RU2490662C2 - Method for radar detection of targets and device for realising said method - Google Patents
Method for radar detection of targets and device for realising said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2490662C2 RU2490662C2 RU2011100592/07A RU2011100592A RU2490662C2 RU 2490662 C2 RU2490662 C2 RU 2490662C2 RU 2011100592/07 A RU2011100592/07 A RU 2011100592/07A RU 2011100592 A RU2011100592 A RU 2011100592A RU 2490662 C2 RU2490662 C2 RU 2490662C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sdc
- mode
- amplitude
- detection
- threshold
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к области радиолокации и может быть использована в обзорных радиолокационных станциях (РЛС).The group of inventions relates to the field of radar and can be used in surveillance radar stations.
Известен способ радиолокационного обнаружения целей, при котором в каждом направлении зоны обзора РЛС излучают зондирующий сигнал, принимаемый отраженный сигнал сравнивают с порогом обнаружения, при превышении которого в соответствующем элементе зоны обзора принимают решение об обнаружении цели (Справочник по радиолокации. Ред. М. Сколник, т.1, 1976, с.180, Обнаружитель с фиксированным объемом выборки).There is a known method of radar target detection, in which a probing signal is emitted in each direction of the radar field of view, the received reflected signal is compared with a detection threshold, above which a decision is made to detect the target in the corresponding element of the field of view (Radar Reference. Ed. M. Skolnik, v.1, 1976, p.180, Detector with a fixed sample size).
Под элементом зоны обзора понимается пространственная область, размеры которой по углу места, азимуту, дальности равны размерам элементов разрешения по соответствующим координатам.An element of the field of view is understood as a spatial region whose dimensions in terms of elevation, azimuth, and distance are equal to the dimensions of resolution elements in the corresponding coordinates.
Известное устройство радиолокационного обнаружения целей содержит последовательно соединенные умножитель, интегратор и пороговое устройство (Теоретические основы радиолокации. Под ред. Я.Д.Ширмана, 1970, с.102-103). На умножитель подается опорное колебание, соответствующее ожидаемому сигналу, и принятый сигнал. Опорное колебание вырабатываться специальным гетеродином в зависимости от установленного времени запаздывания отраженного сигнала, пропорционального дальности до цели. Сигнал с выхода интегратора подается на пороговое устройство, где сравнивается с порогом обнаружения, который выбирается исходя из вероятности ложной тревоги. Превысивший порог сигнал является сигналом обнаружения цели.The known device for radar target detection contains a series-connected multiplier, integrator and threshold device (Theoretical Foundations of Radar. Edited by Ya.D.Shirman, 1970, p.102-103). The reference oscillation corresponding to the expected signal and the received signal are supplied to the multiplier. The reference oscillation is generated by a special local oscillator, depending on the set delay time of the reflected signal, proportional to the distance to the target. The signal from the output of the integrator is fed to a threshold device, where it is compared with a detection threshold, which is selected based on the probability of a false alarm. A signal that exceeds a threshold is a target detection signal.
В известных способе и устройстве решение об обнаружении цели принимается по результатам одного зондирования, поэтому любой принятый сигнал, близкий по структуре к излученному сигналу, превысивший порог обнаружения, считается сигналом от цели. К таким сигналам кроме сигналов от целей относятся сигналы от других отражающих объектов: подстилающей поверхности, местных предметов, облачности, облаков дипольных помех, специально создаваемых противником для подавления РЛС. Таким образом, наряду с целями обнаруживаются и пассивные помехи. Это является недостатком известных технических решений.In the known method and device, the decision to detect a target is made based on the results of one sounding, therefore, any received signal that is close in structure to the emitted signal and exceeds the detection threshold is considered a signal from the target. Such signals, in addition to signals from targets, include signals from other reflective objects: the underlying surface, local objects, clouds, clouds of dipole interference, specially created by the enemy to suppress the radar. Thus, along with targets, passive interference is also detected. This is a disadvantage of the known technical solutions.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ радиолокационного обнаружения целей, включающий излучение в зоне обзора РЛС зондирующих сигналов, прием сигналов от отражающих объектов и сравнение их с порогом обнаружения в элементах зоны обзора (амплитудный режим), излучение в зоне обзора РЛС импульсов системы СДЦ, прием сигналов от отражающих объектов и сравнение сигналов с выхода системы СДЦ с порогом обнаружения в элементах зоны обзора (режим СДЦ), принятие решения об обнаружении целей в элементах зоны обзора (Воздушно-космическая оборона, №4(11) 2003, с.17, кол. 1-2).Closest to the claimed method is a method of radar target detection, including radiation in the radar field of view of the probing signals, receiving signals from reflective objects and comparing them with the detection threshold in the elements of the field of view (amplitude mode), radiation in the radar field of view of the pulses of the SDC system, reception signals from reflecting objects and comparing the signals from the output of the SDS system with the detection threshold in the elements of the field of view (SDS mode), making a decision on the detection of targets in the elements of the field of view (Airspace defense, No. 4 (11) 2003, p. 17, col. 1-2).
