RU2331902C2 - Method of adaptive angular coordinates measuring - Google Patents
Method of adaptive angular coordinates measuring Download PDFInfo
- Publication number
- RU2331902C2 RU2331902C2 RU2006102341/09A RU2006102341A RU2331902C2 RU 2331902 C2 RU2331902 C2 RU 2331902C2 RU 2006102341/09 A RU2006102341/09 A RU 2006102341/09A RU 2006102341 A RU2006102341 A RU 2006102341A RU 2331902 C2 RU2331902 C2 RU 2331902C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- angular
- par
- data
- geometry
- angular coordinates
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиотехники, конкретно к радиолокационным измерениям, и может использоваться в радиолокации для определения угловых координат объектов наблюдения в условиях воздействия на антенну в виде фазированной антенной решетки (ФАР) дестабилизирующих факторов, влияющих на форму и положение главного максимума ее диаграммы направленности.The invention relates to the field of radio engineering, specifically to radar measurements, and can be used in radar to determine the angular coordinates of objects under observation in conditions of exposure to an antenna in the form of a phased array (PAR) of destabilizing factors affecting the shape and position of the main maximum of its radiation pattern.
Известен способ измерения угловых координат, при котором для компенсации погрешностей измерений, обусловленных дискретным характером управления лучом, фазовращатели ФАР посредством операций "включено-выключено" с дискретом управления фазой Δφ устанавливают в фиксированные состояния, ближайшие к заданному состоянию в соответствии с требуемым положением главного максимума диаграммы направленности ФАР (А.с. СССР 138974).A known method of measuring angular coordinates, in which to compensate for measurement errors due to the discrete nature of the beam control, the phase shifters PAR through the on-off operations with the discrete phase control Δφ are set to fixed states, closest to the specified state in accordance with the required position of the main maximum of the diagram directivity of the PAR (A.S. USSR 138974).
Недостаток способа состоит в том, что при его реализации на раскрыве ФАР формируется периодическое распределение коррелированных между излучателями ошибок квантования фазы, что влечет за собой рост дополнительных боковых лепестков диаграммы направленности и снижение коэффициента усиления ФАР, что не позволяет заметно снизить погрешность измерений.The disadvantage of this method is that when it is implemented in the PAR openings, a periodic distribution of phase quantization errors correlated between the emitters is formed, which entails an increase in additional side lobes of the radiation pattern and a decrease in the PAR amplification factor, which does not significantly reduce the measurement error.
Известен способ адаптивного измерения угловых координат, заключающийся в том, что погрешности установки луча ФАР в требуемые угловые положения, используемые с обратным знаком для коррекции положения нуля хранящейся в запоминающем устройстве пеленгационной характеристики измерителя, рассчитываются вычислительным устройством на основе поступающей от младших разрядов устройств управления фазовращателями информации о погрешностях установки фазовращателей в состояния, соответствующие требуемым угловым положениям луча (Пат. США 3.482.244, МКИ Н04В 7/02).A known method of adaptive measurement of angular coordinates, which consists in the fact that the errors of the AFL beam at the required angular positions, used with the opposite sign to correct the zero position of the direction-finding characteristic of the meter stored in the memory, are calculated by the computing device based on the information received from the low-order bits of the control devices of the phase shifters the errors in setting the phase shifters in the state corresponding to the required angular positions of the beam (US Pat. US 3.482.244, MKI Н04В 7/02).
Недостатком способа является то, что он обеспечивает компенсацию погрешностей измерений, обусловленных лишь дискретным характером управления лучом ФАР. Однако в условиях воздействия совокупности дестабилизирующих факторов точность измерения угловых координат при реализации данного способа значительно снижается, что значительно сужает его область применения.The disadvantage of this method is that it provides compensation for measurement errors due to only the discrete nature of the beam control of the PAR. However, under the influence of a combination of destabilizing factors, the accuracy of measuring the angular coordinates during the implementation of this method is significantly reduced, which significantly narrows its scope.
