RU2389038C2 - Monopulse radar with automatic calibration - Google Patents

Monopulse radar with automatic calibration Download PDF

Info

Publication number
RU2389038C2
RU2389038C2 RU2008122871/09A RU2008122871A RU2389038C2 RU 2389038 C2 RU2389038 C2 RU 2389038C2 RU 2008122871/09 A RU2008122871/09 A RU 2008122871/09A RU 2008122871 A RU2008122871 A RU 2008122871A RU 2389038 C2 RU2389038 C2 RU 2389038C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radar
signals
monopulse
signal
channel
Prior art date
Application number
RU2008122871/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008122871A (en
Inventor
Виктор Валентинович Сигитов (RU)
Виктор Валентинович Сигитов
Александр Викторович Хомяков (RU)
Александр Викторович Хомяков
Сергей Алексеевич Курбатский (RU)
Сергей Алексеевич Курбатский
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро аппаратостроения"
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 Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро аппаратостроения" filed Critical Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро аппаратостроения"
Priority to RU2008122871/09A priority Critical patent/RU2389038C2/en
Publication of RU2008122871A publication Critical patent/RU2008122871A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2389038C2 publication Critical patent/RU2389038C2/en

Links

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention can be used in monopulse radar for tracking targets and rockets. The radar includes a transceiving phased antenna array, monopulse feed, three-channel reception device, three analogue-to-digital converters, transmission device, signal generator and computer connected to each other in a defined way. The radar also includes an emitter whose input is connected to the signal generator, and the output to the monopulse feed. The output of the computer is the output of the monopulse radar. Specific implementation of the emitter is given in supplementary items.
EFFECT: monopulse radar increases stability of position finding sensitivity by calibrating amplification coefficients and phase characteristics of its reception channels.
5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано в моноимпульсных радиолокационных станциях (РЛС) сопровождения целей и ракет.The invention relates to the field of radar technology and can be used in monopulse radar stations (radar) tracking targets and missiles.

Известна РЛС моноимпульсной амплитудной суммарно-разностной системы с цифровой обработкой сигналов, состоящая из приемной фазированной антенной решетки (ФАР), передающей ФАР, схемы формирования суммарного и разностного канала, передающего устройства, генератора сигналов, трех смесителей и усилителя промежуточной частоты (УПЧ), трех устройств синхронного детектирования и аналого-цифрового преобразования, трех устройств прямого быстрого преобразования Фурье (БПФ), трех устройств перемножения спектров, трех устройств обратного БПФ, двух блоков нормировки, блока обнаружения, двух блоков измерения угловой координаты, блока измерения дальности и радиальной скорости, ЭВМ обработки информации, устройства управления, устройства хранения спектров опорных сигналов (Леонов А.И., Фомичев К.И. Моноимпульсная радиолокация. - 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Радио и связь, 1984, с.82-84, рис.4.15).Known radar monopulse amplitude total difference system with digital signal processing, consisting of a receiving phased array antenna (PAR) transmitting the PAR, the formation of the total and difference channel, transmitting device, signal generator, three mixers and an intermediate frequency amplifier (IFA), three synchronous detection and analog-to-digital conversion devices, three direct fast Fourier transform (FFT) devices, three spectral multiplication devices, three inverse FFT devices, two normalization units, a detection unit, two units for measuring the angular coordinate, a unit for measuring range and radial speed, an information processing computer, a control device, a device for storing the spectra of reference signals (Leonov A.I., Fomichev K.I. Monopulse radar. - 2nd ed., revised And add. - M.: Radio and communications, 1984, p. 82-84, Fig. 4.15).

Недостатком данной РЛС является то, что возможные изменения коэффициентов усиления и фазовых характеристик приемных устройств разностных каналов, состоящих из смесителей и УПЧ, при перестройке рабочей частоты РЛС, а также из-за температурной и временной нестабильности приводят к изменению пеленгационной чувствительности РЛС, что приводит к увеличению ошибок измерения угловых координат цели и даже к срыву сопровождения целей при изменении знака пеленгационной характеристики (Леонов А.И., Фомичев К.И. Моноимпульсная радиолокация. - 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Радио и связь, 1984, с.172-180).The disadvantage of this radar is that possible changes in the gain and phase characteristics of the receiving devices of the differential channels, consisting of mixers and IF, during the tuning of the working frequency of the radar, as well as due to temperature and time instability, lead to a change in direction finding sensitivity of the radar, which leads to the increase in errors in measuring the angular coordinates of the target and even to the failure of tracking targets when changing the sign of the direction-finding characteristic (Leonov A.I., Fomichev K.I. Monopulse radar. - 2 of D., revised. And add. - M .: Radio and communications, 1984, p.172-180).