Устройство радиолокационного обнаружения целей, реализующее наиболее близкий способ (фиг.1), содержит блок сравнения с порогом обнаружения амплитудного режима 1, систему СДЦ 2, блок сравнения с порогом обнаружения режима СДЦ 3, блок принятия решения об обнаружении цели 4, при этом вход блока сравнения с порогом обнаружения амплитудного режима 1 и вход системы СДЦ 2 являются соответственно первым и вторым входами устройства, выход системы СДЦ 2 соединен со входом блока сравнения с порогом обнаружения режима СДЦ 3, выходы блока сравнения с порогом обнаружения амплитудного режима 1 и блока сравнения с порогом обнаружения режима СДЦ 3 соединены соответственно с первым и вторым входами блока принятия решения об обнаружении цели 4, выход которого является выходом устройства радиолокационного обнаружения цели (Воздушно-космическая оборона, №4 (11) 2003, с.17, кол. 1-2).The radar target detection device that implements the closest method (Fig. 1) contains a comparison unit with a threshold for detecting
В системе СДЦ используется несколько (обычно не менее трех) импульсов, излучаемых через заданные интервалы времени. В результате вычитания принятых отраженных импульсов подавляются те из них, которые отражены от неподвижных и медленно движущихся объектов, поскольку они мало изменяются от импульса к импульсу. В меньшей степени подавляются импульсы от объектов, движущихся с большими скоростями. В результате на выход системы СДЦ выдаются сигналы, амплитуда которых зависит от скорости отражающего объекта.The SDC system uses several (usually at least three) pulses emitted at predetermined time intervals. As a result of the subtraction of the received reflected pulses, those that are reflected from stationary and slowly moving objects are suppressed, since they vary little from pulse to pulse. To a lesser extent, pulses from objects moving at high speeds are suppressed. As a result, signals are output to the SDC system, the amplitude of which depends on the speed of the reflecting object.
В наиболее близких технических решениях в амплитудном режиме осматривается вся зона обзора РЛС, в режиме СДЦ - ее часть. Это связано с тем, что в режиме СДЦ в каждом направлении зоны обзора необходимо излучать несколько импульсов, а временные ресурсы РЛС, как правило, ограничены. Поэтому режим СДЦ преимущественно используется в областях зоны обзора РЛС, где предполагается наибольшее количество пассивных помех, например, в нижней части зоны обзора. Таким образом, там, где применяется режим СДЦ, элементы зоны обзора в этом режиме перекрываются с элементами зоны обзора в амплитудном режиме.In the closest technical solutions, the entire radar field of view is examined in the amplitude mode, and part of it in the SDC mode. This is due to the fact that in the SDS mode, several pulses must be emitted in each direction of the field of view, and the time resources of the radar are usually limited. Therefore, the SDS mode is mainly used in areas of the radar field of view, where the greatest amount of passive interference is assumed, for example, in the lower part of the field of view. Thus, where the SDS mode is applied, the elements of the field of view in this mode overlap with the elements of the field of view in the amplitude mode.
Для элементов зоны обзора, находящихся в области работы только амплитудного режима, решение об обнаружении цели принимается по результатам амплитудного режима, а в области, где работа ведется еще и в режиме СДЦ - по результатам обнаружения в режиме СДЦ. В последнем случае решение об обнаружении цели принимается при превышении порога обнаружения в режиме СДЦ независимо от того, превышен порог обнаружения в амплитудном режиме или нет.For elements of the field of view located in the area of operation of only the amplitude mode, the decision to detect a target is made based on the results of the amplitude mode, and in the area where work is also carried out in the SAC mode, based on the results of detection in the SES mode. In the latter case, the decision to detect the target is made when the detection threshold is exceeded in the SDC mode, regardless of whether the detection threshold is exceeded in the amplitude mode or not.
Известно, что в СДЦ вследствие периодического характера амплитудно-скоростной характеристики (АСХ) возникают потери в обнаружении целей (фиг.2). Это происходит при скорости цели, соответствующей положению одного из «провалов» АСХ (Теоретические основы радиолокации. Под ред. Ширмана Я.Д., 1970, с.479, 481).It is known that in the SDS due to the periodic nature of the amplitude-speed characteristics (ACX) there are losses in the detection of targets (figure 2). This occurs when the target’s speed corresponds to the position of one of the “failures” of the ASX (Theoretical Foundations of Radar. Edited by Shirman Y.D., 1970, p. 479, 481).
