RU2416106C2 - Apparatus for classifying aerial objects with trajectory motion instabilities - Google Patents

Apparatus for classifying aerial objects with trajectory motion instabilities Download PDF

Info

Publication number
RU2416106C2
RU2416106C2 RU2009143190/09A RU2009143190A RU2416106C2 RU 2416106 C2 RU2416106 C2 RU 2416106C2 RU 2009143190/09 A RU2009143190/09 A RU 2009143190/09A RU 2009143190 A RU2009143190 A RU 2009143190A RU 2416106 C2 RU2416106 C2 RU 2416106C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
frequency
mixer
block
Prior art date
Application number
RU2009143190/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009143190A (en
Inventor
Дмитрий Геннадьевич Митрофанов (RU)
Дмитрий Геннадьевич Митрофанов
Виктор Павлович Ермоленко (RU)
Виктор Павлович Ермоленко
Виктор Павлович Ткаченко (RU)
Виктор Павлович Ткаченко
Александр Геннадьевич Прохоркин (RU)
Александр Геннадьевич Прохоркин
Дмитрий Александрович Майоров (RU)
Дмитрий Александрович Майоров
Виталий Валерьевич Бортовик (RU)
Виталий Валерьевич Бортовик
Original Assignee
Дмитрий Геннадьевич Митрофанов
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 Дмитрий Геннадьевич Митрофанов filed Critical Дмитрий Геннадьевич Митрофанов
Priority to RU2009143190/09A priority Critical patent/RU2416106C2/en
Publication of RU2009143190A publication Critical patent/RU2009143190A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2416106C2 publication Critical patent/RU2416106C2/en

Links

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: existing apparatus for classifying objects further comprises a pulsed generator, a block of delay lines having (M-1) delay lines, where M is the number of pulse sequences used, characterised by the frequency step from pulse to pulse, a block of frequency multipliers having (M-1) frequency multipliers, a third mixer, a carrier frequency generator and a coherent heterodyne. Inter-block communication and the principle of operation of the classification apparatus are changed in a suitable way.
EFFECT: high probability of correct classification of aerial objects experiencing random oscillation on yaw, pitch and rolling angles when exposed to a sequence of probing radio pulses on different frequencies.
2 dwg

Description

Изобретение относится к радиолокационным устройствам (системам) и предназначено для автоматизированной классификации воздушных объектов (ВО), совершающих полет с траекторными нестабильностями (ТН) в турбулентной атмосфере.The invention relates to radar devices (systems) and is intended for the automated classification of airborne objects (VO) flying with trajectory instabilities (VT) in a turbulent atmosphere.

Известно устройство классификации ВО [1] для радиолокационной станции с многочастотным зондирующим сигналом, содержащее генератор гармонического сигнала частоты f, M умножителей частоты, М стробируемых усилителей мощности, модулятор, антенный переключатель, антенну, М приемников, М фазовых детекторов, М пересчетных устройств, (М-1) усилителей разностных сигналов, электронно-вычислительную машину (ЭВМ) и устройство отображения (УО). При этом генератор гармонического сигнала соединен своим выходом с входами М умножителей частоты, выходы которых связаны с первыми входами М соответствующих стробируемых усилителей мощности, а также с входами М соответствующих фазовых детекторов. Вторые входы стробируемых усилителей мощности подключены к выходу модулятора, а их выходы через соответствующие входы антенного переключателя - к антенне. Выходы антенного переключателя соединены с входами соответствующих М приемников, выходы которых соединены с входами соответствующих М фазовых детекторов, выходы которых подключены к входам соответствующих М пересчетных устройств. Выход каждого m-го пересчетного устройства, начиная со второго и заканчивая (М-1)-м пересчетным устройством, соединен с первым входом m-го и вторым входом (m-1)-го усилителя разностного сигнала. Выход первого пересчетного устройства соединен с первым входом первого усилителя разностного сигнала, а выход М-го пересчетного устройства - с вторым входом (M-1)-го усилителя разностного сигнала. Выходы (М-1)-x усилителей разностных сигналов соединены с соответствующими входами ЭВМ, выход которой подключен к входу устройства отображения.A WO classification device [1] is known for a radar station with a multi-frequency probing signal, containing a harmonic frequency generator f, M frequency multipliers, M gated power amplifiers, a modulator, an antenna switch, an antenna, M receivers, M phase detectors, M conversion devices, ( M-1) amplifiers of difference signals, an electronic computer (computer) and a display device (UO). In this case, the harmonic signal generator is connected by its output to the inputs M of the frequency multipliers, the outputs of which are connected to the first inputs M of the corresponding gated power amplifiers, as well as to the inputs M of the corresponding phase detectors. The second inputs of the gated power amplifiers are connected to the output of the modulator, and their outputs through the corresponding inputs of the antenna switch to the antenna. The outputs of the antenna switch are connected to the inputs of the corresponding M receivers, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding M phase detectors, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding M counting devices. The output of each m-th conversion device, starting from the second and ending with the (M-1) -th conversion device, is connected to the first input of the m-th and second input of the (m-1) -th amplifier of the difference signal. The output of the first conversion device is connected to the first input of the first amplifier of the differential signal, and the output of the Mth conversion device is connected to the second input of the (M-1) -th amplifier of the difference signal. The outputs (M-1) -x of the difference signal amplifiers are connected to the corresponding inputs of the computer, the output of which is connected to the input of the display device.

Данное устройство позволяет определять размеры ВО. Кроме того, при совпадении информации с выходов усилителей разностных сигналов с эталонной, хранящейся в памяти ЭВМ, устройство способно классифицировать ВО по геометрическим размерам. Однако классификация возможна только в том случае, если размеры ВО близки к половине длины волны одного из М сигналов разных частот. Причем вероятность классификации будет низкой, так как размеры ВО зависят от ракурса локации, что не учитывается при классификации.This device allows you to determine the size of the VO. In addition, when the information from the outputs of the amplifiers of the differential signals coincides with the reference stored in the computer memory, the device is able to classify the VO by geometric dimensions. However, classification is possible only if the size of the VO is close to half the wavelength of one of the M signals of different frequencies. Moreover, the probability of classification will be low, since the size of the VO depends on the angle of location, which is not taken into account in the classification.

Известно также устройство классификации ВО с траекторными нестабильностями движения [2], которое содержит задающий генератор (ЗГ), 1-й и 2-й смесители, блок гетеродинов (БГ), импульсный модулятор (ИМ), антенну, 1-й и 2-й аналого-цифровые преобразователи (АЦП), усилитель мощности (УМ), антенный переключатель (АП), вычислительное устройство (ВУ), фазовращатель (ФВ), усилитель промежуточной частоты (УПЧ), усилитель высокой частоты (УВЧ), 1-й и 2-й фазовые детекторы (ФД) и УО. При этом выход ЗГ соединен со 2-м входом 1-го смесителя, с 2-м входом 2-го ФД, а также с входом ФВ, выход которого соединен с 2-м входом 1-го ФД. Первый вход 1-го смесителя соединен с выходом БГ, выход которого также соединен с 2-м входом 2-го смесителя. Выход 1-го смесителя соединен с 1-м входом УМ, 2-й вход которого связан с выходом ИМ. Выход УМ связан с входом АП, вход-выход которого соединен с вход-выходом антенны, а выход - с входом УВЧ, выход которого соединен с 1-м входом 2-го смесителя. Выход 2-го смесителя соединен с входом УПЧ, выход которого соединен с 1-м входом 1-го ФД и с 1-м входом 2-го ФД. Выход 1-го ФД соединен с входом 1-го АЦП, а выход 2-го ФД соединен с входом 2-го АЦП. Выход 1-го АЦП и выход 2-го АЦП соединены соответственно с 1-м и 2-м входами ВУ, а выход ВУ подключен ко входу УО.There is also a device for classifying a VO with trajectory motion instabilities [2], which contains a master oscillator (SG), the 1st and 2nd mixers, a block of local oscillators (BG), a pulse modulator (IM), an antenna, and the 1st and 2nd th analog-to-digital converters (ADC), power amplifier (PA), antenna switch (AP), computing device (VU), phase shifter (PV), intermediate frequency amplifier (IF), high frequency amplifier (UHF), 1st and 2nd phase detectors (PD) and UO. At the same time, the ЗГ output is connected to the 2nd input of the 1st mixer, to the 2nd input of the 2nd ФД, and also to the PV input, the output of which is connected to the 2nd input of the 1st ФД. The first input of the 1st mixer is connected to the output of the BG, the output of which is also connected to the 2nd input of the 2nd mixer. The output of the 1st mixer is connected to the 1st input of the PA, the 2nd input of which is connected to the output of the PM. The output of the PA is connected to the input of the AP, the input-output of which is connected to the input-output of the antenna, and the output to the input of the UHF, the output of which is connected to the 1st input of the 2nd mixer. The output of the 2nd mixer is connected to the input of the amplifier, the output of which is connected to the 1st input of the 1st PD and to the 1st input of the 2nd PD. The output of the 1st PD is connected to the input of the 1st ADC, and the output of the 2nd PD is connected to the input of the 2nd ADC. The output of the 1st ADC and the output of the 2nd ADC are connected respectively to the 1st and 2nd inputs of the slave, and the output of the slave is connected to the input of the slave.

