RU2498339C1 - Active radar method - Google Patents

Active radar method Download PDF

Info

Publication number
RU2498339C1
RU2498339C1 RU2012107869/07A RU2012107869A RU2498339C1 RU 2498339 C1 RU2498339 C1 RU 2498339C1 RU 2012107869/07 A RU2012107869/07 A RU 2012107869/07A RU 2012107869 A RU2012107869 A RU 2012107869A RU 2498339 C1 RU2498339 C1 RU 2498339C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radio
holograms
signals
hologram
private
Prior art date
Application number
RU2012107869/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012107869A (en
Inventor
Олег Петрович Гончаров
Виктор Архипович Понькин
Original Assignee
Олег Петрович Гончаров
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 Олег Петрович Гончаров filed Critical Олег Петрович Гончаров
Priority to RU2012107869/07A priority Critical patent/RU2498339C1/en
Publication of RU2012107869A publication Critical patent/RU2012107869A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2498339C1 publication Critical patent/RU2498339C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: method involves radiating multi-frequency probing signals from ri(i=1, …, N) points of a transmitting antenna, receiving reflected signals regardless of detection of partial radio holograms
Figure 00000025
in
Figure 00000026
points at frequencies of the received signals and combining them into a resultant radio hologram
Figure 00000027
while placing the partial radio holograms in the ordered coordinate space of the location of each transmitting-receiving point and carrier frequencies taking into account Doppler frequency. To restore
Figure 00000028
a set of hypotheses is created, which includes a combination of desirable and accompanying parameters on the partial radio hologram accumulation interval, taking into account possible trajectories of transmitters, receivers and objects located in the probed space; a model of the probing process is used to calculate the reference resultant radio hologram
Figure 00000029
for each hypothesis; the resultant radio hologram
Figure 00000030
is compared with all reference radio holograms
Figure 00000031
and values of all unknown parameters are determined while determining values of the desirable parameters. Use of the method in radar systems of different types and purposes increases information value and simplifies the radio part of systems implementing the disclosed method.
EFFECT: wider field of use owing to high information value of the method.
3 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике, преимущественно к радиолокации и в частности к активной радиолокации.The invention relates to radio engineering, mainly to radar, and in particular to active radar.

Общий прогресс радиолокационных систем (РЛС) различных типов и назначения, по пути повышения их информационных возможностей, состоит в увеличении числа пространственных каналов излучения и приема сигналов и повышении информативности зондирующих сигналов за счет увеличения их широкополосности и когерентной длительности. В этой связи важной проблемой современной радиолокации является разработка эффективных способов многоканального излучения, приема и обработки высокоинформативных зондирующих сигналов.The general progress of radar systems (radars) of various types and purposes, along the way of increasing their information capabilities, consists in increasing the number of spatial channels of radiation and receiving signals and increasing the information content of sounding signals by increasing their broadband and coherent duration. In this regard, an important problem of modern radar is the development of effective methods for multi-channel radiation, reception and processing of highly informative sounding signals.

В современной радиолокации эта проблема решается рядом способов, принятых в качестве аналогов.In modern radar, this problem is solved by a number of methods adopted as analogues.

Известен способ, включающий направленное излучение и прием различных сигналов с внутриимпульсной модуляцией, их обработку, обеспечивающую сложение в фазе спектральных составляющих зондирующего сигнала (сжатие импульса), измерение времени запаздывания, частоты доплера и направления прихода волн [Теоретические основы. радиолокации. Под ред. Я.Д. Ширмана. - М.: Сов. Радио, 1970. - 560 с.].The known method, including directional radiation and the reception of various signals with intrapulse modulation, their processing, providing the addition in phase of the spectral components of the probe signal (pulse compression), measuring the delay time, Doppler frequency and direction of arrival of waves [Theoretical basis. radar. Ed. POISON. Shirman. - M .: Owls. Radio, 1970. - 560 p.].

Основной недостаток этой группы аналогов состоит в сложности,, радиотехнической части устройств, необходимых для реализации способа и недостаточной информативности ввиду невозможности эффективной физической обработки многочастотных сигналов.The main disadvantage of this group of analogues is the complexity of the radio-technical part of the devices necessary for the implementation of the method and insufficient information content due to the impossibility of effective physical processing of multi-frequency signals.

Другим направлением решения проблемы разработки эффективных способов многоканального излучения, приема и обработки высокоинформативных зондирующих сигналов является способ многопозиционной радиолокации [Черняк B.C. Многопозиционная радиолокация. - М.: Радио и связь., 1993. - 416 с.]. Способ основан на излучении и приеме сигналов системой разнесенных в пространстве пунктов, передаче принятых сигналов на пункт обработки и в совместной их физической обработке с помощью радиотехнических устройств. Возникающие при создании таких систем трудности в частности состоят в обеспечении передачи сигналов и в их совместной физической обработке.Another way to solve the problem of developing effective methods of multichannel radiation, receiving and processing highly informative sounding signals is the method of multi-position radar [Chernyak B.C. Multiposition radar. - M .: Radio and communications., 1993. - 416 p.]. The method is based on the emission and reception of signals by a system of spatially separated points, the transmission of received signals to a processing point and in their joint physical processing using radio engineering devices. The difficulties arising in the creation of such systems, in particular, are in ensuring the transmission of signals and in their joint physical processing.

Следует отметить, что в части повышения широкополосности и когерентной длительности сигналов важное место занимают многочастотные зондирующие сигналы, используемые в доплеровской радиолокации.It should be noted that in terms of increasing the broadband and coherent signal duration, an important place is occupied by the multi-frequency sounding signals used in Doppler radar.

Известен способ радиолокации с использованием зондирующих сигналов с различными несущими частотами [RU, патент №2360265, МПК G01S 13/56, 2009 г.]. Способ заключается в том, что формируют зондирующие радиоимпульсы с различными несущими частотами, после излучения и приема радиоимпульсов осуществляют преобразование частоты путем перемножения зондирующих и принятых радиоимпульсов с одновременным мультиплексированием для выделения сигналов доплеровской частоты соответствующих несущих частот, затем определяют частоту и разницу фаз сигналов доплеровской частоты, получая информацию о радиальной скорости и дальности до цели.A known method of radar using sounding signals with different carrier frequencies [RU, patent No. 2360265, IPC G01S 13/56, 2009]. The method consists in generating probing radio pulses with different carrier frequencies, after emitting and receiving the radio pulses, the frequency is converted by multiplying the probing and received radio pulses with simultaneous multiplexing to extract the Doppler frequency signals of the corresponding carrier frequencies, then the frequency and phase difference of the Doppler frequency signals are determined, receiving information about the radial speed and range to the target.

