RU2339970C1 - Method of scanning space using radar unit - Google Patents
Method of scanning space using radar unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2339970C1 RU2339970C1 RU2007131594/09A RU2007131594A RU2339970C1 RU 2339970 C1 RU2339970 C1 RU 2339970C1 RU 2007131594/09 A RU2007131594/09 A RU 2007131594/09A RU 2007131594 A RU2007131594 A RU 2007131594A RU 2339970 C1 RU2339970 C1 RU 2339970C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carrier
- antenna
- space
- view
- mind
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиолокации, в частности к радиолокационным станциям, установленным на подвижных объектах.The invention relates to the field of radar, in particular to radar stations mounted on moving objects.
Известен способ обзора воздушного пространства, основанный на последовательном просмотре пространства, путем непрерывного вращения с постоянной угловой скоростью луча антенны вокруг вертикальной оси (Под ред. В.В.Григорина-Рябова, Радиолокационные устройства, М.: Сов. радио 1970 г., стр.86, 87, рис.4.3). Такой способ используется как в наземных, так и бортовых РЛС (БРЛС). Сектор обзора по азимуту получается при этом равным 360°. При практической реализации этого способа обзора в БРЛС обычно применяется внефюзеляжная параболическая антенна, которая вращается по азимуту от двигателя постоянного тока (Г.Б.Белоцерковский, Основы радиотехники и антенны. Часть 2 Антенны М., Радио и связь, 1983, стр.195). Такой обзор используется, например, в РЛС обнаружения и целеуказания, в которой применяется антенна с веерной диаграммой направленности антенны (ДНА), сжатой в горизонтальной плоскости (плоский луч) и рассчитанной для измерения азимута целей (Г.Б.Белоцерковский, Основы радиотехники и антенны. Часть 2 Антенны М., Радио и связь, 1983, стр.189). Однако в случае установки вращаемой антенны вне фюзеляжа носителя появляются трудности обеспечения широкой зоны обзора БРЛС по азимуту и углу места из-за искажения и затенения ДНА корпусом и вертикальными стабилизаторами самолета (М.Сколник. Справочник по радиолокации, том 3, М., Сов. радио 1979 г., стр.346-347). В случае установки антенны в носовой части носителя, как это принято, например, в истребителях-перехватчиках типа Су-27 (Фомин А.В. Су-27. История истребителя. М., РА Интервестник, 1999, стр.212, 216, 217), получение кругового обзора вообще проблематично вследствие естественного затенения диаграммы направленности антенны (ДНА) корпусом носителя со стороны задней полусферы.A known method of reviewing airspace based on sequential viewing of space by continuous rotation with a constant angular velocity of the antenna beam around a vertical axis (Ed. By V.V. Grigorin-Ryabov, Radar devices, M .: Sov. Radio 1970, p. .86, 87, Fig. 4.3). This method is used in both ground and airborne radars (radar). The azimuth viewing sector is thus obtained equal to 360 °. In the practical implementation of this survey method in radars, an off-body parabolic antenna is usually used, which rotates in azimuth from a DC motor (G.B.Belotserkovsky, Fundamentals of Radio Engineering and Antennas. Part 2 Antennas M., Radio and Communications, 1983, p. 195) . Such a review is used, for example, in radar detection and target designation, which uses an antenna with a fan antenna pattern (BOTTOM), compressed in the horizontal plane (flat beam) and calculated to measure the azimuth of targets (G.B.Belotserkovsky, Fundamentals of Radio Engineering and Antennas Part 2, Antennas M., Radio and Communications, 1983, p. 189). However, in the case of installing a rotatable antenna outside the carrier fuselage, it becomes difficult to provide a wide radar coverage in azimuth and elevation due to distortion and shadowing of the bottom of the aircraft by the aircraft body and vertical stabilizers (M. Skolnik. Radar Handbook, Volume 3, M., Owls. Radio 1979, pp. 346-347). In the case of installing the antenna in the bow of the carrier, as is customary, for example, in fighter-interceptors of the Su-27 type (Fomin A.V. Su-27. History of the fighter. M., RA Intervestnik, 1999, pp. 212, 216, 217), obtaining a circular view is generally problematic due to the natural shadowing of the antenna pattern (BOTTOM) of the carrier body from the rear hemisphere.