Недостатком устройства [2] является то, что логика его работы предполагает неизменность числа рассеивающих центров (РЦ) на поверхности объекта, неизменность эффективной площади рассеяния РЦ, их взаимного удаления от первого по дальности РЦ, постоянство радиального размера ВО в процессе его длительного зондирования и неизменность относительного положения кажущегося центра объекта [3]. Однако на самом деле вследствие наличия ТН полета ВО в виде рысканий, тангажей и кренов [4] указанные физические величины с течением времени претерпевают изменения. Это отрицательно сказывается на качестве работы устройства классификации, причем вероятность классификации становится тем меньше, чем больше времени отводится на излучение, прием и обработку необходимого числа радиоимпульсов. Другим недостатком является отсутствие в составе устройства [2] генератора несущей частоты, определяющего сантиметровый диапазон длин волн при излучении сигналов. Генерируемая им частота должна составлять десятки гигагерц. Используемый блок гетеродинов, согласно описанию [2], состоит из набора кварцевых гетеродинов и коммутатора, предназначенного для подключения определенного когерентного гетеродина, формирующего сигнал n-й гетеродинной частоты. Современные кварцевые генераторы могут вырабатывать сигналы с частотами не выше сотен мегагерц.The disadvantage of the device [2] is that the logic of its operation implies the invariance of the number of scattering centers (RC) on the surface of the object, the invariance of the effective scattering area of the RC, their mutual removal from the first long-range RC, the constancy of the radial size of the HE during its long-term sounding, and the constancy relative position of the apparent center of the object [3]. However, in reality, due to the presence of the VT of the HE flight in the form of yaw, pitch and roll [4], the indicated physical quantities undergo changes over time. This adversely affects the quality of the classification device, and the probability of classification becomes the less, the more time is devoted to radiation, reception and processing of the required number of radio pulses. Another disadvantage is the absence in the composition of the device [2] of the carrier frequency generator, which determines the centimeter wavelength range when the signals are emitted. The frequency generated by it should be tens of gigahertz. The used local oscillator block, as described in [2], consists of a set of quartz local oscillators and a switch designed to connect a specific coherent local oscillator that forms the signal of the nth local oscillator frequency. Modern crystal oscillators can produce signals with frequencies not exceeding hundreds of megahertz.

Задачей изобретения является повышение вероятности правильной классификации воздушных объектов, испытывающих случайные колебания по углам рыскания, тангажа и крена в процессе облучения последовательностью зондирующих радиоимпульсов на разных частотах.The objective of the invention is to increase the likelihood of a correct classification of airborne objects experiencing random fluctuations in the yaw, pitch and roll angles during irradiation with a sequence of probe radio pulses at different frequencies.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в состав известного устройства классификации ВО [2] дополнительно вводят импульсный генератор, блок линий задержки, содержащий (М-1) линий задержки, где М - число используемых импульсных последовательностей, отличающихся шагом перестройки частоты от импульса к импульсу, блок умножителей частоты, содержащий (М-1) умножителей частоты, третий смеситель, генератор несущей частоты (ГНЧ), когерентный гетеродин.The solution to this problem is achieved by the fact that a pulse generator, a block of delay lines, containing (M-1) delay lines, where M is the number of pulse sequences used, differing in the step of frequency tuning from pulse to pulse, are additionally introduced into the known VO classification device [2] , a frequency multiplier unit, comprising (M-1) frequency multipliers, a third mixer, a carrier frequency generator (LFO), a coherent local oscillator.

При этом выход импульсного генератора соединяют со входом блока гетеродинов, выход которого соединяют с 1-м из М первых входов 1-го смесителя и со входом первой линии задержки (ЛЗ), являющимся также входом блока линий задержки, выход каждой m-й, с первой по (М-2)-ю, линии задержки подключают ко входу соответствующей (m+1)-й ЛЗ, а также ко входу соответствующего m-го умножителя частоты из состава блока умножения частоты, выход (М-1)-й ЛЗ подключают только ко входу (M-1)-го умножителя частоты. Выход каждого m-го, с 1-го по (М-1)-й, умножителя частоты связывают с соответствующим (m+1)-м из М первых входов первого смесителя, так что выход последнего (M-1)-го умножителя частоты становится соединенным с М-м из первых входов 1-го смесителя. Выход первого смесителя подключают одновременно к первому входу 3-го смесителя и входу когерентного гетеродина, выход которого соединяют одновременно со входом фазовращателя и вторым входом 2-го ФД. Выход генератора несущей частоты подключают одновременно к второму входу 2-го смесителя и 2-му входу 3-го смесителя, выход которого связывают со входом усилителя мощности.The output of the pulse generator is connected to the input of the local oscillator block, the output of which is connected to the 1st of the M first inputs of the 1st mixer and to the input of the first delay line (LZ), which is also the input of the block of delay lines, the output of each mth, s the first along the (M-2) th delay line is connected to the input of the corresponding (m + 1) th LZ, as well as to the input of the corresponding m-th frequency multiplier from the frequency multiplier, the output of the (M-1) th LZ connect only to the input of the (M-1) -th frequency multiplier. The output of each mth, from the 1st to the (M-1) th frequency multiplier is associated with the corresponding (m + 1) th of the M first inputs of the first mixer, so that the output of the last (M-1) th multiplier frequency becomes connected to the mm from the first inputs of the 1st mixer. The output of the first mixer is connected simultaneously to the first input of the 3rd mixer and the input of the coherent local oscillator, the output of which is connected simultaneously with the input of the phase shifter and the second input of the 2nd PD. The output of the carrier frequency generator is connected simultaneously to the second input of the 2nd mixer and the 2nd input of the 3rd mixer, the output of which is connected to the input of the power amplifier.

