RU2429501C1 - Detection and direction finding method of air objects - Google Patents

Detection and direction finding method of air objects Download PDF

Info

Publication number
RU2429501C1
RU2429501C1 RU2010132013/09A RU2010132013A RU2429501C1 RU 2429501 C1 RU2429501 C1 RU 2429501C1 RU 2010132013/09 A RU2010132013/09 A RU 2010132013/09A RU 2010132013 A RU2010132013 A RU 2010132013A RU 2429501 C1 RU2429501 C1 RU 2429501C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
signals
scattered
threshold
radio signal
Prior art date
Application number
RU2010132013/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Григорьевич Пархоменко (RU)
Николай Григорьевич Пархоменко
Геннадий Георгиевич Вертоградов (RU)
Геннадий Георгиевич Вертоградов
Валерий Николаевич Шевченко (RU)
Валерий Николаевич Шевченко
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь")
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 "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь")
Priority to RU2010132013/09A priority Critical patent/RU2429501C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2429501C1 publication Critical patent/RU2429501C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio engineering. ^ SUBSTANCE: increase in sensitivity of detection and direction finding accuracy of air objects is achieved owing to using operations of radio electronic compensation of multi-beam coherent interference from strong straight radio signal of illumination transmitter masking weak dissipated signals. ^ EFFECT: increasing sensitivity of detection and improving direction finding accuracy of air objects. ^ 2 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах контроля воздушного пространства с использованием прямых и рассеянных от воздушных объектов сигналов, излучаемых множеством неконтролируемых и контролируемых передатчиков радиоэлектронных систем различного назначения.The invention relates to radio engineering and can be used in airspace control systems using direct and diffused signals from airborne objects emitted by many uncontrolled and controlled transmitters of electronic systems for various purposes.

Достижение высокой эффективности обнаружения, локализации и идентификации воздушных объектов ограничивается существенной априорной неопределенностью размеров, ориентации в пространстве, отражающих свойств и параметров движения объектов, а также несовершенством известных способов обнаружения и слежения за воздушными объектами.Achieving high efficiency in the detection, localization and identification of airborne objects is limited by significant a priori uncertainty in size, spatial orientation, reflecting properties and parameters of the movement of objects, as well as the imperfection of known methods for detecting and tracking airborne objects.

Технология пассивного обнаружения и слежения за воздушными объектами, использующая естественный подсвет воздушных целей, создаваемый на множестве частот радиоизлучениями передатчиков различного назначения в диапазонах коротких, метровых, дециметровых и сантиметровых волн: широковещательные (коммерческое FM-радиовещание, телевидение высокой четкости), информационные (связь) и измерительные (управление, навигация), пока еще не получила достаточного распространения, несмотря на то, что может существенно повысить скрытность и эффективность обнаружения, пространственной локализации и идентификации широкого класса подвижных объектов.A technology for passive detection and tracking of airborne objects, using natural illumination of airborne targets, created at a variety of frequencies by radio emissions from various transmitters in the short, meter, decimeter and centimeter wavelengths: broadcast (commercial FM broadcasting, high-definition television), information (communication) and measuring (control, navigation), has not yet received sufficient distribution, despite the fact that it can significantly increase stealth and effectively detection, spatial localization and identification of a wide class of moving objects.

Известен способ обнаружения и пеленгования воздушных объектов [1], заключающийся в том, чтоA known method for the detection and direction finding of air objects [1], which consists in the fact that

принимают решеткой антенн многочастотные радиосигналы в полосе приема, во много раз превышающей ширину спектра одиночного радиосигнала передатчика,receive multi-frequency radio signals in the reception band by the antenna array many times greater than the spectrum width of a single radio signal of the transmitter,

формируют комплексные временные спектры радиосигналов каждой антенны и спектр мощности радиосигнала опорной антенны,form the complex time spectra of the radio signals of each antenna and the power spectrum of the radio signal of the reference antenna,

по спектру мощности радиосигнала опорной антенны обнаруживают сигналы передатчиков,the power spectrum of the radio signal of the reference antenna detect the signals of the transmitters,

