RU2402036C2 - Radar target simulator - Google Patents
Radar target simulator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2402036C2 RU2402036C2 RU2008145536/09A RU2008145536A RU2402036C2 RU 2402036 C2 RU2402036 C2 RU 2402036C2 RU 2008145536/09 A RU2008145536/09 A RU 2008145536/09A RU 2008145536 A RU2008145536 A RU 2008145536A RU 2402036 C2 RU2402036 C2 RU 2402036C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- signal
- control
- controlled
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для исследования процессов обнаружения и сопровождения флюктуирующих целей при взаимном перемещении целей и радиолокатора.The invention relates to radar and can be used to study the processes of detection and tracking of fluctuating targets in the mutual movement of targets and radar.
Известен имитатор радиолокационной цели, содержащий последовательно включенные формирователь зондирующего сигнала (ФЗС), управляемый аттенюатор и излучатель, а также устройство управления, выходы которого соединены с управляющими входами формирователя зондирующего сигнала и управляемого аттенюатора [см. книгу Г.Н.Тверского и др. Имитаторы эхо-сигналов судовых радиолокационных станций. - Изд. "Судостроение". - Ленинград. - 1973, с.185-187]. Признаками этого аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого имитатора, являются все перечисленные элементы аналога. Этот аналог обеспечивает формирование на реальной сверхвысокой частоте сигнала, воспроизводящего амплитудные флюктуации эффективной площади рассеяния (ЭПР) надводного корабля, и излучение этого сигнала в направлении исследуемого радиолокатора. В результате, на входе последнего имеет место сигнал, совпадающий по структуре и уровню с реальным отраженным от корабля сигналом.A known simulator of a radar target, containing serially connected probing signal shaper (FZS), controlled attenuator and emitter, as well as a control device, the outputs of which are connected to the control inputs of the shaper of the sounding signal and controlled attenuator [see a book by G.N. Tversky et al. Simulators of echo signals from ship radar stations. - Ed. "Shipbuilding". - Leningrad. - 1973, p. 185-187]. The signs of this analogue, which coincide with the essential features of the claimed simulator, are all of the listed elements of the analogue. This analogue provides the formation at a real ultrahigh frequency of a signal that reproduces amplitude fluctuations of the effective scattering area (EPR) of a surface ship, and the radiation of this signal in the direction of the radar under study. As a result, at the input of the latter there is a signal that coincides in structure and level with the real signal reflected from the ship.
Однако, при обнаружении и сопровождении кораблей радиолокационными головками самонаведения (РЛГСН) большую роль играют угловые флюктуации (флюктуации энергетического центра переизлучения (ЭЦП) корабля). Они в указанном имитаторе не учитываются.However, when detecting and tracking ships with radar homing heads (RLGSN), angular fluctuations (fluctuations of the ship’s re-emission energy center (EDS)) play a large role. They are not taken into account in the indicated simulator.
Известен также имитатор радиолокационной цели, описанный в статье И.Г.Доруха и В.И.Полякова "Имитатор радиолокационной цели" [Вопросы специальной радиоэлектроники. Серия ОВР. - Москва - Таганрог, вып.1 - 2003]. Он содержит последовательно включенные ФЗС, управляемый аттенюатор, усилитель и излучатель с приводом, а также устройство управления, выходы которого соединены с управляющими входами ФЗС, управляемого аттенюатора и привода излучателя. В этом аналоге также все перечисленные признаки совпадают с существенными признаками заявляемого имитатора. В этом имитаторе излучатель, как и в вышеописанном имитаторе, ориентирован максимумом излучения в направлении исследуемого радиолокатора, установленного на расстоянии примерно 10 метров. Однако, в отличие от излучателя в вышеописанном аналоге, здесь он снабжен приводом, обеспечивающим его перемещение в плоскости, перпендикулярной направлению на радиолокатор. При этом с усилителем излучатель соединен гибким волноводом или полужестким коаксиальным кабелем. Указанный имитатор позволяет воспроизводить как амплитудные, так и угловые флюктуации цели.Also known is a simulator of a radar target, described in the article by I. G. Dorukh and V. I. Polyakov "Simulator of a radar target" [Issues of special radio electronics. Series OVR. - Moscow - Taganrog, issue 1 - 2003]. It contains series-connected FZS, controlled attenuator, amplifier and emitter with a drive, as well as a control device, the outputs of which are connected to the control inputs of FZS, controlled attenuator and drive of the emitter. In this analogue, also all of the listed features coincide with the essential features of the claimed simulator. In this simulator, the emitter, as in the simulator described above, is oriented by the maximum radiation in the direction of the studied radar, installed at a distance of about 10 meters. However, unlike the radiator in the above analogue, here it is equipped with a drive that ensures its movement in a plane perpendicular to the direction of the radar. In this case, the emitter is connected to the amplifier by a flexible waveguide or semi-rigid coaxial cable. The specified simulator allows you to reproduce both amplitude and angular fluctuations of the target.
