RU2493532C2

RU2493532C2 - Способ распознавания класса цели и устройство для его реализации

Info

Publication number: RU2493532C2
Application number: RU2011140258/07A
Authority: RU
Inventors: Виктор Леонидович Семенов
Original assignee: Виктор Леонидович Семенов
Priority date: 2011-10-05
Filing date: 2011-10-05
Publication date: 2013-09-20
Also published as: RU2011140258A

Abstract

Изобретения относятся к радиолокационной технике. Техническим результатом является повышение эффективности работы комплексов активной защиты объектов. Первый и второй варианты способов распознавания класса цели основаны на результате перемножения Vц - скорости цели на tп - время пролета целью известного интервала расстояния S, значительно меньшего, чем L - длина цели и по вычисленной на РЛС L=Vц×tп - длине цели, при этом измеряют время пролета целью известного интервала расстояния между моментами обнаружения на РЛС разностных сигналов частотой: 3Fдо+3Fдо×δ=3(2Vofo/C)+3×δ×(2Vofo/C) и 3(2Vofo/C)-3×5×(2Vofo/C), где Fдо - частота Доплера защитного боеприпаса, δ - коэффициент, определяющий длину известного интервала расстояния, а скорость цели измеряют известной РЛС измерения начальной скорости снаряда. Причем в первом варианте используют излучающий непрерывный сигнал с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, а во втором варианте - по одностороннему пилообразному линейно спадающему закону. Первый и второй варианты устройств распознавания класса цели предназначены для реализации соответствующих способов. 4 н.п. ф-лы.

Description

Изобретения относятся к радиолокационной технике и могут быть использованы при создании формирователей команды на пуск защитного боеприпаса для комплексов активной защиты объектов.

Известна РЛС определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса [патент №2374597, RU, F41H 11/02], содержащая приемно-передающую антенну, вход которой работающий на передачу, подключен к высоко мощному выходу передатчика непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, а выход, работающий на прием, подключен к первому входу смесителя, второй вход которого подключен к маломощному выходу передатчика, а выход, через фильтр разностных частот и обнаружитель сигналов узкополосного спектра частот, к выходной шине.

РЛС может быть использована при создании комплексов активной защиты объектов, но она не может распознать класс цели атакующей объект, для того чтобы выбрать тип защитного боеприпаса для пуска его на встречу цели.

Известна РЛС измерения начальной скорости снаряда (РЛС) [патент 2367975, RU, G01S 13/58], содержащая приемно-передающую антенну, вход которой работающий на передачу, подключен к высоко мощному выходу передатчика непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно спадающему закону, а выход, работающий на прием, подключен к первому входу смесителя, второй вход которого подключен к маломощному выходу передатчика, а выход, через фильтр разностных частот, обнаружитель сигналов узкополосного спектра частот, измеритель интервала времени и вычислитель начальной скорости снаряда к выходной шине.

Данную РЛС также можно использовать при создании комплексов активной защиты объектов, но она тоже не может распознавать класс атакующей цели.

Целью изобретения является повышение эффективности работы комплексов активной защиты объектов.

Поставленная цель достигается за счет определения устройством класса цели атакующей защищаемый объект, что позволяет выбрать защитный боеприпас нужного типа.

Распознавание класса цели осуществляют посредством измерения скорости цели известной РЛС измерения начальной скорости снаряда (РЛС), причем РЛС излучает непрерывный сигнал с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону и на ней дополнительно измеряют tп - время пролета целью известного интервала расстояния S, между моментами обнаружения на РЛС разностных сигналов частотой:

3Fдо+3Fдо×δ=3(2Vofo/C)+3×δ×(2Vofo/C) и 3(2Vofo/C)-3×δ×(2Vofo/C), значительно меньшего, чем длина цели L,

где Fдо - частота Доплера защитного боеприпаса, Гц,

δ - коэффициент, определяющий длину S известного интервала расстояния и по длине цели L=Vц×tп - результату перемножения Vц - скорости цели на время пролета целью известного интервала расстояния, устанавливают класс цели.