В наиболее близких технических решениях возможны ситуации, при которых принимаются ошибочные решения:In the closest technical solutions, situations are possible in which erroneous decisions are made:
- в амплитудном режиме порог обнаружения превышен, в режиме СДЦ не превышен. Принимается решение об отсутствии цели, хотя в действительности цель есть, но оказалась в «провале» АСХ- in the amplitude mode, the detection threshold is exceeded, in the SDS mode it is not exceeded. A decision is made about the absence of a goal, although in reality there is a goal, but it turned out to be in the “failure” of the ACX
- в амплитудном режиме и в режиме СДЦ пороги обнаружения превышены. Принимается решение об обнаружении цели, хотя присутствует пассивная помеха, уровень которой превышает возможности системы СДЦ по подавлению помех.- in the amplitude mode and in the SDS mode, the detection thresholds are exceeded. A decision is made to detect the target, although there is passive interference, the level of which exceeds the capabilities of the SDS system to suppress interference.
Таким образом, недостатком наиболее близких технических решений является низкая достоверность обнаружения целей.Thus, a drawback of the closest technical solutions is the low reliability of target detection.
Заявляемое изобретение направлено на устранение указанного недостатка.The invention is aimed at eliminating this drawback.
Решаемой задачей (техническим результатом), таким образом, является увеличение достоверности обнаружения целей.The problem being solved (technical result), thus, is to increase the reliability of target detection.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе радиолокационного обнаружения целей, включающем излучение в зоне обзора РЛС зондирующих сигналов, прием сигналов от отражающих объектов и сравнение их с порогом обнаружения в элементах зоны обзора (амплитудный режим), излучение в зоне обзора РЛС импульсов системы СДЦ, прием сигналов от отражающих объектов и сравнение сигналов с выхода системы СДЦ с порогом обнаружения в элементах зоны обзора (режим СДЦ), принятие решения об обнаружении целей в элементах зоны обзора, в которых в режиме СДЦ порог обнаружения превышен, а в амплитудном режиме не превышен, согласно изобретению, в каждом элементе зоны обзора, в котором в амплитудном режиме превышен порог обнаружения, вычисляют отношение:The specified technical result is achieved by the fact that in the method of radar detection of targets, including radiation in the radar field of view of the probing signals, receiving signals from reflecting objects and comparing them with the detection threshold in the elements of the field of view (amplitude mode), radiation in the radar field of view of the pulses of the SDC system , receiving signals from reflective objects and comparing signals from the output of the SDS system with a detection threshold in the elements of the field of view (SDS mode), making a decision on the detection of targets in the elements of the field of view in which in the SDC mode, the detection threshold is exceeded, and in the amplitude mode is not exceeded, according to the invention, in each element of the field of view in which the detection threshold is exceeded in the amplitude mode, the ratio is calculated:
где АСДЦ и ААМП - отношения амплитуд принятых сигналов в режиме СДЦ и в амплитудном режиме к среднеквадратическому значению шума соответственно;where A SDC and A AMP are the ratios of the amplitudes of the received signals in the SDC mode and in the amplitude mode to the rms noise value, respectively;
отношение KИ сравнивают с пороговым значением KП, заранее вычисленным для граничной радиальной скорости отражающего объекта Vr гр, задаваемой исходя из допустимых потерь по целям, при выполнении условия KИ>KП принимают решение об обнаружении цели.the ratio K И is compared with the threshold value K П , pre-calculated for the boundary radial velocity of the reflecting object V r gr , set on the basis of allowable losses for targets, when the condition K И > K П is fulfilled, a decision is made to detect the target.
Указанный технический результат достигается также тем, что что в качестве системы СДЦ применяют трехимпульсную разностно-временную систему СДЦ, для которой пороговое значение KП вычисляют в соответствии с формулой:The specified technical result is also achieved by the fact that as the SDC system, a three-pulse time-time difference system of the SDC is used, for which the threshold value K P is calculated in accordance with the formula:
где λ - длина волны сигналов, излучаемых РЛС;where λ is the wavelength of the signals emitted by the radar;
Т1 и Т2 - интервалы времени между излучениями первого и второго, второго и третьего импульсов режима СДЦ соответственно;T 1 and T 2 are the time intervals between the emissions of the first and second, second and third pulses of the SDC mode, respectively;
Vr гр - граничная радиальная скорость отражающего объекта, при превышении которой объект считается целью, задается исходя из допустимых потерь по целям, имеющих радиальные скорости, значения которых находятся в окрестностях ненулевых «провалов» амплитудно-скоростной характеристики СДЦ;V r gr is the boundary radial velocity of the reflecting object, above which the object is considered to be the target, is set based on the allowable losses for targets having radial velocities, the values of which are in the vicinity of non-zero “dips” in the amplitude-velocity characteristics of the SDC;
GСДЦ и GАМП - коэффициенты усиления антенны РЛС в режиме СДЦ и в амплитудном режиме соответственно;G SDC and G AMP - radar antenna gain in the SDC mode and in the amplitude mode, respectively;
τИ СДЦ и τИ АМП - длительность импульсов в режиме СДЦ и длительность зондирующего сигнала в амплитудном режиме соответственно;τ And SDC and τ And AMP - the pulse duration in the SDC mode and the duration of the probe signal in the amplitude mode, respectively;
δСДЦ и δАМП - величины потерь сигнала в режиме СДЦ и в амплитудном режиме соответственно.δ SDC and δ AMP are the signal loss values in the SDC mode and in the amplitude mode, respectively.