Предложенное построение схемы устройства классификации позволяет повысить вероятность принятия правильного решения при классификации ВО за счет использования более информативного признака отождествления, основанного на усреднении амплитудных флюктуаций отраженных сигналов, вызванных изменением ракурса локации объекта, изменением частоты зондирования объекта и изменением шага перестройки частоты от импульса к импульсу.The proposed construction of a classification device circuit makes it possible to increase the probability of making the right decision in VO classification by using a more informative identification indicator, based on averaging the amplitude fluctuations of the reflected signals caused by a change in the location angle of the object, a change in the frequency of sounding of the object, and a change in the frequency tuning step from pulse to pulse.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства классификации ВО с траекторными нестабильностями движения. Устройство включает импульсный генератор 1, БГ 2, блок линий задержки 8, блок умножителей частоты 9, 1-й смеситель 3, третий смеситель 5, ГНЧ 6, ЗГ 7, когерентный гетеродин 12, УМ 17, УВЧ 15, АП 16, 2-й смеситель 14, антенну 13, УПЧ 18, 1-й ФД 19, 2-й ФД 23, ФВ 21, 1-й АЦП 20, 2-й АЦП 24, ВУ 22 и УО 4.Figure 1 presents a structural diagram of a device for classifying VO with trajectory motion instabilities. The device includes a pulse generator 1, BG 2, a block of delay lines 8, a block of frequency multipliers 9, the 1st mixer 3, the third mixer 5, LFO 6, ZG 7, coherent local oscillator 12, UM 17, UHF 15, AP 16, 2- mixer 14, antenna 13, UPCH 18, 1st PD 19, 2nd PD 23, PV 21, 1st ADC 20, 2nd ADC 24, VU 22 and UO 4.

Импульсный генератор 1 подключен своим выходом ко входу БГ 2, который соединен своим выходом со входом первой ЛЗ 10 и первым из М первых входов 1-го смесителя 3. Выход каждой m-й, с первой по (М-2)-ю, ЛЗ 10, входящих в состав блока линий задержки 8, подключен ко входу соответствующей (m+1)-й ЛЗ 10 и ко входу соответствующего m-го умножителя частоты 11 из состава блока умножителей частоты 9. Это означает, что выход 1-й ЛЗ 10 подключен ко входу 2-й ЛЗ 10 и входу первого умножителя частоты 11, выход 2-й ЛЗ 10 связан со входом 3-й ЛЗ 10 и входом 2-го умножителя частоты 11 и так далее до (М-2)-й ЛЗ 10, которая соединена выходом со входом (М-1)-й ЛЗ 10 и входом (М-2)-го умножителя частоты 11. Выход (М-1)-й ЛЗ 10 подключен только ко входу (M-1)-го умножителя частоты 11. Выход каждого m-го из (М-1) умножителей частоты 11 (все они входят в состав блока умножителей частоты 9) соединен с соответствующим (m+1)-м из М первых входов 1-го смесителя 3, второй вход которого связан с выходом ЗГ 7. Первый смеситель 3, третий смеситель 5, УМ 17, АП 16, УВЧ 15, 2-й смеситель 14 и УПЧ 18 соединены последовательно. Выход первого смесителя 3 связан также с входом когерентного гетеродина 12, выход которого подключен одновременно к входу ФВ 21 и второму входу 2-го ФД 23. Вход-выход антенны 13 соединен с вход-выходом АП 16, а выход ГНЧ 6 связан одновременно с вторым входом 3-го смесителя 5 и вторым входом 2-го смесителя 14. Выход УПЧ 18 подключен к первому входу 1-го ФД 19 и первому входу 2-го ФД 23. Выход ФВ 21 связан с вторым входом 1-го ФД 19. Выход 2-го ФД 23 соединен со входом 2-го АЦП 24, выход которого подключен к 2-му входу ВУ 22, которое своим выходом связано со входом УО 4, а первым входом - с выходом 1-го АЦП 20, вход которого подключен к выходу 1-го ФД 19.Pulse generator 1 is connected by its output to the input of BG 2, which is connected by its output to the input of the first LZ 10 and the first of the M first inputs of the 1st mixer 3. The output of each m-th, from the first to (M-2) -th, LZ 10 included in the block of delay lines 8 is connected to the input of the corresponding (m + 1) th LZ 10 and to the input of the corresponding m-th frequency multiplier 11 from the block of frequency multipliers 9. This means that the output of the 1st LZ 10 connected to the input of the 2nd LZ 10 and the input of the first frequency multiplier 11, the output of the 2nd LZ 10 is connected to the input of the 3rd LZ 10 and the input of the 2nd frequency multiplier 11 and so Then to the (M-2) th LZ 10, which is connected by the output to the input of the (M-1) th LZ 10 and the input of the (M-2) th frequency multiplier 11. The output of the (M-1) th LZ 10 is connected only to the input of the (M-1) th frequency multiplier 11. The output of each m-th of (M-1) frequency multipliers 11 (all of them are part of the frequency multiplier block 9) is connected to the corresponding (m + 1) th from M first inputs of the 1st mixer 3, the second input of which is connected to the output of the exhaust gas 7. The first mixer 3, the third mixer 5, UM 17, AP 16, UHF 15, the 2nd mixer 14 and UPCH 18 are connected in series. The output of the first mixer 3 is also connected to the input of the coherent local oscillator 12, the output of which is connected simultaneously to the input of the PV 21 and the second input of the 2nd PD 23. The input-output of the antenna 13 is connected to the input-output of the AP 16, and the output of the LFO 6 is connected simultaneously with the second the input of the 3rd mixer 5 and the second input of the 2nd mixer 14. The output of the IF 18 is connected to the first input of the 1st PD 19 and the first input of the 2nd PD 23. The output of the PV 21 is connected to the second input of the 1st PD 19. The output 2nd PD 23 is connected to the input of the 2nd ADC 24, the output of which is connected to the 2nd input of the VU 22, which is connected with the input of the UO 4, and the first th input - with the output of the 1st ADC 20, whose input is connected to the output of the 1st PD 19.

Устройство работает следующим образом. Блок гетеродинов 2 запускается импульсом, сформированным импульсным генератором 1. Блок 2 состоит из набора кварцевых гетеродинов и коммутатора, переключающего последовательно выход очередного кварцевого гетеродина к выходу БГ 2. Длительность формируемого БГ 2 импульса определяется длительностью запускающего импульса из блока 1. Установленная импульсным генератором 1 длительность импульса τи, составляющая единицы мкс, определяет аналогичную длительность зондирующего сигнала предлагаемого устройства классификации. Период повторения Ти импульсов с выхода блока 1 и соответственно с выхода блока 2 определяется однозначно измеряемой дальностью до ВО и составляет сотни мкс. Блок гетеродинов 2 имеет в своем составе N гетеродинов по числу необходимых частот зондирования N, причем число N невелико и составляет, к примеру, N=15. Формируемые БГ 2 радиоимпульсы имеют частоты от десятых долей до единиц МГц. Разность частот Δf двух смежных импульсов (двух смежных гетеродинов блока 2) составляет величину порядка 0,1 МГц. Величина Δf представляет собой минимальный базовый разнос частот (шаг перестройки частоты от импульса к импульсу), который будет в дальнейшем кратно увеличиваться. Наиболее простым вариантом является тот, согласно которому на выходе БГ 2 формируется последовательность из N радиоимпульсов, частота каждого n-го из которых определяется выражением fn=nΔf. Таким образом, частота первого импульса равна Δf, а частота N-го - соответственно fN=NΔf. Длительность первой пачки импульсов на N разных частотах равна (NTии).The device operates as follows. The unit of local oscillators 2 is started by a pulse formed by a pulse generator 1. Block 2 consists of a set of quartz local oscillators and a switch that sequentially switches the output of the next quartz local oscillator to the output of the BG 2. The duration of the generated BG 2 pulses is determined by the duration of the starting pulse from block 1. The duration set by the pulse generator 1 pulse τ and , component units μs, determines the similar duration of the probing signal of the proposed classification device. The repetition period of T and pulses from the output of block 1 and, accordingly, from the output of block 2 is determined by the uniquely measured range to VO and is hundreds of microseconds. The local oscillator unit 2 has N local oscillators in terms of the number of required sounding frequencies N, and the number N is small and, for example, is N = 15. Formed BG 2 radio pulses have frequencies from tenths to units of MHz. The frequency difference Δf of two adjacent pulses (two adjacent local oscillators of block 2) is of the order of 0.1 MHz. The value Δf represents the minimum basic frequency spacing (frequency tuning step from pulse to pulse), which will further increase by a factor. The simplest option is that according to which a sequence of N radio pulses is formed at the output of BG 2, the frequency of each n-th of which is determined by the expression f n = nΔf. Thus, the frequency of the first pulse is Δf, and the frequency of the Nth pulse is f N = NΔf, respectively. The duration of the first packet of pulses at N different frequencies is equal to (NT and + τ and ).