Наиболее близким по технической сущности является способ обзора воздушного пространства радиолокационной станцией, который используется в наземных РЛС для контроля воздушного пространства, описанный в патенте RU №2096802 С1 от 20.11.97. Он основан на последовательном просмотре участка пространства при различных положениях плоского луча и совместной обработке результатов просмотра, при этом положение луча изменяют путем изменения угла наклона его плоскости и азимута или изменения угла наклона его плоскости, азимута и угла места, а совместную обработку выполняют путем запоминания угловых положений луча, при которых обнаружены объекты, привязанные к одной дальности, и вычисления угловых координат общих участков пространства для этих положений, которые принимаются за координаты обнаруженных объектов.The closest in technical essence is the way to view the airspace of a radar station, which is used in ground-based radars to control airspace, described in patent RU No. 2096802 C1 of 11/20/97. It is based on sequential viewing of a portion of space at different positions of a flat beam and joint processing of viewing results, while the position of the beam is changed by changing the angle of inclination of its plane and azimuth, or by changing the angle of inclination of its plane, azimuth and elevation, and joint processing is performed by storing angular beam positions at which objects tied to the same range are detected, and the calculation of the angular coordinates of common areas of space for these positions, which are taken as ordinates of the detected objects.
Однако используемый при этом обзор пространства путем перемещения луча по азимуту, угла места и изменения наклона луча не может обеспечить круговой обзор при установке антенны БРЛС в носу носителя вследствие естественного затенения ДНА корпусом носителя со стороны задней полусферы. Это не позволяет получить круговую зону обзора БРЛС, что снижает вероятность обнаружения и перехвата целей.However, the survey of space used in this case by moving the beam in azimuth, elevation angle and changing the beam tilt cannot provide a circular view when installing the radar antenna in the nose of the carrier due to the natural shadowing of the bottom of the carrier body from the rear hemisphere. This does not allow to obtain a circular radar surveillance zone, which reduces the probability of target detection and interception.
Техническим результатом предлагаемого способа является достижение возможности кругового обзора пространства БРЛС при установке антенны в носу носителя, а также повышение вероятности обнаружения и перехвата целей.The technical result of the proposed method is to achieve the possibility of a circular view of the radar space when installing the antenna in the nose of the carrier, as well as increasing the likelihood of detection and interception of targets.
Сущность изобретения состоит в том, что способ обзора пространства радиолокационной станцией основан на последовательном просмотре участка пространства при различных положениях луча диаграммы направленности ее антенны и совместной обработке результатов просмотра. Новым в предлагаемом способе является то, что радиолокационную станцию устанавливают на носителе, фиксируют луч диаграммы направленности ее антенны в азимутальной плоскости. Перемещение луча по азимуту осуществляют движением носителя в горизонтальной плоскости с заданным временем полета по траектории либо круговой либо близкой к круговой. При движении носителя в горизонтальной плоскости производят перемещение луча диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости в пределах заданного сектора обзора по углу места. Время облета одного круга при этом может быть определено из выражения:The essence of the invention lies in the fact that the method of viewing space by a radar station is based on sequentially viewing a portion of space at different positions of the beam of its antenna pattern and processing the viewing results together. New in the proposed method is that the radar station is installed on the carrier, fix the beam pattern of its antenna in the azimuthal plane. The beam is moved in azimuth by moving the carrier in a horizontal plane with a predetermined flight time along a path that is either circular or close to circular. When the carrier moves in the horizontal plane, the beam of the antenna pattern is moved in the vertical plane within a given viewing sector in elevation. The flyby time of one circle can be determined from the expression:
То=КобзNTпачФум360°/θаз θум,T o = K actual situation review NT Pace mind F 360 ° / θ ds θ mind
где Кобз - относительный период обзора;where K review - the relative period of the review;
θаз θум - ширина ДНА по азимуту и углу места;θ az θ mind - the width of the bottom in azimuth and elevation;
Фум - ширина сектора обзора по углу места;Ф mind - the width of the sector of view by elevation;
Тпач - длительность пачки принимаемого сигнала; Pace T - the duration of the received signal burst;
N - количество пачек принимаемого сигналаN is the number of packets of the received signal
Луч диаграммы направленности антенны перемещают от верхней до нижней границы сектора обзора по углу места и после ее достижения осуществляют мгновенный возврат луча диаграммы направленности антенны назад к верхней границе сектора обзора.The beam of the antenna pattern is moved from the upper to the lower boundary of the field of view in elevation and, once it is reached, the beam of the antenna pattern is instantly returned back to the upper boundary of the field of view.