Известен моноимпульсный радиолокатор, содержащий генератор контрольных сигналов в виде вынесенного контрольного ответчика, узла автоматической подстройки фазы (АПФ), компенсирующего с помощью управляемых фазовращателей фазовую ошибку в сквозных трактах высокой и промежуточной частоты, которая обнаруживается путем сравнения измеренного угла контрольного датчика с его известным истинным значением (Патент РФ № 2183329, МПК G01S 13/44, 7/40; H01Q 3/00, 2000).A monopulse radar is known that contains a control signal generator in the form of a remote control transponder, an automatic phase adjustment unit (ACE) that compensates for the phase error in the through paths of high and intermediate frequencies with the help of controlled phase shifters, which is detected by comparing the measured angle of the control sensor with its known true value (RF patent No. 2183329, IPC G01S 13/44, 7/40; H01Q 3/00, 2000).

Недостатками данного решения являются трудность использования вынесенного контрольного ответчика в РЛС, расположенных на мобильных носителях, невозможность оперативной перестройки частоты контрольного ответчика при перестройке рабочей частоты радиолокатора, отсутствие калибровки коэффициентов усиления приемных каналов, усложнение конструкции и возможное уменьшение чувствительности приемных каналов, связанное с введением дополнительных фазовращателей.The disadvantages of this solution are the difficulty of using the remote control transponder in radars located on mobile carriers, the impossibility of promptly tuning the frequency of the monitoring transponder when tuning the operating frequency of the radar, the lack of calibration of the gain of the receiving channels, the complexity of the design and the possible decrease in the sensitivity of the receiving channels due to the introduction of additional phase shifters .

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является моноимпульсная трехканальная суммарно-разностная радиолокационная станция, содержащая моноимпульсную антенну с приводом, блок управления антенной по углу места и азимуту, ВЧ-тракт суммарно-разностной обработки, три смесителя первой группы смесителей, циркулятор, передатчик, задающий генератор частоты, усилители. Дополнительно в РЛС введены (с целью обеспечения стабильности сигнала ошибки по углу при фиксированном положении антенны и неизвестной частоте входного сигнала и обеспечения когерентной обработки входных сигналов с изменяющейся частотой) ответвитель, соединенный с выходом усилителя суммарного канала, вторая группа из трех смесителей, трех усилителей, формирователь внутреннего гетеродинного сигнала, три усилителя-преобразователя, три фильтра, аналого-цифровые преобразователи, вычислитель (Патент РФ № 2296347, МПК G01S 13/44, 2005).The closest in technical essence to the claimed object is a single-pulse three-channel sum-difference radar station containing a single-pulse antenna with a drive, an antenna control unit in elevation and azimuth, an RF-path of total-difference processing, three mixers of the first group of mixers, a circulator, a transmitter, master frequency generator, amplifiers. Additionally, a radar coupler (in order to ensure the stability of the error signal in angle at a fixed position of the antenna and the unknown frequency of the input signal and to ensure coherent processing of the input signals with a varying frequency) coupler connected to the output of the amplifier of the total channel, the second group of three mixers, three amplifiers, shaper of the internal heterodyne signal, three amplifier-converters, three filters, analog-to-digital converters, calculator (RF Patent No. 2296347, IPC G01S 13/44, 2005).

Однако это техническое решение имеет те же недостатки, что и первое приведенное устройство, а именно: возможные изменения коэффициентов усиления и фазовых характеристик приемных устройств разностных каналов, состоящих из смесителей и УПЧ, при перестройке рабочей частоты, а также из-за температурной и временной нестабильности элементов приводят к изменению пеленгационной чувствительности РЛС, что приводит к увеличению ошибок измерения угловых координат цели вплоть до срыва сопровождения.However, this technical solution has the same drawbacks as the first device shown, namely: possible changes in the gain and phase characteristics of the receiving devices of the differential channels, consisting of mixers and IF, during the tuning of the operating frequency, as well as due to temperature and time instability elements lead to a change in direction-finding sensitivity of the radar, which leads to an increase in errors in measuring the angular coordinates of the target until the tracking is disrupted.