Устройство распознавания класса цели (фиг.1) содержит приемно-передающую антенну 2, вход которой работающий на передачу, подключен к высоко мощному выходу передатчика 1 непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, а выход, работающий на прием, подключен к первому входу смесителя 3, второй вход которого подключен к маломощному выходу передатчика 1 непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, а выход, через фильтр разностных частот 4, обнаружитель 5 сигнала узкополосного спектра частот, измеритель 6 интервала времени, вычислитель 7 начальной скорости снаряда, схему 9 умножения и постоянное запоминающее устройство 10 подключен к выходным шинам 11, а также выход обнаружителя 5 сигнала узкополосного спектра частот, через вычислитель 8 времени обнаружения сигнала, подключен к вторым входам схемы 9 умножения.

Рассмотрим, в том числе на примерах, работу устройства распознавания класса цели (фиг.1).

Пусть РЛС в пространство излучает и принимает отраженные от неподвижных объектов и перемещающейся цели со скоростью, например, V₂₀₀₀=2000 м/с, непрерывные сигналы с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону (НЛЧМ сигнал) с, например параметрами:

fн=100 ГГц - средняя частота НЛЧМ сигнала,

Fм=50 КГц и fд=50 МГц - частота модуляции и девиация частоты НЛЧМ сигнала, выбранными при базовом расстоянии Do=6 м и скорости защитного боеприпаса Vo=150 м/с,

а также при сигнале частотой 100 КГц, поступающим на НЧ смеситель РЛС.

В результате смешивания в смесителе 3 отраженного и излученного сигналов на его выходе будут формироваться разностные сигналы частотой:

Fр_98,03=[(2Д_98,03)Fм fд/С]-(2V₂₀₀₀fн/С)=300,5 КГц - разностный сигнал от цели находящейся на удалении в Д_98,03=98,03 м от антенны РЛС, в момент когда на РЛС начинают формироваться разностные сигналы;

Fp₉₈=[(2Д₉₈)Fм fд/С]-(2V₂₀₀₀fн/С)=300 КГц - разностный сигнал от цели находящейся на удалении в Д₉₈=98 м от РЛС;

Fp_97,97=[(2Д_97,97)Fм fд/С]-(2V₂₀₀₀fн/С)=299,5 КГц - разностный сигнал от цели находящейся на удалении в Д_97,97=97,97 м от антенны РЛС, в момент когда после пролета целью данной точки пространства на РЛС перестают формироваться разностные сигналы.

Fp₈₆=[(2Д₈₆)Fм fд/С]-(2V₂₀₀₀fн/С)=100 КГц - разностный сигнал от цели находящейся на удалении в Д₈₆=86 м от антенны РЛС, на удалении когда необходимо выдавать команду на пуск защитного боеприпаса.

То есть при пролете целью имеющей, например длину L=60 см, интервала расстояния Д_98,03-Д_97,97=6 см, на выходе обнаружителя 5 сигнала узкополосного спектра частот будет сформирован импульс длительностью:

tи=[L+(Д_98,03-Д_97,97)]/V₂₀₀₀=0,00033 с,

или, приблизительно, длительностью tи₁=L/V₂₀₀₀=3×10^-4 c.

В вычислителе 8 времени обнаружения сигнала импульс длительностью tи₁=3×10^-4 c преобразуется в цифровой код и запоминается до начала обнаружения на РЛС разностного сигнала от цели частотой Fp₈₆=100 КГц, находящейся на удалении в Д₈₆=86 м от антенны РЛС, на удалении когда будет вычислена вычислителем 7 начальной скорости снаряда скорость цели V₂₀₀₀=2000 м/с и когда уже необходимо будет выдавать команду на пуск защитного боеприпаса.

В схеме 9 умножения перемножают две вычисленные на РЛС величины: скорость цели V₂₀₀₀ и время пролета целью tи₁ известного интервала расстояния Д_98,03-Д_97,97, и получают на ее выходе величину цифрового числа соответствующего длине L=V₂₀₀₀×tи₁ цели.