по комплексным временным спектрам формируют двумерные комплексные угловые спектры обнаруженных передатчиков,the complex time spectra form the two-dimensional complex angular spectra of the detected transmitters,

по угловым спектрам определяют азимутальные и угломестные пеленги передатчиков,azimuthal and elevation bearings of the transmitters are determined from the angular spectra,

а после сравнения угломестных пеленгов β с порогом разделяют передатчики на наземные и воздушные и определяют наклонную дальность R до передатчиков воздушных целей по формуле R=H/sinβ, где Н - известная высота полета цели.and after comparing elevation bearings β with a threshold, the transmitters are divided into ground and air and the oblique range R to the air target transmitters is determined by the formula R = H / sinβ, where H is the known target altitude.

Данный способ обеспечивает эффективное обнаружение воздушных объектов, оснащенных передатчиками радиосигналов. Однако в условиях радиомолчания данный способ теряет свою эффективность.This method provides effective detection of airborne objects equipped with radio signal transmitters. However, in conditions of radio silence, this method loses its effectiveness.

Более эффективным является способ обнаружения и пеленгования воздушных объектов [2], свободный от этого недостатка и выбранный в качестве прототипа. Согласно этому способу:More effective is the method of detection and direction finding of air objects [2], free from this drawback and selected as a prototype. According to this method:

выбирают передатчик, излучающий непрерывный монохроматический или амплитудно-модулированный радиосигнал,choose a transmitter emitting a continuous monochromatic or amplitude-modulated radio signal,

синхронно принимают решеткой из N антенн многолучевой радиосигнал, включающий прямой радиосигнал передатчика и рассеянные объектами радиосигналы этого передатчика,synchronously receive an array of N antennas a multi-beam radio signal, including a direct radio signal of the transmitter and scattered objects of the radio signals of this transmitter,

синхронно преобразуют ансамбль принятых антеннами радиосигналов в цифровые сигналы,synchronously transform the ensemble of radio signals received by the antennas into digital signals,

из цифровых сигналов формируют прямой и сжатые рассеянные сигналы,direct and compressed scattered signals are formed from digital signals,

сравнивают прямой и рассеянные сигналы и определяют доплеровские сдвиги и направления прихода рассеянных сигналов,compare direct and scattered signals and determine the Doppler shifts and directions of arrival of scattered signals,

по доплеровским сдвигам и направлениям прихода выполняют обнаружение воздушных объектов.Doppler shifts and directions of arrival perform the detection of air objects.

Способ-прототип не требует наличия на борту обнаруживаемого воздушного объекта передатчика, излучающего радиосигналы, так как обеспечивает обнаружение и пеленгование воздушных объектов, используя естественный подсвет воздушных объектов, создаваемый на множестве частот непрерывными монохроматическими или амплитудно-модулированными радиосигналами передатчиков различного назначения.The prototype method does not require a transmitter emitting radio signals on board a detectable airborne object, since it provides detection and direction finding of airborne objects using natural illumination of airborne objects created at multiple frequencies by continuous monochromatic or amplitude-modulated radio signals of various transmitters.

Недостатком данного способа является низкая помехоустойчивость, и, как следствие, низкая чувствительность обнаружения и недостаточная точность пеленгования воздушных объектов.The disadvantage of this method is the low noise immunity, and, as a consequence, low detection sensitivity and insufficient accuracy of direction finding of air objects.

Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности обнаружения и точности пеленгования воздушных объектов.The technical result of the invention is to increase the detection sensitivity and accuracy of direction finding of air objects.

Повышение чувствительности обнаружения и точности пеленгования воздушных объектов достигается за счет применения операций радиоэлектронной компенсации многолучевой когерентной помехи от мощного прямого радиосигнала передатчика подсвета, маскирующего слабые рассеянные сигналы.Improving the detection sensitivity and direction finding accuracy of airborne objects is achieved through the use of electronic compensation of multipath coherent interference from a powerful direct radio signal of the backlight transmitter, masking weak scattered signals.