Таким образом, задачей изобретения является повышение точности определения угловых координат за счет обеспечения стабильности пеленгационной чувствительности РЛС при изменении рабочей частоты и нестабильности коэффициентов передачи и фазовых характеристик приемных каналов при одновременном упрощении приемной системы.Thus, the object of the invention is to increase the accuracy of determining the angular coordinates by ensuring the stability of the radar direction-finding sensitivity when changing the operating frequency and instability of the transmission coefficients and phase characteristics of the receiving channels while simplifying the receiving system.

Техническим результатом заявляемой РЛС является повышение стабильности пеленгационной чувствительности путем калибровки коэффициентов усиления и фазовых характеристик ее приемных каналов.The technical result of the claimed radar is to increase the stability of direction-finding sensitivity by calibrating the gain and phase characteristics of its receiving channels.

Поставленная задача достигается тем, что в известную РЛС, содержащую приемопередающую фазированную антенную решетку, моноимпульсный облучатель, трехканальное приемное устройство, аналого-цифровые преобразователи, передающее устройство, генератор сигналов и вычислитель, дополнительно введен излучатель, вход которого соединен с генератором сигналов, а выход - с моноимпульсным облучателем, причем выход вычислителя является выходом моноимпульсной радиолокационной станции.The task is achieved by the fact that in the known radar containing a transceiver phased antenna array, a single-pulse irradiator, a three-channel receiving device, analog-to-digital converters, a transmitting device, a signal generator and a computer, an emitter is additionally introduced, the input of which is connected to the signal generator, and the output is with a monopulse irradiator, the output of the computer being the output of a monopulse radar.

Излучатель выполнен в виде диэлектрической антенны.The emitter is made in the form of a dielectric antenna.

Излучатель выполнен в виде рупорной антенны.The emitter is made in the form of a horn antenna.

Заявляемая РЛС обладает совокупностью существенных признаков, не известных из уровня техники для изделий подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения.The inventive radar has a combination of essential features not known from the prior art for products of this purpose, which allows us to conclude that the criterion of "novelty" for the invention.

Заявляемая РЛС, по мнению заявителя и авторов, соответствует критерию «изобретательский уровень», т.к. для специалистов он явным образом не следует из уровня техники, т.е. не известен из доступных источников научной, технической и патентной информации на дату подачи заявки.The inventive radar, according to the applicant and the authors, meets the criterion of "inventive step", because for specialists, it does not explicitly follow from the prior art, i.e. not known from available sources of scientific, technical and patent information at the filing date.

Сущность изобретения поясняется с помощью структурной схемы.The invention is illustrated using a structural diagram.

РЛС содержит приемопередающую фазированную антенную решетку 1, моноимпульсный облучатель 2, трехканальное приемное устройство 3, аналого-цифровые преобразователи 4, передающее устройство 5, генератор 6 сигналов, вычислитель 7. В РЛС дополнительно введен излучатель 8, вход которого соединен с генератором 6 сигналов, а выход - с моноимпульсным облучателем 2.The radar contains a phased array transceiver 1, monopulse irradiator 2, three-channel receiving device 3, analog-to-digital converters 4, transmitting device 5, signal generator 6, calculator 7. An emitter 8 is additionally introduced into the radar, the input of which is connected to the signal generator 6, and output - with monopulse irradiator 2.

