RU2422847C1 - Двухволновый адаптивный радиолокатор - Google Patents

Двухволновый адаптивный радиолокатор Download PDF

Info

Publication number
RU2422847C1
RU2422847C1 RU2009144451/09A RU2009144451A RU2422847C1 RU 2422847 C1 RU2422847 C1 RU 2422847C1 RU 2009144451/09 A RU2009144451/09 A RU 2009144451/09A RU 2009144451 A RU2009144451 A RU 2009144451A RU 2422847 C1 RU2422847 C1 RU 2422847C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
switch
radar
transceiver
Prior art date
Application number
RU2009144451/09A
Other languages
English (en)
Inventor
Борис Михайлович Климашов (RU)
Борис Михайлович Климашов
Евгений Юрьевич Клепов (RU)
Евгений Юрьевич Клепов
Валерий Александрович Смагин (RU)
Валерий Александрович Смагин
Юрий Сергеевич Голубев (RU)
Юрий Сергеевич Голубев
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Исследовательский Институт "Экран"
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 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Исследовательский Институт "Экран" filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Исследовательский Институт "Экран"
Priority to RU2009144451/09A priority Critical patent/RU2422847C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2422847C1 publication Critical patent/RU2422847C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Предлагаемый двухволновый адаптивный радиолокатор относится к технике ближней радиолокации. Достигаемый технический результат изобретения - повышение вероятности обнаружения низколетящей сосредоточенной цели. Указанный результат достигается тем, что радиолокатор содержит две приемопередающих антенны, два приемопередающих устройства, два усилителя доплеровских частот, перемножитель, фильтр нижних частот, исполнительный каскад, два переключателя, генератор пилообразного напряжения, компаратор, накопитель и варикап, соединенные определенным образом между собой. 1 ил.

