characterize the phase differences of the signals in symmetrical relative to the central receiving channels φ i and φ -i subtracted their yield stress, distance to the target is calculated by the formula

Figure 00000002
Figure 00000002

где L - размер раскрыва антенны (база) (м);where L is the aperture size of the antenna (base) (m);

с - скорость света (м/с);s is the speed of light (m / s);

f - частота принимаемого сигнала (Гц);f is the frequency of the received signal (Hz);

Θ - угол между направлением на источник излучения и осью раскрыва антенны (град);Θ is the angle between the direction of the radiation source and the aperture axis of the antenna (deg);

|Δφ|=|φi-i| - разность фаз сигналов принимаемых симметричными относительно центрального антенными элементами (рад).| Δφ | = | φ i-i | - the phase difference of the signals received symmetrical relative to the Central antenna elements (rad).

Устройство для реализации данного известного способа содержит (МН) антенных элементов, (М+1) приемников, М-фазометров, частотомер, синхронизатор, причем центральный (нулевой i=0) антенный элемент подключен ко входу соответствующего приемника, i-й антенный элемент через i-й приемник подключен к входу i-го фазометра, а другой вход каждого фазометра подключен к выходу центрального нулевого приемника, который через частотомер, первый фазометр и синхронизатор подключен соответственно к 1-му, 2-му, 3-му входам блока вычисления дальности, i-й (i=±1, ±2, ..., ±М/2), вход которого подключен к выходу i-го фазометра, а выход блока вычисления дальности является выходом устройства измерения дальности.A device for implementing this known method comprises (MN) antenna elements, (M + 1) receivers, M phase meters, a frequency meter, a synchronizer, the central (zero i = 0) antenna element being connected to the input of the corresponding receiver, the i-th antenna element through the i-th receiver is connected to the input of the i-th phase meter, and the other input of each phase meter is connected to the output of the central zero receiver, which is connected through the frequency meter, the first phase meter and synchronizer to the 1st, 2nd, 3rd inputs of the range calculation unit , i-th (i = ± 1, ± 2, ..., ± M / 2), the input of which is connected to the output of the i-th phase meter, and the output of the range calculation unit is the output of the range measuring device.

Способ-прототип и устройство-прототип, реализующие этот способ, позволяют определить дальность до источника излучения, находящегося в зоне Френеля, фазовым методом. Однако способ прототип и устройство-прототип, реализующие этот способ, не учитывают влияние фазовых искажений принимаемого сигнала. Флуктуации фазы, вызванные, например, случайными неоднородностями среды распространения, неидентичностями элементов приемного тракта неизбежно порождают ошибки в измерении фазы и, следовательно, дальности до цели.The prototype method and the prototype device that implements this method can determine the distance to the radiation source located in the Fresnel zone by the phase method. However, the prototype method and the prototype device that implement this method do not take into account the influence of phase distortion of the received signal. Phase fluctuations caused, for example, by random inhomogeneities of the propagation medium, by the non-identical elements of the receiving path inevitably give rise to errors in the measurement of the phase and, consequently, the distance to the target.

Цель изобретения состоит в повышении точности измерения дальности до забрасываемого передатчика помех (ЗПП) за счет учета разностей фаз помехового сигнала в каждом приемном канале и реализации алгоритма усреднения фаз с весовыми коэффициентами, пропорциональными квадрату номера элемента.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the distance to an abandoned interference transmitter (STP) by taking into account the phase differences of the interfering signal in each receiving channel and implementing a phase averaging algorithm with weight coefficients proportional to the square of the element number.