При настройке РЛС коэффициенты передачи и фазовые характеристики разностных и суммарного каналов корректируются в цифровом виде в вычислителе 7 путем умножения сигналов разностных каналов на комплексные корректирующие коэффициенты, которые выбираются такими, чтобы обеспечить оптимальную пеленгационную чувствительность и максимальную точность определения угловых координат цели. Комплексные корректирующие коэффициенты запоминаются в вычислителе 7. После этого включается «Пилот-сигнал», измеряются амплитуды сигналов на выходе суммарного и разностных каналов и фазовые сдвиги между сигналами на выходе суммарного и разностных каналов и запоминаются в вычислителе 7. «Пилот-сигнал» представляет собой СВЧ-сигнал с частотой, находящейся в полосе приемного устройства 3 РЛС. В дальнейшем при работе РЛС при проведении автоматической калибровки включается «Пилот-сигнал» и производится измерение амплитуды сигналов и фазовых сдвигов между сигналами на выходе суммарного и разностных каналов после умножения на комплексные корректирующие коэффициенты. В случае отклонения измеренных значений от занесенных в вычислитель 7 производится коррекция комплексных корректирующих коэффициентов в вычислителе 7 так, чтобы свести отклонения к минимуму. Также «Пилот-сигнал» может использоваться для автоматического контроля исправности моноимпульсного облучателя 2, приемного устройства 3, генератора сигналов 6 и вычислителя 7.When setting up the radar, the transmission coefficients and phase characteristics of the difference and total channels are digitally adjusted in the calculator 7 by multiplying the signals of the difference channels by complex correction coefficients, which are selected so as to provide optimal direction-finding sensitivity and maximum accuracy in determining the angular coordinates of the target. The complex correction factors are stored in the calculator 7. After that, the “Pilot signal” is turned on, the amplitudes of the signals at the output of the sum and difference channels and the phase shifts between the signals at the output of the sum and difference channels are measured and stored in the calculator 7. “Pilot signal” is A microwave signal with a frequency located in the band of the radar receiver 3. Further, when the radar is operated during automatic calibration, the “Pilot signal” is turned on and the amplitude of the signals and phase shifts between the signals at the output of the total and difference channels are measured after multiplication by complex correction factors. If the measured values deviate from those entered in the calculator 7, the correction of the complex correction factors in the calculator 7 is performed so as to minimize deviations. Also, the “Pilot-signal” can be used to automatically monitor the health of the single-pulse feed 2, the receiving device 3, the signal generator 6 and the calculator 7.

Конструктивно излучатель 8 расположен в месте, обеспечивающем попадание «Пилот-сигнала» в моноимпульсный облучатель 2 таким образом, чтобы обеспечить примерное равенство мощности сигналов суммарного и разностных каналов на его выходах.Structurally, the emitter 8 is located in a place that ensures the penetration of the “Pilot signal” into the monopulse irradiator 2 in such a way as to provide an approximate equality of the power of the signals of the total and difference channels at its outputs.

Излучатель может быть выполнен, например, в виде диэлектрической антенны или в виде рупорной антенны.The emitter can be made, for example, in the form of a dielectric antenna or in the form of a horn antenna.

Моноимпульсная РЛС с автоматической калибровкой работает следующим образом.Monopulse radar with automatic calibration operates as follows.

При включении РЛС, а также периодически во время работы проводится автоматическая калибровка. Генератор 6 формирует «Пилот-сигнал», который поступает через излучатель 8 на вход моноимпульсного облучателя 2, в котором формируются сигналы трех приемных каналов: суммарного Fcyм, разностного по углу места Fум, разностного по азимуту Faз, которые поступают на трехканальное приемное устройство 3. На трехканальное приемное устройство 3 также поступает с выхода генератора 6 сигнал гетеродина Fгет. В приемном устройстве 3 сигналы суммарного и разностного каналов усиливаются, преобразуются по частоте и фильтруются.When you turn on the radar, as well as periodically during operation, an automatic calibration is performed. Generator 6 generates a “Pilot signal”, which enters through the emitter 8 to the input of a monopulse irradiator 2, in which the signals of three receiving channels are formed: total Fcym, difference in elevation angle Fum, and difference in azimuth Faз, which arrive at the three-channel receiver 3. The three-channel receiving device 3 also receives from the output of the generator 6 a local oscillator signal Fget. In the receiving device 3, the signals of the total and difference channels are amplified, converted in frequency and filtered.

С выходов приемного устройства сигналы суммарного и разностных каналов поступают на АЦП 4, где преобразуются в цифровую форму и передаются в вычислитель 7.From the outputs of the receiving device, the signals of the total and difference channels are fed to the ADC 4, where they are converted to digital form and transmitted to the calculator 7.

В вычислителе 7 производятся согласованная фильтрация и когерентное накопление сигналов в суммарном и разностных каналах, в результате чего формируются комплексные сигналы суммарного канала Хсум, канала азимутам и канала угла места Хум.In the calculator 7, a coordinated filtering and coherent accumulation of signals in the total and difference channels are performed, as a result of which complex signals of the total channel Xsum, the azimuth channel and the elevation channel channel Hum are formed.