Указанный технический результат достигается также тем, что радиальную граничную скорость Vr гр задают в соответствии с формулой:The specified technical result is also achieved by the fact that the radial boundary velocity V r gr is set in accordance with the formula:
где k - номер ненулевого «провала» (k≥1) амплитудно-скоростной характеристики СДЦ.where k is the number of non-zero “failure” (k≥1) of the amplitude-speed characteristic of the SDS.
Указанный технический результат достигается также тем, что в устройстве радиолокационного обнаружения целей, содержащем блок сравнения с порогом обнаружения амплитудного режима, систему СДЦ, блок сравнения с порогом обнаружения режима СДЦ, блок принятия решения об обнаружении цели, при этом вход блока сравнения с порогом обнаружения амплитудного режима и вход системы СДЦ являются соответственно первым и вторым входами устройства, выход системы СДЦ соединен со входом блока сравнения с порогом обнаружения режима СДЦ, выход блока сравнения с порогом обнаружения амплитудного режима и выход блока сравнения с порогом обнаружения режима СДЦ соединены соответственно с первым и вторым входами блока принятия решения об обнаружении цели, предназначенными для сигналов об обнаружении в амплитудном режиме и в режиме СДЦ соответственно, выход блока принятия решения об обнаружении цели является выходом устройства радиолокационного обнаружения целей, согласно изобретению, вход блока сравнения с порогом обнаружения амплитудного режима и выход системы СДЦ соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока принятия решения об обнаружении цели, предназначенными для принятых сигналов амплитудного режима и сигналов с выхода СДЦ соответственно.The indicated technical result is also achieved by the fact that in the device for radar target detection containing a comparison unit with a threshold for detecting an amplitude mode, an SDC system, a unit for comparing with a threshold for detecting an SDC mode, a decision block for detecting a target, and the input of a comparison unit with a threshold for detecting an amplitude mode and the input of the SDC system are respectively the first and second inputs of the device, the output of the SDC system is connected to the input of the comparison unit with the detection threshold of the SDC mode, the output of the unit is comparable with the detection threshold of the amplitude mode and the output of the comparison unit with the detection threshold of the SDC mode, respectively, are connected to the first and second inputs of the decision detection unit of the target, intended for detection signals in the amplitude mode and in the SDC mode, respectively, the output of the decision block on detecting the target is the output of the device for radar detection of targets, according to the invention, the input of the comparison unit with the threshold for detecting the amplitude mode and the output of the SDS system are connected respectively about with the third and fourth inputs of the decision-making block on target detection, intended for the received signals of the amplitude mode and signals from the output of the SDC, respectively.
Суть заявляемых технических решений заключается в следующем.The essence of the claimed technical solutions is as follows.
Заявляемые технические решения, как и в прототипе, работают в области зоны обзора, где обнаружение ведется совместно в амплитудном режиме и в режиме СДЦ.The claimed technical solutions, as in the prototype, work in the field of view, where the detection is carried out jointly in the amplitude mode and in the SDC mode.
В элементах зоны обзора, в которых в амплитудном режиме порог обнаружения превышен, решение об обнаружении цели принимается на основе анализа отношения величины сигнал/шум AСДЦ на выходе СДЦ в режиме СДЦ к величине сигнал/шум AАМП в амплитудном режиме в соответствии с формулой (1). При этом не важно, превышен порог обнаружения в режиме СДЦ или нет.The elements of the view area, which in the amplitude mode, the detection threshold is exceeded, the detection decision target is made based on the analysis of the ratio of the signal / noise A MTI output MTI in SBC mode to the value of the signal / noise ratio A ILA in the amplitude mode in accordance with the formula ( one). It doesn’t matter if the detection threshold is exceeded in SDS mode or not.
Указанный анализ основан на следующем.The specified analysis is based on the following.
Положение минимумов («провалов») и максимумов («пиков») АСХ однозначно связано с типом СДЦ, количеством и параметрами импульсов, периодами их следования (на фиг.2 приведен пример нормированной к одному импульсу СДЦ АСХ трехимпульсной разностно-временной СДЦ). «Провалы» и «пики» АСХ принято нумеровать. В описании «провалы» пронумерованы целыми числами, начиная с нуля. Нулевой «провал» соответствует нулевой скорости.The position of the minima (“dips”) and maxima (“peaks”) of the ACX is unambiguously related to the type of SDC, the number and parameters of pulses, their repetition periods (Fig. 2 shows an example of a three-pulse difference-time SDC normalized to a single pulse of ACC ACX). The “failures” and “peaks” of the ASX are usually numbered. In the description, “dips” are numbered with integers starting from zero. Zero “failure” corresponds to zero speed.