Недостатком этого способа, как и других аналогов, является низкая информативность и сложность устройства необходимого для реализации способа, поскольку обработка сигналов осуществляется физически.The disadvantage of this method, as well as other analogues, is the low information content and complexity of the device necessary for the implementation of the method, since the signal processing is carried out physically.

В части упрощения радиотехнических устройств, необходимых для реализации способа, важное место занимает радиоголография. При радиоголографическом способе радиолокации [Сафронов Г.С., Сафронова А.П. Введение в радиоголографию. - М.: Сов. радио, 1973. - 288 с., Голография. Методы и аппаратура. Под ред. В.М. Гинзбург и Б.М. Степанова. - М.: Сов. радио, 1974. - 376 с.]., во-первых, используются простые слабонаправленные антенны, во-вторых, радиоголографический процесс осуществляется в два этапа. Это позволяет на этапе обработки сигналов оперировать с частными голограммами (числами), зарегистрированными в отдельных точках приема сигналов. При многоканальном излучении и приеме сигналов высокая направленность передающей и приемной антенн достигается в результате обработки радиоголограммы, которая может быть осуществлена вычислительными методами.In terms of simplifying the radio engineering devices necessary to implement the method, an important place is occupied by radio holography. With the radio holographic method of radar [Safronov G.S., Safronova A.P. Introduction to radio holography. - M .: Owls. Radio, 1973. - 288 p., Holography. Methods and equipment. Ed. V.M. Ginzburg and B.M. Stepanova. - M .: Owls. radio, 1974. - 376 pp.]., firstly, simple weakly directed antennas are used, and secondly, the radio holographic process is carried out in two stages. This allows us to operate with private holograms (numbers) recorded at individual signal receiving points at the signal processing stage. With multi-channel emission and reception of signals, a high directivity of the transmitting and receiving antennas is achieved as a result of processing a radio hologram, which can be carried out by computational methods.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ подповерхностного зондирования с синтезированием радиоголограмм и восстановлением по ним изображений [RU, патент, №2345381, МПК G01S 13/02, 2009 г.], основанный на излучении зондирующих сигналов из

Figure 00000001
точек передающей антенны, приеме отраженных сигналов, регистрации частных радиоголограмм
Figure 00000002
во всех точках
Figure 00000003
приема сигналов и составлении из них результирующей радиоголограммы и восстановлении по ним изображений.The closest in technical essence to the proposed method is a method of subsurface sounding with the synthesis of radio holograms and the restoration of images from them [RU, patent, No. 2345381, IPC G01S 13/02, 2009], based on the radiation of sounding signals from
Figure 00000001
points of the transmitting antenna, receiving reflected signals, recording private radio holograms
Figure 00000002
at all points
Figure 00000003
receiving signals and compiling from them the resulting radio hologram and restoring images from them.

Основной недостаток прототипа состоит в его низкой информативности, ввиду того, что результирующая радиоголограмма является одночастотной. Для характерного в радиолокации случая, когда число приемных и передающих пунктов невелико, одночастотные радиоглолограммы обладают низкой информативностью и на практике не используются.The main disadvantage of the prototype is its low information content, due to the fact that the resulting radio hologram is single-frequency. For the case typical of radar, when the number of receiving and transmitting points is small, single-frequency radio holograms have low information content and are not used in practice.

Техническим результатом данного изобретения является расширение области применения за счет повышение информативности способа.The technical result of this invention is to expand the scope by increasing the information content of the method.

Указанный результат достигается тем, что в известном способе активной радиолокации, основанном на излучении зондирующих сигналов из

Figure 00000004
точек передающей антенны, приеме отраженных сигналов, регистрации частных радиоголограмм
Figure 00000005
во всех точках
Figure 00000006
приема сигналов, составление из них результирующей радиоголограммы
Figure 00000007
и на восстановлении по ним изображения, новым является то, что излучают многочастотные зондирующие сигналы с разнесенными частотами, регистрируют частные радиоголограммы на всех частотах принятых сигналов, с учетом частот доплера, причем разнос частот и время излучения зондирующих сигналов выбирают такими, чтобы зарегистрированные частные голограммы были независимые, составляют результирующую радиоголограмму
Figure 00000008
путем объединения независимых частных радиоголограмм, размещая частные радиоголограммы в упорядоченном пространстве координат местоположения каждого передающего и приемного пунктов, несущей и соответствующей ей доплеровской частоты в соответствии с информацией об их изменении во времени на интервале накопления частных радиоголограмм, с учетом возможных траекторий движения находящихся в зондируемом пространстве объектов, причем для восстановления
Figure 00000008
формируют набор гипотез, включающих сочетание искомых и сопровождающих параметров, вычисляют для каждой гипотезы с помощью модели процесса зондирования опорную результирующую радиоголограмму
Figure 00000009
, сопоставляют результирующую радиоголограмму
Figure 00000008
со всеми опорными
Figure 00000010
и судят о значении всех неизвестных параметров, определяя при этом значения искомых параметров.The specified result is achieved by the fact that in the known method of active radar, based on the radiation of sounding signals from
Figure 00000004
points of the transmitting antenna, receiving reflected signals, recording private radio holograms
Figure 00000005
at all points
Figure 00000006
receiving signals, compiling from them the resulting radio hologram
Figure 00000007
and in reconstructing images from them, it is new that multi-frequency sounding signals with spaced frequencies are emitted, private radio holograms are recorded at all frequencies of the received signals, taking into account the Doppler frequencies, the frequency spacing and the radiation time of the sounding signals being chosen such that the registered private holograms are independent, make up the resulting radio hologram
Figure 00000008
by combining independent private radio holograms, placing private radio holograms in an ordered space of coordinates of the location of each transmitting and receiving points, the carrier and the corresponding Doppler frequency in accordance with information about their change in time on the accumulation interval of private radio holograms, taking into account possible trajectories located in the probed space objects, and for restoration
Figure 00000008
form a set of hypotheses, including a combination of the desired and accompanying parameters, calculate for each hypothesis using the model of the sounding process the reference resulting radio hologram
Figure 00000009
match the resulting radio hologram
Figure 00000008
with all supporting
Figure 00000010
and judge the value of all unknown parameters, while determining the values of the desired parameters.