Далее эти сигналы умножаются на комплексные корректирующие коэффициенты суммарного канала Ксум, каналов азимута Каз и угла места Кум, которые вычисляются заранее при настройке РЛС и хранятся в памяти вычислителя 7, в результате чего производится компенсация изменения коэффициентов усиления и фазовых характеристик суммарного и разностных каналов азимута и угла места приемного устройства 3. Полученные после умножения на корректирующие коэффициенты сигналы Х/сум, Х/аз, Х/ум сравниваются по амплитуде с образцовыми значениями Х//сум, Х//аз, Х//ум, измеренными при настройке РЛС и хранящимися в памяти вычислителя 7. Также производится сравнение фазовых сдвигов между измеренными сигналами Х/сум и Х/аз, X/сум и Х/ум с фазовыми сдвигами между хранящимися в памяти сигналами Х//сум и Х//аз, Х//сум и Х//ум. В случае отклонения измеренных значений от хранящихся в памяти, производится вычисление новых значений корректирующих коэффициентов Ксум, Каз, Кум таких, чтобы свести разницу между амплитудой и фазовыми сдвигами сигналов Х/сум, Х/аз, Х/ум и сигналов Х//сум, X//аз, X//ум к минимуму. Новые значения корректирующих коэффициентов Ксум, Каз, Кум перезаписываются в память вычислителя и используются при дальнейшей работе РЛС. Калибровка производится для каждого значения несущей частоты РЛС.Further, these signals are multiplied by the complex correction factors of the total channel Ksum, azimuth channels Kaz and elevation angle Kum, which are calculated in advance when the radar is configured and stored in the memory of the calculator 7, which compensates for changes in the gain and phase characteristics of the total and difference channels of the azimuth and elevation angle of the receiving device 3. The signals X / sum, X / az, X / mind received after multiplying by the correcting coefficients are compared in amplitude with the standard values X // sum, X // Az, X // mind when setting the measured radar and stored in the memory of the calculator 7. Also, a comparison between the measured phase shifts of signals X / X sum and / Az, X / X sum and / mind with phase shifts between the signals stored in the memory X // sum and X // az, X // sum and X // mind. In case of deviation of the measured values from those stored in the memory, the calculation of the new values of the correction coefficients Ksum, Kaz, Kum is performed to reduce the difference between the amplitude and phase shifts of the signals X / sum, X / az, X / um and signals X // sum, X // az, X // mind to a minimum. The new values of the correction coefficients Ksum, Kaz, Kum are overwritten in the memory of the computer and are used for further operation of the radar. Calibration is performed for each value of the carrier frequency of the radar.

В режиме пеленгации цели генератор 6 формирует сигнал с частотой Fпep, который подается в передающее устройство 5, где усиливается и подается на вход передающего канала моноимпульсного облучателя 2. С выхода моноимпульсного облучателя 2 зондирующий сигнал с частотой Fпep поступает на приемопередающую фазированную антенную решетку 1, формирующую диаграмму направленности антенны в заданном направлении пространства, и излучается в направлении цели. Сигнал управления положением диаграммы направленности поступает из вычислителя 7.In the direction finding mode of the target, the generator 6 generates a signal with a frequency Fep, which is fed to a transmitting device 5, where it is amplified and fed to the input of the transmitting channel of the monopulse irradiator 2. From the output of the monopulse irradiator 2, a probing signal with a frequency of Fepep is fed to a transceiver phased antenna array 1, forming antenna pattern in a given direction of space, and is radiated in the direction of the target. The signal for controlling the position of the radiation pattern comes from the calculator 7.

Отраженный от цели сигнал поступает через приемопередающую фазированную антенную решетку 1 в моноимпульсный облучатель 2, в котором формируются сигналы трех приемных каналов: суммарного Fcyм, разностного по углу места Fyм, разностного по азимуту Faз, которые поступают на трехканальное приемное устройство 3. На трехканальное приемное устройство 3 также поступает с выхода генератора 6 сигнал гетеродина Fгет. В приемном устройстве 3 сигналы суммарного и разностного каналов усиливаются, преобразуются по частоте и фильтруются.The signal reflected from the target enters through a phased-array transceiver antenna 1 into a monopulse irradiator 2, in which the signals of three receiving channels are formed: total Fcym, difference in elevation angle Fym, difference in azimuth Faz, which are fed to a three-channel receiver 3. To a three-channel receiver 3 also receives from the output of the generator 6 a local oscillator signal Fget. In the receiving device 3, the signals of the total and difference channels are amplified, converted in frequency and filtered.