Технический результат достигается тем, что в способе обнаружения и пеленгования воздушных объектов, заключающемся в том, что выбирают передатчик, излучающий непрерывный монохроматический или амплитудно-модулированный радиосигнал, когерентно принимают решеткой из N антенн многолучевой радиосигнал, включающий прямой радиосигнал передатчика и рассеянные объектами радиосигналы этого передатчика, синхронно преобразуют ансамбль принятых антеннами радиосигналов в цифровые сигналы

Figure 00000001
, согласно изобретению, запоминают цифровые сигналы
Figure 00000001
, формируют и запоминают временной спектр
Figure 00000002
каждого цифрового сигнала
Figure 00000001
, определяют значения максимумов модуля
Figure 00000003
каждого временного спектра
Figure 00000004
и сравнивают их с порогом, при превышении порога фиксируют номер m превысившего порог максимума, идентифицируют соответствующую превысившему порог максимуму составляющую временного спектра
Figure 00000005
как сигнал когерентной помехи, находят и фиксируют значение амплитуды, частоты и фазы идентифицированного сигнала когерентной помехи, генерируют гармонические сигналы
Figure 00000006
с соответствующими найденным значениями амплитуды, частоты и фазы, вычисляют разностный цифровой сигнал каждой антенны
Figure 00000007
где M - число идентифицированных сигналов когерентной помехи, формируют и запоминают временной спектр
Figure 00000008
каждого разностного цифрового сигнала
Figure 00000009
усредняют по антеннам модули
Figure 00000010
комплексных временных спектров
Figure 00000008
, определяют по максимумам усредненного модуля
Figure 00000011
число рассеянных сигналов в принятом многолучевом радиосигнале и фиксируют значения абсолютного доплеровского сдвига частоты ωp каждого p-го рассеянного сигнала, идентифицируют соответствующие отдельному максимуму усредненного модуля
Figure 00000011
составляющие комплексного временного спектра
Figure 00000008
как рассеянный сигнал, принятый отдельной антенной
Figure 00000012
по идентифицированным рассеянным сигналам
Figure 00000012
определяют азимутально-угломестные направления прихода каждого рассеянного сигнала, выполняют обнаружение и находят оценку радиальной скорости воздушных объектов по значениям абсолютного доплеровского сдвига ωp и азимутально-угломестного направления приема рассеянных сигналов.The technical result is achieved by the fact that in the method for detecting and detecting airborne objects, which consists in selecting a transmitter emitting a continuous monochromatic or amplitude-modulated radio signal, a multi-beam radio signal including the direct radio signal of the transmitter and the radio signals of this transmitter scattered by objects is coherently received by an array of N antennas synchronously transform the ensemble of radio signals received by the antennas into digital signals
Figure 00000001
according to the invention, digital signals are stored
Figure 00000001
form and memorize the time spectrum
Figure 00000002
each digital signal
Figure 00000001
, determine the values of the maxima of the module
Figure 00000003
each time spectrum
Figure 00000004
and compare them with the threshold, when the threshold is exceeded, the number m of the maximum that exceeds the threshold is fixed, the component of the time spectrum corresponding to the maximum that has exceeded the threshold is identified
Figure 00000005
as a coherent interference signal, find and fix the value of the amplitude, frequency and phase of the identified coherent interference signal, generate harmonic signals
Figure 00000006
with the corresponding found values of the amplitude, frequency and phase, calculate the difference digital signal of each antenna
Figure 00000007
where M is the number of identified coherent interference signals, form and store the time spectrum
Figure 00000008
each differential digital signal
Figure 00000009
modules averaged over antennas
Figure 00000010
complex time spectra
Figure 00000008
, determined by the maxima of the averaged module
Figure 00000011
the number of scattered signals in the received multipath radio signal and fix the values of the absolute Doppler frequency shift ω p of each p-th scattered signal, identify the corresponding individual maximum of the averaged module
Figure 00000011
components of the complex time spectrum
Figure 00000008
as a scattered signal received by a separate antenna
Figure 00000012
by identified scattered signals
Figure 00000012
determine the azimuthal elevation directions of arrival of each scattered signal, perform detection and find the radial velocity of airborne objects by the values of the absolute Doppler shift ω p and azimuthal elevation directions of reception of scattered signals.