В качестве признака, по которому отражающий объект принимается за цель или за пассивную помеху, используется его радиальная скорость. Если радиальная скорость объекта превышает заранее выбранную граничную радиальную скорость Vr гр, то объект считается целью, в противном случае - пассивной помехой. Граничная радиальная скорость Vr гр выбирается исходя из допустимых потерь по целям в соответствии с формулой (3).As a sign by which a reflecting object is taken as a target or as a passive interference, its radial speed is used. If the radial speed of the object exceeds a pre-selected boundary radial speed V r gr , then the object is considered the target, otherwise - passive interference. The boundary radial velocity V r gr is selected on the basis of allowable losses for targets in accordance with formula (3).
При принятии решения об обнаружении цели, движущейся относительно РЛС, используется не значение радиальной скорости объекта (которая, например, при регулярном обзоре зоны неизвестна), а измеренное в элементе зоны обзора РЛС отношение KИ величины сигнал/шум AСДЦ на выходе СДЦ в режиме СДЦ к величине сигнал/шум AАМП в амплитудном режиме (1). Указанное отношение зависит от радиальной скорости цели и не зависит от многих неизвестных параметров цели и РЛС, например таких как эффективная поверхность рассеяния цели и уровень коэффициента усиления антенны в направлении на цель.When deciding on the detection of a target moving relative to the radar, the radial velocity of the object is not used (which, for example, is not known with a regular review of the zone), but the ratio K And the signal-to-noise ratio A of the SDC at the output of the SDC SDS to the signal-to-noise A AMP in the amplitude mode (1). The indicated ratio depends on the radial velocity of the target and does not depend on many unknown parameters of the target and radar, for example, such as the effective scattering surface of the target and the level of antenna gain in the direction to the target.
Отношение KИ сравнивается с пороговым значением KП (2), заранее вычисленным для выбранной граничной радиальной скорости отражающего объекта Vr гр. При выводе формулы (2) учитывалось выполняющееся на практике равенство импульсных мощностей сигналов, излучаемых в амплитудном режиме и в режиме СДЦ.The ratio K AND is compared with the threshold value K P (2), pre-calculated for the selected boundary radial velocity of the reflecting object V r gr . When deriving formula (2), the equality of pulsed powers of the signals radiated in the amplitude mode and in the SDC mode, which is being implemented in practice, was taken into account.
При выполнении условия KИ>KП принимается решение об обнаружении цели в данном элементе зоны обзора.When the conditions K And > K P are fulfilled, a decision is made to detect a target in a given element of the field of view.
Величину граничной радиальной скорости Vr гр отсчитывают в области АСХ СДЦ от нулевой скорости до ее первого «пика» (фиг.2). При этом значение Vr гр снимают в точке этой области АСХ, соответствующей нормированной амплитуде выбранного ненулевого «провала» АСХ. Предпочтительным является задание граничной радиальной скорости Vr гр исходя из нормированной амплитуды первого (k=1) «провала» АСХ (зависимый пункт 3 формулы изобретения), поскольку в этом случае значение скорости Vr гp относительно других «провалов» АСХ наименьшее и потерь в обнаружении целей со скоростями, соответствующими другим «провалам», нет.The value of the boundary radial velocity V r gr is counted in the ACX area of the SDC from zero speed to its first "peak" (figure 2). In this case, the value of V r gr is taken at a point in this ACX region, corresponding to the normalized amplitude of the selected non-zero ACX “dip”. It is preferable to specify the boundary radial velocity V r g based on the normalized amplitude of the first (k = 1) ACX “dip” (
Таким образом, принятие решения об обнаружении сигнала от цели при совместном использовании амплитудного режима и режима СДЦ позволяет увеличить достоверность обнаружения сигналов от целей, то есть достигается заявляемый технический результат.Thus, the decision to detect the signal from the target when using the amplitude mode and the SDS mode together allows to increase the reliability of detection of signals from the targets, that is, the claimed technical result is achieved.
Изобретение иллюстрируется следующими чертежами.The invention is illustrated by the following drawings.
Фиг.1 - функциональная схема устройства радиолокационного обнаружения целей, реализующего наиболее близкий способ.Figure 1 is a functional diagram of a device for radar target detection that implements the closest method.
Фиг.2 - пример амплитудно-скоростной характеристики трехимпульсной разностно-временной системы СДЦ, нормированной к амплитуде одного импульса СДЦ.Figure 2 is an example of the amplitude-velocity characteristics of the three-pulse time-difference system of the SDC, normalized to the amplitude of one pulse of the SDC.
Фиг.3 - функциональная схема устройства радиолокационного обнаружения целей, реализующего заявляемый способ.Figure 3 is a functional diagram of a device for radar target detection that implements the inventive method.