С выходов приемного устройства сигналы суммарного и разностных каналов поступают на АЦП 4, где преобразуются в цифровую форму и передаются в вычислитель 7.From the outputs of the receiving device, the signals of the total and difference channels are fed to the ADC 4, where they are converted to digital form and transmitted to the calculator 7.

В вычислителе 7 производится согласованная фильтрация и когерентное накопление сигналов в суммарном и разностных каналах, в результате чего формируются комплексные сигналы суммарного канала Хсум, канала азимута Хаз и канала угла места Хум.In the calculator 7, a coordinated filtering and coherent accumulation of signals in the sum and difference channels are performed, as a result of which complex signals of the sum channel Hsum, the azimuth channel Haz and the elevation channel Hum are generated.

Далее эти сигналы умножаются на комплексные корректирующие коэффициенты суммарного канала Ксум, каналов азимута Каз и угла места Кум, которые вычисляются заранее при автоматической калибровке РЛС и хранятся в памяти вычислителя 7, в результате чего производится компенсация изменения коэффициентов усиления и фазовых характеристик суммарного и разностных каналов азимута и угла места приемного устройства 3.Further, these signals are multiplied by complex correction coefficients of the total channel Ksum, azimuth channels Kaz and elevation angle Kum, which are calculated in advance with automatic radar calibration and stored in the memory of the calculator 7, as a result of which compensation of changes in the gain and phase characteristics of the total and difference channels of azimuth is compensated and elevation angle of the receiving device 3.

Полученные после умножения на корректирующие коэффициенты сигналы Х/сум, Х/аз, Х/ум используются для вычисления угловых координат цели по формулам:Received after multiplying by the correcting coefficients, the signals X / sum, X / az, X / mind are used to calculate the angular coordinates of the target using the formulas:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

где kаз - пеленгационная чувствительность по азимуту;where k az - direction finding sensitivity in azimuth;

kум - пеленгационная чувствительность по углу места;k mind - direction-finding sensitivity by elevation;

Re(X/aз) - действительная часть сигнала Х/аз;Re (X / az) - the real part of the signal X / az;

Re(X/cyм) - действительная часть сигнала X/сум;Re (X / cym) - the real part of the signal X / sum;

Rе(Х/ум) - действительная часть сигналах Х/умRe (X / um) - the real part of the signals X / um

Im(Х/аз) - мнимая часть сигнала Х/аз;Im (X / az) - the imaginary part of the signal X / az;

Im{Х/сум) - мнимая часть сигнала Х/сум;Im (X / sum) - the imaginary part of the signal X / sum;

Im(Х/ум) - мнимая часть сигнала X/умIm (X / mind) - the imaginary part of the signal X / mind

Вычисленные угловые координаты цели

Figure 00000003
и
Figure 00000004
поступают на выход РЛС, а также используются в вычислителе 7 для расчета сигналов управления, поступающих на фазированную антенную решетку 1 для управления положением диаграммы направленности антенны при сопровождении цели.Calculated target angular coordinates
Figure 00000003
and
Figure 00000004
arrive at the radar output, and are also used in the calculator 7 to calculate the control signals supplied to the phased array 1 to control the position of the antenna pattern when tracking the target.

На предприятии-заявителе разработана конструкторская документация заявляемой моноимпульсной РЛС с автоматической калибровкой, изготовлен макетный образец, испытания которого подтвердили преимущества по сравнению с известными устройствами, в том числе с прототипом, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для изобретения.At the applicant enterprise, the design documentation of the inventive monopulse radar with automatic calibration was developed, a prototype was made, the tests of which confirmed the advantages compared with known devices, including the prototype, which allows us to conclude that the criterion of "industrial applicability" for the invention is met.