После формирования импульсным генератором N прямоугольных импульсов (что приводит к формированию на выходе БГ 2 N импульсов на частотах fn=nΔf, где n - номер импульса) блок 1 временно прекращает формировать импульсы или может повторно начать выработку N импульсов через интервал времени tMN, зависящий от числа частот N и числа М используемых пачек радиосигналов, имеющих в пределах каждой пачки неизменный и отличающийся от других пачек шаг перестройки частоты от импульса к импульсу. Интервал tMN может быть рассчитан по формуле tMN=(MN+1)Ти.After the pulse generator generates N rectangular pulses (which leads to the formation of 2 N pulses at the output of the BG 2 at frequencies f n = nΔf, where n is the pulse number), block 1 temporarily stops generating pulses or can restart the production of N pulses after a time interval t MN , depending on the number of frequencies N and the number M of the used packets of radio signals having within each packet a step of frequency tuning from pulse to pulse that is constant and different from other packets. The interval t MN can be calculated by the formula t MN = (MN + 1) T and .

Линии задержки 10 из состава блока 8 имеют одинаковые времена задержки tз. Время задержки tз определяется выражением tз=Tи(N+1).Delay lines 10 of the block 8 have the same delay times t s . The delay time t s is determined by the expression t s = T and (N + 1).

Первая пачка импульсов на N частотах с выхода БГ 2 поступает на 1-й из М первых входов 1-го смесителя 3. На выходе 1-го смесителя 3 формируется последовательность импульсов с частотами fпр+Δf, fпр+2Δf, …, fпр+NΔf. Для этого на 2-й вход блока 3 поступает сигнал на промежуточной частоте fпр порядка 50 МГц с выхода ЗГ 7. После задержки в ЛЗ 10 и после увеличения частоты в умножителях частоты на соответствующие входы 1-го смесителя 3 будут поступать очередные пачки из N импульсов. Будем считать пачку из N импульсов, не проходящую ЛЗ 10 и поступившую на 1-й вход 1-го смесителя 3, первой (m=1). Вторая пачка из N импульсов поступит на 2-й из М первых входов 1-го смесителя 3 через интервал времени tз. Кроме того, частота всех импульсов второй пачки будет увеличена вдвое в 1-м умножителе частоты 11. В блок умножителей частоты 9 включены (М-1) умножителей частоты. Каждый m-й умножитель частоты 11, где

Figure 00000001
, имеет коэффициент умножения частоты, соответственно равный (m+1). То есть первый умножитель частоты 11 увеличивает частоту поступающего сигнала вдвое, второй умножитель - втрое, и так далее, а (М-1)-й умножитель частоты 11 увеличивает частоту поступающего на него сигнала в М раз.The first packet of pulses at N frequencies from the output of the BG 2 is supplied to the 1st of the M first inputs of the 1st mixer 3. At the output of the 1st mixer 3, a sequence of pulses with frequencies f pr + Δf, f pr + 2Δf, ..., f pr + NΔf. To this end, a signal at an intermediate frequency f pr of the order of 50 MHz from the output of the ZG 7 is fed to the 2nd input of block 3. After a delay in LZ 10 and after an increase in the frequency in the frequency multipliers, next bursts of N will arrive at the corresponding inputs of the 1st mixer 3 pulses. We will consider a pack of N pulses that does not pass LZ 10 and arrives at the 1st input of the 1st mixer 3, the first (m = 1). The second pack of N pulses will arrive at the 2nd of the M first inputs of the 1st mixer 3 through a time interval t s . In addition, the frequency of all pulses of the second packet will be doubled in the 1st frequency multiplier 11. The frequency multiplier unit 9 includes (M-1) frequency multipliers. Each m-th frequency multiplier is 11, where
Figure 00000001
has a frequency multiplication coefficient, respectively, equal to (m + 1). That is, the first frequency multiplier 11 doubles the frequency of the incoming signal, the second multiplier tripled, and so on, and the (M-1) th frequency multiplier 11 increases the frequency of the signal received by it by M times.

Таким образом, на выходе 1-го умножителя частоты 11 через интервал tз сформируется пачка из N импульсов с частотами 2Δf, 4Δf, 6Δf, …, 2NΔf. Она поступит на 2-й из М первых входов 1-го смесителя 3, в результате чего на выходе блока 3 будет сформирована вторая пачка импульсных сигналов с частотами fпр+2Δf, fпр+4Δf, …, fпр+2NΔf.Thus, the output of the 1st frequency multiplier 11 through the interval t of a pack formed of N pulses with a frequency 2Δf, 4Δf, 6Δf, ..., 2NΔf. It will arrive at the 2nd of the M first inputs of the 1st mixer 3, as a result of which at the output of block 3 a second packet of pulse signals with frequencies f pr + 2Δf, f pr + 4Δf, ..., f pr + 2NΔf will be formed.

На выходе 2-й ЛЗ 10 сигналы появятся через интервал 2tз. Пройдя троекратное умножение по частоте, поступив на 3-й из М первых входов 1-го смесителя 3, эти сигналы на выходе 1-го смесителя 3 будут иметь частоты fпр+3Δf, fпр+6Δf, …, fпр+3NΔf. Продолжая рассуждения в соответствии с логикой работы предлагаемого устройства классификации, можно утверждать, что сигналы М-й пачки из N импульсов, пройдя (М-1)-ю ЛЗ 10 и (М-1)-й умножитель частоты появятся на выходе блока 3 через интервал (М-1)tз и будут иметь частоты fпр+МΔf, fпр+2МΔf, …, fпр+MNΔf.At the output of the 2nd LZ 10, signals will appear through the interval 2t s . After passing three times the frequency multiplication, arriving at the 3rd of M first inputs of the 1st mixer 3, these signals at the output of the 1st mixer 3 will have frequencies f pr + 3Δf, f pr + 6Δf, ..., f pr + 3NΔf. Continuing the discussion in accordance with the logic of the proposed classification device, it can be argued that the signals of the Mth packet of N pulses, passing the (M-1) -th LZ 10 and the (M-1) -th frequency multiplier appear at the output of block 3 through interval (M-1) t s and will have frequencies f pr + MΔf, f pr + 2MΔf, ..., f pr + MNΔf.

Огибающие сформированной последовательности импульсных сигналов на входе 1-го смесителя 3 (до перехода на промежуточную частоту) показаны на фиг.2. Затемняющий фон показывает, что импульсы имеют частотное заполнение. Возле каждого импульса сверху или снизу представлено значение его частоты заполнения на входе 1-го смесителя 3.The envelopes of the generated sequence of pulse signals at the input of the 1st mixer 3 (before switching to the intermediate frequency) are shown in figure 2. The dimming background indicates that the pulses are frequency-filled. Near each pulse, the value of its filling frequency at the input of the 1st mixer 3 is presented above or below.

Очевидно, что на выходе 1-го смесителя 3 формируется аналогичная последовательность из М пачек радиоимпульсов, каждая из которых включает по N радиоимпульсов. Из проведенных разъяснений понятно, что радиоимпульс m-й пачки с n-м номером в пределах пачки будет иметь на выходе блока 3 частоту fmn=fпр+mnΔf, а его задержка относительно начала первого импульса всей последовательности будет равна [(m-1)NTи+nТи].Obviously, at the output of the 1st mixer 3, a similar sequence of M packs of radio pulses is formed, each of which includes N radio pulses. From conducted clarification understood that RF pulse m-th burst from the n-th number within a burst will have the output unit 3 frequency f mn = f ave + mnΔf, and its delay relative to the beginning of the first pulse of the entire sequence is equal to [(m-1 ) NT and + nТ and ].