Наиболее близким по сущности является способ адаптивного измерения угловых координат, заключающийся в том, что определяемая при юстировке антенны скорректированная пеленгационная характеристика измерителя в виде таблицы хранится в запоминающем устройстве, кроме того, с учетом данных системы встроенного контроля о техническом состоянии элементов ФАР рассчитывается пеленгационная характеристика для каждого углового положения луча антенны, заносится в запоминающее устройство в виде таблицы, обновляемой при изменении технического состояния элементов ФАР, и используется при очередном зондировании данного углового направления, если техническое состояние элементов ФАР не изменилось. Кроме того, для каждого углового положения луча антенны по пеленгационной характеристике измерителя определяется диапазон однозначного отсчета угловых координат, который хранится в запоминающем устройстве и учитывается при определении направления очередного зондирования (Пат. Россия 2172964, МКИ 7 G01S 13/66, 7/36, 7/40).The closest in essence is the method of adaptive measurement of angular coordinates, which consists in the fact that the corrected direction finding characteristic of the meter determined during antenna alignment is stored in the form of a table in a storage device, in addition, taking into account the data of the built-in control system on the technical condition of the PAR elements, the direction finding characteristic is calculated for of each angular position of the antenna beam, is entered into the storage device in the form of a table, updated when the technical the state of the PAR elements, and is used for the next sounding of this angular direction, if the technical condition of the PAR elements has not changed. In addition, for each angular position of the antenna beam, the range of the unambiguous reading of the angular coordinates is determined by the direction-finding characteristic of the meter, which is stored in a storage device and taken into account when determining the direction of the next sounding (Pat. Russia 2172964, MKI 7 G01S 13/66, 7/36, 7 / 40).
Недостатком данного способа является то, что он не учитывает изменение пеленгационной характеристики в условиях воздействия совокупности дестабилизирующих факторов, к которым можно отнести температурный и технологический разброс характеристик фазовращателей, дискретный характер управления лучом, изменения частоты излучения, а также изменения геометрии ФАР. Это приводит к значительному снижению точности определения угловых координат.The disadvantage of this method is that it does not take into account the change in direction-finding characteristics under the influence of a combination of destabilizing factors, which include the temperature and technological variation in the characteristics of phase shifters, the discrete nature of beam control, changes in the frequency of radiation, as well as changes in the geometry of the PAR. This leads to a significant decrease in the accuracy of determining the angular coordinates.
Целью предлагаемого изобретения является повышение точности измерения угловых координат в условиях воздействия совокупности дестабилизирующих факторов.The aim of the invention is to increase the accuracy of measuring angular coordinates under the influence of a combination of destabilizing factors.
Поставленная цель достигается тем, что с учетом данных от системы встроенного контроля о техническом состоянии элементов ФАР рассчитанная вычислительным устройством пеленгационная характеристика измерителя угловых координат для каждого углового положения луча ФАР хранится в запоминающем устройстве в виде таблицы, обновляется при изменении технического состояния элементов ФАР и используется при очередном зондировании данного углового положения, если техническое состояние элементов ФАР не изменилось, кроме того от системы встроенного контроля на вычислительное устройство поступают данные об изменении геометрии ФАР, о рабочей температуре и частоте излучения, а также данные о дискретности управления фазой, о производственном разбросе, температурной и частотной зависимости характеристик фазовращателей, которые хранятся в блоке памяти, обновление пеленгационной характеристики измерителя угловых координат, хранящейся в запоминающем устройстве в виде таблицы, осуществляется при изменении геометрии ФАР, рабочей температуры и частоты излучения более установленных значений.This goal is achieved in that, taking into account the data from the built-in control system on the technical condition of the PAR elements, the direction-finding characteristic of the angular coordinate meter calculated by the computing device for each angular position of the PAR headlight is stored in a memory in the form of a table, updated when the technical state of the PAR elements is changed, and used when the next sounding of this angular position, if the technical condition of the PAR elements has not changed, in addition, from the system After the control, the computing device receives data on changes in the headlamp geometry, on the operating temperature and radiation frequency, as well as data on the phase control discreteness, on the production spread, on the temperature and frequency dependences of the characteristics of the phase shifters stored in the memory unit, and the update of the direction-finding characteristic of the angular coordinate meter stored in the storage device in the form of a table, is carried out when the geometry of the HEADLIGHT, operating temperature and radiation frequency are more than established values.