Цель достигается тем, что помеховый сигнал от ЗПП, находящегося на земле, принимают (М+1) элементами антенной решетки РЛС (радиолокационной станции) и (М+1) приемными каналами, с помощью системы перестройки определяют несущую частоту, на которой влияние помехи на РЛС максимально, с помощью системы вращения антенной решетки ориентируют антенную решетку на азимутальное направление Θ, соответствующее максимальному значению принимаемого помехового сигнала, формируют в М фазометрах разности разностей фаз помеховых сигналов относительно центрального элемента антенной решетки |Δφi|=|φi-i|, где i=±1, ±2, ..., ±М/2 - номер элемента антенной решетки, отличающийся тем, что сформированные разности разностей фаз умножают на весовые коэффициенты, равные i2, и суммируют, а дальность определяют по формулеThe goal is achieved in that the interfering signal from the RFP located on the ground is received (M + 1) by the elements of the radar antenna array (radar station) and (M + 1) by the receiving channels, using the tuning system they determine the carrier frequency at which the influence of the interference on The radar is maximally, with the help of the antenna array rotation system, the antenna array is oriented in the azimuthal direction соответствующее corresponding to the maximum value of the received interfering signal, and the phase differences of the interfering signals with respect to the center are formed in M phase meters ial element of the antenna array | Δφ i | = | φ i-i |, where i = ± 1, ± 2, ..., ± M / 2 is the number of the antenna array element, characterized in that the generated phase difference differences are multiplied the weights equal to i 2 and summarize, and the range is determined by the formula

Figure 00000003
Figure 00000003

где

Figure 00000004
;Where
Figure 00000004
;

L - размер антенной решетки, м;L is the size of the antenna array, m;

с - скорость света, м/с;s is the speed of light, m / s;

f - частота принимаемого помехового сигнала ЗПП (несущая частота РЛС, на которой влияние помехи на РЛС максимально);f is the frequency of the received RFI interference signal (carrier frequency of the radar, at which the influence of interference on the radar is maximum);

М+1 - количество элементов антенной решетки РЛС;M + 1 - the number of elements of the radar antenna array;

i - номер элемента антенной решетки (i=0, ±1, ±2, ..., ±М/2);i is the number of the antenna array element (i = 0, ± 1, ± 2, ..., ± M / 2);

φi - разность фаз помехового сигнала в i-м приемном канале относительно сигнала в центральном (нулевом) приемном канале;φ i is the phase difference of the interfering signal in the i-th receiving channel relative to the signal in the central (zero) receiving channel;

|Δφi|=|φi-i| - разность разностей фаз в i-м и -i-м приемном канале.| Δφ i | = | φ i-i | - the difference of the phase differences in the i-th and -i-th receiving channel.

Предлагаемый способ содержит следующие операции:The proposed method contains the following operations:

- прием помехового сигнала в каждом i-м приемном канале;- receiving an interfering signal in each i-th receiving channel;

- определение частоты помехового сигнала с помощью системы перестройки;- determination of the frequency of the interfering signal using the tuning system;

- ориентирование антенной решетки на азимутальное направление Θ, соответствующее максимальному значению помехового сигнала;- orientation of the antenna array in the azimuthal direction Θ corresponding to the maximum value of the interfering signal;

- формирование разности разностей фаз помеховых сигналов относительно центрального элемента антенной решетки |Δφi|=|φi-i|, где i=±1, ±2, ..., ±М/2 - номер элемента антенной решетки;- the formation of the phase difference of the interference signals relative to the central element of the antenna array | Δφ i | = | φ i-i |, where i = ± 1, ± 2, ..., ± M / 2 is the number of the element of the antenna array;

- умножение сформированных разностей разностей фаз на весовые коэффициенты, равные i2;- multiplying the generated phase difference differences by weights equal to i 2 ;

- суммирование результатов умножения;- summation of the multiplication results;

- определение дальности до источника излучения по формуле (2).- determination of the distance to the radiation source by the formula (2).

Новыми существенными признаками изобретений являются умножение сформированных разностей разностей фаз на весовые коэффициенты, равные i2, а также их суммирование и определение дальности по формуле (2). Введение этих новых существенных признаков позволяет производить учет искажений фаз сигналов, что способствует повышению точности измерения дальности до ЗПП.New significant features of the inventions are the multiplication of the formed differences of the phase differences by weight coefficients equal to i 2 , as well as their summation and determination of the range by the formula (2). The introduction of these new essential features makes it possible to take into account the distortions of the phases of the signals, which contributes to an increase in the accuracy of measuring the distance to the STP.