Благодаря полному извлечению информации, содержащейся в тестирующих сигналах, открывается возможность достижение разрешающей способности РЛС соизмеримой с длиной волны излучаемых сигналов, при этом реальные цели (летательные аппараты, наземные объекты и т.п.) представляющие совокупность «блестящих» точек наблюдаются таковыми. То есть открываются перспективы реализации режима радиовидения целей и эффективного решения задач распознавания и идентификации целей. Более того, поскольку, радиотехническая часть РЛС становится простейшей (обеспечивающей лишь излучение и прием сигналов) открываются перспективы быстрого освоения новых диапазонов, в частности миллиметрового, что является основой дальнейшего повышения информационных возможностей РЛС.Thanks to the complete extraction of information contained in the testing signals, it is possible to achieve radar resolution comparable with the wavelength of the emitted signals, while real targets (aircraft, ground objects, etc.) representing a set of “brilliant” points are observed as such. That is, prospects for the implementation of the regime of radio vision of goals and the effective solution of problems of recognition and identification of goals open up. Moreover, since the radio-technical part of the radar becomes the simplest (providing only radiation and reception of signals), prospects for the rapid development of new ranges, in particular millimeter-wave, open up, which is the basis for further increasing the information capabilities of the radar.

Радикальным образом решается проблема создания многопозиционных РЛС (МП РЛС), поскольку, отпадает необходимость передачи на пункт совместной обработки (физической) сигналов. Вместо широкополосных сигналов для совместной обработки передаются результаты измерений (числа), которые действительно содержат необходимую информацию об объектах зондирования и не требуют для передачи сложных устройств. В результате открывается возможность создания сетецентрических РЛС (предназначенных для ведения сетецентрических войн), содержащих большое число простейших (а, следовательно, дешевых) автоматических передатчиков, огневое поражение части которых не только не существенно снижает информационных возможностей таких РЛС, но и становятся экономически не выгодным делом.The problem of creating multi-position radar (MP radar) is being radically solved, since there is no need to transmit (physical) signals to a joint processing station. Instead of broadband signals for joint processing, measurement results (numbers) are transmitted, which really contain the necessary information about sensing objects and do not require complex devices for transmission. As a result, it becomes possible to create network-centric radars (intended for conducting network-centric wars) containing a large number of simple (and, therefore, cheap) automatic transmitters, the fire defeat of some of which not only does not significantly reduce the information capabilities of such radars, but also become economically unprofitable .

Кроме того, снижаются требования к внутренним коммуникациям РЛС с пространственно-распределенными элементами, в том числе в РЛС с антенными решетками, а также открываются перспективы создания многофункциональных РЛС с прямым доступом потребителей к первичной радиолокационной информации (к частным радиоголограммам), что существенно повысит оперативность и эффективность использования радиолокационной информации. За счет возложения всех функций по обработке радиолокационной информации на ЭВМ открываются перспективы создания РЛС, реализующих сложные и эффективные алгоритмы обработки радиолокационной информации с использованием искусственного интеллекта, обеспечивающих адаптацию и автоматизацию процессов функционирования РЛС и принятия эффективных решений на основе полученной радиолокационной информации.In addition, the requirements for internal communications of radars with spatially distributed elements, including radars with antenna arrays, are being reduced, and the prospects for creating multifunctional radars with direct consumer access to primary radar information (to private radio holograms) are opening up, which will significantly increase the efficiency and the effectiveness of the use of radar information. By entrusting all the functions of processing radar information to a computer, the prospects for creating a radar system are realized, which implement complex and effective algorithms for processing radar information using artificial intelligence, which adapt and automate the processes of functioning of the radar station and make effective decisions based on the received radar information.

Можно отметить и другие достоинства. В частности, на базе заявляемого способа радиолокации совершенно в ином свете представляется разрабатываемая концепция объединения в единую сеть существующих РЛС. Наряду с объединением вторичной радиолокационной информации, получаемой объединяемыми в единую систему РЛС, появляется возможность объединения результатов зондирования, что позволит существенно повысить информативность единой системы.Other advantages can be noted. In particular, on the basis of the proposed method of radar, the developed concept of combining existing radars into a single network seems to be in a completely different light. Along with combining secondary radar information obtained by being combined into a single radar system, it is possible to combine sounding results, which will significantly increase the information content of a single system.

Решается также проблема радиолокации малозаметных наземных и воздушно-космических целей, а также целей, созданных с использованием техники «Стеле» (за счет создания простых (в конструктивном исполнении) разнесенных РЛС, одновременно работающих в различных диапазонах длин волнThe problem of radiolocation of inconspicuous ground and aerospace targets, as well as targets created using the Stele technique (by creating simple (structurally) spaced radars simultaneously operating in different wavelength ranges, is also being solved.

Совершенно очевидным образом (за счет накопления и последующей совместной обработки результатов измерений) решаются задачи прямого, обратного и совместного, (включая движение объекта локации) синтезирования апертуры передающих и приемных антенн, обеспечивающих дальнейшее повышение информативности вычислительных РЛС.In a completely obvious way (due to the accumulation and subsequent joint processing of the measurement results), the problems of direct, reverse, and joint (including the movement of the location object) synthesis of the aperture of the transmitting and receiving antennas are solved, which provide a further increase in the informativeness of computing radars.

Высокие информационные возможности заявляемого способа в РЛС открывают также реальные перспективы создания весьма эффективных средств радиолокации заглубленных объектов, разведки недр Земли, измерения радиолокационных характеристик (РЛХ) объектов, радиолокационного контроля материалов и изделий из них, строительных конструкций и т.д.The high information capabilities of the proposed method in the radar also open up real prospects for creating highly effective means of radar for buried objects, exploration of the Earth’s bowels, measuring the radar characteristics of radar objects, radar monitoring of materials and products from them, building structures, etc.

Упрощение радиотехнической части устройств, реализующих заявляемый способ, заключается в следующем:The simplification of the radio part of devices that implement the inventive method is as follows:

- отпадает необходимость в использовании сложных радиотехнических устройств физического формирования, излучения, приема и обработки сложных сигналов, поскольку их функции реализуются на этапе совместной обработки результатов измерений;- there is no need to use complex radio engineering devices of physical formation, radiation, reception and processing of complex signals, since their functions are realized at the stage of joint processing of measurement results;

- снижаются требования к технике излучения и приема тестирующих сигналов, т.к. не требуется совместная настройка системы излучения тестирующих зондирующих сигналов (подобная той, которая необходима, например, при создании фазированных антенных решеток). Поскольку все возможные отклонения параметров сигналов от проектируемых значений могут быть учтены на этапе обработки сигналов;- reduced requirements for the technique of radiation and reception of test signals, because no joint adjustment of the radiation system of the testing probing signals is required (similar to that which is necessary, for example, when creating phased antenna arrays). Since all possible deviations of the signal parameters from the designed values can be taken into account at the stage of signal processing;

- появляется возможность создания радиолокационной техники различных типов и назначения на базе унифицированных блочно-модульных изделий, обеспечивающих реализацию способа;- there is the possibility of creating radar equipment of various types and purposes on the basis of unified block-modular products that ensure the implementation of the method;

- обеспечивается органическая связь радиолокационной технологии с общим прогрессом в области технических средств и методов получения, передачи, хранения и цифровой обработки информации;- organic communication of radar technology with the general progress in the field of technical means and methods for obtaining, transmitting, storing and digital processing of information is provided;

- снижение энергопотребления изделий, а, следовательно, их массы, габаритов и стоимости, повышение надежности.- reducing the energy consumption of products, and, consequently, their mass, dimensions and cost, increasing reliability.