На фиг.1 представлена радиолокационная станция для осуществления способа обзора пространства радиолокационной станцией.Figure 1 presents a radar station for implementing a method of viewing space by a radar station.
На фиг.2 показана траектория полета носителя и положение луча диаграммы направленности антенны радиолокационной станции.Figure 2 shows the path of the carrier and the position of the beam pattern of the antenna of the radar station.
На фиг.3 показана развернутая зона обзора по азимуту и углу места, где Фаз - ширина зоны обзора по азимуту, равная 360°, Фум - ширина сектора обзора по углу места, θаз - ширина ДНА по азимуту.Figure 3 shows the expanded viewing area in azimuth and elevation, where F az is the width of the azimuth viewing area of 360 °, F mind is the width of the viewing sector in elevation, θ az is the width of the bottom in azimuth.
Радиолокационная станция состоит из бортовой цифровой вычислительной машины (БЦВМ) 1, приемника 2, передатчика 3, антенны 4, блока управления лучом антенны 5 и индикатора 6.The radar station consists of an on-board digital computer (BTSC) 1, receiver 2, transmitter 3, antenna 4, antenna beam control unit 5 and indicator 6.
Режим кругового обзора включается по команде "Круговой обзор" из кабины летчика периодически в зависимости от тактической ситуации. По этой команде носитель начинает движение по кругу в горизонтальной плоскости с заданным временем его облета (Т0). Команда "Круговой обзор" поступает на первый вход БЦВМ 1, с первого выхода которой она транслируется на вход блока управления лучом антенны 5. В блоке управления лучом 5 вырабатывается сигнал управления, поступающий с его выхода на первый вход антенны 4. По этому сигналу луч диаграммы направленности антенны радиолокационной станции фиксируется по азимуту (например, в направлении строительной оси носителя). За счет движения носителя по кругу с зафиксированным по азимуту лучом антенны осуществляется круговой обзор пространства радиолокационной станцией в азимутальной плоскости (фиг.2).The all-round visibility mode is activated by the "All-round visibility" command from the cockpit periodically depending on the tactical situation. By this command, the carrier begins to move in a circle in the horizontal plane with a given time of its flight (T 0 ). The command "Circular overview" is fed to the first input of the
Требуемая зона обзора по углу места (в вертикальной плоскости) обеспечивается движением по углу места луча диаграммы направленности Управление движением луча диаграммы направленности антенны по углу места осуществляется следующим образом: команды с первого выхода БЦВМ 1 поступают на вход блока управления лучом 5, в котором вырабатываются сигналы управления, поступающие с его выхода на первый вход антенны 4. Движение луча по углу места начинается в момент начала движения носителя по кругу по команде летчика. Причем в одну сторону, например сверху вниз, луч движется со скоростью, рассчитываемой в БЦВМ 1, исходя из заданной ширины сектора обзора по углу места Фум и времени облета носителем круга То, задаваемыми летчиком на первый вход БЦВМ 1. При достижении луча диаграммы направленности антенны нижней границы сектора обзора по углу места производится мгновенное перемещение луча к верхней границе