По данным о температуре, частоте излучения и изменении геометрии, во входящем в состав системы встроенного контроля преобразователе, на основе хранящихся в блоке памяти допустимых значениях изменений температуры, частоты и геометрии, температурных и частотных зависимостях характеристик фазовращателей, а также представленных в значениях фазового сдвига смещениях элементов ФАР, оцениваются реальные значения амплитуды A(m, n) и фазы φ(m, n) токов возбуждения для каждого из m×n излучателей ФАР (где m и n-номер строки и столбца элемента ФАР соответственно) и определяется необходимость коррекции пеленгационной характеристики, при проведении которой значения A(m, n) и φ(m, n) поступают в вычислительное устройство для проведения расчетов.According to data on temperature, radiation frequency, and geometry changes in the converter included in the integrated control system, based on the permissible values of temperature, frequency and geometry changes, temperature and frequency dependences of the phase shifter characteristics stored in the memory unit, and also the displacements presented in the values of the phase shift PAR elements, real values of the amplitude A (m, n) and phase φ (m, n) of the excitation currents are estimated for each of m × n PAR emitters (where m and n are the row and column numbers of the PAR element GOVERNMENTAL) and the need for correction is determined DF characteristics, during which the values of A (m, n) and φ (m, n) received at a computing device to perform calculations.
Таким образом, предлагаемый способ характеризуется следующими отличительными признаками по сравнению с прототипом: расчет пеленгационной характеристики осуществляется с учетом данных об изменении геометрии, рабочей температуры и частоты излучения, а также данных о дискрете переключения состояний фазовращателей, допустимых значениях изменений температуры, частоты и геометрии, технологическом разбросе, температурной и частотной зависимости характеристик каждого из фазовращателей ФАР, хранящихся в блоке памяти.Thus, the proposed method is characterized by the following distinctive features in comparison with the prototype: the direction finding characteristic is calculated taking into account data on changes in geometry, operating temperature and radiation frequency, as well as data on the discrete switching state of phase shifters, allowable values for changes in temperature, frequency and geometry, technological the spread, temperature and frequency dependence of the characteristics of each of the phase shifters of the HEADLIGHTS stored in the memory unit.
Допустимыми значениями изменений температуры, частоты и геометрии являются те, в результате которых фазовое распределение токов возбуждения излучающих элементов ФАР не отличается от требуемого на величину ±Δφ/2 (Δφ - дискрет переключения состояний фазовращателя ФАР).Permissible values of changes in temperature, frequency, and geometry are those as a result of which the phase distribution of the excitation currents of the radiating elements of the PARS does not differ from the required one by ± Δφ / 2 (Δφ is the discrete state switch of the phase shifter).
Выполнение указанных операций позволяет повысить точность измерения угловых координат в условиях воздействия совокупности дестабилизирующих факторов и расширить тем самым область применения способа-прототипа.Performing these operations can improve the accuracy of measuring angular coordinates under the influence of a combination of destabilizing factors and thereby expand the scope of the prototype method.
На фиг.1 представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 - пеленгационная характеристика измерителя угловых координат.Figure 1 presents a diagram of a device that implements the proposed method; figure 2 - direction finding characteristic of the meter of angular coordinates.
В результате выхода из строя элементов ФАР нарушается амплитудно-фазовое распределение токов возбуждения ее излучающих элементов, появляются искажения диаграммы направленности ФАР и пеленгационной характеристики измерителя, влекущие за собой погрешности измерения угловых координат объекта наблюдения.As a result of the failure of the PAR elements, the amplitude-phase distribution of the excitation currents of its radiating elements is violated, distortions of the radiation pattern of the PAR and the direction-finding characteristics of the meter appear, entailing errors in measuring the angular coordinates of the observation object.
Погрешности установки луча ФАР, обусловленные изменениями ее геометрии, являются систематическими и зависят от величины и направления взаимного смещения полотна и облучателя.The errors in the installation of the PAR beam due to changes in its geometry are systematic and depend on the magnitude and direction of the mutual displacement of the web and the irradiator.