Операции способа поясняются чертежами:The operation of the method is illustrated by drawings:

Фиг.1. Структурная схема устройства, реализующего предложенный способ обнаружения и пеленгования воздушных объектов;Figure 1. The structural diagram of a device that implements the proposed method for the detection and direction finding of air objects;

Фиг.2. Схема функционирования устройства, реализующего предложенный способ обнаружения и пеленгования воздушных объектов.Figure 2. Functional diagram of a device that implements the proposed method for the detection and direction finding of air objects.

Устройство, в котором реализуется предложенный способ, включает последовательно соединенные антенную систему 1, N-канальный преобразователь частоты (ПРЧ) 2, N-канальное устройство квадратурной дискретизации 3, вычислитель 4 и устройство отображения 5.A device in which the proposed method is implemented includes a series-connected antenna system 1, an N-channel frequency converter (RF) 2, an N-channel quadrature sampling device 3, a computer 4, and a display device 5.

В свою очередь, вычислитель 4 включает устройство компенсации когерентных помех 4-1, устройство обнаружения и пеленгования 4-2.In turn, the calculator 4 includes a coherent interference compensation device 4-1, a detection and direction finding device 4-2.

Устройство компенсации когерентных помех 4-1 и устройство обнаружения и пеленгования 4-4 могут быть выполнены в одноканальном или многоканальном вариантах. Рассмотрим многоканальный вариант, обеспечивающий максимально возможное быстродействие обнаружения и пеленгования воздушных объектов.The coherent interference compensation device 4-1 and the detection and direction finding device 4-4 can be performed in single-channel or multi-channel versions. Consider a multi-channel option that provides the highest possible speed of detection and direction finding of air objects.

Антенная система 1 содержит N антенн с номерами n=1…N, объединенных в решетку. Антенная решетка может быть произвольной пространственной конфигурации: плоской прямоугольной, плоской кольцевой или объемной, в частности конформной.Antenna system 1 contains N antennas with numbers n = 1 ... N, combined in an array. The antenna array can be of any spatial configuration: flat rectangular, flat annular or three-dimensional, in particular conformal.

Полоса пропускания каждого канала многоканального ПРЧ 2 обеспечивает одновременный прием радиосигнала передатчика. Кроме того, ПРЧ 2 и устройство 3 выполнены с общим гетеродином, который обеспечивает когерентный прием радиосигналов. Для периодической калибровки каналов по внешнему источнику сигнала с целью устранения их амплитудно-фазовой неидентичности ПРЧ 2 обеспечивает подключение одной из антенн, вместо всех антенн решетки. Возможна калибровка по внутреннему источнику сигнала. При этом может быть использован генератор шума, выход которого также может подключаться вместо всех антенн для периодической калибровки каналов. Если разрядность и быстродействие АЦП, входящих в состав устройства 3, достаточны для непосредственного аналого-цифрового преобразования входных сигналов, как, например, при построении изображения в KB диапазоне, то вместо ПРЧ 2 могут использоваться частотно избирательный полосовой фильтр и усилитель. Другими словами, аналоговая часть устройства, реализующего предлагаемый способ, может быть построена по принципу прямого усиления.The bandwidth of each channel of the multichannel RFI 2 provides the simultaneous reception of the transmitter radio signal. In addition, the RFI 2 and device 3 are made with a common local oscillator, which provides coherent reception of radio signals. To periodically calibrate the channels using an external signal source in order to eliminate their amplitude-phase non-identity, the RFI 2 connects one of the antennas, instead of all the antennas of the array. Calibration by internal signal source is possible. In this case, a noise generator can be used, the output of which can also be connected instead of all antennas for periodic calibration of channels. If the resolution and speed of the ADCs that are part of device 3 are sufficient for direct analog-to-digital conversion of the input signals, such as, for example, when constructing an image in the KB range, then a frequency-selective bandpass filter and amplifier can be used instead of the RFI 2. In other words, the analog part of the device that implements the proposed method can be built on the principle of direct amplification.