Сущность изобретения поясняется фиг.1. На ней представлена совокупность операций предлагаемого способа. На фиг.2 представлена схема устройства реализующего предлагаемый способThe invention is illustrated in figure 1. It presents the set of operations of the proposed method. Figure 2 presents a diagram of a device that implements the proposed method

На фиг.1 обозначены известные операции:Figure 1 indicates the known operations:

1 - прием помехового сигнала в каждом i-м приемном канале;1 - receiving an interfering signal in each i-th receiving channel;

2 - определение частоты помехового сигнала с помощью системы перестройки частоты РЛС;2 - determination of the frequency of the interfering signal using the radar frequency adjustment system;

3 - ориентирование антенной решетки на направление Θ, соответствующее максимальному значению помехового сигнала;3 - orientation of the antenna array in the direction Θ corresponding to the maximum value of the interfering signal;

4 - формирование разности разностей фаз помеховых сигналов относительно центрального элемента антенной решетки |Δφi|=|φi-i|, где i=±1, ±2, ..., ±М/2 - номер элемента антенной решетки;4 - formation of the phase difference of the interference signals relative to the central element of the antenna array | Δφ i | = | φ i-i |, where i = ± 1, ± 2, ..., ± M / 2 is the number of the element of the antenna array;

5 - умножение сформированных разностей разностей фаз на весовые коэффициенты, равные i2;5 - multiplication of the generated phase difference differences by weight coefficients equal to i 2 ;

6 - суммирование результатов умножения;6 - summation of the multiplication results;

7 - определение дальности по формуле 2.7 - determination of range by the formula 2.

Согласно фиг.2, создаваемый ЗПП помеховый сигнал принимается каждым i-м (i=0, ±1, ±2, ..., ±М1Т) антенным элементом 1, входящим в состав антенной решетки, и поступает, соответственно, в каждый i-й приемный канал 2, частота которого устанавливается системой перестройки частоты РЛС 4 из условия максимального влияния помехового сигнала на приемный тракт РЛС. Положение антенной решетки 9 определяется системой вращения антенной решетки 8, которая ориентирует антенную решетку на азимутальное направление Θ, соответствующее максимальному значению помехового сигнала. Далее сигналы поступают в фазометры 3. Каждый i-й фазометр 3 (i=±1, ±2, ..., ±М/2) осуществляет измерение разности фаз (φi) сигналов, поступающих с выходов i-го приемного канала 2 относительно сигнала в центральном (нулевом) приемном канале 2 и преобразует разность фаз в двоичный код. Блок весового суммирования 6 формирует модули дискрет разности разностей фаз |Δφi|=|φi-i|. Каждое значение |Δφi| получено путем вычисления сумматором 11 разности дискрет φi и φ-i, характеризующих разность фаз сигналов в i-м и, соответственно, i-м приемнике 2 относительно сигнала в центральном (нулевом) приемном канале 2. В блоке весового суммирования 6 полученные дискреты |Δφi| перемножителем 12 умножаются на весовые коэффициенты, равные i2 (i=1, 2, ..., М/2), хранящиеся в запоминающем устройстве 10, и суммируются сумматором 13, таким образом, что на выходе блока получается дискрета, равная