Description

Предлагаемый радиолокатор относится к устройствам ближней радиолокации и предназначен, главным образом, для обнаружении низколетящей сосредоточенной цели на фоне сигналов, отраженных от распределенной морской поверхности и образованных облучением этой поверхности радиосигналом радиолокатора.
Известны многие взаимодействия радиолокатора с целью, расположенной над морской поверхностью в условиях влияния помех, образованных посторонними отражениями радиосигналов, в том числе и от протяженной морской поверхности. Проблема обнаружения низколетящей над морской поверхностью цели возникает во многих практических случаях, например, при необходимости обнаружения низколетящей противокорабельной ракеты (ПКР) или плавательных средств. В этих и многих других случаях на входе приемника радиолокатора появляются сигналы, образованные отражениями не только искомой целью, но и протяженной морской поверхностью, чем снижается вероятность правильного обнаружения самой цели [см.
1). Б.И.Родионов, Н.Н.Новичков. Крылатые ракеты в морском бою. М., Военное издательство, 1987. 215 с.;
2). В.А.Абчук, В.Г.Суздаль. Поиск объектов. Сов. радио, 1972. 334 с.;
3). Справочник по радиолокации. Под ред. М.Сколника. Нью-Йорк 1970. Пер. с англ. Том 1. Основы радиолокации. М., Сов. радио, 1976. 456 с.].
Поставленная задача обнаружения низколетящей над протяженной морской поверхностью сосредоточенной цели современными радиолокаторами не всегда решается положительно из-за отрицательного влияния случайных помеховых сигналов, образованных отражениями радиосигнала от этой поверхности. Таким образом, при создании радиолокатора ближнего действия для обнаружения низколетящей цели должна решаться важная проблема - подавления фоновых помех, создаваемых отражениями радиосигналов от протяженной морской поверхности.
К радиолокаторам, которые обладают свойством однозначного обнаружения цели при относительно высокой помехоустойчивости к различным внешним помехам, относятся радиолокаторы с непрерывным сложным (шумоподобным) зондирующим сигналом [см. 1). Радиолокационные устройства (теория и принципы построения). Под ред. В.В.Григоряна-Рябова, М., Сов. радио, 1970. 680с.; 2). Варакин Л.Е. Теория сложных сигналов. Сов. радио. 1970.; 3). Патент США №3614782 МКИ G01S 42C 13/04; НКИ 343-7РГ, 102-70.2г за 1971 г.].
Из известных наиболее близким по технической сущности является радиолокационное устройство, описанное в патенте США №3419861, кл.343-7, заявл. 26.06.56, опублик. 31.12.68, структурная схема которого содержит приемопередающую антенну, приемопередающее устройство, усилитель доплеровских частот, перемножитель, фильтр нижних частот и исполнительный каскад. В таком радиолокаторе при обнаружении цели отраженный радиосигнал поступает через антенну на вход приемного устройства, с которого через усилитель доплеровских частот сигнал поступает на первый вход перемножителя, на второй вход которого этот сигнал поступает через некоторую временную задержку. С выхода перемножителя преобразованный низкочастотный сигнал через фильтр нижних частот поступает на вход исполнительного каскада. Появление сигнала на выходе исполнительного каскада свидетельствует об обнаружении цели.
Главным недостатком этой и подобных структурных схем радиолокаторов является их низкая помехоустойчивость к помехам, образованным отражениями радиосигнала от разных точек дальностей подстилающей морской поверхности, над которой движется искомая низколетящая сосредоточенная цель.
Техническим результатом реализации предлагаемого устройства является возможность радиолокатора в начальный период его работы подавлять отраженные радиосигналы радиолокатора от различных точек дальностей распределенной морской поверхности.
Технический результат достигается тем, что для возможности радиолокатора в начальный период его работы подавлять отраженные радиосигналы радиолокатора от различных точек дальностей распределенной морской поверхности в радиолокатор, содержащий первую приемопередающую антенну, первое приемопередающее устройство, первый усилитель доплеровских частот, перемножитель, фильтр нижних частот и исполнительный каскад введены вторая приемопередающая антенна, второе приемопередающее устройство, второй усилитель доплеровских частот, первый и второй переключатели, генератор пилообразного напряжения, компаратор, накопитель, и варикап таким образом, что первая приемопередающая антенна соединена с входом первого приемопередающего устройства, выход которого соединен с входом первого усилителя доплеровских частот, выход которого соединен с первым входом перемножителя, а вторая приемопередающая антенна соединена с входом второго приемопередающего устройства, выход которого соединен с входом второго усилителя доплеровских частот, выход которого соединен с вторым входом перемножителя, выход которого соединен с входом фильтра нижних частот, выход которого соединен с первым входом первого переключателя, первый выход которого соединен со входом исполнительного каскада, второй выход первого переключателя соединен со входом генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен со входами компаратора и накопителя, выход накопителя соединен со вторым входом второго переключателя, а выход компаратора соединен с первым входом второго переключателя, первый выход которого соединен с входом варикапа, выход которого соединен со вторым входом второго приемопередающего устройства, второй выход второго переключателя соединен со вторым входом первого переключателя.