Claims (5)

1. Моноимпульсная радиолокационная станция (РЛС) с автоматической калибровкой, содержащая приемопередающую фазированную антенную решетку, моноимпульсный облучатель, трехканальное приемное устройство, аналого-цифровые преобразователи, передающее устройство, генератор сигналов и вычислитель, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введен излучатель, вход которого соединен с генератором сигналов, при этом генератор сигналов формирует «пилот-сигнал», представляющий собой сверхвысокочастотный сигнал с частотой, находящейся в полосе трехканального приемного устройства РЛС, который через излучатель поступает на вход моноимпульсного облучателя, в котором формируются сигналы для трех приемных каналов - суммарного, разностного по углу места и разностного по азимуту, которые поступают на трехканальное приемное устройство, на которое также поступает сигнал гетеродина с выхода генератора сигналов, с выходов трехканального приемного устройства сигналы суммарного и разностных каналов поступают в аналого-цифровые преобразователи и передаются в вычислитель, предназначенный для формирования комплексных сигналов суммарного канала, канала азимута и канала угла места с обеспечением компенсации изменения коэффициентов усиления и фазовых характеристик сигналов суммарного и разностных каналов азимута и угла места трехканального приемного устройства путем умножения их на комплексные корректирующие коэффициенты, запомненные в вычислителе, при этом, в случае отклонения измеренных значений характеристик сигналов от хранящихся в памяти, в вычислителе производится вычисление новых значений корректирующих коэффициентов до получения минимальной разницы между амплитудами и фазовыми сдвигами измеренных сигналов и сигналов, хранящихся в памяти, кроме того, генератор сигналов формирует сигнал с частотой передатчика, который подается в передатчик и на вход передающего канала моноимпульсного облучателя, с выхода которого зондирующий сигнал с частотой передатчика поступает на приемопередающую фазированную антенную решетку, формирующую диаграмму направленности в заданном направлении пространства, и излучается в направлении цели, сигнал управления положением диаграммы направленности поступает из вычислителя, при этом автоматическая калибровка производится для каждого значения несущей частоты при включении РЛС.1. Monopulse radar station (radar) with automatic calibration, containing a phased array transponder antenna, monopulse irradiator, three-channel receiving device, analog-to-digital converters, transmitting device, signal generator and calculator, characterized in that an emitter is additionally introduced into it, the input of which connected to a signal generator, while the signal generator generates a "pilot signal", which is a microwave signal with a frequency in the band t a radar receiver, which through the emitter enters the input of a monopulse irradiator, in which the signals for three receiving channels are formed - the sum, difference in elevation and difference in azimuth, which are fed to the three-channel receiver, which also receives the local oscillator signal from the output of the generator signals from the outputs of a three-channel receiving device, the signals of the sum and difference channels are fed to analog-to-digital converters and transmitted to the computer, designed for the formation of complex signals of the total channel, the azimuth channel and the elevation channel with compensation for changes in the gain and phase characteristics of the signals of the total and difference azimuth channels and elevation of the three-channel receiver by multiplying them by the complex correction factors stored in the calculator, while in case of deviation of the measured values of the characteristics of the signals from those stored in the memory, the calculator calculates new values of the correcting coefficients factors until the minimum difference between the amplitudes and phase shifts of the measured signals and signals stored in the memory is obtained, in addition, the signal generator generates a signal with a transmitter frequency, which is fed to the transmitter and to the input of the transmitting channel of a single-pulse irradiator, from the output of which a probing signal with a transmitter frequency arrives at a phased array transceiver, forming a radiation pattern in a given direction of space, and is radiated in the direction of the target, the control signal Ia position of the radiation pattern comes from a calculator, with automatic calibration is performed for each value of the carrier frequency at the radar is turned on. 2. Моноимпульсная радиолокационная станция с автоматической калибровкой по п.1, отличающаяся тем, что излучатель выполнен в виде диэлектрической антенны.2. Monopulse radar station with automatic calibration according to claim 1, characterized in that the emitter is made in the form of a dielectric antenna. 3. Моноимпульсная радиолокационная станция с автоматической калибровкой по п.1, отличающаяся тем, что излучатель выполнен в виде рупорной антенны.3. Monopulse radar station with automatic calibration according to claim 1, characterized in that the emitter is made in the form of a horn antenna. 4. Моноимпульсная радиолокационная станция с автоматической калибровкой по п.1, отличающаяся тем, что «пилот-сигнал» используется также для автоматического контроля генератора сигналов и вычислителя.4. Monopulse radar station with automatic calibration according to claim 1, characterized in that the "pilot signal" is also used for automatic control of the signal generator and computer. 5. Моноимпульсная радиолокационная станция с автоматической калибровкой по п.1, отличающаяся тем, что автоматическая калибровка производится периодически во время работы РЛС. 5. Monopulse radar station with automatic calibration according to claim 1, characterized in that the automatic calibration is carried out periodically during operation of the radar.
RU2008122871/09A 2008-06-06 2008-06-06 Monopulse radar with automatic calibration RU2389038C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008122871/09A RU2389038C2 (en) 2008-06-06 2008-06-06 Monopulse radar with automatic calibration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008122871/09A RU2389038C2 (en) 2008-06-06 2008-06-06 Monopulse radar with automatic calibration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008122871A RU2008122871A (en) 2009-12-20
RU2389038C2 true RU2389038C2 (en) 2010-05-10