Вся сформированная последовательность из М пачек радиоимпульсов поступает с выхода 1-го смесителя 3 на 1-й вход 3-го смесителя 5, на второй вход которого с выхода ГНЧ 6 поступает высокочастотный сигнал на несущей частоте f0, составляющей порядка 10 ГГц. В результате на вход УМ 17 с выхода блока 5 поступают радиоимпульсы, частота n-го из которых в пределах m-й пачки равна f0+fпр+mnΔf. Усилитель мощности 17 увеличивает мощность (амплитуду) входных радиоимпульсов до величины, обеспечивающей качественный прием сигналов после их отражения от ВО в пределах требуемой дальности [5, 6, 7]. С выхода УМ 17 радиоимпульсы проходят АП 16 и поступают в антенну 13, которая излучает их в направлении ВО, подлежащего классификации. Отразившись от ВО, радиоимпульсы улавливаются антенной 13 и через АП 16 поступают на вход УВЧ 15, в котором радиоимпульсы на частотах f0+fпр+mnΔf+Fдnm (где Fдnm - доплеровская добавка частоты при отражении n-го импульса m-й пачки от ВО, обусловленная наличием у ВО радиальной составляющей скорости [5, 6]) поступают на 1-й вход 2-го смесителя 14, на второй вход которого поступает сигнал несущей частоты f0 с выхода ГНЧ 6. На выходе 2-го смесителя 14 формируются радиосигналы с частотами, равными разности частот на его 1-м и 2-м входах. Значит, отраженный от ВО радиоимпульс с номером n в пределах m-й пачки после прохождения блока 14 будет иметь частоту fпр+mnΔf+Fдnm. Сигналы с выхода 2-го смесителя 14 с основной промежуточной частотой fпр поступают на вход широкополосного УПЧ 18, который производит их основное усиление. Полоса пропускания УПЧ 18 должна быть широкой и занимать диапазон от fпр до fпр+NMΔf+Fдmax, где Fдmax - максимально возможная доплеровская частота отраженного сигнала.The entire formed sequence of M packs of radio pulses comes from the output of the 1st mixer 3 to the 1st input of the 3rd mixer 5, the second input of which from the output of the LFO 6 receives a high-frequency signal at a carrier frequency f 0 of about 10 GHz. As a result, radio pulses arrive at the input of UM 17 from the output of block 5, the frequency of the nth of which is equal to f 0 + f pr + mnΔf within the mth packet. The power amplifier 17 increases the power (amplitude) of the input radio pulses to a value that ensures high-quality reception of signals after they are reflected from the VO within the required range [5, 6, 7]. From the output of the MIND 17, the radio pulses pass through the AP 16 and enter the antenna 13, which emits them in the direction of VO, to be classified. Reflected from the VO, the radio pulses are captured by the antenna 13 and through the AP 16 are fed to the input of the UHF 15, in which the radio pulses at frequencies f 0 + f pr + mnΔf + F dnm (where F dnm is the Doppler frequency addition upon reflection of the nth pulse of the mth bursts from the HE, due to the presence of the radial velocity component of the HE [5, 6]) go to the 1st input of the 2nd mixer 14, the second input of which receives the carrier frequency signal f 0 from the output of the LFO 6. At the output of the 2nd mixer 14, radio signals are formed with frequencies equal to the frequency difference at its 1st and 2nd inputs. So, the radio pulse with number n reflected from the VO within the mth packet after passing block 14 will have a frequency f pr + mnΔf + F dnm . The signals from the output of the 2nd mixer 14 with the main intermediate frequency f pr arrive at the input of the broadband amplifier 18, which produces their main gain. The bandwidth of the IF amplifier 18 should be wide and occupy a range from f to f pr pr + NMΔf + F dmax where Fd max - maximum possible Doppler frequency of the reflected signal.

После основного усиления в УПЧ 18 каждый принятый сигнал поступает одновременно на первый вход 1-го ФД 19 и 1-й вход 2-го ФД 23. Опорным напряжением для 2-го ФД 23 является гармонический сигнал с выхода когерентного гетеродина 12. Этот гармонический опорный сигнал поступает на 2-й вход ФД 23. Этот же гармонический сигнал, пройдя ФВ 21, изменив при этом начальную фазу на π/2, поступает в качестве опорного на 2-й вход 1-го ФД 19. Когерентный гетеродин 12 запускается в каждом периоде повторения Ти сигналом с выхода 1-го смесителя 3. Назначение когерентного гетеродина состоит в постоянной выработке опорного гармонического сигнала с частотой и начальной фазой, соответствующими сигналу запуска гетеродина. То есть когерентный гетеродин 12 в каждом периоде повторения Ти фазируется сформированным сигналом с выхода блока 3 и сохраняет строгую внутреннюю когерентность до прихода следующего сигнала, навязывающего ему свою частоту и начальную фазу [5-8]. Фазовые детекторы предназначены для выделения синусной (Im) и косинусной (Re) составляющих отраженного объектом сигнала. Поскольку излучение зондирующего сигнала в каждом периоде ведется на своей уникальной частоте, то и опорное напряжение фазовых детекторов должно соответствовать в каждом периоде этой частоте. Правильное фазирование обоих ФД обеспечивается применением когерентного гетеродина 12. Сигналы на выходах 1-го и 2-го фазовых детекторов будут являться синхронными квадратурными составляющими.After the main amplification in the amplifier 18, each received signal is fed simultaneously to the first input of the 1st PD 19 and the 1st input of the 2nd PD 23. The reference voltage for the 2nd PD 23 is the harmonic signal from the output of the coherent local oscillator 12. This harmonic reference the signal is fed to the 2nd input of PD 23. The same harmonic signal, passing PV 21, changing the initial phase to π / 2, is fed as a reference to the 2nd input of the 1st PD 19. Coherent local oscillator 12 is launched in each the repetition period T and the signal from the output of the 1st mixer 3. Appointment of a coherent hetero The dyne consists in the constant generation of a reference harmonic signal with a frequency and an initial phase corresponding to the local oscillator start signal. That is coho 12 in every repetition period T and the generated signal is phased with the output unit 3 and stores the strict internal coherence to the arrival of the next signal, it imposes its frequency and initial phase [5-8]. Phase detectors are designed to isolate the sine (Im) and cosine (Re) components of the signal reflected by the object. Since the radiation of the probe signal in each period is conducted at its own unique frequency, the reference voltage of the phase detectors must correspond to this frequency in each period. The correct phasing of both PDs is ensured by the use of a coherent local oscillator 12. The signals at the outputs of the 1st and 2nd phase detectors will be synchronous quadrature components.

С выходов ФД 19 и 23 квадратурные составляющие отраженного сигнала поступают на соответствующие АЦП 20 и 24, предназначенные для перевода квадратурных составляющих в цифровую форму. С выходов 1-го АЦП 20 и 2-го АЦП 24 оцифрованные значения квадратурных составляющих поступают соответственно на 1-й и 2-й входы ВУ 22. Вычислительное устройство 22 создается на элементах цифровой вычислительной техники. В качестве ВУ 22 может быть также использован специализированный микропроцессор, выполняющий математические операции [9].From the outputs of the PD 19 and 23, the quadrature components of the reflected signal are fed to the corresponding ADCs 20 and 24, designed to convert the quadrature components into digital form. From the outputs of the 1st ADC 20 and the 2nd ADC 24, the digitized values of the quadrature components are supplied respectively to the 1st and 2nd inputs of the VU 22. Computing device 22 is created on the elements of digital computer technology. As WU 22, a specialized microprocessor performing mathematical operations can also be used [9].