Недостатком указанного имитатора является сложность, обусловленная необходимостью обеспечения механического перемещения излучателя в плоскости, перпендикулярной направлению на радиолокатор. Он усугубляется наличием гибкого соединения усилителя с излучателем, вызывающим "паразитное" просачивание СВЧ энергии с выхода усилителя, которое делает достаточно затруднительной настройку и регулировку имитатора.The disadvantage of this simulator is the complexity due to the need to ensure mechanical movement of the emitter in a plane perpendicular to the direction of the radar. It is aggravated by the presence of a flexible connection of the amplifier with the emitter, causing "parasitic" leakage of microwave energy from the output of the amplifier, which makes it quite difficult to configure and adjust the simulator.
Другой недостаток этого имитатора обусловлен определенной инерционностью перемещения излучателя, а следовательно, и имитируемого перемещения ЭЦП цели, что при малых имитируемых дальностях "радиолокатор - цель" делает имитируемые угловые флюктуации недостаточно адекватными реальным угловым флюктуациям цели, а следовательно, снижает достоверность полученных от использования имитатора результатов.Another drawback of this simulator is due to the certain inertia of the emitter’s movement, and therefore the simulated movement of the target’s EDS, which, at small simulated radar-to-target ranges, makes the simulated angular fluctuations insufficiently adequate for the real angular fluctuations of the target, and therefore reduces the reliability of the results obtained from the use of the simulator .
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому (прототипом) является имитатор радиолокационной цели, защищенный патентом РФ №2317563, МПК 7 G01S 7/40. Этот имитатор содержит устройство управления имитацией сигналов (УУИС), первый, второй и третий входы которого являются входами текущей дальности, текущего азимута и текущей ошибки сопровождения цели соответственно, последовательно включенные генератор зондирующего сигнала (ГЗС), амплитудно-импульсный модулятор (АИМ), управляемый аттенюатор (У А) и задатчик положения ЭЦП (ЗПЭЦП), последовательно включенные управляемый элемент задержки (УЭЗ), сигнальный вход которого является входом синхронизации имитатора, а управляющий вход соединен с первым выходом УУИС, и управляемый регулятор длительности импульсов (УРДИ), управляющий вход которого соединен со вторым выходом УУИС, а выход - с управляющим входом АИМ, последовательно включенные первый усилитель, вход которого соединен с первым выходом ЗПЭЦП, и первый излучатель, а также последовательно включенные второй усилитель, вход которого соединен со вторым выходом ЗПЭЦП, и второй излучатель, при этом третий, четвертый и пятый выходы УУИС соединены соответственно с управляющим входом УА, первым и вторым управляющими входами ЗПЭЦП.The closest in technical essence to the claimed (prototype) is a simulator of a radar target, protected by RF patent No. 2317563, IPC 7 G01S 7/40. This simulator contains a signal simulation control device (CCSM), the first, second, and third inputs of which are inputs of the current range, current azimuth, and current target tracking error, respectively, sequentially connected probe signal generator (GSS), and pulse-amplitude modulator (AIM) controlled by the attenuator (A) and the positioner of the EDS (ZEPETs), a sequentially connected controlled delay element (UEZ), the signal input of which is a synchronization input of the simulator, and the control input is connected to the first output of the UAMI, and a controlled pulse duration controller (URDI), the control input of which is connected to the second output of the UMIS, and the output is connected to the control input of the AMI, the first amplifier is connected in series, the input of which is connected to the first output of the ZPETsP, and the first emitter, as well as in series included a second amplifier, the input of which is connected to the second output of the ZPETsP, and the second emitter, while the third, fourth and fifth outputs of the UUIS are connected respectively to the control input of the UA, the first and second control inputs of the ZPETs P.
Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого имитатора, являются все перечисленные элементы прототипа. При этом совокупность ГЗС, АИМ, УЭЗ и УРДИ образует ФЗС.Signs of the prototype, coinciding with the essential features of the claimed simulator, are all of the listed elements of the prototype. In this case, the combination of GSS, AIM, UEZ and URDI forms a FSS.
В имитаторе-прототипе механическое перемещение ЭЦП заменено электронным, что значительно упрощает имитатор и уменьшает его инерционность по сравнению с другими аналогами.In the prototype simulator, the mechanical movement of the EDS is replaced by electronic, which greatly simplifies the simulator and reduces its inertia in comparison with other analogues.
Недостатком этого имитатора, присущим и перечисленным выше аналогам, является относительно низкая достоверность процесса имитации. Этот недостаток обусловлен тем, что отраженный от цели сигнал на входе исследуемого радиолокатора практически всегда существует в комбинации с сигналом, отраженным от находящейся поблизости или непосредственно рядом с имитируемой целью подстилающей поверхности, что в традиционных имитаторах радиолокационных целей не учитывается.The disadvantage of this simulator, inherent in the above analogues, is the relatively low reliability of the simulation process. This disadvantage is due to the fact that the signal reflected from the target at the input of the studied radar almost always exists in combination with the signal reflected from the underlying surface located nearby or directly next to the simulated target, which is not taken into account in traditional simulators of radar targets.