Устройство, реализующее предложенный способ, работает следующим образом.A device that implements the proposed method works as follows.

Многолучевой радиосигнал, включающий прямой радиосигнал выбранного передатчика, излучающего непрерывный монохроматический или амплитудно-модулированный радиосигнал, и рассеянные объектами радиосигналы этого передатчика, когерентно принимаются решеткой 1, включающей N антенн. Принятый каждой антенной решетки 1 зависящий от времени t суммарный радиосигнал xn(t) в ПРЧ 2 когерентно переносится на более низкую частоту.A multipath radio signal, including a direct radio signal of a selected transmitter emitting a continuous monochromatic or amplitude-modulated radio signal, and the radio signals of this transmitter scattered by objects, are coherently received by a grating 1 including N antennas. The time-dependent total radio signal x n (t) received by each antenna array 1 in RFI 2 is coherently transferred to a lower frequency.

Сформированный в ПРЧ 2 ансамбль принятых радиосигналов xn(t) синхронно преобразуется в устройстве 3 в ансамбль комплексных цифровых сигналов

Figure 00000013
.The ensemble of received radio signals x n (t) formed in RFH 2 is synchronously converted in device 3 into an ensemble of complex digital signals
Figure 00000013
.

Комплексные цифровые сигналы

Figure 00000014
синхронно регистрируются на заданном временном интервале в устройстве компенсации когерентных помех 4-1.Integrated Digital Signals
Figure 00000014
synchronously recorded at a predetermined time interval in the device for the compensation of coherent interference 4-1.

Кроме того, в устройстве 4-1 выполняются следующие действия:In addition, in the device 4-1, the following actions are performed:

- формируется и запоминается временной спектр

Figure 00000015
каждого цифрового сигнала
Figure 00000014
;- the time spectrum is formed and stored
Figure 00000015
each digital signal
Figure 00000014
;

- определяются значения максимумов модуля

Figure 00000016
каждого временного спектра
Figure 00000015
;- the values of the maxima of the module are determined
Figure 00000016
each time spectrum
Figure 00000015
;

- сравниваются значения максимумов модуля

Figure 00000016
каждого временного спектра
Figure 00000015
с порогом, при превышении порога фиксируется номер m превысившего порог максимума;- comparing module maximum values
Figure 00000016
each time spectrum
Figure 00000015
with a threshold, when the threshold is exceeded, the number m of the maximum threshold is exceeded;

- идентифицируется соответствующая превысившему порог максимуму составляющая временного спектра

Figure 00000015
как сигнал когерентной помехи;- the component of the time spectrum corresponding to the maximum exceeding the threshold is identified
Figure 00000015
as a signal of coherent interference;

- находится и фиксируется значение амплитуды, частоты и фазы идентифицированного сигнала когерентной помехи;- the value of the amplitude, frequency and phase of the identified coherent noise signal is found and fixed;

- генерируются гармонические сигналы

Figure 00000017
с соответствующими найденными значениями амплитуды, частоты и фазы;- harmonic signals are generated
Figure 00000017
with the corresponding found values of the amplitude, frequency and phase;

- вычисляется разностный цифровой сигнал каждой антенны

Figure 00000018
, где М - число идентифицированных сигналов когерентной помехи.- calculates the differential digital signal of each antenna
Figure 00000018
where M is the number of identified coherent interference signals.

Одновременно полученные N разностных цифровых сигналов

Figure 00000019
поступают в устройство обнаружения и пеленгования 4-2.Simultaneously received N differential digital signals
Figure 00000019
enter the detection and direction finding device 4-2.