На чертеже представлена структурная схема предлагаемого двухволнового адаптивного радиолокатора, на котором обозначено:
1 - первая приемопередающая антенна;
2 - вторая приемопередающая антенна;
3 - первое приемопередающее устройство;
4 - второе приемопередающее устройство;
5 - первый усилитель доплеровских частот (УДЧ);
6 - второй усилитель доплеровских частот (УДЧ);
7 - перемножитель;
8 - фильтр нижних частот;
9 - первый переключатель;
10 - исполнительный каскад
11 - генератор пилообразного напряжения;
12 - компаратор;
13 - накопитель;
14 - второй переключатель;
15 - варикап.
Предлагаемый двухволновый адаптивный радиолокатор содержит: первую приемопередающую антенну 1, вторую приемопередающую антенну 2, первое приемопередающее устройство 3, второе приемопередающее устройство 4, первый усилитель доплеровских частот 5, второй усилитель доплеровских частот 6, перемножитель 7, фильтр нижних частот 8, первый переключатель 9, исполнительный каскад 10, генератор пилообразного напряжения 11, компаратор 12, накопитель 13, второй переключатель 14 и варикап 15 таким образом, что первая приемопередающая антенна 1 соединена со входом первого приемопередающего устройства 3, выход которого соединен со входом первого усилителя доплеровских частот 5, выход которого соединен с первым входом перемножителя 7, а вторая приемопередающая антенна 2 соединена со входом второго приемопередающего устройства 4, выход которого соединен со входом второго усилителя доплеровских частот 6, выход которого соединен со вторым входом перемножителя 7, выход которого соединен с входом фильтра нижних частот 8, выход которого соединен с первым входом первого переключателя 9, первый выход которого соединен с входом исполнительного каскада 10, второй выход первого переключателя соединен с входом генератора пилообразного напряжения 11, выход которого соединен с входами компаратора 12 и накопителя 13, выход которого соединен со вторым входом второго переключателя 14, а выход компаратора 12 соединен с первым входом второго переключателя 14, первый выход которого соединен с входом варикапа 15, выход которого соединен со вторым входом второго приемопередающего устройства 4, второй выход переключателя 14 соединен со вторым входом первого переключателя 9.
Предлагаемый двухволновый адаптивный радиолокатор работает следующим образом. Сначала рассмотрим несколько общих положений и исходных состояний предлагаемого устройства.
Во-первых, адаптация предлагаемого радиолокатора к сигналам, отраженным от протяженной морской поверхности сводится к процессу разрушения корреляционных связей между двумя хаотическими (шумоподобными) сигналами, отраженными от протяженной морской поверхности путем изменения одной из частоты двух зондирующих сигналов радиолокатора. Так как в предлагаемом устройстве на вход двух приемников поступают хаотические (шумоподобные) сигналы, образованные отражениями от взволнованной (хаотической) морской поверхности, тогда адаптация радиолокатора к такой поверхности (т.е. снижение влияния на его работу помех, вызванных отражениями от этой поверхности) осуществляется путем разрушения корреляции между двумя излученными сигналами путем изменения частоты излучения в одном из приемопередатчиков.
В предлагаемом устройстве коррелятор формируется элементами: первым и вторым усилителями доплеровских частот 5 и 6, перемножителем 7 и фильтром нижних частот 8 (выполняющий функцию интегратора).
В предлагаемом устройстве снижение уровня сигнала на выходе коррелятора до порогового минимального значения приводит к прекращению изменения излучаемых частот и при дальнейшей работе радиолокатора обеспечивается обнаружение сосредоточенной цели с повышенной вероятностью, так как после адаптации (разрушения корреляции между двумя принятыми от протяженной морской поверхностью сигналами) на дальнейшую работу радиолокатора отсутствует влияние действия помех, образованных отражениями сигналов от морской поверхности.
Во вторых, в начальный момент времени некоторые элементы предлагаемого радиолокатора находятся в следующем исходном состоянии:
1) в начальный момент времени в первом переключателе 9 его первый вход переключен на его второй выход;
2) в начальный момент времени во втором переключателя 14 его первый выход переключен на его второй вход;
3) в начальный момент времени двумя приемопередающими устройствами излучаются сигналы одинаковой или достаточно близкой частоты с отклонениями частоты между ними не более 10-6-10-7 (см. Радиолокационные устройства (теория и принципы построения. Под ред. В.В.Григоряна-Рябова, М., Сов. радио, 1970. 680 с.).