Технической задачей, на решение которой направлено создание изобретения, является повышение достоверности имитации радиолокационной цели.The technical problem, the solution of which the creation of the invention is directed, is to increase the reliability of imitation of a radar target.
Для достижения технического результата в имитатор-прототип введены новые элементы и связи, а также некоторые особенности УУИЦ.To achieve a technical result, new elements and connections, as well as some features of the UIC are introduced into the prototype simulator.
Технический результат достигается тем, что в известный имитатор радиолокационной цели, содержащий УУИС, первый, второй и третий входы которого являются входами текущей дальности, текущего азимута и текущей ошибки сопровождения цели соответственно, ГЗС, первый УЭЗ, сигнальный вход которого является входом синхронизации, а управляющий вход соединен с первым выходом УУИС, первый УРДИ, сигнальный вход которого соединен с выходом первого УЭЗ, а управляющий вход - со вторым выходом УУИС, первый АИМ, управляющий вход которого соединен с выходом первого УРДИ, последовательно включенные первый УА, управляющий вход которого соединен с третьим выходом УУИС, и ЗПЭЦП, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с четвертым и пятым выходами УУИС, последовательно включенные первый усилитель, вход которого соединен с первым выходом ЗПЭЦП, и первый излучатель, а также последовательно включенные второй усилитель, вход которого соединен со вторым выходом ЗПЭЦП, и второй излучатель, введены последовательно включенные второй УЭЗ, сигнальный вход которого соединен со входом синхронизации, а управляющий вход - с шестым выходом УУИС, и второй УРДИ, управляющий вход которого соединен со вторым выходом УУИС, делитель мощности, вход которого соединен с выходом ГЗС, а первый выход - со входом первого АИМ, управляемый фазовращатель (УФВ), сигнальный вход которого соединен со вторым выходом делителя мощности, а управляющий вход - с седьмым выходом УУИС, последовательно включенные второй АИМ, сигнальный вход которого соединен с выходом УФВ, а управляющий вход - с выходом второго УРДИ, и второй УА, управляющий вход которого соединен с восьмым выходом УУИС, и сумматор мощности, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первого АИМ и второго УА, а выход - с сигнальным входом первого УА, при этом УУИС имеет три дополнительных входа и три дополнительных выхода.The technical result is achieved by the fact that in a well-known simulator of a radar target containing a UIMS, the first, second and third inputs of which are inputs of the current range, current azimuth and current target tracking error, respectively, GSS, the first UEZ, the signal input of which is the synchronization input, and the control the input is connected to the first output of the UAIS, the first URDI, the signal input of which is connected to the output of the first UEZ, and the control input is connected to the second output of the UISI, the first AIM, the control input of which is connected to the output the first URDI, the first UA sequentially connected, the control input of which is connected to the third output of the UUIS, and ZPETsP, the first and second control inputs of which are connected respectively to the fourth and fifth outputs of the UUIS, the first amplifier in series, the input of which is connected to the first output of the ZETPs, and the first the emitter, as well as the second amplifier in series, the input of which is connected to the second output of the ZPETsP, and the second emitter, the second UEZ, the signal input of which is connected to synchronization input, and the control input with the sixth output of the UAIS, and the second URDI, the control input of which is connected to the second output of the UUIS, the power divider, the input of which is connected to the output of the GSS, and the first output is connected to the input of the first AIM, controlled phase shifter (UVB), the signal input of which is connected to the second output of the power divider, and the control input is connected to the seventh output of the ATIS, the second AIM is connected in series, the signal input of which is connected to the output of the UVB, and the control input is connected to the output of the second URI, and the second UA otorrhea connected to the eighth output UUIS and power combiner means, first and second inputs connected respectively to the outputs of the first and second PAM UA, and the output - to the signal input of the first UA, wherein UUIS has three additional inputs and three additional outputs.
Совокупность вновь введенных УФВ, делителя мощности, сумматора мощности, дополнительных УА, УЭЗ, АИМ, УРДИ и их связей, а также особенностей выполнения УУИС не следует явным образом из уровня техники, поэтому предлагаемый имитатор радиолокационной цели следует считать новым и имеющим изобретательский уровень.The totality of the newly introduced UVB, power divider, power adder, additional UA, UEZ, AIM, URDI and their connections, as well as the features of the implementation of the UISI should not be explicitly from the prior art, therefore, the proposed radar target simulator should be considered new and inventive.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых приведены:The invention is illustrated by drawings, which show:
- на фиг.1 - структурная схема предлагаемого имитатора;- figure 1 is a structural diagram of the proposed simulator;
- на фиг.2 - структурная схема ЗПЭЦП;- figure 2 is a structural diagram of ZPETsP;
- на фиг.3 - взаимное положение излучателей и исследуемого радиолокатора;- figure 3 - the relative position of the emitters and the investigated radar;
- на фиг.4 - взаимное положение ЭЦП цели, его отражения от подстилающей поверхности и носителя с радиолокатором.- figure 4 - the relative position of the digital signature of the target, its reflection from the underlying surface and the carrier with the radar.