Поскольку у каждого сигнала имеется свой номер, соответствующий номеру периода повторения, в котором использован зондирующий сигнал уникальной частоты, то при приеме и обработке каждый сигнал также может быть пронумерован индексами m и n. Это позволяет создать в блоке 22 массив цифровых данных U видаSince each signal has its own number corresponding to the number of the repetition period in which a sounding signal of a unique frequency is used, during reception and processing each signal can also be numbered with indices m and n. This allows you to create in block 22 an array of digital data U of the form

Figure 00000002
Figure 00000002

где

Figure 00000003
- амплитуда n-го отраженного сигнала из m-й пачки; Remn и Immn - соответственно косинусная и синусная составляющие отраженного ВО сигнала, имеющего номер n в пределах m-й пачки из N импульсов.Where
Figure 00000003
- the amplitude of the n-th reflected signal from the m-th packet; Re mn and Im mn are the cosine and sine components of the reflected VO signal, numbered within the mth burst of N pulses, respectively.

Заметим, что в первой строке массива U размещены амплитуды отраженных сигналов, полученные при изменении частоты от импульса к импульсу на величину Δf, т.е. сигналы первой отраженной пачки (m=1). Во второй строке размещены амплитуды сигналов второй отраженной пачки (m=2) с шагом перестройки частоты от импульса к импульсу (разносом по частоте) 2Δf. В m-й строке массива будут записаны амплитуды отражений, полученные при изменении частоты зондирования от импульса к импульсу на величину mΔf. В последней строке массива значения элементов соответствуют изменению частоты зондирования от импульса к импульсу на NΔf.Note that the amplitudes of the reflected signals obtained by changing the frequency from pulse to pulse by Δf, i.e. signals of the first reflected packet (m = 1). The second line contains the amplitudes of the signals of the second reflected packet (m = 2) with a frequency tuning step from pulse to pulse (frequency spacing) 2Δf. In the mth line of the array, the amplitudes of reflections obtained by changing the sounding frequency from pulse to pulse by mΔf will be recorded. In the last row of the array, the values of the elements correspond to the change in the sounding frequency from pulse to pulse by NΔf.

Данные массива U используются в ВУ 22 для проведения классификации ВО. Классификация основана на зависимости степени флюктуации амплитуды отраженного сигнала от размеров ВО [10]. Чем крупнее объект, тем сильнее изменяется амплитуда отраженного сигнала при изменении частоты зондирования и при изменении ракурса локации ВО при ТН полета [6].The data of the array U are used in WU 22 to carry out the classification of HE. The classification is based on the dependence of the degree of fluctuation of the amplitude of the reflected signal on the size of the VO [10]. The larger the object, the stronger the amplitude of the reflected signal changes with a change in the frequency of sounding and with a change in the angle of location of the HE during a TN flight [6].

Для формирования признака классификации на первом этапе на основе величин элементов каждой m-й строки массива U вычисляется сумма Еm, разностей амплитуд сигналов, полученных при изменении частоты зондирования на одинаковую величину. Для этого используется выражениеTo form a classification attribute at the first stage, based on the values of the elements of each mth row of the array U, the sum E m and the differences in the amplitudes of the signals obtained by changing the sounding frequency by the same amount are calculated. To do this, use the expression

Figure 00000004
,
Figure 00000004
,

где индекс «m» при Еm означает, что вычисленная сумма разностей относится к m-й строке массива U и соответствует расчету разностей смежных амплитуд отраженных сигналов, записанных в m-ю строку массива и полученных при изменении частоты зондирования на mΔf.where the index “m” at E m means that the calculated sum of the differences refers to the mth row of the array U and corresponds to the calculation of the differences of adjacent amplitudes of the reflected signals recorded in the mth row of the array and obtained by changing the sounding frequency by mΔf.

На втором этапе вычисляется итоговое значение признака классификации по формулеAt the second stage, the final value of the classification attribute is calculated by the formula

Figure 00000005
.
Figure 00000005
.

Рассчитанный признак классификации объектов Е учитывает средний уровень изменения амплитуды отраженных сигналов (при одинаковом изменении ракурса локации ВО) при использовании перестройки частоты зондирования от импульса к импульсу на различную величину от Δf до MΔf. Важным фактором является то, что суммы разностей формируются в одинаковых условиях, т.е. при одинаковой скорости изменения ракурса локации ВО, совершающего полет с ТН в турбулентной атмосфере.The calculated classification criterion for objects E takes into account the average level of change in the amplitude of the reflected signals (with the same change in the angle of location of the VO) when using the tuning of the probe frequency from pulse to pulse by a different value from Δf to MΔf. An important factor is that the sums of the differences are formed under the same conditions, i.e. at the same rate of change in the angle of the location of the VO flying from VT in a turbulent atmosphere.

Далее рассчитанное значение признака Е сравнивается с набором пороговых значений. Пороги подаются в порядке увеличения, что соответствует увеличению габаритов ВО. При превышении признаком Е определенного порога принимается решение об отнесении ВО к определенному классу. Результаты классификации с выхода ВУ 22 поступают на УО 4, которое предназначено для индикации результатов и доведения их до потребителя информации о классе объекта.Next, the calculated value of the characteristic E is compared with a set of threshold values. Thresholds are given in increasing order, which corresponds to an increase in the dimensions of the HE. If feature E exceeds a certain threshold, a decision is made to classify the HE in a specific class. The classification results from the output of WU 22 go to UO 4, which is intended to indicate the results and bring them to the consumer information about the class of the object.

Сущность изобретения заключается в следующем. Флюктуации амплитуд отраженных сигналов всегда обусловлены интерференцией волн, отраженных отдельными РЦ поверхности объектов [1, 6, 11]. При одночастотном зондировании флюктуации амплитуд могут быть вызваны изменением взаимных расстояний между РЦ в радиальном направлении, что может быть следствием изменения ракурса локации ВО, если он испытывает в полете ТН в виде рысканий, тангажей и кренов [12]. Однако в определенных условиях, особенно на малых курсовых углах в период зондирования объекта ВО может сохранять относительную стабильность своего положения по отношению к радиолокатору. В таких условиях низкочастотные флюктуации амплитуд отраженных сигналов не наблюдаются (предполагается, что высокочастотные флюктуации амплитуд, обусловленные турбовинтовым эффектом, скомпенсированы известными методами [13]). Вторым фактором, вызывающим амплитудные флюктуации отраженных сигналов, является перестройка частоты зондирования. Однако оптимальный шаг перестройки частоты от импульса к импульсу, необходимый для классификации объектов, до сих пор не установлен. По этой причине предлагается использовать при классификации разные величины шагов перестройки (в предлагаемом устройстве от Δf до МΔf), а признак классификации формировать методом усреднений результатов, полученных при разных величинах перестройки частоты, усиливая физическую сущность признака дополнительным использованием изменений ракурса локации воздушного объекта в интервале его зондирования последовательностью радиоимпульсов.The invention consists in the following. The fluctuations in the amplitudes of the reflected signals are always caused by the interference of waves reflected by individual RC surfaces of objects [1, 6, 11]. In single-frequency sounding, fluctuations in the amplitudes can be caused by a change in the mutual distances between the RCs in the radial direction, which may be a consequence of a change in the angle of the VO location if it experiences TN in flight in the form of yaw, pitch and roll [12]. However, under certain conditions, especially at small heading angles, during the period of sounding the object, the aircraft can maintain relative stability of its position with respect to the radar. Under such conditions, low-frequency fluctuations in the amplitudes of the reflected signals are not observed (it is assumed that high-frequency fluctuations in the amplitudes due to the turboprop effect are compensated by known methods [13]). The second factor causing the amplitude fluctuations of the reflected signals is the tuning of the sounding frequency. However, the optimal frequency tuning step from pulse to pulse, necessary for the classification of objects, has not yet been established. For this reason, it is proposed to use different values of the adjustment steps in the classification (in the proposed device from Δf to MΔf), and to classify the classification attribute by averaging the results obtained with different frequency adjustment values, reinforcing the physical nature of the attribute by additional use of changes in the location of the air object in the interval sounding by a sequence of radio pulses.