Figure 00000005
.According to figure 2, the interfering signal created by the RFP is received by each i-th (i = 0, ± 1, ± 2, ..., ± M1T) antenna element 1, which is part of the antenna array, and enters, respectively, in each i -th receiving channel 2, the frequency of which is set by the radar frequency adjustment system 4 from the condition of the maximum influence of the interfering signal on the receiving path of the radar. The position of the antenna array 9 is determined by the rotation system of the antenna array 8, which orientes the antenna array in the azimuthal direction Θ corresponding to the maximum value of the interfering signal. Next, the signals are fed to phase meters 3. Each i-th phase meter 3 (i = ± 1, ± 2, ..., ± M / 2) measures the phase difference (φ i ) of the signals coming from the outputs of the i-th receiving channel 2 relative to the signal in the Central (zero) receiving channel 2 and converts the phase difference into binary code. The weight summing unit 6 forms the discrete modules of the phase difference difference | Δφ i | = | φ i-i |. Each value | Δφ i | obtained by calculating by the adder 11 the discrete difference φ i and φ -i characterizing the phase difference of the signals in the ith and, respectively, ith receiver 2 relative to the signal in the central (zero) receiving channel 2. In the block of weighted summation 6, the obtained discretes | Δφ i | the multiplier 12 are multiplied by weights equal to i 2 (i = 1, 2, ..., M / 2) stored in the storage device 10, and are summed by the adder 13, so that at the output of the block a discrete is obtained equal to
Figure 00000005
.

Управление процессом суммирования и перемножения осуществляется управляющими импульсами, поступающими с синхронизатора 5. В блоке вычисления дальности 7 в соответствии с выражением (2) осуществляется вычисление дальности до ЗПП. На выходе блока вычисления дальности 7 формируется двоичный код, характеризующий дальность до ЗПП. Управление процедурой вычисления осуществляется подачей управляющих импульсов синхронизатора 5. Конструкция предложенного устройства основана на использовании известных элементов и технических трудностей не представляет. Исследования показали, что предлагаемый способ и реализующее его устройство, по сравнению с прототипом, обеспечивают более высокую точность измерения дальности до ЗПП за счет учета, в ходе определения дальности, случайных искажений фазы и производства операций, предусматривающих усреднение разности разностей фаз с весовыми коэффициентами, пропорциональными квадрату расстояния (номеру) между нулевым и i-м приемными элементами антенной решетки, в отличие от прототипа, где не предусмотрена процедура усреднения.The process of summation and multiplication is controlled by control pulses coming from the synchronizer 5. In the range calculation unit 7, in accordance with expression (2), the calculation of the distance to the STP is performed. At the output of the range calculation unit 7, a binary code is generated that characterizes the range to the STP. The calculation procedure is controlled by the supply of control pulses of the synchronizer 5. The design of the proposed device is based on the use of known elements and does not present technical difficulties. Studies have shown that the proposed method and its implementing device, in comparison with the prototype, provide higher accuracy of measuring the distance to the ZPP by taking into account, in the course of determining the range, random phase distortions and operations involving the averaging of the difference of phase differences with weight coefficients proportional to squared distance (number) between the zero and ith receiving elements of the antenna array, in contrast to the prototype, where the averaging procedure is not provided.

В целях обоснования эффективности предлагаемого способа более строго, с математической точки зрения, определим последовательность операций по вычислению дальности и сравним их с операциями, реализованными в прототипе. Пусть на раскрыв линейной антенной решетки приходит волна от источника излучения. Расстояние R=R(l,Θ,r) от источника до произвольной точки раскрыва будет выражаться какIn order to justify the effectiveness of the proposed method more strictly, from a mathematical point of view, we determine the sequence of operations for calculating the range and compare them with the operations implemented in the prototype. Let the wave from the radiation source come to the opening of the linear antenna array. The distance R = R (l, Θ, r) from the source to an arbitrary aperture point will be expressed as

Figure 00000006
.
Figure 00000006
.

Выражение R(l,Θ,r) можно записать в виде степенного ряда (Кремер И.Я., Кремер А.И., Петров В.М. и др. Пространственно-временная обработка сигналов. - М.: Радио и связь, 1984, с.26-29.)The expression R (l, Θ, r) can be written in the form of a power series (Kremer I.Ya., Kremer A.I., Petrov V.M. et al. Spatial-temporal processing of signals. - M.: Radio and communications, 1984, p. 26-29.)