Технологический разброс характеристик фазовращателей ФАР, как правило, не выходит за пределы ±Δφ/2. Расширение диапазонов рабочих температур и частот приводит к увеличению разброса характеристик фазовращателей, а следовательно, и к повышению погрешностей установки луча ФАР.The technological spread of the characteristics of the phase shifters of the PAR, as a rule, does not go beyond ± Δφ / 2. The expansion of the operating temperature and frequency ranges leads to an increase in the dispersion of the characteristics of the phase shifters, and, consequently, to an increase in the errors in the installation of the PAR beam.
Измерение угловых координат объекта наблюдения по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.The measurement of the angular coordinates of the object of observation by the proposed method is as follows.
На основе данных от системы встроенного контроля о техническом состоянии элементов ФАР, об изменении геометрии, рабочей температуре и частоте, а также данных о дискретности управления фазой, о производственном разбросе, допустимых значениях изменений температуры, частоты и геометрии, температурной и частотной зависимости характеристик фазовращателей, хранящихся в блоке памяти, для заданного направлении Θ рассчитываются две перекрещивающиеся в направлении Θ диаграммы направленности антенны F1(Θ+γ/2) и F2(Θ-γ/2), разнесенные на угол ±γ/2 от равносигнального направления. По суммарной и разностной диаграммам направленности (Fс и Fp) строится пеленгационная характеристика U(Θ):Based on data from the built-in control system on the technical condition of the headlamp elements, on changes in geometry, operating temperature and frequency, as well as data on the discreteness of phase control, production dispersion, acceptable values of changes in temperature, frequency and geometry, temperature and frequency dependence of the characteristics of phase shifters, stored in the memory unit, for a given Θ direction, two antenna patterns F 1 (Θ + γ / 2) and F 2 (Θ-γ / 2) intersecting in the Θ direction are calculated, spaced ± γ / 2 from equal signal direction. Based on the total and difference directivity patterns (F c and F p ), the direction-finding characteristic U (Θ) is constructed:
где Fc(Θ)=F1(Θ+γ/2)+F2(Θ-γ/2);where F c (Θ) = F 1 (Θ + γ / 2) + F 2 (Θ-γ / 2);
Fp(Θ)=F1(Θ+γ/2)-F2(Θ-γ/2).F p (Θ) = F 1 (Θ + γ / 2) -F 2 (Θ-γ / 2).
По пеленгационной характеристике определяется отклонение объекта наблюдения от равносигнального направления α. С выхода вычислительного устройства снимается угловая координата объекта наблюдения Θон, определяемая какFrom the direction-finding characteristic, the deviation of the observation object from the equal-signal direction α is determined. From the output of the computing device, the angular coordinate of the observation object is taken Θ it , defined as
Построение пеленгационной характеристики осуществляется в следующей последовательности.Building direction finding characteristics is carried out in the following sequence.
Рассчитывается диаграмма направленности антенны на основе известного выражения:The antenna pattern is calculated based on the known expression:
где M, N - количество строк и столбцов ФАР соответственно;where M, N - the number of rows and columns of PAR, respectively;
m, n - номер строки и столбца антенной решетки соответственно (m=1, M; n=1, N);m, n - row and column number of the antenna array, respectively (m = 1, M; n = 1, N);
A(m, n) - амплитуда тока возбуждения mn-го излучателя антенной решетки;A (m, n) is the amplitude of the excitation current of the mnth emitter of the antenna array;
φ(m, n) - фаза тока возбуждения mn-го излучателя антенной решетки (для выбранного направления излучения);φ (m, n) is the phase of the excitation current of the mnth emitter of the antenna array (for the selected direction of radiation);
Θ - угловые координаты требуемого углового положения луча (определяемые относительно нормали к плоскости антенной решетки, установленной из ее геометрического центра);Θ - the angular coordinates of the desired angular position of the beam (determined relative to the normal to the plane of the antenna array installed from its geometric center);
Q - угловые координаты точки диаграммы направленности, в которой рассчитывается нормированное значение уровня сигнала, излучаемого антенной решеткой.Q are the angular coordinates of the radiation pattern point at which the normalized value of the signal level emitted by the antenna array is calculated.