Итак, в первоначальный момент времени приемопередающие устройства 3 и 4 через антенны 1 и 2 излучают периодические радиосигналы с близкими частотами, например f1 и f2. В это время (еще до возможного обнаружения поисковой сосредоточенной цели) на вход антенн 1 и 2 поступают отраженные от протяженной морской поверхности сигналы, имеющие хаотический (шумоподобный) характер, образованный хаотическим состоянием взволнованной морской поверхности. Принятые отраженные сигналы одинаковые (или близкие) по частоте и поэтому они коррелированные между собой, в результате чего в начальный момент работы радиолокатора принятые приемопередающими устройствами 3 и 4 сигналы отличается от излученных на величину доплеровских частот, обусловленных скоростями движения морских волн и радиолокатора. После выделения сигналов доплеровских частот в приемопередающих устройствах 3 и 4 и усиления их в соответствующих усилителях доплеровских частот 5 и 6 сигналы поступают соответственно на первый и второй входы перемножителя 7, откуда преобразованный (в результате перемножения) сигнал поступает на фильтр нижних частот 8, с выхода которого сигнал низкой частоты поступает на первый вход первого переключателя 9, со второго выхода которого сигнал поступает на вход генератора пилообразного напряжения 11, который начинает работать. Появившийся сигнал на выход генератора пилообразного напряжения 11 поступает одновременно как на вход компаратора 12, так и на вход накопителя 13, с выхода которого сигнал поступает на второй вход второго переключателя 14. В это же время на выходе компаратора 12 сигнала не будет до тех пор, пока на входе компоратора 12 будет сигнал, поступающий с выхода генератора пилообразного напряжения 11. На вход накопителя 13 поступают сигналы от генератора пилообразного напряжения 11, в результате чего на выходе накопителя 13 растет напряжение, поступающее на второй вход второго переключателя 14, с первого выхода которого этот сигнал поступает на вход варикапа 15, у которого в результате изменения напряжения от накопителя 13 изменяется электрическая емкость, приводящая к изменению частоты излучения сигнала второго приемопередающего устройства 4 от значений f2 до значений fn. Во времени перестройка излучаемой частоты радиосигнала в приемопередатчике 4 происходит до момента прекращения работы генератора пилообразного напряжения 11, которое происходит при снижении на его входе сигнала до нижнего порогового уровня (или полного его отсутствия) вызванное разрушением корреляционных связей между двумя сигналами, принятыми от протяженной морской поверхности двумя приемопередающими устройствами 3 и 4, в результате чего отсутствует сигнал на выходе фильтра нижних частот 8 и, естественно, на первом входе первого переключателя.
Выбор минимального порогового уровня, при котором происходит прекращение работы генератора пилообразного напряжения 11, производится по статистическим данным и количественно оценивается заданными вероятностями правильного обнаружения, ложного срабатывания и пропуска цели (см. например, А.А.Афанасьев, В.А.Горбунов. Эффективность обнаружения целей радиотехническими средствами наблюдения. М., Военное издательство. 1964, 122 с.). В дальнейшей работе предлагаемого устройства частота излученного сигнала приемопередающего устройства 4 поддерживается неизменной напряжением, установленным ранее в накопителе 13. Отсутствие сигнала на выходе генератора пилообразного напряжения 11 и, соответственно, на входе компаратора 12 приводит к появлению сигнала на его выходе, который поступает на первый вход второго переключателя 14, в результате этого переключатель 14 соединяет его первый вход со вторым выходом, в результате чего на второй вход первого переключателя 9 поступает сигнал с компаратора 12, вызывая в первом переключателе 9 соединение первого входа с его первым выходом, соединяющий его со входом исполнительного каскада 10.
На этом процесс адаптации радиолокатора к подстилающей протяженной морской поверхности прекращается, и в дальнейшем он работает как обычный двухволновый радиолокатор с разнесенными частотами излучения в приемопередающих устройствах 3 и 4.
Практическая реализация предлагаемого двухволнового адаптивного радиолокатора не представляет затруднений и может быть осуществлена применением широко известных аналоговых элементов и интегральных микросхем (см., например, Интегральные микросхемы. Справочник. Под общей ред. Б.В.Тарабрина. М., Изд. Сов. радио, 1984).
Изготовленный и испытанный как в лабораторных, так и в натурных морских условиях макет предлагаемого двухволнового адаптивного радиолокатора показал его полную работоспособность.
Введением предлагаемых новых элементов и связей между ними принципиально по-новому решается проблема создания двухволнового адаптивного радиолокатора для селекции низколетящих целей над морской поверхностью.