В целом создание РЛС на основе заявляемого способа представляется революционным направлением совершенствования РЛС различных типов и назначения (в отличие от традиционного эволюционного направления совершенствования РЛС).In general, the creation of a radar based on the proposed method seems to be a revolutionary direction for improving radars of various types and purposes (in contrast to the traditional evolutionary direction of improving radar).

Существо заявляемого способа состоит в следующем.The essence of the proposed method is as follows.

В заявленном способе, во-первых, излучают многочастотный зондирующий сигнал, во-вторых, сигналов, обеспечивающих получение независимых частных радиоголограмм

Figure 00000005
. (Независимость частных радиоголограмм обеспечивается за счет разнесения по частоте или времени излучения многочастотных сигналов.) Независимость частных радиоголограмм позволяет накапливать содержащуюся в них информацию об объекте зондирования путем увеличения размерности пространства результатов измерений, то есть путем объединения частных радиоголограмм. Так при регистрации частных радиоголограмм на совпадающей и ортогональных поляризациях размерность пространства результатов измерений увеличивают путем введения координаты ортогональной поляризации.In the inventive method, firstly, a multi-frequency sounding signal is emitted, and secondly, signals providing independent private radio holograms
Figure 00000005
. (Independence of private radio holograms is ensured by diversity in the frequency or time of emission of multi-frequency signals.) Independence of private radio holograms allows the information contained in them to be sensed by increasing the dimension of the space of measurement results, i.e. by combining private radio holograms. So when registering private radio holograms on the coincident and orthogonal polarizations, the dimension of the space of the measurement results is increased by introducing the coordinate of the orthogonal polarization.

Полученная таким образом результирующая радиоголограмма, как и обычная голограмма, содержит полную информацию об объекте зондирования. Однако в отличие от обычной голограммы результирующая радиоголограмма

Figure 00000008
содержит полную информацию об объекте зондирования на К частотах. То есть представляет собой К - мерную радиоголограмму, очевидным образом, являющуюся более информативной, чем одночастотная радиоголограмма, получаемая в прототипе.The resulting radio hologram thus obtained, like a conventional hologram, contains complete information about the sensing object. However, unlike a conventional hologram, the resulting radio hologram
Figure 00000008
contains complete information about the sensing object at K frequencies. That is, it represents a K - dimensional radio hologram, which is obviously more informative than the single frequency radio hologram obtained in the prototype.

При восстановлении

Figure 00000008
, с учетом положений теории оценки параметров сигналов (Куликов Е.И., Трифонов А.П. Оценка параметров сигналов на фоне помех. М.: Сов. Радио, 1078. - 269 с., стр.200) проверяют расширенные гипотезы, включающие возможные значения искомых и сопровождающих параметров.When recovering
Figure 00000008
, taking into account the provisions of the theory of evaluating signal parameters (Kulikov EI, Trifonov A.P. Evaluation of signal parameters against a background of interference. M: Sov. Radio, 1078. - 269 p., p. 200) test extended hypotheses, including possible values of the desired and accompanying parameters.

Проверку осуществляют путем сопоставления зарегистрированной радиоголограммы

Figure 00000008
с опорной результирующей голограммой
Figure 00000009
, вычисляемой с помощью математической модели процесса зондирования при заданных значениях искомых и сопровождающих параметров. При этом условие независимости частных радиоголограмм позволяет при сопоставлении
Figure 00000008
и
Figure 00000009
сравнивать их частные радиоголограммы путем вычисления скалярного произведения или расстояния в пространстве координат
Figure 00000008
и
Figure 00000009
, задаваемого исходя из решаемой радиолокационной задачи.Verification is carried out by comparing the registered radio hologram
Figure 00000008
with reference resulting hologram
Figure 00000009
calculated using a mathematical model of the sensing process for given values of the desired and accompanying parameters. Moreover, the independence condition of private radio holograms allows for comparison
Figure 00000008
and
Figure 00000009
compare their particular radio holograms by calculating a scalar product or distance in coordinate space
Figure 00000008
and
Figure 00000009
set based on the solved radar problem.

Принципиальная возможность отыскания по

Figure 00000008
составляющих воздействий следует из линейности уравнений Максвелла процесса регистрации результирующей радиоголограммы
Figure 00000008
и, вытекающего из этого принципа суперпозиции [Никольский В.В. Электродинамика и распространение радиоволн. - М: Наука. 1973. - 607 с., С.69].The fundamental possibility of finding by
Figure 00000008
of the component effects follows from the linearity of the Maxwell equations of the process of recording the resulting radio hologram
Figure 00000008
and, resulting from this principle of superposition [Nikolsky V.V. Electrodynamics and radio wave propagation. - M: Science. 1973. - 607 p., S.69].

Таким образом, действие заявляемого способа ограничено условиями применимости уравнений Максвелла. Однако для создания информационных радиолокационных систем это ограничение не является существенным, поскольку используемые в них уровни мощности излучаемых сигналов не приводят к нелинейным эффектам взаимодействия электромагнитных волн с объектами зондирования.Thus, the action of the proposed method is limited by the conditions of applicability of the Maxwell equations. However, this limitation is not significant for the creation of information radar systems, since the power levels of the emitted signals used in them do not lead to nonlinear effects of the interaction of electromagnetic waves with sensing objects.

Таким образом, введение дополнительных по сравнению с прототипом операций излучения многоканальных зондирующих сигналов, обеспечивающих независимую регистрацию частных радиоголограмм на всех частотах, с учетом доплеровских, формирования результирующей радиоголограммы путем объединения частных радиоголограмм и восстановление результирующей радиоголограммы вычислительными методами, сопоставляя ее с опорными радиоголограммами, рассчитанными с помощью модели процесса зондирования, обеспечивает достижение заявляемого технического результата, что составляет существо изобретения.Thus, the introduction of additional, compared with the prototype, operations of the emission of multichannel sounding signals providing independent registration of private radio holograms at all frequencies, taking into account Doppler signals, the formation of the resulting radio hologram by combining private radio holograms by computational methods, comparing it with the reference radio holograms calculated with using a model of the sensing process, ensures the achievement of the claimed technical about the result, which is the essence of the invention.

Заявляемый способ, судя по доступным сведениям, является новым, поскольку впервые обеспечивает получение многочастотной радиоголограммы, по информативности многократно превышающую одночастотную.The inventive method, judging by the available information, is new, because for the first time it provides a multi-frequency radio hologram, many times more informative than a single-frequency one.