R(l,Θ,r)=r-l·cosΘ+(l2/2·r)sin2Θ+(l3/2·r2)·cosΘ·sin2Θ-R (l, Θ, r) = rl · cosΘ + (l 2/2 · r) sin 2 Θ + (l 3/2 · r 2) · cosΘ · sin 2 Θ-

-(l4/8·r3)·sin2Θ·(1-5·cos2Θ)+....- (l 4/8 · r 3) · sin 2 Θ · (1-5 · cos 2 Θ) + ....

Ограничиваясь членами второго порядка малости, запишем соотношение для реализации фазы по раскрыву антенныConfining ourselves to the terms of the second order of smallness, we write down the relation for the implementation of the phase by opening the antenna

S(l,Θ,r)=k·r-k·l·cosΘ+k·(l2/2·r)·sin2Θ+n(l),S (l, Θ, r) = k · rk · l · cosΘ + k · (l 2/2 · r) · sin 2 Θ + n (l),

где k=2·π/λ,where k = 2 · π / λ,

n(l) - случайные флюктуации фазы.n (l) are random phase fluctuations.

Входной реализацией измерителя кривизны фазового фронта (в дальнейшем для удобства синтеза алгоритма речь будет идти о величине, однозначно связанной с дальностью α=1/r, называемой кривизной фазового фронта) при известной (предварительно измеренной) угловой координате Θ, будем считать реализацию закона изменения фазыThe input implementation of the phase front curvature meter (hereinafter, for the convenience of synthesizing the algorithm, we will talk about the value that is uniquely related to the range α = 1 / r, called the phase front curvature) with the known (previously measured) angular coordinate Θ, we consider the implementation of the phase change law

y(l)=G·α·l2+n(l),y (l) = G · α · l 2 + n (l),

где G=k·sin2Θ/2.where G = k · sin 2 Θ / 2.

Производя дискретизацию входной реализации, запишем ее в видеDiscretizing the input implementation, we write it in the form

Figure 00000007
,
Figure 00000007
,

где

Figure 00000008
- вектор ожидаемой реализации фазы по раскрыву антенны.Where
Figure 00000008
is the vector of the expected implementation of the phase by opening the antenna.

Полагая закон случайных фазовых флюктуаций

Figure 00000009
нормальным, используя методику нахождения оценок по максимуму отношения правдоподобия для сигнала с полностью известными, кроме измеряемого, параметрами, запишем:Assuming the law of random phase fluctuations
Figure 00000009
normal, using the technique of finding estimates of the maximum likelihood ratio for a signal with completely known, except for the measured, parameters, we write:

Figure 00000010
,
Figure 00000010
,

где

Figure 00000011
, Ф-1 - обратная корреляционная матрица фазовых флюктуаций сигнала.Where
Figure 00000011
, Ф -1 - inverse correlation matrix of phase fluctuations of the signal.

Максимально правдоподобная оценка а соответствует выражениюThe most plausible estimate of a corresponds to the expression

Figure 00000012
Figure 00000012

где

Figure 00000013
- нормированные по α
Figure 00000014
,
Figure 00000015
.Where
Figure 00000013
- normalized by α
Figure 00000014
,
Figure 00000015
.

Дисперсию ошибки измерения получим в видеThe variance of the measurement error will be in the form

Figure 00000016
Figure 00000016

Положим, что фазовые флюктуации некоррелированные, тогда корреляционная матрица фазовых флюктуацийSuppose that phase fluctuations are uncorrelated, then the correlation matrix of phase fluctuations

Ф=|σ2φ|·|δij|,Ф = | σ 2 φ | · | δ ij |,

где σ2φ - дисперсия фазовых флюктуаций;where σ 2 φ is the dispersion of phase fluctuations;

δij - символ Кронекера.δ ij is the Kronecker symbol.