Устройство радиолокационного обнаружения целей, реализующее заявляемый способ (фиг.3), содержит блок сравнения с порогом обнаружения амплитудного режима, систему СДЦ, блок сравнения с порогом обнаружения режима СДЦ, блок принятия решения об обнаружении цели, при этом вход блока сравнения с порогом обнаружения амплитудного режима и вход системы СДЦ являются соответственно первым и вторым входами устройства, выход системы СДЦ соединен со входом блока сравнения с порогом обнаружения режима СДЦ, выход блока сравнения с порогом обнаружения амплитудного режима и выход блока сравнения с порогом обнаружения режима СДЦ соединены соответственно с первым и вторым входами блока принятия решения об обнаружении цели, вход блока сравнения с порогом обнаружения амплитудного режима и выход системы СДЦ соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока принятия решения об обнаружении цели, выход которого является выходом устройства радиолокационного обнаружения целей.A radar target detection device that implements the inventive method (Fig. 3) comprises a comparison unit with a threshold for detecting an amplitude mode, an SDC system, a block for comparing with a threshold for detecting an SDC mode, a decision block for detecting a target, and an input for a comparison block with a threshold for detecting an amplitude mode and the input of the SDC system are respectively the first and second inputs of the device, the output of the SDC system is connected to the input of the comparison unit with the detection threshold of the SDC mode, the output of the comparison unit with the detection threshold the amplitude mode and the output of the comparison unit with the detection threshold of the SDC mode are connected respectively to the first and second inputs of the decision block on detecting the target, the input of the comparison unit with the detection threshold of the amplitude mode and the output of the SDC system are connected respectively to the third and fourth inputs of the decision detection block the output of which is the output of a radar target detection device.
Устройство радиолокационного обнаружения целей может быть выполнено с использованием следующих функциональных элементов.A device for radar target detection can be performed using the following functional elements.
Блок сравнения с порогом обнаружения амплитудного режима 1 - выполнен на стандартных микросхемах (Интегральные микросхемы. Справочник под ред. Т.В.Тарабрина, 1984). В блоке производится сравнение амплитуды сигнала, принятого в амплитудном режиме, с порогом обнаружения амплитудного режима. С выхода блока 1 выдается единичный сигнал, если принятый сигнал превышает пороговый уровень, сигнал не выдается, если порог обнаружения не превышен.The comparison unit with the detection threshold of the
Система СДЦ 2 - трехимпульсная разностно-временная система СДЦ, может быть реализована на двух сдвигающих линиях задержки, компенсирующей линии задержки и сумматоре (Справочник по радиолокации. Ред. М. Сколник, 1979, т.3, с.319-320).
Обработка сигналов в трехимпульсной разностно-временной системе СДЦ осуществляется в соответствии с формулой:Signal processing in the three-pulse difference-time SDS system is carried out in accordance with the formula:
где u - сигнал на выходе системы СДЦ,where u is the signal at the output of the SDC system,
u1, u2, u3, - амплитуды 1-го, 2-го и 3-го принятых импульсов соответственно.u 1 , u 2 , u 3 , are the amplitudes of the 1st, 2nd, and 3rd received pulses, respectively.
Блок сравнения с порогом обнаружения режима СДЦ 3 - выполнен на стандартных микросхемах (Интегральные микросхемы. Справочник под ред. Т.В.Тарабрина, 1984). В блоке производится сравнение амплитуды сигнала с выхода системы СДЦ 2 с порогом обнаружения. С выхода блока 3 выдается единичный сигнал, если принятый сигнал превышает пороговый уровень, сигнал не выдается, если порог обнаружения не превышен.The comparison unit with the detection threshold of the
Блок принятия решения об обнаружении цели 4 - вычислитель (Интегральные микросхемы. Справочник под ред. Т.В.Тарабрина, 1984), реализующий вычисления по формулам (1), (2), (3) и проверку условия об обнаружении цели KИ>KП. Пороговое значение KП вычисляется заранее для граничной радиальной скорости отражающего объекта Vr гр, задаваемой исходя из допустимых потерь по целям, и хранится в блоке 4. Заявляемое устройство радиолокационного обнаружения целей работает следующим образом.The decision making unit for detecting
В направлениях зоны обзора РЛС излучаются зондирующие сигналы амплитудного режима. В направлениях зоны обзора, в которых применяется режим СДЦ, после излучения зондирующего сигнала амплитудного режима, излучаются импульсы режима СДЦ. В блоке сравнения с порогом обнаружения амплитудного режима 1 принятые сигналы амплитудного режима сравниваются с порогом обнаружения амплитудного режима, установленным в соответствии с заданным уровнем ложных тревог. В системе СДЦ 2 осуществляется обработка принятых импульсов по формуле (4). Сигналы, зависящие от радиальной скорости отражающего объекта, с выхода СДЦ 2 поступают на вход блока сравнения с порогом обнаружения режима СДЦ 3, где сравниваются с порогом обнаружения режима СДЦ, установленным исходя из заданного уровня ложных тревог. Если сигналы, поступившие в блоки сравнения 1 и 3, превышают соответствующие пороги обнаружения, то на выходах этих блоков формируются стандартные единичные сигналы - признаки превышения порогов, которые подаются соответственно на первый и второй входы блока принятия решения об обнаружении цели 4. Принятые в амплитудном режиме сигналы и сигналы с выхода системы СДЦ 2 подаются соответственно на третий и четвертый входы блока принятия решения об обнаружении цели 4. В этом блоке принимается решение об обнаружении цели в элементе зоны обзора. При этом сигнал об обнаружении цели выдается в двух случаях:The probing signals of the amplitude mode are emitted in the directions of the radar field of view. In the directions of the field of view in which the SDC mode is applied, after the radiation of the probing signal of the amplitude mode, the pulses of the SDC mode are emitted. In the comparison unit with the detection threshold of the