Определение направления главного максимума диаграммы направленности осуществляется с помощью метода золотого сечения (Боглаев Ю.П. Вычислительная математика и программирование. - М.: Высш. шк., 1990. - с.372-373).The direction of the main maximum of the directivity pattern is determined using the golden ratio method (Boglaev Yu.P. Computational mathematics and programming. - M.: Higher school, 1990. - p. 372-373).
Подставляемое в выражение (3) при расчетах F(Θ, Q) значение амплитуды тока возбуждения mn-го излучателя A(m, n) определяется законом распределения амплитуд, принятым в используемой ФАР. Для определения этого параметра может быть использован один из известных способов дифференциального СВЧ-контроля характеристик ФАР (пат. 332323 (ФРГ), МКИ H01Q 3/38), описанных в статье Ю.А.Шишова, А.М.Голика и др. "Адаптация управления ФАР по результатам встроенного контроля" (Заруб. радиоэлектроника, 1990, № 9, с.69-75).When calculating F (Θ, Q), the value of the amplitude of the excitation current of the mnth emitter A (m, n), which is substituted into expression (3), is determined by the law of distribution of amplitudes adopted in the used PAR. To determine this parameter, one of the known methods for differential microwave control of the PAR characteristics (Pat. 332323 (FRG), MKI H01Q 3/38) described in the article by Yu.A. Shishov, A.M. Golik, etc. can be used. " Adaptation of the PAR control according to the results of the built-in control "(Zarub. Radioelectronics, 1990, No. 9, pp. 69-75).
Значение фазы тока возбуждения mn-го излучателя ФАР φ(m, n), подставляемое в выражение (3), представляет собой следующую сумму:The value of the phase of the excitation current of the mnth emitter of the HEADLAMP φ (m, n), substituted in expression (3), is the following sum:
где φупр(m, n) - фазовое состояние исправного фазовращателя ФАР,where φ control (m, n) is the phase state of a working phase shifter PAR,
в которое он устанавливается в соответствии с заданным направлением излучения Θ;in which it is installed in accordance with a given direction of radiation Θ;
где φнач(m, n) - начальное фазовое распределение, которое может быть нелинейной или случайной функцией координат излучателей;where φ beg (m, n) is the initial phase distribution, which can be a nonlinear or random function of the coordinates of the emitters;
Δφ - дискрет управления фазой;Δφ is the phase control discrete;
Ent{а} - определение целой части числа а;Ent {a} is the definition of the integer part of a;
φmp(m, n) - требуемая фаза тока возбуждения m, n - излучателя ФАР для заданного положения луча, определяемая в соответствии с выражением:φ mp (m, n) is the required phase of the excitation current m, n of the headlamp emitter for a given beam position, determined in accordance with the expression:
где dx и dу - расстояния между излучателями ФАР по оси Х и Y соответственно;where d x and d y are the distances between the HEADLIGHTER emitters along the X and Y axis, respectively;
k=2π/λ - волновое число;k = 2π / λ is the wave number;
λ - рабочая длина волны радиолокационной станции;λ is the working wavelength of the radar station;
{.}=S(m, n) - номер дискретного состояния mn-го фазовращателя (Sij=0, 1, 2, ......2P-1).{.} = S (m, n) is the number of the discrete state of the mnth phase shifter (S ij = 0, 1, 2, ...... 2 P-1 ).
φ(S) p(m, n) и φ(S) погр(m, n) - производственный температурный и частотный разброс характеристик mn-го фазовращателя и погрешность установки его состояния, обусловленная отказами переключающих элементов, определяемые путем контроля характеристик ФАР;φ (S) p (m, n) and φ (S) burst (m, n) - production temperature and frequency dispersion of the characteristics of the mnth phase shifter and the error in setting its state due to failures of the switching elements, determined by monitoring the characteristics of the PAR;
φG(n, m) - погрешность, обусловленная изменением геометрии ФАР.φ G (n, m) is the error due to a change in the geometry of the PAR.