Имитатор радиолокационной цели содержит УУИС 1, ГЗС 2, УЭЗ 3 и 4, делитель 5 мощности, УФВ 6, АИМ 7 и 8, УРДИ 9 и 10, сумматор 11 мощности, 12 и 13, ЗПЭЦП 14, усилители 15 и 16 и излучатели 17 и 18 (фиг.1).The radar target simulator contains
УИСС 1 имеет 6 входов и 8 выходов. Выход ГЗС 2 соединен со входом делителя 5, первый и второй выходы которого соединены с сигнальными входами УФВ 6 и АИМ 8 соответственно. Сигнальные входы УЭЗ 3 и 4 объединены и являются входом синхронизации имитатора, управляющие входы соединены соответственно с первым и шестым выходами УУИС 1, а выходы - с сигнальными входами УРДИ 10 и 9 соответственно. Управляющий вход УФВ 6 соединен с седьмым выходом УУИС 1, а выход - с сигнальным входом АИМ 7, управляющий вход которого соединен с выходом УРДИ 9, а выход - с управляющим входом УА 12. Управляющий вход УРДИ 10 соединен со вторым выходом УУИС 1 и управляющим входом УРДИ 9, а выход - с управляющим входом АИМ 8, выход которого соединен с первым входом сумматора 11. Второй вход сумматора 11 соединен с выходом УА 12, сигнальный вход которого подключен к выходу АИМ, а управляющий вход - к восьмому выходу УУИС 1. Сигнальный вход УА 13 соединен с выходом сумматора 11, управляющий вход - с третьим выходом УУИС 1, а выход - с сигнальным входом ЗПЭЦП 14. Первый и второй управляющие входы ЗПЭЦП 14 соединены соответственно с четвертым и пятым выходами УУИС 1, а первый и второй выходы - с входами усилителей 15 и 16 соответственно, выходы которых подключены к излучателям 17 и 18 соответственно.
ЗПЭЦП 14 содержит усилитель 19, УА 20 и 23, делитель 21 мощности и регулируемый аттенюатор 22 (фиг.2). Вход усилителя 19 является сигнальным входом ЗПЭЦП 14, а выход соединен с сигнальным входом УА 20, управляющий вход которого является первым управляющим входом ЗПЭЦП 14, а выход соединен с входом делителя 21. Вход аттенюатора 22 подключен к первому выходу делителя 21, а выход является первым выходом ЗПЭЦП 14. Вход УА 23 подключен ко второму выходу делителя 21, а выход является вторым выходом ЗПЭЦП 14.ZPETsP 14 contains an amplifier 19,
Излучатели 17 и 18 установлены неподвижно на одинаковых расстояниях порядка 10 м от исследуемого радиолокатора и ориентированы в направлении его максимумами излучения (фиг.3). При этом линейная база "а" между центрами раскрыва излучателей 17 и 18 и расстояние rф между ее серединой и точкой установки радиолокатора выбираются такими, что угловой сдвиг Θ центров раскрыва излучателей 17 и 18 друг относительно друга при визировании из точки установки радиолокатора примерно равен ширине Θ0,5 диаграммы направленности антенны (ДНА) последнего.The
Имитируется ситуация, когда ЭЦП цели находится на текущей высоте h(t), а радиолокатор и его носитель - на высоте H(t) от подстилающей поверхности, при этом радиолокатор и его носитель находятся на текущей дальности r(t) от ЭЦП цели, а текущий угол скольжения (угол наклона к подстилающей поверхности луча радиолокатора, то есть прямой, соединяющей точку зеркального отражения цели на подстилающей поверхности с точкой нахождения радиолокатора и его носителя) составляет ψ(t) (фиг.4).The situation is simulated when the target's EDS is at the current height h (t), and the radar and its carrier are at a height H (t) from the underlying surface, while the radar and its carrier are at the current distance r (t) from the target EDS, and the current glide angle (the angle of inclination to the underlying surface of the radar beam, that is, the straight line connecting the specular reflection point of the target on the underlying surface with the location of the radar and its carrier) is ψ (t) (Fig. 4).
Работа имитатора заключается в следующем.The work of the simulator is as follows.
Совокупность ГЗС 2, делителя 5 мощности, АИМ 8, УЭЗ 3 и УРДИ 10 образует ФЗС.The combination of GZS 2, power divider 5, AIM 8, UEZ 3 and URDI 10 forms a FZS.