Очевидно, что зная длину цели и скорость ее перемещения в пространстве, можно определить класс цели, в нашем случае подлежащей уничтожению, т.е, распознать, что атакует объект, например, длинная ракета или короткая мина. Данную задачу решает постоянное запоминающее устройство 10 (ПЗУ), в которое записывается информация о длине возможных целей и соответствующий им класс. При этом нужная информация появляется на выходе ПЗУ в зависимости от того, какое по величине цифровое число поступает на вход ПЗУ.

Claims

1. Способ распознавания класса цели, заключающийся в измерении скорости цели РЛС измерения начальной скорости снаряда (РЛС), отличающийся тем, что на РЛС, излучающей непрерывный сигнал с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, дополнительно измеряют tп - время пролета целью известного интервала расстояния S, между моментами обнаружения на РЛС разностных сигналов частотой:
3Fдо+3Fдо·δ и 3Fдо-3Fдо·δ, значительно меньшего, чем длина цели L,
где Fдо - частота Доплера защитного боеприпаса,
δ - коэффициент, определяющий длину S известного интервала расстояния, и по длине цели L=Vц·tп - результату перемножения Vц - скорости цели на время пролета целью известного интервала расстояния устанавливают класс цели.

2. Устройство распознавания класса цели, содержащее РЛС измерения начальной скорости снаряда (РЛС), включающую приемно-передающую антенну, вход которой, работающий на передачу, подключен к высокомощному выходу передатчика непрерывного сигнала, а выход, работающий на прием, подключен к первому входу смесителя, второй вход которого подключен к маломощному выходу передатчика непрерывного сигнала, а выход, через фильтр разностных частот, обнаружитель сигнала узкополосного спектра частот и измеритель интервала времени подключен к вычислителю начальной скорости снаряда, отличающееся тем, что передатчик РЛС излучает непрерывный сигнал с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, а также тем, что выход обнаружителя сигнала узкополосного спектра частот РЛС, через вычислитель времени обнаружения сигнала, подключен к входам схемы умножения, вторые входы которой подключены к выходам вычислителя начальной скорости снаряда, а выходы к входам постоянного запоминающего устройства.

3. Способ распознавания класса цели, заключающийся в измерении скорости цели РЛС измерения начальной скорости снаряда (РЛС), отличающийся тем, что на РЛС, излучающей непрерывный сигнал с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно спадающему закону, дополнительно измеряют tп - время пролета целью известного интервала расстояния S между моментами обнаружения на РЛС разностных сигналов частотой:
3Fдо+3Fдо·δ и 3Fдо-3Fдо·δ, значительно меньшего, чем длина цели L,
где Fдо - частота Доплера защитного боеприпаса,
δ - коэффициент, определяющий длину S известного интервала расстояния, и по длине цели L=Vц·tп - результату перемножения Vц - скорости цели на время пролета целью известного интервала расстояния устанавливают класс цели.

4. Устройство распознавания класса цели, содержащее РЛС измерения начальной скорости снаряда (РЛС), включающей приемно-передающую антенну, вход которой, работающий на передачу, подключен к высокомощному выходу передатчика непрерывного сигнала, а выход, работающий на прием, подключен к первому входу смесителя, второй вход которого подключен к маломощному выходу передатчика непрерывного сигнала, а выход, через фильтр разностных частот, обнаружитель сигнала узкополосного спектра частот и измеритель интервала времени подключен к вычислителю начальной скорости снаряда, отличающееся тем, что передатчик РЛС излучает непрерывный сигнал с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно спадающему закону, а также тем, что выход обнаружителя сигнала узкополосного спектра частот РЛС, через вычислитель времени обнаружения сигнала, подключен к входам схемы умножения, вторые входы которой подключены к выходам вычислителя начальной скорости снаряда, а выходы к входам постоянного запоминающего устройства.