В устройстве 4-2 выполняются следующие действия:The device 4-2 performs the following actions:

- формируется и запоминается временной спектр

Figure 00000020
каждого- the time spectrum is formed and stored
Figure 00000020
each

разностного цифрового сигнала

Figure 00000021
;differential digital signal
Figure 00000021
;

- усредняются по антеннам модули

Figure 00000020
комплексных временных спектров
Figure 00000022
;- modules are averaged over antennas
Figure 00000020
complex time spectra
Figure 00000022
;

- определяется по максимумам усредненного модуля

Figure 00000023
число рассеянных сигналов в принятом многолучевом радиосигнале и фиксируется значение абсолютного доплеровского сдвига частоты ωp каждого р-го рассеянного сигнала;- determined by the maxima of the averaged module
Figure 00000023
the number of scattered signals in the received multipath radio signal and the value of the absolute Doppler frequency shift ω p of each p-th scattered signal is fixed;

- идентифицируются соответствующие отдельному максимуму усредненного модуля

Figure 00000024
составляющие комплексного временного cпектра
Figure 00000022
как рассеянный сигнал, принятый отдельной антенной
Figure 00000025
;- identified corresponding to the individual maximum averaged module
Figure 00000024
components of the integrated time spectrum
Figure 00000022
as a scattered signal received by a separate antenna
Figure 00000025
;

- по идентифицированным рассеянным сигналам

Figure 00000026
определяются азимутально-угломестные направления прихода каждого рассеянного сигнала.- by identified scattered signals
Figure 00000026
The azimuthal elevation directions of arrival of each scattered signal are determined.

При определении азимутально-угломестных направлений прихода сжатых сигналов, например, с использованием способа [3], по идентифицированным рассеянным сигналам

Figure 00000027
синтезируется комплексный двумерный угловой спектр, по максимумам модуля которого определяется азимутально-угломестное направление прихода (αp, βp) р-го сжатого сигнала;When determining the azimuth-elevation directions of arrival of compressed signals, for example, using the method [3], using the identified scattered signals
Figure 00000027
a complex two-dimensional angular spectrum is synthesized, the maximum modulus of which determines the azimuthal elevation direction of arrival (α p , β p ) of the rth compressed signal;

- выполняется обнаружение и находится оценка радиальной скорости воздушных объектов по значениям абсолютного доплеровского сдвига ωp и азимутально-угломестного направления приема рассеянных сигналов.- the detection and estimation of the radial velocity of airborne objects are performed based on the values of the absolute Doppler shift ω p and azimuthal elevation direction of reception of scattered signals.

При этом сравниваются с порогом значения абсолютного доплеровского сдвига со и угломестного направления прихода (βp) р-го сжатого рассеянного сигнала и при превышении порога принимается решение об обнаружении подвижного объекта.In this case, the values of the absolute Doppler shift с and the elevation direction of arrival (β p ) of the nth compressed scattered signal are compared with the threshold and, when the threshold is exceeded, a decision is made to detect a moving object.

Порог выбирается исходя из минимизации вероятности пропуска объекта.The threshold is selected based on minimizing the probability of missing an object.

Кроме того, по доплеровскому сдвигу частоты рассеянного радиосигнала вычисляется радиальная скорость цели

Figure 00000028
где λ - длина волны радиосигнала подсвета, θ - величина бистатического угла, то есть угла между направлением «передатчик - объект» и направлением «объект - устройство обнаружения и пеленгования».In addition, the radial velocity of the target is calculated from the Doppler frequency shift of the scattered radio signal
Figure 00000028
where λ is the wavelength of the backlight radio signal, θ is the value of the bistatic angle, that is, the angle between the direction “transmitter - object” and the direction “object - detection and direction finding device”.

В устройстве 9 отображаются результаты поиска.The device 9 displays the search results.

Таким образом, за счет применения операций радиоэлектронной компенсации многолучевой когерентной помехи от мощного прямого радиосигнала передатчика подсвета, маскирующего слабые рассеянные сигналы, удается решить поставленную задачу с достижением технического результата.Thus, through the use of electronic compensation of multipath coherent interference from a powerful direct radio signal of the backlight transmitter, masking weak scattered signals, it is possible to solve the problem with the achievement of the technical result.