зоны обзора. Мгновенное (быстрое) перемещение луча на практике может быть реализовано при использовании фазированной антенной решетки, в которой применяется электронное управление лучом. Движение луча по углу места осуществляется в процессе всего полета носителя по кругу. Реально за счет движения носителя в горизонтальной плоскости по кругу и движения луча по углу места с заданной скоростью круговой обзор осуществляется косыми вертикальными полосами (строками) с шагом, который соответствует ширине луча по азимуту θаз (см. фиг.3). При полете носителя по кругу всего образуется n строк обзора, обеспечивающих круговой обзор в зоне 360·Фум кв. град. Таким образом реализуется последовательный круговой обзор участка пространства при различных положениях луча по азимуту и углу места.The required viewing area in elevation (in the vertical plane) is provided by movement along the elevation angle of the beam of the radiation pattern. The motion of the beam of the radiation pattern of the antenna in elevation is as follows: commands from the first output of the
В процессе кругового обзора антенна 4 радиолокационной станции излучает в пространство импульсы сигнала, поступающие на ее второй вход с выхода передатчика 3, по командам, поступающим на его вход с второго выхода БЦВМ 1. При перемещении луча диаграммы направленности антенны с заданной скоростью производится облучение цели в течение времени Тобл. Отраженные от цели сигналы, принимаются антенной 4. За время облучения цели антенна принимает N пачек отраженного сигнала (Тобл=NTпач), которые поступают с ее выхода на вход приемника 2, полоса пропускания которого (Δf) согласована с длительностью пачки Тпач принимаемых сигналов (Δf=1/Тпач). Обработанные сигналы с выхода приемника 2 поступают на второй вход БЦВМ 1, где осуществляется определение координат обнаруженных целей. С третьего выхода БЦВМ 1 координаты обнаруженных целей в виде меток цели выдаются на индикатор 6.In the process of all-round visibility, the antenna 4 of the radar station emits into the space the signal pulses arriving at its second input from the output of the transmitter 3, according to the commands received at its input from the second output of the
Предлагаемый способ позволяет получить круговой обзор радиолокационной станцией без использования вращаемых вне фюзеляжных антенн, значительно ухудшающих летно-технические характеристики носителя (М. Сколник. Справочник по радиолокации, том 3, М., Сов. радио 1979 г., стр.346, 347). Он может быть использован в перспективных разработках истребителей-перехватчиков типа Су-Миг, антенны БРЛС которых будут устанавливаться в носу, как это принято в современных самолетах (Фомин А.В. Су-27. История истребителя. М., РА Интервестник, 1999 стр.212, 216, 217).The proposed method allows to obtain a circular view of the radar station without the use of rotatable outside the fuselage antennas, significantly impairing the flight performance of the carrier (M. Skolnik. Radar Handbook, Volume 3, M., Sov. Radio 1979, p. 346, 347) . It can be used in promising developments of Su-Mig fighter-interceptors, whose radar antennas will be installed in the nose, as is customary in modern aircraft (Fomin A.V. Su-27. History of the fighter. M., RA Intervestnik, 1999 pp. .212, 216, 217).