По полученным значениям F1(Θ) и F2(Θ) строится пеленгационная характеристика (1), которая представляет собой таблицу зависимости выходного параметра измерителя угловых координат от углового отклонения объекта наблюдения α относительно равносигнального направления Θ0:Using the obtained values of F 1 (Θ) and F 2 (Θ), a direction-finding characteristic (1) is constructed, which is a table of the dependence of the output parameter of the angular coordinate meter on the angular deviation of the observation object α relative to the equal-signal direction Θ 0 :
где Uр(Θ0+α) и Uс(Θ0+α) - сигналы на выходах разностного и суммарного канала соответственно.where U p (Θ 0 + α) and U с (Θ 0 + α) are the signals at the outputs of the difference and total channel, respectively.
Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит в своем составе систему встроенного контроля 1 (фиг.1), состоящую из блока контроля технического состояния 2, на вход которого подаются сигналы от каналов управления (КУ) ФАР, блока контроля геометрии 3, блока памяти 4, преобразователя 5, датчиков температуры 6 и частоты излучения 7. Выход углового дискриминатора 8 связан с входом вычислительного устройства 9, на другие входы которого поступает информация от запоминающего устройства 10 (пеленгационная характеристика измерителя, устанавливающая однозначное соответствие между напряжением на выходе углового дискриминатора и угловым смещением объекта наблюдения относительно равносигнального направления), системы встроенного контроля 1 (реальные значения амплитуды и фазы токов возбуждения каждого излучателя ФАР) и блока управления РЛС (требуемое угловое положение луча ФАР).A device that implements the proposed method includes an integrated control system 1 (Fig. 1), consisting of a technical condition control unit 2, to the input of which signals from control channels (KU) of the HEADLIGHTER, geometry control unit 3, memory unit 4, transducer 5, temperature sensors 6 and radiation frequency 7. The output of the angular discriminator 8 is connected to the input of the computing device 9, the other inputs of which receive information from the storage device 10 (direction-finding characteristic of the meter, set which unambiguously correlates between the voltage at the output of the angular discriminator and the angular displacement of the object under observation relative to the equal signal direction), the built-in control system 1 (real values of the amplitude and phase of the excitation currents of each headlamp emitter) and the radar control unit (the required angular position of the headlamp beam).
С выхода вычислительного устройства 9 снимается информация об угловом положении объекта наблюдения.The output of the computing device 9 removes information about the angular position of the object of observation.
В штатном режиме работы радиолокационной станции, на систему встроенного контроля 1 поступают сигналы от каналов управления (КУ) ФАР, датчиков температуры 6 и частоты излучения 7. В блоке контроля технического состояния 2 производится идентификация технического состояния отдельных элементов ФАР. Блок может быть реализован на основе одного из известных устройств (пат.4926186 (США), МКИ G01R 29/08; а.с. 1781641А1 (СССР), МКИ G01R 29/10), позволяющих за требуемое время оценить техническое состояние элементов ФАР. Блок контроля геометрии 3 в зависимости от величины взаимного смещения элементов ФАР и облучателя, формирует значение фазового сдвига для каждого элемента ФАР. Блок может быть реализован на основе одного из известных устройств (пат. 4578680 (США), МКИ H01Q 3/36).In the normal operating mode of the radar station, signals from control channels (KU) of the HEADLIGHTER, temperature sensors 6, and radiation frequency 7 are sent to the integrated control system 1. In the control unit for technical condition 2, the technical state of the individual elements of the HEADLIGHT is identified. The block can be implemented on the basis of one of the known devices (US Pat. 4926186 (USA), MKI G01R 29/08; AS 1781641A1 (USSR), MKI G01R 29/10), which make it possible to evaluate the technical condition of the PAR elements for the required time. The geometry control unit 3, depending on the magnitude of the mutual displacement of the PAR elements and the irradiator, generates a phase shift value for each PAR element. The block can be implemented on the basis of one of the known devices (US Pat. 4578680 (USA), MKI H01Q 3/36).