Заявленный способ, имеет изобретательский уровень, поскольку из опубликованных данных известных технических решений явным образом не следует, что совокупность отличительных признаков приводит к расширению области применения способа. С одной стороны, достигаемый существенный технический эффект открывает новые направления исследований, многочастотная радиоголография и вычислительная радиолокация, обеспечивающая упрощение радиотехнической части РЛС различных типов и назначения, реализующих заявляемый способ, что имеет важное практическое значение. С другой стороны, технический эффект явным образом не следует из общих принципов радиоголографии и может быть достигнут только при проведении предложенной в изобретении последовательности действий.The claimed method has an inventive step, since it does not explicitly follow from the published data of the known technical solutions that the combination of distinctive features leads to the expansion of the scope of the method. On the one hand, the achieved significant technical effect opens up new areas of research, multi-frequency radio holography and computational radar, which simplifies the radio engineering part of radars of various types and purposes that implement the inventive method, which is of great practical importance. On the other hand, the technical effect does not explicitly follow from the general principles of radio holography and can only be achieved by carrying out the sequence of actions proposed in the invention.

Предварительный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, идентичным всем признакам заявляемого технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявляемого изобретения условию патентоспособности «новизна».A preliminary analysis of the prior art made it possible to establish that there are no analogues that are characterized by a set of features identical to all the features of the claimed technical solution, which indicates the compliance of the claimed invention with the condition of patentability “novelty”.

Заявляемое техническое решение промышленно применимо, так как может использоваться в РЛС различных типов и назначения, одновременно обеспечивая при этом упрощение радиотехнической части РЛС, реализующих заявляемый способ, и повышение их информативности. Кроме того для реализации способа могут быть использованы стандартное оборудование и приборы.The claimed technical solution is industrially applicable, as it can be used in radars of various types and purposes, while at the same time providing a simplification of the radio technical part of the radar that implements the inventive method, and increasing their information content. In addition, standard equipment and instruments can be used to implement the method.

На фиг.1 приведена структурная схема одноканального и на фиг.2 многоканального устройств, реализующих заявленный способ активной радиолокации. На фиг.3 приведена схема общего алгоритма обработки частных многочастотных радиоголограмм.Figure 1 shows the structural diagram of a single-channel and figure 2 multi-channel devices that implement the claimed method of active radar. Figure 3 shows a diagram of a General algorithm for processing private multi-frequency radio holograms.

Одноканальное устройство, реализующее заявляемый способ активной радиолокации, структурная схема которого представлена на фиг.1, содержит: устройство обработки частных радиоголограмм (УО) 1; последовательно соединенные многочастотный генератор зондирующих сигналов (МЧГ) 2 и передающую антенну (ППА) 3, которая направлена в сторону зондируемого объекта (ЗО) 4, приемную антенну (ПА) 5, подключенную ко входу многочастотного приемника зондирующих сигналов (МЧГ) 6 и направленную в сторону зондируемого объекта (ЗО) 4. Выход (МЧГ) 6 соединен с (УО) 1.A single-channel device that implements the inventive method of active radar, the structural diagram of which is presented in figure 1, contains: a device for processing private radio holograms (UO) 1; connected in series with a multi-frequency probe signal generator (MCH) 2 and a transmit antenna (PAP) 3, which is directed towards the probed object (AO) 4, a receiving antenna (PA) 5 connected to the input of a multi-frequency probe signal (MCH) 6 and directed to the side of the probed object (AO) 4. The output (MCG) 6 is connected to (AO) 1.

На фиг.2 представлена схема многоканального устройства, содержащего: устройство обработки частных радиоголограмм (УО) 1, генераторы зондирующих сигналов на k частотах (k=1, …, K) N передающих каналов (Г2.1, …, 2.N), выходы которых соединены с передающими антеннами (ППА3.1, …, 3.N), направленными на зондирующий объект (ЗО) 4, приемные антенны (ПА5.1, …, 5.М), направленные на ЗО 4, выходы которых подключены ко входам приемников (П6.1, …, 6.М), соединенных с УО 1.Figure 2 presents a diagram of a multi-channel device containing: a device for processing private radio holograms (UO) 1, generators of sounding signals at k frequencies (k = 1, ..., K) N transmitting channels (G2.1, ..., 2.N), the outputs of which are connected to transmitting antennas (ППА3.1, ..., 3.N), directed to the probing object (ЗО) 4, receiving antennas (ПА5.1, ..., 5.М), directed to ЗО 4, the outputs of which are connected to the inputs of the receivers (P6.1, ..., 6.M) connected to UO 1.

Одноканальное устройство, реализующее заявляемый способ активной радиолокации, структурная схема которого представлена на фиг.1, работает следующим образом.A single-channel device that implements the inventive method of active radar, the structural diagram of which is presented in figure 1, works as follows.

Многочастотный генератор зондирующих сигналов (МЧГ) 2 одновременно или последовательно во времени формирует сигналы, которые излучает ППА 3. Отраженные от ЗО 4 сигналы принимает ПА 5, подает их на МЧП 6, который регистрирует частные радиоголограммы. Частные радиоголограммы. МЧП 6 передает на УО 1 для совместной обработки.The multi-frequency generator of sounding signals (MCH) 2 simultaneously or sequentially in time generates the signals emitted by the PAS 3. The signals reflected from OO 4 are received by the PA 5, feeds them to the MCH 6, which registers private radio holograms. Private radio holograms. MCHP 6 transmits to UO 1 for joint processing.

Многоканальное устройство, реализующее заявляемый способ активной радиолокации, структурная схема которого представлена на фиг.2, работает следующим образом.A multi-channel device that implements the inventive method of active radar, the structural diagram of which is presented in figure 2, works as follows.

Генераторы (Г2.1, …, 2.N) одновременно или последовательно во времени формируют сигналы на различных частотах, которые излучают ППА3.1, …, 3.N. Отраженные от ЗО 4 сигналы принимают ПА 5.1, …, 5.М, подают их на приемники П6.1, …, 6.М, которые регистрирует частные радиоголограммы. Частные радиоголограммы с приемников П6.1, …, 6.М передаются на УО 1 для их совместной обработки. Обработка частных радиоголограмм осуществляется вычислительными методами, поэтому УО 1 представляет собой универсальную ЭВМ. Общий алгоритм обработки частных голограмм приведен на фиг.3.Generators (G2.1, ..., 2.N) simultaneously or sequentially in time generate signals at various frequencies that emit PPA3.1, ..., 3.N. The signals reflected from AO 4 are received by PA 5.1, ..., 5.M, they are fed to receivers P6.1, ..., 6.M, which register private radio holograms. Private radio holograms from receivers P6.1, ..., 6.M are transmitted to UO 1 for their joint processing. Processing of private radio holograms is carried out by computational methods, so UO 1 is a universal computer. The general algorithm for processing private holograms is shown in Fig.3.