Источники информацииInformation sources

1. RU, патент, 2158002, кл. G01S 13/14, 2000 г.1. RU, patent, 2158002, cl. G01S 13/14, 2000

2. US, патент, 7012552 В2, кл. G08В 21/00, 2006 г.2. US patent 7012552 B2, class. G08B 21/00, 2006

3. RU, патент, 2190236, кл. G01S 5/04, 2002 г.3. RU, patent, 2190236, cl. G01S 5/04, 2002

Claims (1)

Способ обнаружения и пеленгования воздушных объектов, заключающийся в том, что выбирают передатчик, излучающий непрерывный монохроматический или амплитудно-модулированный радиосигнал, когерентно принимают решеткой из N антенн многолучевой радиосигнал, включающий прямой радиосигнал передатчика и рассеянные объектами радиосигналы этого передатчика, синхронно преобразуют ансамбль принятых антеннами радиосигналов в цифровые сигналы
Figure 00000001
, отличающийся тем, что запоминают цифровые сигналы
Figure 00000001
, формируют и запоминают временной спектр
Figure 00000029
каждого цифрового сигнала
Figure 00000001
, определяют значения максимумов модуля
Figure 00000003
каждого временного спектра
Figure 00000030
и сравнивают их с порогом, при превышении порога фиксируют номер m превысившего порог максимума, идентифицируют соответствующую превысившему порог максимуму составляющую временного спектра
Figure 00000031
как сигнал когерентной помехи, находят и фиксируют значение амплитуды, частоты и фазы идентифицированного сигнала когерентной помехи, генерируют гармонические сигналы
Figure 00000006
с соответствующими найденным значениями амплитуды, частоты и фазы, вычисляют разностный цифровой сигнал каждой антенны
Figure 00000018
, где М - число идентифицированных сигналов когерентной помехи, формируют и запоминают временной спектр
Figure 00000008
каждого разностного цифрового сигнала
Figure 00000032
, усредняют по антеннам модули
Figure 00000010
комплексных временных спектров
Figure 00000008
, определяют по максимумам усредненного модуля
Figure 00000011
число рассеянных сигналов в принятом многолучевом радиосигнале и фиксируют значения абсолютного доплеровского сдвига частоты ωр каждого р-го рассеянного сигнала, идентифицируют соответствующие отдельному максимуму усредненного модуля
Figure 00000011
составляющие комплексного временного спектра
Figure 00000033
как рассеянный сигнал, принятый отдельной антенной
Figure 00000034
по идентифицированным рассеянным сигналам
Figure 00000035
, определяют азимутально-угломестные направления прихода каждого рассеянного сигнала, выполняют обнаружение и находят оценку радиальной скорости воздушных объектов по значениям абсолютного доплеровского сдвига ωр и азимутально-угломестного направления приема рассеянных сигналов. A method for detecting and detecting airborne objects, which consists in selecting a transmitter emitting a continuous monochromatic or amplitude-modulated radio signal, coherently receiving a multipath radio signal from N antennas, including a direct radio signal from a transmitter and scattered objects from this transmitter, synchronously transform the ensemble of received antennas into digital signals
Figure 00000001
characterized in that the digital signals are stored
Figure 00000001
form and memorize the time spectrum
Figure 00000029
each digital signal
Figure 00000001
, determine the values of the maxima of the module
Figure 00000003
each time spectrum
Figure 00000030
and compare them with the threshold, when the threshold is exceeded, the number m of the maximum that exceeds the threshold is fixed, the component of the time spectrum corresponding to the maximum that has exceeded the threshold is identified
Figure 00000031
as a coherent interference signal, find and fix the value of the amplitude, frequency and phase of the identified coherent interference signal, generate harmonic signals
Figure 00000006
with the corresponding found values of the amplitude, frequency and phase, calculate the difference digital signal of each antenna
Figure 00000018
where M is the number of identified signals of coherent interference, form and store the time spectrum
Figure 00000008
each differential digital signal
Figure 00000032
, average the modules over the antennas
Figure 00000010
complex time spectra
Figure 00000008
, determined by the maxima of the averaged module
Figure 00000011
the number of scattered signals in the received multipath radio signal and fix the values of the absolute Doppler frequency shift ω p of each p-th scattered signal, identify the corresponding individual maximum of the averaged module
Figure 00000011
components of the complex time spectrum
Figure 00000033
as a scattered signal received by a separate antenna
Figure 00000034
by identified scattered signals
Figure 00000035
determine the azimuthal elevation directions of arrival of each scattered signal, perform detection and estimate the radial velocity of airborne objects by the values of the absolute Doppler shift ω p and azimuthal elevation directions of reception of scattered signals.
RU2010132013/09A 2010-07-29 2010-07-29 Detection and direction finding method of air objects RU2429501C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010132013/09A RU2429501C1 (en) 2010-07-29 2010-07-29 Detection and direction finding method of air objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010132013/09A RU2429501C1 (en) 2010-07-29 2010-07-29 Detection and direction finding method of air objects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2429501C1 true RU2429501C1 (en) 2011-09-20