Информация о техническом состоянии элементов ФАР, об изменении их геометрии, температуре и частоте излучения, а также о дискретности управления фазой, о производственном разбросе, допустимых значениях изменений температуры, частоты и геометрии, температурной и частотной зависимости характеристик фазовращателей, хранящихся в блоке памяти 4, поступает на преобразователь 5, в котором сравниваются полученные в результате алгебраического суммирования значения φ(n, m) и A(m, n) с их допустимыми значениями.Information on the technical condition of the PAR elements, on the change in their geometry, temperature and frequency of radiation, as well as on the discreteness of phase control, on the production dispersion, the permissible values of changes in temperature, frequency and geometry, the temperature and frequency dependence of the characteristics of the phase shifters stored in memory unit 4, arrives at the Converter 5, which compares the values φ (n, m) and A (m, n) obtained as a result of algebraic summation with their permissible values.
Преобразователь 5 представляет собой арифметико-логическое устройство, которое преобразует поступающие на его входы данные в цифровой код. В том случае, если изменения геометрии, рабочей температуры или частоты излучения превысили допустимые значения, преобразователь 5 рассчитывает реальные значения амплитуды и фазы токов возбуждения каждого излучателя ФАР с последующей передачей в вычислительное устройство 9.Converter 5 is an arithmetic logic device that converts the data arriving at its inputs into a digital code. In the event that changes in the geometry, operating temperature or frequency of the radiation have exceeded the permissible values, the converter 5 calculates the actual values of the amplitude and phase of the excitation currents of each HEADLAMP emitter with subsequent transmission to the computing device 9.
Информация о состоянии элементов ФАР от системы встроенного контроля 1 поступает в вычислительное устройство 9, которое на основании полученных данных о требуемом угловом положении луча ФАР Θ и данных от углового дискриминатора производит расчет пеленгационной характеристики измерителя угловых координат.Information on the state of the PAR elements from the built-in control system 1 enters a computing device 9, which, based on the received data on the required angular position of the PAR beam Θ and data from the angular discriminator, calculates the direction-finding characteristic of the angular coordinate meter.
Применение предложенного способа позволит значительно повысить точность измерения угловых координат в условиях воздействия совокупности дестабилизирующих факторов.Application of the proposed method will significantly improve the accuracy of measuring angular coordinates under the influence of a combination of destabilizing factors.
Для оценки эффективности предлагаемого способа проводилось статистическое моделирование 50-элементной линейной эквидистантной ФАР, трехразрядные фазовращатели которой имеют производственный разброс ±22,5° (т.е. ±Δφ/2). Разброс характеристик фазовращателей вследствие расширения диапазонов рабочих температур и частот принимался равным ±Δφ, изменения амплитуд токов возбуждения не превышал 1%. Учет влияния погрешностей реализации АФР на точность определения угловых координат производился в соответствии с выражением:To assess the effectiveness of the proposed method, statistical modeling of a 50-element linear equidistant phased array was carried out, the three-digit phase shifters of which have a production spread of ± 22.5 ° (i.e., ± Δφ / 2). The spread in the characteristics of the phase shifters due to the expansion of the operating temperature and frequency ranges was taken to be ± Δφ, the changes in the amplitudes of the excitation currents did not exceed 1%. The influence of errors in the implementation of AFR on the accuracy of determining the angular coordinates was taken into account in accordance with the expression:
где σ2 αуст - дисперсия, характеризующая случайную составляющую погрешности установки луча ФАР;where σ 2 αust is the dispersion characterizing the random component of the error in the installation of the beam PAR;
σ2 αпр - дисперсия, характеризующая погрешности измерения угловых координат, обусловленные шумами приемника.σ 2 αpr is the dispersion characterizing the errors in the measurement of angular coordinates due to the noise of the receiver.
Для моноимпульсного метода измерения угловых координат:For the single-pulse method of measuring angular coordinates:
где Θ0.5 - ширина диаграммы направленности ФАР;where Θ 0.5 is the beam width of the HEADLIGHTS;
Рс/Рш - отношение сигнал/шум на входе измерителя;R s / R W - signal-to-noise ratio at the input of the meter;
γ - коэффициент, учитывающий потери за счет технического состояния ФАР.γ - coefficient taking into account losses due to the technical condition of the PAR.