Поскольку способ характеризуется использованием технических средств, известных ранее [Голография. Методы и аппаратура. Под ред. В.М. Гинзбург и Б.М. Степанова. - М.: Сов. Радио, 1974. - 376 с.], то техническая осуществимость устройств, реализующих заявленный способ не вызывает сомнений.Since the method is characterized by the use of technical means previously known [Holography. Methods and equipment. Ed. V.M. Ginzburg and B.M. Stepanova. - M .: Owls. Radio, 1974. - 376 p.], Then the technical feasibility of devices that implement the claimed method is not in doubt.

Важная особенность функционирования устройств, схемы которых показаны на фиг.1, 2 по сравнению с классическими одночастотными [Сафронов Г.С., Сафронова А.П. Введение в радиоголографию. - М.: Сов. Радио, 1973. - 288 с., Голография. Методы и аппаратура. Под ред. В.М. Гинзбург и Б.М. Степанова. - М.: Сов. Радио. 1974. - 376 с.] состоит в том, что частные радиоголограммы на различных частотах регистрируются отдельно независимо друг от друга. При выборе частот в соответствии с заявляемым способом, частные радиоголограммы будут независимыми и «математически». Поэтому составленная из них результирующая радиоголограмма представляет собой вектор с независимыми компонентами.An important feature of the functioning of devices, the circuits of which are shown in figures 1, 2 in comparison with the classic single-frequency [Safronov G.S., Safronova A.P. Introduction to radio holography. - M .: Owls. Radio, 1973. - 288 p., Holography. Methods and equipment. Ed. V.M. Ginzburg and B.M. Stepanova. - M .: Owls. Radio. 1974. - 376 p.] Consists in the fact that private radio holograms at different frequencies are recorded separately independently of each other. When choosing frequencies in accordance with the claimed method, private radio holograms will be independent and "mathematically". Therefore, the resulting radio hologram composed of them is a vector with independent components.

Алгоритм обработки частных многочастотных радиоголограмм, полученных в одноканальном устройстве, при решении радиолокационной задачи измерения дальности цели, включает следующие операции:The algorithm for processing private multi-frequency radio holograms obtained in a single-channel device when solving the radar task of measuring the target range includes the following operations:

1. Составление результирующей радиоголограммы

Figure 00000008
путем объединения частотных радиоголограмм Гk, зарегистрированных на fk частотах (k=1, …, K);1. Compilation of the resulting radio hologram
Figure 00000008
by combining frequency radio holograms G k recorded at f k frequencies (k = 1, ..., K);

2. Составление гипотез Hi, относительно значений дальности путем разбиения априорного интервала дальностей (R1,R2) на N элементов2. Compilation of hypotheses H i , regarding the range values by dividing the a priori range interval (R 1 , R 2 ) into N elements

Figure 00000011
Figure 00000011

где ΔR - величина разрешающего элемента по дальности, определяемая информативностью результирующего зондирующего сигнала, и принятия допущения о том, что цель (цели) находится в i-ом (i=1, …, N) элементе разрешения;where ΔR is the magnitude of the resolving element in range, determined by the information content of the resulting probing signal, and assuming that the target (s) are in the i-th (i = 1, ..., N) resolution element;

3. Вычисление для каждого i-го элемента дальностей компонентов опорной результирующей радиоголограммы (в соответствии с принятой моделью распространения радиоволн)3. The calculation for each i-th element of the ranges of the components of the reference resulting radio hologram (in accordance with the accepted model of propagation of radio waves)

Figure 00000012
Figure 00000012

где Ri - дальность до i-го элемента разрешения, V - скорость распространения волн, φok - начальная фаза излучаемого сигнала на частоте fk, σ - коэффициент;where R i is the range to the i-th resolution element, V is the wave propagation velocity, φ ok is the initial phase of the emitted signal at a frequency f k , σ is the coefficient;

4. Вычисление скалярного произведения результирующей зарегистрированной радиоголограммы и вычисленной - опорной (для проверки принятых гипотез), т.е. для каждого i-го разрешаемого элемента по формуле [Г.Корн, Т.Корн. Справочник по математике. - М.: Наука. 1968. - 720 с, стр.399]4. Calculation of the scalar product of the resulting registered radio hologram and the calculated - reference (to verify the accepted hypotheses), ie for each i-th resolvable element according to the formula [G.Korn, T.Korn. Math reference. - M .: Science. 1968. - 720 s, p. 399]

Figure 00000013
Figure 00000013

где γ(k) - весовая функция;where γ (k) is the weight function;

5. Регистрация максимумов Pi (i=1, …, N), соответствующих целям, находящихся на дальностях Ri.5. Registration of the maximums P i (i = 1, ..., N), corresponding to targets located at ranges R i .

В целом описанный алгоритм соответствует алгоритму восстановления голограмм, т.е. облучению Гk элементов Г излучением с частотой fk, на которой он получен. Однако реально это можно осуществить только вычислительными методами.In general, the described algorithm corresponds to the hologram recovery algorithm, i.e. irradiation of G k elements of G radiation with a frequency f k at which it is obtained. However, in reality this can only be done by computational methods.

В случае, если скорость распространения волн V точно не известна, а ее априорные значения находятся в интервале (V1,V2), тогда алгоритм обработки, при решении радиолокационной задачи измерения дальности цели, включает следующие операции:If the wave propagation speed V is not exactly known, and its a priori values are in the range (V 1 , V 2 ), then the processing algorithm, when solving the radar problem of measuring the target range, includes the following operations:

1. Составление гипотез Hij относительно возможных значения дальности Ri и скорости Vj распространения волн путем разбиения интервалов (R1,R2) и (V1,V2) на N М элементов1. Compilation of hypotheses H ij regarding the possible values of the range R i and velocity V j of wave propagation by dividing the intervals (R 1 , R 2 ) and (V 1 , V 2 ) into N M elements

Figure 00000014
Figure 00000014

где интервалы дискретизации по дальности ΔRV и скорости соответствующими размерами разрешающего элемента при совместной оценке R и V;where the sampling intervals for the range ΔR V and speed with the corresponding dimensions of the resolving element in the joint assessment of R and V;

2. Вычисление компонентов опорной результирующей радиоголограммы для различных значений скорости Vj (J=1, …, М)2. The calculation of the components of the reference resulting radio hologram for various values of speed V j (J = 1, ..., M)

Figure 00000015
Figure 00000015

3. Вычисление скалярного произведения для различных гипотез Hij 3. Calculation of the scalar product for various hypotheses H ij

Figure 00000016
Figure 00000016

4. Нахождение максимумов значений Pij, по которым судят о дальности целей и скорости распространения волн, определяя при этом искомое значение дальности цели.4. Finding the maxima of the values of P ij , which are used to judge the range of the targets and the speed of wave propagation, while determining the desired value of the range of the target.