Family

ID=44758780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010132013/09A RU2429501C1 (en) 2010-07-29 2010-07-29 Detection and direction finding method of air objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2429501C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2572584C1 (en) * 2014-12-03 2016-01-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральная служба охраны Российской Федерации (ФСО РФ) Method for radio monitoring radio-silent objects
CN116165599A (en) * 2023-04-24 2023-05-26 武汉能钠智能装备技术股份有限公司四川省成都市分公司 Ultrashort wave direction finding system and integrated ultrashort wave direction finding equipment

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2572584C1 (en) * 2014-12-03 2016-01-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральная служба охраны Российской Федерации (ФСО РФ) Method for radio monitoring radio-silent objects
CN116165599A (en) * 2023-04-24 2023-05-26 武汉能钠智能装备技术股份有限公司四川省成都市分公司 Ultrashort wave direction finding system and integrated ultrashort wave direction finding equipment
CN116165599B (en) * 2023-04-24 2023-06-27 武汉能钠智能装备技术股份有限公司四川省成都市分公司 Ultrashort wave direction finding system and integrated ultrashort wave direction finding equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2440588C1 (en) Passive radio monitoring method of air objects
RU2444755C1 (en) Method for detection and spatial localisation of air objects
RU2444754C1 (en) Method for detection and spatial localisation of air objects
US11131741B2 (en) Method and apparatus for providing a passive transmitter based synthetic aperture radar
EP2182375A1 (en) A combined direction finder and radar system, method and computer program product
WO2018194477A1 (en) Method and device for radar determination of the coordinates and speed of objects
RU2546330C1 (en) Method for polarisation-sensitive radio monitoring of mobile objects
Samczyński et al. Trial results on bistatic passive radar using non-cooperative pulse radar as illuminator of opportunity
RU2410712C1 (en) Method of detecting aerial objects
Kłos et al. On the possibility of using LOFAR radio telescope for passive radiolocation
RU2524401C1 (en) Method for detection and spatial localisation of mobile objects
RU2571950C1 (en) Method for radio monitoring of radio-silent objects
RU2275649C2 (en) Method and passive radar for determination of location of radio-frequency radiation sources
RU2524399C1 (en) Method of detecting small-size mobile objects
RU2546329C1 (en) Method for polarisation-sensitive detection of mobile objects
RU2429501C1 (en) Detection and direction finding method of air objects
RU2673166C1 (en) Device for observing swarm locusts
RU2529483C1 (en) Method for stealth radar location of mobile objects
RU2444753C1 (en) Radio monitoring method of air objects
RU2334244C1 (en) Method of radio radiation source location detection
RU2528391C1 (en) Method of searching for low-signature mobile objects
RU2444756C1 (en) Detection and localisation method of air objects
RU2471200C1 (en) Method for passive detection and spatial localisation of mobile objects
RU2572584C1 (en) Method for radio monitoring radio-silent objects
RU2534222C1 (en) Nearly invisible moving objects detection method

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20130506

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200730