ФЗС формирует СВЧ сигнал, совпадающий по структуре с реальным зондирующим сигналом радиолокатора, но задержанный относительно зондирующего сигнала на нулевой дальности (относительно синхроимпульсов) на время τ3, определяемое из соотношенияThe FZS generates a microwave signal that coincides in structure with the actual radar probe signal, but is delayed relative to the probe signal at zero range (relative to the clock pulses) for a time τ 3 determined from the relation
где с=3·108 м/с - скорость света;where c = 3 · 10 8 m / s is the speed of light;
t - текущее время;t is the current time;
r(t) - текущая дальность цели.r (t) is the current target range.
ГЗС 2 вырабатывает непрерывный СВЧ сигнал, частота которого равна несущей частоте зондирующего сигнала исследуемого радиолокатора. С помощью делителя 5 мощности этот сигнал делится пополам. Его первая часть с первого выхода делителя 5 поступает на сигнальный вход АИМ 8, а вторая часть со второго выхода делителя 5 - на сигнальный вход УФВ 6. В АИМ 8 поступивший на его вход сигнал модулируется по амплитуде прямоугольными импульсами, вырабатываемыми УРДИ 10. Длительность модулирующих импульсов равна длительности отраженных от цели импульсов, которая, в свою очередь, зависит от текущей дальности r(t), текущего азимута χ(t) цели, текущей ошибки Δχ(t) сопровождения цели, ее линейных размеров и ширины Θ0,5 ДНА исследуемого радиолокатора. УРДИ 10 вырабатывает модулирующие импульсы соответствующей длительности под действием управляющего сигнала Uτи, поступающего на его управляющий вход со второго выхода УУИС 1. Сигнал Uτи формируется в УУИС 1 с учетом текущих значений r(t), χ(t), Δχ(t), поступающих на входы УУИС 1 из измерительного стенда, на котором проводятся исследования радиолокатора.GZS 2 generates a continuous microwave signal, the frequency of which is equal to the carrier frequency of the probing signal of the investigated radar. Using a power divider 5, this signal is divided in half. Its first part from the first output of the divider 5 is fed to the signal input of the AIM 8, and the second part from the second output of the divider 5 is sent to the signal input of the UVB 6. In AIM 8, the signal received at its input is modulated in amplitude by rectangular pulses generated by the URD 10. The duration of the modulating pulses is equal to the duration of pulses reflected from the target, which, in turn, depends on the current range r (t), the current azimuth χ (t) of the target, the current error Δχ (t) of tracking the target, its linear dimensions and width Θ 0.5 DND investigated radar. URDI 10 generates pulses corresponding to the duration of modulating the action of the control signal and Uτ applied to its control input from the second
Модулирующие импульсы формируются из синхроимпульсов, которые через УЭЗ 3 поступают на сигнальный вход УРДИ 10. УЭЗ 3 осуществляет задержку синхроимпульсов на время τ3, которое изменяется в соответствии с уравнением (1) под действием управляющего сигнала 
С помощью УФВ 6, АИМ 7, УЭЗ 4 и УРДИ 9 имитируется СВЧ сигнал, отраженный от подстилающей поверхности в точке зеркального отражения от нее ЭЦП цели. В УФВ 6 поступивший на его сигнальный вход СВЧ сигнал сдвигается по фазе на угол, соответствующий разности путей, которые проходят отраженный от подстилающей поверхности и от цели сигналы. Сигнал управления УФВ 6 поступает на его управляющий вход с седьмого выхода УУИС 1, в котором формируется в соответствии с изменением текущей дальности r(t) и текущими высотами h(t) и H(t), поступившими на его первый, четвертый и пятый входы соответственно. Текущий угол Δφ(t) сдвига фаз рассчитывается из соотношений:Using UVB 6, AIM 7, UEZ 4 and URDI 9, a microwave signal is simulated reflected from the underlying surface at the point of specular reflection of the target's digital signature. In UVB 6, the microwave signal received at its signal input is phase shifted by an angle corresponding to the difference in the paths that pass signals reflected from the underlying surface and from the target. The control signal UFV 6 enters its control input from the seventh output of the
где λ - длина волны зондирующего сигнала,where λ is the wavelength of the probe signal,
trung (X) - целая часть числа X.trung (X) is the integer part of the number X.
Сдвинутый по фазе сигнал с выхода УФВ 6 поступает на сигнальный вход АИМ 7.The phase-shifted signal from the output of UVB 6 is fed to the signal input of AIM 7.