- с входа блока сравнения с порогом обнаружения режима СДЦ 3 поступил сигнал о превышении порога обнаружения в режиме СДЦ, а сигнал с выхода блока сравнения с порогом обнаружения амплитудного режима 1 о превышении порога обнаружения в амплитудном режиме отсутствует;- from the input of the comparison unit with the detection threshold of the
- с выхода блока сравнения с порогом обнаружения амплитудного режима 1 поступил сигнал о превышении порога обнаружения и при этом отношение Кц, вычисленное в блоке 4 в соответствии с формулой (1) с использованием поступивших в блок 4 сигналов, принятых в амплитудном режиме, и с выхода СДЦ, удовлетворяет условию KИ>KП.- from the output of the comparison unit with the detection threshold of the
Пороговое значение KП вычисляется заранее по формуле (2) исходя из граничной радиальной скорости отражающего объекта Vr гр, задаваемой в соответствии с выражением (3), и постоянно хранится в блоке 4.The threshold value K P is calculated in advance by the formula (2) based on the boundary radial velocity of the reflecting object V r gr , set in accordance with expression (3), and is constantly stored in
Таким образом достигается заявляемый технический результат.Thus, the claimed technical result is achieved.
Claims (4)
где Асдц и Адмп - отношения амплитуд принятых сигналов в режиме СДЦ и в амплитудном режиме к среднеквадратическому значению шума соответственно;
отношение Kи сравнивают с пороговым значением Kп, заранее вычисленным для граничной радиальной скорости отражающего объекта Vr гр, задаваемой, исходя из допустимых потерь по целям, при выполнении условия Kи>Kп принимают решение об обнаружении цели.1. The method of radar detection of targets, including the radiation in the field of view of the radar station (radar) of probing signals, the reception of signals from reflecting objects and comparing them with the detection threshold in the elements of the field of view (amplitude mode), the radiation in the field of view of the radar of pulses of the target selection system of moving targets (SDC), receiving signals from reflective objects and comparing signals from the output of the SDC system with a detection threshold in the elements of the field of view (SDC mode), deciding on the detection of targets in the elements of the field of view in which in the SDC mode, the detection threshold is exceeded, but in the amplitude mode it is not exceeded, characterized in that in each viewing element in which the amplitude mode and the SDC mode are shared and in which the detection threshold is exceeded in the amplitude mode, the ratio is calculated
where A SDC and A dmp are the ratios of the amplitudes of the received signals in the SDC mode and in the amplitude mode to the rms noise value, respectively;
ratio K and compare with a threshold value of K p pre-calculated for the boundary radial velocity of the reflecting object V r gr , set on the basis of allowable losses on targets, when the conditions K and > K p are fulfilled, they decide to detect the target.
где λ - длина волны сигналов, излучаемых РЛС;
T1 и T2 - интервалы времени между излучениями первого и второго, второго и третьего импульсов режима СДЦ соответственно;
Vr гр - граничная радиальная скорость отражающего объекта, при превышении которой объект считается целью, задается, исходя из допустимых потерь по целям, имеющим радиальные скорости, значения которых находятся в окрестностях ненулевых «провалов» амплитудно-скоростной характеристики СДЦ;
Gсдц и Gамп - коэффициенты усиления антенны РЛС в режиме СДЦ и в амплитудном режиме соответственно;
τи сдц и τи амп - длительность импульсов в режиме СДЦ и длительность зондирующего сигнала в амплитудном режиме соответственно;
δсдц и δамп - величины потерь сигнала в режиме СДЦ и в амплитудном режиме соответственно.2. The method according to claim 1, characterized in that the three-pulse time-difference system of the SDC is used as the SDC system, for which the threshold value K p is calculated in accordance with the formula
where λ is the wavelength of the signals emitted by the radar;
T 1 and T 2 are the time intervals between the emissions of the first and second, second and third pulses of the SDC mode, respectively;
V r gr is the boundary radial speed of the reflecting object, above which the object is considered to be the target, is set based on the allowable losses for targets having radial velocities, the values of which are in the vicinity of non-zero “dips” in the amplitude-velocity characteristics of the SDC;
G SDC and G amp are the radar antenna gain in the SDC mode and in the amplitude mode, respectively;
τ and SDC and τ and amp are the pulse durations in the SDC mode and the duration of the probe signal in the amplitude mode, respectively;
δ SDC and δ amp are the signal loss values in the SDC mode and in the amplitude mode, respectively.