Результаты моделирования показали, что предлагаемый способ позволяет практически полностью компенсировать ошибки определения угловых координат, вызванных воздействием на ФАР совокупности дестабилизирующих факторов. Имеющие место ошибки определения угловых координат обусловлены шумами приемника. При воздействии совокупности дестабилизирующих факторов предлагаемый способ определения угловых координат позволяет повысить точность на 20% по сравнению с прототипом.The simulation results showed that the proposed method allows to almost completely compensate for the errors in determining the angular coordinates caused by the exposure to the PAR of a combination of destabilizing factors. Errors in determining the angular coordinates that occur are due to receiver noise. When exposed to a combination of destabilizing factors, the proposed method for determining the angular coordinates allows to increase the accuracy by 20% compared with the prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006102341/09A RU2331902C2 (en) | 2006-03-21 | 2006-03-21 | Method of adaptive angular coordinates measuring |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006102341/09A RU2331902C2 (en) | 2006-03-21 | 2006-03-21 | Method of adaptive angular coordinates measuring |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006102341A RU2006102341A (en) | 2007-09-27 |
| RU2331902C2 true RU2331902C2 (en) | 2008-08-20 |
Family
ID=38953576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006102341/09A RU2331902C2 (en) | 2006-03-21 | 2006-03-21 | Method of adaptive angular coordinates measuring |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2331902C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2606707C1 (en) * | 2015-06-17 | 2017-01-10 | Федеральное Государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский военный институт внутренних войск Министерства внутренних дел Российской Федерации" (СПВИ ВВ МВД России) | Method for adaptive measurement of angular coordinates |
-
2006
- 2006-03-21 RU RU2006102341/09A patent/RU2331902C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2606707C1 (en) * | 2015-06-17 | 2017-01-10 | Федеральное Государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский военный институт внутренних войск Министерства внутренних дел Российской Федерации" (СПВИ ВВ МВД России) | Method for adaptive measurement of angular coordinates |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006102341A (en) | 2007-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109309533B (en) | Calibration method and device | |
| KR101543242B1 (en) | Phased array antenna having integral calibration network and method for measuring calibration ratio thereof | |
| US5027127A (en) | Phase alignment of electronically scanned antenna arrays | |
| KR101564730B1 (en) | Method for arranging array plane of phase array antenna | |
| US9979084B2 (en) | Satellite-based phased array calibration | |
| US20210025972A1 (en) | Method for calibrating a mimo radar sensor for motor vehicles | |
| KR102095391B1 (en) | Apparatus and control method for the cross eye jamming generation with correction function | |
| US9360549B1 (en) | Methods and apparatus for a self-calibrated signal injection setup for in-field receive phased array calibration system | |
| RU2331902C2 (en) | Method of adaptive angular coordinates measuring | |
| RU2511032C2 (en) | Method for integrated control of characteristics of active phased antenna array | |
| Kodari et al. | Analysis of Amplitude and Phase Errors in Digital-Beamforming Radars for Automotive Applications | |
| US10673138B2 (en) | Method for calibrating an electronically scanned sector antenna and corresponding measuring device | |
| RU2606707C1 (en) | Method for adaptive measurement of angular coordinates | |
| US9057776B1 (en) | Hybrid estimation DF algorithm | |
| JP2972668B2 (en) | Monitoring method of phased array antenna | |
| RU2625349C1 (en) | Method for determination of spatial angular coordinates of radio signal in amplitude monopulse pelengage systems | |
| US20190049502A1 (en) | Method for measuring beam steering characteristics and measurement system | |
| CN114915356B (en) | Phased array antenna calibration method | |
| RU2172964C1 (en) | Process of adaptive measurement of angular coordinates | |
| RU2614055C1 (en) | Method for radio-electronic destruction of conflict-resistant radio-electronic equipment | |
| RU2333502C2 (en) | Embedded control method of characteristics of phased antenna array | |
| RU2659813C1 (en) | Method of automated control of radio emitters | |
| RU2634735C1 (en) | Determination method of amplitude-phase distribution in aperture of phased antenna array | |
| RU2731879C1 (en) | Method for increasing accuracy of determining target bearing angle while maintaining antenna interchangeability in system | |
| Zhang et al. | A Radiation Pattern Modeling Method of the Phased Array for SAR Applications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090322 |