Тогда весовой вектор соответствует выражениюThen the weight vector corresponds to the expression

Figure 00000017
Figure 00000017

где

Figure 00000018
- ожидаемый сигнал, равныйWhere
Figure 00000018
- expected signal equal to

Figure 00000019
Figure 00000019

(М+1) - количество приемных элементов антенны,(M + 1) - the number of receiving elements of the antenna,

L - длина раскрыва антенной решетки.L is the aperture length of the antenna array.

Выражение для оптимальной оценки и дисперсии ошибки из (3) и (4) с использованием (5) будет иметь видThe expression for the optimal estimate and variance of the error from (3) and (4) using (5) will have the form

Figure 00000020
Figure 00000020

Учитывая, что

Figure 00000021
можно представить в виде известной (Интегралы и ряды. Прудников А.П., Брычков Ю.А., Маричев О.И. - М.: Наука, 1981, с.597) суммыGiven that
Figure 00000021
can be represented in the form of known (Integrals and series. Prudnikov A.P., Brychkov Yu.A., Marichev O.I. - M .: Nauka, 1981, p. 597)

Figure 00000022
Figure 00000022

получимwe get

Figure 00000023
Figure 00000023

а дисперсия ошибкиand the variance of the error

Figure 00000024
Figure 00000024

В случае, когда измерение осуществляется с помощью устройства, реализованного в прототипе (без учета искажений фазы и соответствующего усреднения результатов измерений), дисперсия ошибки измерения σ2α (М=2) вычисляется по формулеIn the case when the measurement is carried out using the device implemented in the prototype (without taking into account phase distortions and the corresponding averaging of measurement results), the variance of the measurement error σ 2 α (M = 2) is calculated by the formula

Figure 00000025
Figure 00000025

По отношению дисперсий (9) и (10) можно оценить выигрыш, обеспечиваемый предлагаемым способом определения ее, по сравнению с реализованным в прототипе. Несложные вычисления показывают, что выигрыш увеличивается при увеличении М, так при М=20 выигрыш составляет 2.5 раза, при M=50 - выигрыш равен 5.51 раза.By the ratio of variances (9) and (10), we can estimate the gain provided by the proposed method for determining it, compared with that implemented in the prototype. Simple calculations show that the gain increases with increasing M, so with M = 20 the gain is 2.5 times, with M = 50 - the gain is 5.51 times.

Выигрыш анализировался для измерения α-кривизны фазового фронта, т.е. величины введенной для удобства синтеза алгоритма, реализующего предлагаемый способ измерения. Поскольку α=1/r, то выигрыш будет иметь место, соответственно, и для дальности до ЗПП.The gain was analyzed to measure the α-curvature of the phase front, i.e. the values introduced for the convenience of the synthesis of an algorithm that implements the proposed measurement method. Since α = 1 / r, then the gain will take place, respectively, for the range to the STP.

Claims (2)