Новые элементы схемы устройства классификации (импульсный генератор, линии задержки, умножители частоты, смеситель, генератор несущей частоты и когерентный гетеродин) являются известными и широко применяющимися в современных радиолокационных устройствах [5-8, 10-12], в том числе в устройствах классификации (распознавания) [1]. Предполагается, что 1-й смеситель 3 на самом деле имеет всего два основных входа, т.е. первые М входов в дальнейшем объединяются с помощью типовых устройств сверхвысокой частоты (волноводные тройники, направленные ответвители, щелевые мосты, кольцевые мосты и т.п.).New elements of the classification device circuit (pulse generator, delay lines, frequency multipliers, mixer, carrier frequency generator and coherent local oscillator) are known and widely used in modern radar devices [5–8, 10–12], including classification devices ( recognition) [1]. It is assumed that the 1st mixer 3 actually has only two main inputs, i.e. the first M inputs are subsequently combined using standard ultra-high frequency devices (waveguide tees, directional couplers, slot bridges, ring bridges, etc.).

Как следует из описания, предлагаемое устройство классификации ВО с ТН движения имеет преимущество перед прототипом [2], выраженное в том, что классификация проводится с использованием более информативного признака. Этот признак основан на усреднении амплитудных флюктуаций, вызванных тремя факторами: изменением ракурса объекта, изменением частоты зондирования, изменением шага перестройки частоты от импульса к импульсу.As follows from the description, the proposed classification device VO with TN movement has an advantage over the prototype [2], expressed in that the classification is carried out using a more informative feature. This feature is based on averaging amplitude fluctuations caused by three factors: changing the angle of the object, changing the sounding frequency, changing the frequency tuning step from pulse to pulse.

Источники информацииInformation sources

1. Небабин В.Г., Сергеев В.В. Методы и техника радиолокационного распознавания. - М.: Радио и связь, 1984. с.79, рис.3.21 (аналог).1. Nebabin V.G., Sergeev V.V. Methods and techniques of radar recognition. - M .: Radio and communications, 1984. p.79, fig.3.21 (analogue).

2. Патент РФ №2144681. МПК7 G01S 13/02. Устройство распознавания воздушных целей двухчастотным способом. Бондарев Л.А., Жигунов П.А., Васильченко О.В., Гуреев А.К., Чагрин А.С. Заявка №99110296. Приоритет 19.05.1999. Опубл. 20.01.2000 (прототип).2. RF patent No. 2144681. IPC 7 G01S 13/02. Aerial target recognition device in a two-frequency way. Bondarev L.A., Zhigunov P.A., Vasilchenko O.V., Gureev A.K., Chagrin A.S. Application No. 99110296. Priority 05/19/1999. Publ. 01/20/2000 (prototype).

3. Финкельштейн М.И. Основы радиолокации. - М.: Радио и связь, 1983. 536 с.3. Finkelstein M.I. Basics of radar. - M.: Radio and Communications, 1983. 536 p.

4. Доброленский Ю.П. Динамика полета в неспокойной атмосфере. - М.: Машиностроение, 1969. 256 с.4. Dobrolensky Yu.P. Flight dynamics in a turbulent atmosphere. - M.: Mechanical Engineering, 1969.256 s.

5. Радиоэлектронные системы. Справочник. Основы построения и теория / Под ред. Я.Д.Ширмана. - М.: Радиотехника. 2007. 510 с.5. Radio-electronic systems. Directory. Fundamentals of construction and theory / Ed. J.D. Shirman. - M .: Radio engineering. 2007.510 s.

6. Теоретические основы радиолокации / Под ред. Я.Д.Ширмана. - М.: Сов. радио, 1970. 560 с.6. Theoretical Foundations of Radar / Ed. J.D. Shirman. - M .: Owls. Radio, 1970.560 s.

7. Справочник по основам радиолокационной техники / Под ред. В.В.Дружинина. М.: Воениздат. 1967. 768 с.7. Handbook of the basics of radar technology / Ed. V.V.Druzhinina. M .: Military Publishing. 1967.768 s.

8. Справочник по радиолокации. Под ред. М.И.Сколника. Пер. с англ. - М.: Сов. радио, 1967. Т.1. Основы радиолокации. - 456 с.8. Handbook of radar. Ed. M.I.Skolnika. Per. from English - M .: Owls. Radio, 1967. Vol. 1. Basics of radar. - 456 p.

9. Дроздов Е.А. и др. Многопрограммные цифровые вычислительные машины. - М.: Высшая школа, 1985, с.243-247.9. Drozdov E.A. et al. Multiprogramming digital computers. - M.: Higher School, 1985, p. 243-247.

10. Охрименко А.Е. Основы радиолокации и радиоэлектронная борьба. Ч.1. Основы радиолокации. М.: Воениздат, 1983. 456 с.10. Okhrimenko A.E. Basics of radar and electronic warfare. Part 1. Basics of radar. M .: Military Publishing, 1983. 456 p.

11. Ширман Я.Д., Горшков С.А., Лещенко С.П., Братченко Г.Д., Орленко В.М. Методы радиолокационного распознавания и их моделирование // Зарубежная радиоэлектроника, 1996. №11. С.3-62.11. Shirman Y.D., Gorshkov S.A., Leshchenko S.P., Bratchenko G.D., Orlenko V.M. Methods of radar recognition and their modeling // Foreign Radio Electronics, 1996. No. 11. S.3-62.

12. Бартон Д., Вард Г. Справочник по радиолокационным измерениям. Пер. с англ. / Под ред. М.М.Вейсбейна. - М.: Сов. радио, 1976. 392 с.12. Barton D., Ward G. Handbook of radar measurements. Per. from English / Ed. M.M. Weisbane. - M .: Owls. Radio, 1976.392 s.

13. Митрофанов Д.Г., Прохоркин А.Г. Методы компенсации влияния составляющих турбинного эффекта при построении изображений воздушных целей // Радиотехника, 2006. №9. С.32-37.13. Mitrofanov D.G., Prokhorkin A.G. Methods of compensating the influence of the components of the turbine effect when constructing images of air targets // Radio Engineering, 2006. No. 9. S.32-37.

Claims (1)