АИМ 7 совместно с УЭЗ 4 и УРДИ 9 аналогично соответствующим элементам АИМ 8, УЭЗ 3 и УРДИ 10 превращает непрерывный СВЧ сигнал в амплитудно-модулированные прямоугольные радиоимпульсы. Разница лишь в том, что синхроимпульсы поступают через УЭЗ 4, управляемый сигналом с шестого выхода УУИС 1, на котором формируется сигнал, соответствующий задержке в пути отраженного от подстилающей поверхности сигнала, превышающий текущую дальность r(t) на величину Δr(t), определяемую уравнением (2). Сформированный в АИМ 7 сигнал поступает на сигнальный вход УА12.AIM 7 together with UEZ 4 and URDI 9, like the corresponding elements of AIM 8, UEZ 3 and URDI 10, turns a continuous microwave signal into amplitude-modulated rectangular radio pulses. The only difference is that the clock pulses arrive through the UEZ 4, controlled by the signal from the sixth output of the
На управляющий вход УА 12 поступает сигнал Uρ с восьмого выхода УУИС1, соответствующий коэффициенту ρ(t) отражения зондирующего сигнала от подстилающей поверхности. Коэффициент ρ(t) и управляющее напряжение Uρ рассчитываются в УУИС 1. Коэффициент ρ(t) отражения изменяется во времени в соответствии с изменением текущих высот h(t), H(t) и волнения моря Wб, поступающих соответственно на четвертый, пятый и шестой входы УУИС1. Коэффициент ρ(t) отражения рассчитывается по формулам:The control input UA 12 receives the signal U ρ from the eighth output of the AMIS1, corresponding to the coefficient ρ (t) of the reflection of the probe signal from the underlying surface. Coefficient ρ (t) and control voltage U ρ are calculated in
где σh - среднее квадратическое отклонение высоты морских волн;where σ h is the standard deviation of the height of the sea waves;
Wб - волнение моря в баллах.W b - the excitement of the sea in points.
В УА 12 поступившие на его сигнальный вход радиоимпульсы модулируются по амплитуде в соответствии с изменением коэффициента ρ(t) отражения. В результате на выходе УА 12 формируется радиосигнал, полностью соответствующий реальному отраженному от подстилающей поверхности сигналу: его амплитуда составляет величину ρ(t) от амплитуды прямого отраженного от цели сигнала, по фазе они различаются на величину Δφ(t), определяемую формулой (3), а задержка превышает задержку прямого отраженного от цели сигнала на величину, соответствующую разности Δr(t) путей отраженного от подстилающей поверхности и прямого отраженного от цели сигналов. Этот сигнал поступает на второй вход сумматора 11.In UA 12, the radio pulses received at its signal input are modulated in amplitude in accordance with a change in the reflection coefficient ρ (t). As a result, at the output of UA 12, a radio signal is formed that fully corresponds to the actual signal reflected from the underlying surface: its amplitude is ρ (t) from the amplitude of the signal directly reflected from the target; they differ in phase by Δφ (t) determined by formula (3) and the delay exceeds the delay of the signal directly reflected from the target by an amount corresponding to the difference Δr (t) of the paths reflected from the underlying surface and the signals directly reflected from the target. This signal is fed to the second input of the adder 11.
В сумматоре 11 поступившие на его входы сигналы суммируются, и на выходе последнего формируется сигнал, соответствующий по частоте радиолокационному (отраженному от цели) сигналу в окружении сигнала, отраженного от подстилающей поверхности. Этот сигнал поступает на сигнальный вход УА 13.In the adder 11, the signals received at its inputs are summed, and at the output of the latter, a signal is generated corresponding to the frequency of the radar (reflected from the target) signal surrounded by the signal reflected from the underlying surface. This signal is fed to the signal input of UA 13.
В УА 13 осуществляется амплитудная модуляция поступившего на его вход сигнала в соответствии с амплитудными флюктуациями ЭПР корабля, текущей дальностью r(t), текущей ошибкой Δχ(t) сопровождения корабля и ДНА исследуемого радиолокатора. Управляющий сигнал Ua для осуществления указанной модуляции формируется в УИСС1 и поступает с его третьего выхода на управляющий вход УА 13.In UA 13, the amplitude modulation of the signal received at its input is carried out in accordance with the amplitude fluctuations of the ESR of the ship, the current range r (t), the current error Δχ (t) of tracking the ship and the bottom of the radar under study. The control signal U a for the implementation of the specified modulation is generated in UISS1 and comes from its third output to the control input UA 13.
Промодулированный по амплитуде сигнал с выхода УА 13, соответствующий по частоте и амплитуде отраженному от цели сигналу в окружении сигнала, отраженного от подстилающей поверхности, поступает на сигнальный вход ЗПЭЦП 14.The amplitude-modulated signal from the output of UA 13, corresponding in frequency and amplitude to the signal reflected from the target, surrounded by the signal reflected from the underlying surface, is fed to the signal input of the ZETPP 14.