Далее рассмотрим алгоритм обработки частных радиоголограмм в многоканальном многочастотном устройстве, функционирующем в режиме обзора.Next, we consider an algorithm for processing private radio holograms in a multi-channel multi-frequency device operating in the review mode.

Алгоритм обработки частных многочастотных радиоголограмм, полученных в многоканальном устройстве, содержащем N передающих каналов, антенны которых расположены в точках

Figure 00000017
, и М приемных каналов с антеннами, расположенными в точках
Figure 00000018
, включает следующие операции:An algorithm for processing private multi-frequency radio holograms obtained in a multi-channel device containing N transmitting channels whose antennas are located at points
Figure 00000017
, and M receive channels with antennas located at points
Figure 00000018
includes the following operations:

1. Составление из частных радиоголограмм Гikj, полученных на частотах fk при излучении сигнала с частотой fk из

Figure 00000019
пункта и приеме его в
Figure 00000020
пункте (i=1, …, N; j=1, …, M; k=1, …, K), результирующей радиоголограммы Г путем их объединения;1. The compilation of private radio holograms G ikj obtained at frequencies f k when emitting a signal with a frequency f k from
Figure 00000019
paragraph and taking it in
Figure 00000020
paragraph (i = 1, ..., N; j = 1, ..., M; k = 1, ..., K), the resulting radio hologram Г by combining them;

2. Составление проверяемых гипотез путем разбиения зондируемого пространства на разрешаемые элементы;2. Compilation of testable hypotheses by dividing the probed space into resolvable elements;

3. Вычисление для каждого l-го элемента компонентов опорной результирующей радиоголограммы3. The calculation for each l-th element of the components of the reference resulting radio hologram

Figure 00000021
Figure 00000021

где Rril, Rρlj - расстояния от i-го передающего пункта и от j-го приемного пункта до l-го разрешаемого элемента;where R ril , R ρlj are the distances from the i-th transmitting point and from the j-th receiving point to the l-th resolvable element;

4. Вычисление скалярного произведения результирующе радиоголограммы

Figure 00000022
с опорной
Figure 00000023
для каждого l-го элемента4. Calculation of the scalar product of the resulting radio hologram
Figure 00000022
with support
Figure 00000023
for every l-th element

Figure 00000024
Figure 00000024

по величине которого судят о наличии цели в l-м элементе разрешения.the value of which is judged on the presence of a target in the l-th permission element.

Алгоритм является общим независимо от того находятся ли цели в ближней или в дальней зоне приемной и передающей антенн. Физический смысл алгоритма состоит в том, что апостериори, в процессе обработки частных радиоголограмм, передающая и приемная антенны фокусируются в зондируемую точку пространства (в представлении сигналов различных частот «замороженными» волнами).The algorithm is general regardless of whether the targets are in the near or in the far zone of the receiving and transmitting antennas. The physical meaning of the algorithm is that a posteriori, in the process of processing private radio holograms, the transmitting and receiving antennas are focused at the probed point in space (in the representation of signals of different frequencies by “frozen” waves).

Для практической реализации заявляемого способа важное значение имеют следующие обстоятельства.For the practical implementation of the proposed method, the following circumstances are important.

Во-первых, по условиям регистрации частных радиоголограмм предполагается, что всеми зондирующими сигналами облучается один и тот же объект. Именно поэтому совместная обработка частных радиоголограмм приводит к увеличению получаемой информации об объекте зондирования. Так, если объектом зондирования является воздушно-космическое пространство, то частные радиоголограммы могут быть получены для отдельных его областей, выделяемых по времени или (и) по пространству. Например, при использовании многочастотных импульсно-когерентных сигналов частные радиоголограммы (исходя из времени запаздывания сигналов) регистрируются таким образом, чтобы все они соответствовали одному и тому же разрешаемому элементу.Firstly, according to the conditions for recording private radio holograms, it is assumed that the same object is irradiated with all sounding signals. That is why joint processing of private radio holograms leads to an increase in the information received about the sensing object. So, if the object of sounding is aerospace, then private radio holograms can be obtained for its individual areas, distinguished by time or (and) by space. For example, when using multi-frequency pulse-coherent signals, private radio holograms (based on the time delay of the signals) are recorded in such a way that they all correspond to the same resolvable element.

Во-вторых, в число гипотез, проверяемых при восстановлении результирующей радиоголограммы, могут быть включены гипотезы, которые фиксируют не все искомые и сопровождающие параметры. Тем не менее вычисленные для таких гипотез опорные результирующие радиоголограммы будут в различной степени соответствовать результирующей радиоголограмме. Это обстоятельство может быть использовано для предварительного отбора гипотез с целью их последующего уточнения и анализа при решении задач поиска, обнаружения и распознавания сигналов [Сосулин Ю.Г., Фишман М.Н. Теория последовательных решений и ее применения. - М.: Радио и Связь, 1985. - 272 с.].Secondly, the hypotheses that record not all the required and accompanying parameters can be included in the number of hypotheses tested when restoring the resulting radio hologram. Nevertheless, the reference resulting radio holograms calculated for such hypotheses will, to varying degrees, correspond to the resulting radio hologram. This circumstance can be used for preliminary selection of hypotheses for the purpose of their subsequent refinement and analysis in solving problems of search, detection and recognition of signals [Sosulin Yu.G., Fishman MN The theory of sequential solutions and its application. - M .: Radio and Communication, 1985. - 272 p.].

Возможность реализации последовательной процедуры проверки гипотез покажем на примере восстановления результирующей радиоголограммы с предварительной настройкой передающей и приемной антенн для зондирования и приема сигналов с заданного направления или (в зависимости от относительных размеров передающей и приемной антенн) из заданной пространственной области их фокусирования.The possibility of implementing a consistent hypothesis testing procedure will be shown by the example of reconstructing the resulting radio hologram with preliminary tuning of the transmitting and receiving antennas for sensing and receiving signals from a given direction or (depending on the relative sizes of the transmitting and receiving antennas) from a given spatial area of their focusing.