Установка антенны БРЛС в носу носителя по сравнению с установкой внефюзеляжных антенн обеспечивает носителю хорошие летно-технические характеристики и существенно уменьшает его эффективную площадь рассеивания. Все это позволяет самолету иметь большую маневренность и меньшую заметность для РЛС противника и, как следствие, снижает вероятность поражения его ракетами противника. Кроме того, полет самолета по кругу затруднит его обнаружение и сопровождение БРЛС противника. Предлагаемый способ без существенных затрат обеспечит режим кругового обзора БРЛС истребителей типа Су-Миг, а также вертолетов, что значительно расширит их тактико-технические характеристики. В частности, истребитель-перехватчик без помощи наземных систем наведения может осуществлять перехват целей, летящих с любого направления.The installation of the radar antenna in the nose of the carrier compared to the installation of the fuselage antennas provides the carrier with good flight performance and significantly reduces its effective dispersion area. All this allows the aircraft to have greater maneuverability and less noticeability for the enemy radar and, as a result, reduces the likelihood of being hit by enemy missiles. In addition, the flight of the aircraft in a circle will make it difficult to detect and track enemy radar. The proposed method without significant costs will provide an all-round radar view of Su-Mig fighters, as well as helicopters, which will significantly expand their tactical and technical characteristics. In particular, an interceptor fighter without the aid of ground guidance systems can intercept targets flying from any direction.
Предлагаемый способ можно также применить для обеспечения кругового обзора пространства пассивными локационными станциями, установленными на борту носителя.The proposed method can also be used to provide a circular view of the space with passive location stations installed on board the carrier.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007131594/09A RU2339970C1 (en) | 2007-08-20 | 2007-08-20 | Method of scanning space using radar unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007131594/09A RU2339970C1 (en) | 2007-08-20 | 2007-08-20 | Method of scanning space using radar unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2339970C1 true RU2339970C1 (en) | 2008-11-27 |
Family
ID=40193303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007131594/09A RU2339970C1 (en) | 2007-08-20 | 2007-08-20 | Method of scanning space using radar unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2339970C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2611434C1 (en) * | 2016-04-26 | 2017-02-22 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" | Method of space radar scanning |
-
2007
- 2007-08-20 RU RU2007131594/09A patent/RU2339970C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2611434C1 (en) * | 2016-04-26 | 2017-02-22 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" | Method of space radar scanning |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11506775B2 (en) | Mechanically assisted phased array for extended scan limits | |
CN108398677B (en) | Three-coordinate continuous wave one-dimensional phase scanning unmanned aerial vehicle low-altitude target detection system | |
US9151828B2 (en) | Systems and methods for near field target simulation | |
US9116244B1 (en) | System for and method of weather phenomenon detection using multiple beams | |
EP3579017B1 (en) | System and method to reflect radar using aircraft | |
WO2019091867A1 (en) | Radar based system and method for detection of an object and generation of plots holding radial velocity data, and system for detection and classification of unmanned aerial vehicles, uavs | |
CN106980109B (en) | Multi-subarray low-altitude radar | |
JP2003533705A (en) | Radar equipment for self defense | |
US5757310A (en) | Tactical ballistic missle early warning radar and defence system | |
US6630902B1 (en) | Shipboard point defense system and elements therefor | |
US6561074B1 (en) | Shipboard point defense system and elements therefor | |
RU2339970C1 (en) | Method of scanning space using radar unit | |
US6674390B1 (en) | Shipboard point defense system and elements therefor | |
US20200271752A1 (en) | System and methodologies for air surveillance and weather measurement | |
US12104881B2 (en) | Countermeasure system having a confirmation device and method thereof | |
US20150287224A1 (en) | Virtual tracer methods and systems | |
RU2586819C1 (en) | Method of striking target producing coherent interference with missiles fitted with active radar seekers | |
CA3197560A1 (en) | Zenithal reactive jammer | |
US3281840A (en) | Means for improving the detection capabilities of an mti radar | |
Zhang et al. | Theory to Countermeasures Against New Radars | |
Zhang et al. | The Development of Radar and Radar Countermeasure | |
RU2771865C1 (en) | Method and device for multifactor protection of objects from miniature unmanned aerial vehicles | |
CN110048232B (en) | Device and method for restraining direct wave of GNSS passive detection | |
Van Rossum et al. | SMRF architecture concepts | |
RU2261457C2 (en) | Method for protection of radar against anti-radar missiles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160821 |