Устройство классификации воздушных объектов с траекторными нестабильностями движения, включающее в свой состав антенну, блок гетеродинов, первый смеситель, задающий генератор, соединенный своим выходом с вторым входом первого смесителя, последовательно соединенные усилитель мощности, антенный переключатель, усилитель высокой частоты, второй смеситель, усилитель промежуточной частоты, выход которого подключен к первому входу первого фазового детектора и первому входу второго фазового детектора, выход которого связан со входом второго аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен со вторым входом вычислительного устройства, выход которого подключен ко входу устройства отображения, а первый вход - к выходу первого аналого-цифрового преобразователя, при этом вычислительное устройство предназначено для формирования признака классификации, учитывающего средний уровень изменения амплитуды отраженных сигналов от воздушного объекта при разных величинах перестройки частоты и с учетом изменения ракурса локации воздушного объекта в интервале его зондирования последовательностями радиоимпульсов, с последующим сравнением признака классификации с набором пороговых значений, при превышении признаком классификации определенного порогового значения принимают решение об отнесении воздушного объекта к определенному классу, вход первого аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом первого фазового детектора, второй вход которого подключен к выходу фазовращателя, причем антенна своим вход-выходом связана с вход-выходом антенного переключателя, отличающееся тем, что в его состав дополнительно вводят импульсный генератор, третий смеситель, генератор несущей частоты, когерентный гетеродин, блок линий задержки, состоящий из (М-1) линий задержки, где М - число используемых импульсных последовательностей, отличающихся шагом перестройки частоты заполнения от импульса к импульсу и формируемых на выходах линий задержки, а также блок умножителей частоты, состоящий из (М-1) умножителей частоты, причем умножитель частоты с номером «m», где
Figure 00000006
, имеет коэффициент умножения частоты, равный (m+1), при этом выход импульсного генератора соединяют со входом блока гетеродинов, состоящего из набора гетеродинов и коммутатора, переключающего выход очередного гетеродина к выходу блока гетеродинов, при этом выход блока гетеродинов подключают к первому из М первых входов первого смесителя и ко входу первой линии задержки из состава блока линий задержки, выход каждой m-й с первой по (М-2)-ю линии задержки связывают со входом соответствующей (m+1)-й линии задержки и входом соответствующего m-го умножителя частоты из состава блока умножителей частоты, выход (М-1)-й линии задержки подключают ко входу (M-1)-го умножителя частоты из состава блока умножителей частоты, выход каждого m-го из (М-1) умножителей частоты связывают с соответствующим (m+1)-м из М первых входов первого смесителя, выход которого соединяют с первым входом третьего смесителя и входом когерентного гетеродина, выход которого подключают к входу фазовращателя и второму входу второго фазового детектора, выход генератора несущей частоты связывают со вторым входом второго смесителя и вторым входом третьего смесителя, выход которого подключают к входу усилителя мощности.
A device for classifying airborne objects with trajectory motion instabilities, including an antenna, a local oscillator unit, a first mixer, a master oscillator connected by its output to the second input of the first mixer, a power amplifier, an antenna switch, a high-frequency amplifier, a second mixer, an intermediate amplifier, connected in series frequency, the output of which is connected to the first input of the first phase detector and the first input of the second phase detector, the output of which is connected to the input of the second o an analog-to-digital converter, the output of which is connected to the second input of the computing device, the output of which is connected to the input of the display device, and the first input to the output of the first analog-to-digital converter, while the computing device is designed to generate a classification sign that takes into account the average level of amplitude change reflected signals from an airborne object at different frequencies of frequency tuning and taking into account changes in the angle of location of an airborne object in the interval of its sounding sequences of radio pulses, followed by comparing the classification attribute with a set of threshold values, when the classification attribute exceeds a certain threshold value, they decide to assign the air object to a certain class, the input of the first analog-to-digital converter is connected to the output of the first phase detector, the second input of which is connected to the output phase shifter, the antenna being connected to the input / output of the antenna switch, characterized in that up to a pulse generator, a third mixer, a carrier frequency generator, a coherent local oscillator, a block of delay lines consisting of (M-1) delay lines, where M is the number of pulse sequences used, differing by the step of tuning the filling frequency from pulse to pulse and generated at the outputs, are additionally introduced delay lines, as well as a block of frequency multipliers, consisting of (M-1) frequency multipliers, and the frequency multiplier with the number "m", where
Figure 00000006
has a frequency multiplication factor equal to (m + 1), while the output of the pulse generator is connected to the input of the local oscillator block, consisting of a set of local oscillators and a switch that switches the output of the next local oscillator to the output of the local oscillator block, and the output of the local oscillator block is connected to the first of M the first inputs of the first mixer and to the input of the first delay line from the block of delay lines, the output of each m-th from the first to (M-2) -th delay line is associated with the input of the corresponding (m + 1) -th delay line and the input of the corresponding m smart frequency resident from the composition of the frequency multiplier block, the output of the (M-1) -th delay line is connected to the input of the (M-1) -th frequency multiplier from the composition of the frequency multiplier block, the output of each m-th of (M-1) frequency multipliers is connected with the corresponding (m + 1) th of the M first inputs of the first mixer, the output of which is connected to the first input of the third mixer and the input of a coherent local oscillator, the output of which is connected to the input of the phase shifter and the second input of the second phase detector, the output of the carrier frequency generator is connected to the second input second mixture ator and the second input of the third mixer, the output of which is connected to the input of the power amplifier.
RU2009143190/09A 2009-11-23 2009-11-23 Apparatus for classifying aerial objects with trajectory motion instabilities RU2416106C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009143190/09A RU2416106C2 (en) 2009-11-23 2009-11-23 Apparatus for classifying aerial objects with trajectory motion instabilities

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009143190/09A RU2416106C2 (en) 2009-11-23 2009-11-23 Apparatus for classifying aerial objects with trajectory motion instabilities

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009143190A RU2009143190A (en) 2010-03-27
RU2416106C2 true RU2416106C2 (en) 2011-04-10

Family

ID=42138168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009143190/09A RU2416106C2 (en) 2009-11-23 2009-11-23 Apparatus for classifying aerial objects with trajectory motion instabilities

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2416106C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2514154C1 (en) * 2012-09-04 2014-04-27 Открытое акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" Method for recognition of false targets caused by self-generated noise of mobile carrier
RU2562060C1 (en) * 2014-06-24 2015-09-10 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского" Министерства Обороны Российской Федерации Method of external radar detection of trajectory flight instabilities of aircraft using structure of its pulse response characteristic

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2514154C1 (en) * 2012-09-04 2014-04-27 Открытое акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" Method for recognition of false targets caused by self-generated noise of mobile carrier
RU2562060C1 (en) * 2014-06-24 2015-09-10 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского" Министерства Обороны Российской Федерации Method of external radar detection of trajectory flight instabilities of aircraft using structure of its pulse response characteristic

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009143190A (en) 2010-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8390348B2 (en) Time base generator and method for providing a first clock signal and a second clock signal
US20100201408A1 (en) Digital Time Base Generator and Method for Providing a First Clock Signal and a Second Clock Signal
CN115754924B (en) Satellite distributed short wave radar system and space target detection method
JP4976439B2 (en) Radar equipment
RU2416106C2 (en) Apparatus for classifying aerial objects with trajectory motion instabilities
RU2439611C1 (en) Radar station with pulse-by-pulse carrier frequency tuning, neural network recognition of objects and inverse antenna aperture synthesis
RU2315332C1 (en) Radiolocation station
RU2541504C1 (en) Apparatus for selecting moving targets for pulse-to-pulse frequency tuning mode
RU124817U1 (en) CLASSIFICATION DEVICE FOR AIR MONITORING OBJECTS WITH TRAJECTOR INSTABILITY OF MOTION
RU2326402C1 (en) Method of measurement of radial speed of air target in the mode of frequency tuning from pulse to pulse
RU77980U1 (en) RADAR STATION WITH INVERSE APERTURE SYNTHESIS AND TWO LEVEL NEURAL NETWORK RECOGNITION
US20230082258A1 (en) Radar measuring device and method with dual radar signal generation
JP2003028949A (en) Transmitting-receiving apparatus and radar apparatus
Griffiths et al. Provision of moving target indication in an independent bistatic radar receiver
RU2399067C1 (en) Radar installation for detecting aerial targets
RU2358288C1 (en) Multifrequency radar station with inverse aperture synthesising and two-level target identification
Waldmann et al. Pulsed frequency modulation techniques for high-precision ultra wideband ranging and positioning
RU2412451C1 (en) Radar with frequency retuning by aperture inverse synthesising and two-level neuron-network identification of objects by combination of attributes
RU124818U1 (en) RADAR DEVICE FOR REFLECTED SIGNAL PHASE MEASUREMENT
Ali et al. Design and implementation of FMCW radar using the raspberry Pi single board computer
Dias et al. Designing, Measurement and Analysis of a Short Range FMCW Radar
RU2803413C1 (en) Method of pulse-doppler radiolocation and device with autodyne transmitter for its implementation
Im et al. A pulse-Doppler and FMCW radar signal processor for surveillance
RU2099736C1 (en) Target identifier
CN115267373B (en) Radiation source dynamic scene simulation method and device based on vector signal generation device