ЗПЭЦП 14 является, по существу, управляемым делителем мощности. Он распределяет мощность поступающего на его вход СВЧ сигнала в отношении, обеспечивающем такое смещение энергетического центра излучения (ЭЦИ) излучателей 17 и 18 относительно середины базы "а" (фиг.3), при котором угловое отклонение ЭЦИ излучателей 17 и 18 относительно середины базы "а" при визировании их из точки установки исследуемого радиолокатора будет таким же, как и угловое отклонение ЭЦП цели от ее геометрического центра. Для этого мощности P1 и Р2 сигналов на первом и втором выходах ЗПЭЦП 14, с одной стороны, в сумме должны быть равны входной мощности ЗПЭЦП 14, а с другой - должны удовлетворять условиюZPETsP 14 is essentially a controlled power divider. It distributes the power of the microwave signal arriving at its input in a ratio that ensures such a shift in the energy of the radiation center (ECI) of the
где γ - угловое отклонение ЭЦП корабля от его геометрического центра в плоскости пеленгования (в плоскости наведения).where γ is the angular deviation of the digital signature of the ship from its geometric center in the direction-finding plane (in the guidance plane).
Указанное распределение мощности поступившего на сигнальный вход ЗПЭЦП 14 сигнала осуществляется следующим образом.The specified distribution of power received at the signal input ZPETsP 14 signal is as follows.
Поступивший на сигнальный вход ЗПЭЦП 14 СВЧ сигнал усиливается усилителем 19 и через УА 20 поступает на вход делителя мощности 21. Делитель мощности 21 делит поступивший на его вход сигнал на две равные части, первая из которых через регулируемый аттенюатор 22 поступает на первый выход ЗПЭЦП 14, а вторая - через УА 23 поступает на второй выход ЗПЭЦП 14. Затухание регулируемого аттенюатора 22 устанавливается ручной регулировкой на уровне порядка 30 дБ. Затухание УА 23 может изменяться в пределах порядка 10…50дБ под действием управляющего сигнала UL, который формируется в УУИС 1 с учетом уравнения (7) и поступает с его пятого выхода через второй управляющий вход ЗПЭЦП 14 на управляющий вход УА 23. Усилитель 19 совместно с управляемым аттенюатором 20 предназначен для поддержания равенства суммы P1 и P2 мощностей сигналов на выходах ЗПЭЦП 14 равной мощности входного СВЧ сигнала ЗПЭЦП 14 путем соответствующего управления затуханием УА 20 при изменении затухания УА 23. Компенсирующий управляющий сигнал Uк формируется в УУИС1 с учетом управляющего сигнала UL и поступает с его четвертого выхода через первый управляющий вход ЗПЭЦП 14 на управляющий вход УА 20.The microwave signal received at the signal input of ZPETsP 14 is amplified by the amplifier 19 and fed through the
Сформированные на первом и втором выходах ЗПЭЦП 14 сигналы усиливаются идентичными усилителями 15 и 16 соответственно и с помощью идентичных излучателей 17 и 18 соответственно излучаются в направлении исследуемого радиолокатора.The signals generated at the first and second outputs of the ZPETsP 14 are amplified by identical amplifiers 15 and 16, respectively, and using
В результате, на входе исследуемого радиолокатора формируется СВЧ сигнал, совпадающий по структуре и уровню с реальным отраженным от цели сигналом. При этом за счет управления УА 13 воспроизводятся изменения мощности этого сигнала за счет изменения текущей дальности r(t),текущей ошибки Δχ(t) сопровождения цели радиолокатором и амплитудных флюктуации ЭПР цели, а за счет управления ЗПЭЦП 14 воспроизводятся угловые флюктуации ЭЦП корабля.As a result, a microwave signal is generated at the input of the studied radar, which coincides in structure and level with the real signal reflected from the target. In this case, due to the control of UA 13, changes in the power of this signal are reproduced due to changes in the current range r (t), current error Δχ (t) of tracking the target by the radar and amplitude fluctuations of the ESR of the target, and angular fluctuations of the digital signature of the ship are reproduced due to the control of the ZECP 14.
Нетрудно видеть, что в предлагаемом имитаторе воспроизведение сигнала цели осуществляется в сопровождении сигнала, отраженного от подстилающей поверхности в отличие от имитатора-прототипа, где наличие сигнала, отраженного от подстилающей поверхности, совершенно не учитывается, хотя на практике в случае низковысотных целей, а также целей, передвигающихся по земной или водной поверхности, оно всегда имеет место.It is easy to see that in the proposed simulator, the reproduction of the target signal is accompanied by a signal reflected from the underlying surface, in contrast to the prototype simulator, where the presence of a signal reflected from the underlying surface is not taken into account, although in practice in the case of low-altitude targets, as well as targets moving on the earth or water surface, it always takes place.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым в предлагаемом имитаторе, является повышение достоверности имитации за счет имитации отраженного от подстилающей поверхности сигнала.Thus, the technical result achieved in the proposed simulator is to increase the reliability of the simulation by simulating the signal reflected from the underlying surface.