Family

ID=41625303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008122871/09A RU2389038C2 (en) 2008-06-06 2008-06-06 Monopulse radar with automatic calibration

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2389038C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2631118C1 (en) * 2016-10-24 2017-09-19 Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" Method of determining azimuth of object with help of interpolated direction-finding characteristics
RU2632477C1 (en) * 2016-05-25 2017-10-05 Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения Monopulse radar location station with automatic calibration
RU2768017C1 (en) * 2020-12-29 2022-03-23 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Method for calibrating ultra-wideband positioning systems
RU2793137C1 (en) * 2022-02-18 2023-03-29 Акционерное общество "Северный пресс" Radar monopulse amplitude sum-difference system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2632477C1 (en) * 2016-05-25 2017-10-05 Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения Monopulse radar location station with automatic calibration
RU2631118C1 (en) * 2016-10-24 2017-09-19 Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" Method of determining azimuth of object with help of interpolated direction-finding characteristics
RU2768017C1 (en) * 2020-12-29 2022-03-23 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Method for calibrating ultra-wideband positioning systems
RU2793137C1 (en) * 2022-02-18 2023-03-29 Акционерное общество "Северный пресс" Radar monopulse amplitude sum-difference system

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008122871A (en) 2009-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9618616B2 (en) Radar apparatus
US4488155A (en) Method and apparatus for self-calibration and phasing of array antenna
US20210391650A1 (en) Integrated multi-channel rf circuit with phase sensing
US7522096B2 (en) Method for phase calibrating antennas in a radar system
US10809366B2 (en) Multimodal radar system
US20170299711A1 (en) Radar device and position-determination method
CN111273278A (en) Four-channel millimeter wave digital sum-difference monopulse precision tracking system
JP2017158086A (en) Active phased array transmitter, active phased array receiver and active phased-array transmitter-receiver
CN110988862A (en) Sensing method and system based on ultra-close distance millimeter wave radar
US20190129004A1 (en) Radar sensor with digital signal processing unit
RU2349926C1 (en) Digital active jammer
US10379216B2 (en) Positioning system
CN114002673A (en) Satellite-borne passive SAR non-cooperative signal sensing system and multi-dimensional parameter estimation method
RU2389038C2 (en) Monopulse radar with automatic calibration
JP2016138787A (en) Passive radar device
RU2679597C1 (en) Pulse-doppler airborne radar station operating method during detecting of air target - carrier of radio intelligence and active interference stations
RU2402034C1 (en) Radar technique for determining angular position of target and device for realising said method
Comberiate et al. Distributed transmit beamforming on mobile platforms using high-accuracy microwave wireless positioning
RU2416807C2 (en) Method for radar measurement of velocity and coordinates of objects and system for implementing said method
RU2631422C1 (en) Correlation-phase direction-finder
RU2510685C2 (en) Synthetic-aperture and quasicontinuous radiation radar station
RU2594345C1 (en) Method of increasing range of operation and increasing accuracy of measuring distance of radio frequency identification and positioning system
RU2324198C1 (en) Apparatus for object movement characteristics detection equipped with noise active interference protection
Deshmukh et al. Design and Development of RADAR for detection of Drones and UAVs
RU2632477C1 (en) Monopulse radar location station with automatic calibration