1. Способ определения дальности до забрасываемого передатчика помех (ЗПП), заключающийся в том, что помеховый сигнал от ЗПП, находящегося на земле, принимают (М+1) элементами антенной решетки радиолокационной станции (РЛС) и (М+1) приемными каналами, с помощью системы перестройки определяют несущую частоту, на которой влияние помехи на РЛС максимально, с помощью системы вращения антенной решетки ориентируют антенную решетку на азимутальное направление Θ, соответствующее максимальному значению принимаемого помехового сигнала, формируют в М фазометрах разности разностей фаз помеховых сигналов относительно центрального элемента антенной решетки |Δφi|=|φi-i|, где i=±1, ±2, ..., ±М/2 - номер элемента антенной решетки, отличающийся тем, что сформированные разности разностей фаз умножают на весовые коэффициенты, равные i2, и суммируют, а дальность определяют по формуле1. A method for determining the distance to an abandoned interference transmitter (RFP), which consists in the fact that the interference signal from an RFP located on the ground is received (M + 1) by the elements of the antenna array of a radar station and (M + 1) receiving channels, using the tuning system, determine the carrier frequency at which the influence of interference on the radar is maximally, using the antenna array rotation system, orient the antenna array in the azimuthal direction соответствующее corresponding to the maximum value of the received interference signal, form in M azometrah difference phase differences of interference signals relative to the central element of the antenna array | Δφ i | = | φ i -φ -i |, where i = ± 1, ± 2, ..., ± M / 2 - antenna array element number, wherein that the formed phase difference differences are multiplied by weights equal to i 2 and summed, and the range is determined by the formula
Figure 00000026
,
Figure 00000026
,
где
Figure 00000027
;
Where
Figure 00000027
;
L - размер антенной решетки, м;L is the size of the antenna array, m; с - скорость света, м/с;s is the speed of light, m / s; f - частота принимаемого помехового сигнала ЗПП (несущая частота РЛС, на которой влияние помехи на РЛС максимально);f is the frequency of the received RFI interference signal (carrier frequency of the radar, at which the influence of interference on the radar is maximum); М+1 - количество элементов антенной решетки РЛС;M + 1 - the number of elements of the radar antenna array; i - номер элемента антенной решетки (i=0, ±1, ±2, ..., ±М/2);i is the number of the antenna array element (i = 0, ± 1, ± 2, ..., ± M / 2); φi - разность фаз помехового сигнала в i-м приемном канале относительно сигнала в центральном (нулевом) приемном канале;φ i is the phase difference of the interfering signal in the i-th receiving channel relative to the signal in the central (zero) receiving channel; |Δφi|=|φi-φ-i| - разность разностей фаз в i-м и -i-м приемных каналах.| Δφ i | = | φ i- φ -i | - the difference of the phase differences in the i-th and -i-th receiving channels.
2. Устройство для измерения дальности до забрасываемого передатчика помех (ЗПП), содержащее систему перестройки частоты, определяющую частоту помехового сигнала, на которой влияние помехи на радиолокационную станцию (РЛС) максимально, систему вращения антенной решетки, ориентирующую ее на направление Θ, соответствующее максимальному значению помехового сигнала, (М+1) - элементную антенную решетку, (М+1) приемных каналов, М фазометров, блок вычисления дальности, блок синхронизации, причем выходы каждого i-го элемента антенной решетки (i=0, ±1, ±2, ..., ±М/2), кроме центрального (нулевого), через приемные каналы подключены к входам соответствующих фазометров, другим входом которых является выход центрального (нулевого) элемента антенной решетки, подключенного через соответствующий центральный (нулевой) приемный канал, второй вход каждого приемного канала является первым выходом системы перестройки частоты РЛС, второй выход которой подключен к первому входу блока вычислителя дальности, второй вход которого через систему вращения антенной решетки соединен с антенной решеткой, а третий вход блока вычисления дальности подключен к первому выходу синхронизатора, входом которого является выход центрального (нулевого) приемного канала, отличающийся тем, что дополнительно введен блок весового суммирования, первый управляющий вход которого подсоединен к выходу синхронизатора, а другие i-ые входы блока весового суммирования подключены к выходам i-ых (i=0, ±1, ±2, ..., ±М/2) фазометров, выход блока весового суммирования является входом блока измерения дальности.2. A device for measuring the distance to an abandoned interference transmitter (STB), comprising a frequency adjustment system that determines the frequency of the interfering signal, at which the influence of interference on the radar station (radar) is maximum, the antenna array rotation system orienting it to the Θ direction, corresponding to the maximum value interference signal, (M + 1) - element antenna array, (M + 1) receiving channels, M phase meters, range calculation unit, synchronization unit, and outputs of each i-th element of the antenna array (i = 0, ± 1, ± 2 , ..., ± M / 2), except for the central (zero) channel, through the receiving channels are connected to the inputs of the corresponding phase meters, the other input of which is the output of the central (zero) element of the antenna array connected through the corresponding central (zero) receiving channel, the second the input of each receiving channel is the first output of the radar frequency tuning system, the second output of which is connected to the first input of the range calculator unit, the second input of which is connected to the antenna array through the antenna array rotation system, and the input of the range calculation unit is connected to the first output of the synchronizer, the input of which is the output of the central (zero) receiving channel, characterized in that an additional weight summing unit is introduced, the first control input of which is connected to the output of the synchronizer, and the other ith inputs of the weight summing unit connected to the outputs of the ith (i = 0, ± 1, ± 2, ..., ± M / 2) phase meters, the output of the weight summing unit is the input of the range measuring unit.
RU2006100218/09A 2006-01-10 2006-01-10 Method for ranging of thrown jamming transmitter and device for its realization RU2322681C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006100218/09A RU2322681C2 (en) 2006-01-10 2006-01-10 Method for ranging of thrown jamming transmitter and device for its realization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006100218/09A RU2322681C2 (en) 2006-01-10 2006-01-10 Method for ranging of thrown jamming transmitter and device for its realization