где k - номер ненулевого «провала» (k≥l) амплитудно-скоростной характеристики СДЦ.3. The method according to claim 2, characterized in that the radial boundary velocity V r gr set in accordance with the formula
where k is the number of non-zero “failure” (k≥l) of the amplitude-speed characteristic of the SDS.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011100592/07A RU2490662C2 (en) | 2011-01-11 | 2011-01-11 | Method for radar detection of targets and device for realising said method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011100592/07A RU2490662C2 (en) | 2011-01-11 | 2011-01-11 | Method for radar detection of targets and device for realising said method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2490662C2 true RU2490662C2 (en) | 2013-08-20 |
Family
ID=49163032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011100592/07A RU2490662C2 (en) | 2011-01-11 | 2011-01-11 | Method for radar detection of targets and device for realising said method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2490662C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2554534C1 (en) * | 2014-08-14 | 2015-06-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации | Device for calculation of dimensions of probable target location zone |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4751511A (en) * | 1984-05-24 | 1988-06-14 | Fujitsu Limited | Method and apparatus for estimating trajectory |
US5402131A (en) * | 1993-09-28 | 1995-03-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Detection of radar targets using higher-order statistics |
RU2237906C2 (en) * | 1990-12-17 | 2004-10-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" | Method for protection of radar with phased antenna array against passive jamming and device for its realization |
RU2280263C1 (en) * | 2005-01-31 | 2006-07-20 | Дмитрий Геннадьевич Митрофанов | Method for selecting air decoys |
EP1806596A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-11 | VALEO RAYTHEON SYSTEMS Inc. | Method and system for generating a target alert |
RU2407033C1 (en) * | 2009-04-20 | 2010-12-20 | Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования Военная Академия Войсковой Противовоздушной Обороны Вооруженных Сил Российской Федерации | Device for identifying aerial targets using double-frequency technique |
-
2011
- 2011-01-11 RU RU2011100592/07A patent/RU2490662C2/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4751511A (en) * | 1984-05-24 | 1988-06-14 | Fujitsu Limited | Method and apparatus for estimating trajectory |
RU2237906C2 (en) * | 1990-12-17 | 2004-10-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" | Method for protection of radar with phased antenna array against passive jamming and device for its realization |
US5402131A (en) * | 1993-09-28 | 1995-03-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Detection of radar targets using higher-order statistics |
RU2280263C1 (en) * | 2005-01-31 | 2006-07-20 | Дмитрий Геннадьевич Митрофанов | Method for selecting air decoys |
EP1806596A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-11 | VALEO RAYTHEON SYSTEMS Inc. | Method and system for generating a target alert |
RU2407033C1 (en) * | 2009-04-20 | 2010-12-20 | Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования Военная Академия Войсковой Противовоздушной Обороны Вооруженных Сил Российской Федерации | Device for identifying aerial targets using double-frequency technique |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Воздушно-космическая оборона. 2003, №4(11), с.17, кол. 1-2. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2554534C1 (en) * | 2014-08-14 | 2015-06-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации | Device for calculation of dimensions of probable target location zone |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10261187B2 (en) | Optical phasograms for LADAR vibrometry | |
US5923282A (en) | Radar system | |
US4079376A (en) | Target detection system in a medium PRF pulse doppler search/track radar receiver | |
US9140783B2 (en) | Radar device | |
US8976059B2 (en) | Identification and removal of a false detection in a radar system | |
Matuszewski | The radar signature in recognition system database | |
SE541952C2 (en) | Radar apparatus and method with interference detection | |
Matuszewski | Specific emitter identification | |
US8199012B2 (en) | Microwave curtain sensor | |
SE1530164A1 (en) | Method and system for range ambiguity resolution | |
RU2449309C1 (en) | Abstract | |
RU2490662C2 (en) | Method for radar detection of targets and device for realising said method | |
Matuszewski | The specific radar signature in electronic recognition system | |
RU2657005C1 (en) | Method of target tracking by surveillance radar station (options) | |
AU2020279716B2 (en) | Multi-timescale doppler processing and associated systems and methods | |
RU2408028C1 (en) | Method for surveillance of radar station zones | |
RU2362182C1 (en) | Radial velocity measurement method and radiolocation station for its implementation | |
RU2470321C2 (en) | Method for radar detection of targets and device for realising said method | |
RU2410713C2 (en) | Method of detecting range-extended target and device for realising said method | |
RU2287840C1 (en) | Method of detection and classification of surface targets | |
RU2581898C1 (en) | Method of measuring angular coordinates of target | |
RU2616969C1 (en) | Method for protecting a radar location station from the impact of passive interference caused by magnetic-oriented inhomogeneity of electronic ionospheric concentration | |
RU2530808C1 (en) | Method for determining coordinates of targets, and complex for its implementation | |
RU2645741C1 (en) | Two-stage method of measuring target coordinates and device therefor | |
RU2494413C1 (en) | Method of detecting radar targets and radar station for realising said method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QA4A | Patent open for licensing |
Effective date: 20140306 |