Заявляемый имитатор может быть достаточно легко реализуем.The inventive simulator can be quite easily implemented.
В качестве УУИС 1 может служить ПЭВМ типа "Pentium", дополненная элементами сопряжения с радиочастотной частью имитатора. В качестве ГЗС 2 может быть использован стандартный СВЧ-генератор типа Г4-114. УЭЗ 3 и 4 и УРДИ 9 и 10 могут быть выполнены на цифровых интегральных микросхемах серий 530, 533,1534. В качестве делителей 5 и 21, сумматора 11 и регулируемого аттенюатора 22 могут быть использованы пассивные микросборки. УФВ 6 может быть реализован на основе цифрового запоминания частоты с последующим воспроизведением. В качестве АИМ 7 и 8 могут быть использованы управляемые ключи на pin-диодах. В качестве УА 12,13,20 и 23 могут служить цифровые аттенюаторы с драйверами. В качестве усилителей 15,16 и 19 могут служить полупроводниковые усилители типа М42135. В качестве излучателей 17 и 18 могут служить рупорные антенны.As
Имитатор может найти применение в моделирующих комплексах для исследования процессов функционирования радиолокационных систем.The simulator can find application in modeling complexes for studying the processes of functioning of radar systems.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008145536/09A RU2402036C2 (en) | 2008-11-18 | 2008-11-18 | Radar target simulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008145536/09A RU2402036C2 (en) | 2008-11-18 | 2008-11-18 | Radar target simulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008145536A RU2008145536A (en) | 2010-05-27 |
| RU2402036C2 true RU2402036C2 (en) | 2010-10-20 |
Family
ID=42679932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008145536/09A RU2402036C2 (en) | 2008-11-18 | 2008-11-18 | Radar target simulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2402036C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2486540C1 (en) * | 2011-12-05 | 2013-06-27 | Открытое Акционерное Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" | Simulator of false radar target during linear frequency-modulated signal probing |
| RU2504799C2 (en) * | 2011-12-05 | 2014-01-20 | Открытое Акционерное Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" | Radar target simulator when probing with primarily long signals |
| RU221610U1 (en) * | 2023-10-06 | 2023-11-14 | Акционерное общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" | Simulator of the reflected signal of a low-altitude radio altimeter designed to operate over the water surface |
-
2008
- 2008-11-18 RU RU2008145536/09A patent/RU2402036C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2486540C1 (en) * | 2011-12-05 | 2013-06-27 | Открытое Акционерное Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" | Simulator of false radar target during linear frequency-modulated signal probing |
| RU2504799C2 (en) * | 2011-12-05 | 2014-01-20 | Открытое Акционерное Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" | Radar target simulator when probing with primarily long signals |
| RU221610U1 (en) * | 2023-10-06 | 2023-11-14 | Акционерное общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" | Simulator of the reflected signal of a low-altitude radio altimeter designed to operate over the water surface |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008145536A (en) | 2010-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107728127B (en) | Radar simulation test system | |
| US9632174B2 (en) | Apparatus for testing performance of synthetic aperture radar | |
| US5117230A (en) | Electronic target radar simulator | |
| US3982244A (en) | Radar antenna, monopulse comparator network and mixer simulator | |
| US4969819A (en) | ECM simulator for missile fire control system vulnerability studies | |
| JPH06507028A (en) | Programmable fiber optic delay line and radar target simulation system including it | |
| US4204342A (en) | Elevation simulation for frequency scan three dimensional radar | |
| Rodriguez-Morales et al. | An improved UWB microwave radar for very long-range measurements of snow cover | |
| RU82345U1 (en) | RADAR GOAL SIMULATOR | |
| CN112630733A (en) | Radar target simulation and multi-range simulation using PMCW radar | |
| RU2317563C1 (en) | Radar target simulator | |
| Schoeder et al. | Flexible direction-of-arrival simulation for automotive radar target simulators | |
| Diewald et al. | Arbitrary angle of arrival in radar target simulation | |
| RU2625567C1 (en) | Device for imitation of a false radar objective at sensing with signals with linear frequency modulation | |
| RU2504799C2 (en) | Radar target simulator when probing with primarily long signals | |
| RU2568899C2 (en) | Radar target simulator when probing with primarily long signals | |
| RU2402036C2 (en) | Radar target simulator | |
| US6950057B1 (en) | Complex radar target simulator | |
| RU2486540C1 (en) | Simulator of false radar target during linear frequency-modulated signal probing | |
| CN110988821B (en) | Radar target simulator and control method thereof | |
| Malanowski et al. | Analysis of integration gain in passive radar | |
| US3906500A (en) | Radar target direction simulator | |
| RU186130U1 (en) | MULTIFUNCTIONAL RADAR TARGET SIMULATOR | |
| RU2676469C1 (en) | Radar target simulator | |
| US3665616A (en) | Simulator for monopulse radar having coherent doppler features |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101119 |