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006100218A RU2006100218A (en) 2007-07-27
RU2322681C2 true RU2322681C2 (en) 2008-04-20

Family

ID=38431340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006100218/09A RU2322681C2 (en) 2006-01-10 2006-01-10 Method for ranging of thrown jamming transmitter and device for its realization

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2322681C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756789C2 (en) * 2020-02-25 2021-10-05 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Method for increasing noise resistance of radar sensors with frequency selection

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КРЕМЕР И.Я. и др. Пространственно-временная обработка сигналов. - М.: Радио и связь, 1984, с.53-60. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756789C2 (en) * 2020-02-25 2021-10-05 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Method for increasing noise resistance of radar sensors with frequency selection

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006100218A (en) 2007-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10571544B2 (en) Direction finding using signal power
JP2021183985A (en) Mimo radar sensor for automobile
US10379204B2 (en) Method for calibrating a MIMO radar sensor for motor vehicles
US8106811B2 (en) Antijam protected GPS-based measurement of roll rate and roll angle of spinning platforms
EP3612853B1 (en) Disambiguated direction finding
US20140292576A1 (en) Method for detecting signals intended as a decoy for a receiver of signals from a satellite navigation system and associated receiver
EP3781962A1 (en) Methods and systems for pulse association of agile emitters
Magiera et al. Accuracy of differential phase delay estimation for GPS spoofing detection
RU2661357C1 (en) Method of reviewing passive single-positive monopulse triple-oriented angular-differential-doppler locations of moving in space of the radio-emitting objects
RU2275649C2 (en) Method and passive radar for determination of location of radio-frequency radiation sources
Zhao et al. Altitude measurement of low elevation target based on iterative subspace projection
RU2699552C9 (en) Method for passive single-position angular-doppler location of radio-emitting objects moving in space
RU2322681C2 (en) Method for ranging of thrown jamming transmitter and device for its realization
RU2711341C1 (en) Two-dimensional direction finding method
Cetin et al. Interference detection and localization within the GNSS environmental monitoring system (GEMS)–system update and latest field test results
Fabrizio Geolocation of HF skywave radar signals using multipath in an unknown ionosphere
Salmi et al. High resolution parameter estimation for ultra-wideband MIMO radar
RU2667484C1 (en) Method for determining the trajectory of movement of low-flying targets
Zorn et al. Self-contained calibration determination by jointly solving the attitude estimation and calibration problem in the steering vector domain
RU38509U1 (en) SYSTEM OF MULTIPOSITIONAL DETERMINATION OF COORDINATES OF COUNTERBORNE OBJECTS BY RADIATION OF THEIR RADAR STATIONS
RU2454678C1 (en) Coherent-pulse radar
US20140292575A1 (en) Method for formation of a signals array from a receiver of signals from a satellite navigation system in order to improve its resistance to scrambling or interference
Steffes et al. Direct single sensor TDOA localization using signal structure information
KR101513100B1 (en) Apparatus and method for spoofing detection with single antenna gnss receiver and inertial measurement unit
CN114089331B (en) Drift measurement method for ionosphere non-uniform plasma

Legal Events

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

Effective date: 20090111