Claims (1)

  1. Двухволновый адаптивный радиолокатор, содержащий первую приемопередающую антенну, первое приемопередающее устройство, первый усилитель доплеровских частот, перемножитель, фильтр нижних частот и исполнительный каскад, отличающийся тем, что в него введены вторая приемопередающая антенна, второе приемопередающее устройство, второй усилитель доплеровских частот, первый и второй переключатели, генератор пилообразного напряжения, компаратор, накопитель и варикап таким образом, что первая приемопередающая антенна соединена с входом первого приемопередающего устройства, выход которого соединен с входом первого усилителя доплеровских частот, выход которого соединен с первым входом перемножителя, а вторая приемопередающая антенна соединена с входом второго приемопередающего устройства, выход которого соединен с входом второго усилителя доплеровских частот, выход которого соединен с вторым входом перемножителя, выход которого соединен с входом фильтра нижних частот, выход которого соединен с первым входом первого переключателя, первый выход которого соединен со входом исполнительного каскада, второй выход первого переключателя соединен со входом генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен со входами компаратора и накопителя, выход накопителя соединен со вторым входом второго переключателя, а выход компаратора соединен с первым входом второго переключателя, первый выход которого соединен с входом варикапа, выход которого соединен со вторым входом второго приемопередающего устройства, второй выход второго переключателя соединен со вторым входом первого переключателя.
RU2009144451/09A 2009-11-30 2009-11-30 Двухволновый адаптивный радиолокатор RU2422847C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009144451/09A RU2422847C1 (ru) 2009-11-30 2009-11-30 Двухволновый адаптивный радиолокатор

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009144451/09A RU2422847C1 (ru) 2009-11-30 2009-11-30 Двухволновый адаптивный радиолокатор

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2422847C1 true RU2422847C1 (ru) 2011-06-27

Family

ID=44739369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009144451/09A RU2422847C1 (ru) 2009-11-30 2009-11-30 Двухволновый адаптивный радиолокатор

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2422847C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2533659C1 (ru) * 2013-04-09 2014-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Автономное радиолокационное устройство селекции воздушной цели
RU2599054C2 (ru) * 2014-05-19 2016-10-10 Открытое акционерное общество "Равенство" (ОАО "Равенство") Двухволновый адаптивный радиолокатор

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2533659C1 (ru) * 2013-04-09 2014-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Автономное радиолокационное устройство селекции воздушной цели
RU2599054C2 (ru) * 2014-05-19 2016-10-10 Открытое акционерное общество "Равенство" (ОАО "Равенство") Двухволновый адаптивный радиолокатор

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101470202B (zh) 一种脉冲多普勒雷达系统及其信号处理方法
KR101249695B1 (ko) 레이더장치
US9140783B2 (en) Radar device
US8115674B2 (en) Method of detecting target object and target object detection device
US20090315754A1 (en) Method and radar system for coherent detection of moving objects
US10120070B2 (en) Detection device, radar device, detection method, and detection program
RU2422847C1 (ru) Двухволновый адаптивный радиолокатор
JP2010210394A (ja) 地中レーダ装置
US6525686B2 (en) Receiving/transmitting apparatus and radar equipment
JP2008241319A (ja) パルスレーダ装置
RU2403584C2 (ru) Адаптивный радиолокатор
CA2170646C (en) Radar apparatus
RU2603687C1 (ru) Способ формирования команды срабатывания радиовзрывателя
RU2599054C2 (ru) Двухволновый адаптивный радиолокатор
Akhtar et al. Compressed sensing with interleaving slow-time pulses and hybrid sparse image reconstruction
Zainuddin et al. Spectrum averaging in a MIMO FMCW maritime radar for a small fluctuating target range estimation
JP2005062058A (ja) 捜索レーダ装置
EP2322947A2 (en) Radar apparatus
US7151481B1 (en) Method for detecting targets and determining their distance via an HPRF radar system
JP3335778B2 (ja) レーダ装置
KR20010063212A (ko) 에프엠씨더블유 레이더의 저주파 잡음 제거회로
US3609672A (en) False alarm inhibit circuit in echo ranging systems
RU2255353C2 (ru) Способ сопровождения цели моноимпульсной радиолокационной станцией и устройство для его реализации
Martelli et al. Enhanced WiFi-based passive ISAR for indoor and outdoor surveillance
Pan et al. Experimental results of vessel detection based on passive bistatic radar

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181201