Поскольку положения передающих и приемных элементов, а также частоты излучаемых и принимаемых ими сигналов считаются известными, а область их фокусирования задается, то можно рассчитать весовые коэффициенты опорной результирующей радиоголограммы, соответствующие зондированию выбранной области пространства. Сопоставление зарегистрированной и опорной радиоголограмм осуществляют с помощью вычисления скалярного произведения, т.е. частные радиоголограммы, записанные в координатах местоположения передающих элементов, умножают на коэффициенты, фокусирующие передающую антенну, а частные радиоголограммы, записанные в координатах местоположения приемных антенн, умножают на коэффициенты, фокусирующие приемную антенну. Поскольку причины возникновения фазовых соотношений при этом не известны, то полученные массивы сопоставления зарегистрированной и опорной радиоголограмм некогерентно суммируются, а о наличии сигналов, приходящих из зондируемой области, судят по величине полученной суммы. Описанная процедура соответствует изложенной в книге на стр.41, …, 43 [Иванкин Е.Ф., Понькин В.А. Теоретические основы получения и защиты информации об объектах наблюдения. - М.: Горячая линия - Телеком, 2008. - 448 с.]. Отличие состоит лишь в том, что при вычислении весовых коэффициентов, обеспечивающих фокусирование приемной и передающей антенн, учитываются различные частоты излучаемых и принимаемых сигналов.Since the positions of the transmitting and receiving elements, as well as the frequencies of the signals emitted and received by them, are considered to be known, and their focusing area is set, it is possible to calculate the weighting coefficients of the reference resulting radio hologram corresponding to the sounding of the selected region of space. The registered and reference radio holograms are compared using the calculation of the scalar product, i.e. the private radio holograms recorded in the location coordinates of the transmitting elements are multiplied by the coefficients focusing the transmitting antenna, and the private radio holograms recorded in the location coordinates of the transmitting antennas are multiplied by the coefficients focusing the receiving antenna. Since the reasons for the occurrence of phase relations are not known, the obtained arrays of comparison of the registered and reference radio holograms are incoherently summed, and the presence of signals coming from the probed region is judged by the value of the received sum. The described procedure corresponds to that described in the book on page 41, ..., 43 [Ivankin E.F., Ponkin V.A. The theoretical basis for obtaining and protecting information about objects of observation. - M .: Hot line - Telecom, 2008. - 448 p.]. The only difference is that when calculating the weight coefficients that ensure focusing of the receiving and transmitting antennas, the different frequencies of the emitted and received signals are taken into account.

Таким образом, заявляемый способ технически реализуем на базе существующих радиотехнических устройств, обеспечивает достижение существенного эффекта и может быть использован для создания высокоинформативных и простых по устройству радиолокационных систем различных типов и назначения.Thus, the claimed method is technically feasible on the basis of existing radio engineering devices, provides a significant effect, and can be used to create highly informative and easy-to-use radar systems of various types and purposes.

Claims (2)

1. Способ активной радиолокации, включающий излучение зондирующих сигналов из ri(i=1,…, N) точек передающей антенны, прием отраженных сигналов, регистрацию частных радиоголограмм
Figure 00000002
во всех точках
Figure 00000003
приема сигналов, составление из них результирующей радиоголограммы
Figure 00000007
и восстановление по ним изображений, отличающийся тем, что излучают многочастотные зондирующие сигналы с разнесенными частотами, регистрируют частные радиоголограммы на всех частотах принятых сигналов с учетом частот Доплера, причем разнос частот зондирующих сигналов выбирают таким, чтобы зарегистрированные частные голограммы были независимые, затем составляют результирующую радиоголограмму
Figure 00000007
путем объединения независимых частных радиоголограмм, размещая частные радиоголограммы в упорядоченном пространстве координат местоположения каждого передающего и приемного пунктов, несущей и соответствующей ей доплеровской частоты в соответствии с информацией об их изменении во времени на интервале накопления частных радиоголограмм с учетом возможных траекторий движения находящихся в зондируемом пространстве объектов, причем для восстановления
Figure 00000007
формируют набор гипотез, включающих сочетание искомых и сопровождающих параметров, вычисляют для каждой гипотезы с помощью модели процесса зондирования опорную результирующую радиоголограмму
Figure 00000010
, сопоставляют результирующую радиоголограмму
Figure 00000007
со всеми опорными
Figure 00000010
и судят о значении всех неизвестных параметров, определяя при этом значения искомых параметров.
1. The method of active radar, including the emission of sounding signals from r i (i = 1, ..., N) points of the transmitting antenna, receiving reflected signals, recording private radio holograms
Figure 00000002
at all points
Figure 00000003
receiving signals, compiling from them the resulting radio hologram
Figure 00000007
and reconstructing images from them, characterized in that they emit multi-frequency sounding signals with spaced frequencies, register private radio holograms at all frequencies of the received signals taking into account the Doppler frequencies, and the frequency spacing of the sounding signals is chosen so that the registered private holograms are independent, then make up the resulting radio hologram
Figure 00000007
by combining independent private radio holograms, placing private radio holograms in an ordered space of coordinates of the location of each transmitting and receiving points, the carrier and the corresponding Doppler frequency in accordance with information about their change in time in the interval of accumulation of private radio holograms, taking into account possible trajectories of objects located in the probed space , and for recovery
Figure 00000007
form a set of hypotheses, including a combination of the desired and accompanying parameters, calculate for each hypothesis using the model of the sounding process the reference resulting radio hologram
Figure 00000010
match the resulting radio hologram
Figure 00000007
with all supporting
Figure 00000010
and judge the value of all unknown parameters, while determining the values of the desired parameters.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что частные радиоголограммы регистрируют на совпадающей и ортогональной поляризациях. 2. The method according to claim 1, characterized in that the private radio holograms are recorded at the same and orthogonal polarizations.
RU2012107869/07A 2012-03-01 2012-03-01 Active radar method RU2498339C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012107869/07A RU2498339C1 (en) 2012-03-01 2012-03-01 Active radar method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012107869/07A RU2498339C1 (en) 2012-03-01 2012-03-01 Active radar method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012107869A RU2012107869A (en) 2013-09-10
RU2498339C1 true RU2498339C1 (en) 2013-11-10

Family

ID=49164553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012107869/07A RU2498339C1 (en) 2012-03-01 2012-03-01 Active radar method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2498339C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2694809C1 (en) * 2019-01-21 2019-07-17 Иван Васильевич Колбаско Method for incoherent extreme accumulation-detection of a signal in pulse-doppler radar

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4626853A (en) * 1984-07-20 1986-12-02 Westinghouse Electric Corp. Pulse compression radar signal processor
US4630051A (en) * 1985-03-01 1986-12-16 Holodyne Ltd., 1986 Imaging doppler interferometer
US5945941A (en) * 1998-03-12 1999-08-31 Northrop Grumman Corporation Pulsed radar apparatus and method employing power distribution system having reduced cost and weight and enhanced efficiency and reliability
RU2260197C2 (en) * 2003-01-15 2005-09-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Морфизприбор" Method for automatic following of maneuvering target in mode of active location of hydroacoustic or radiolocation complex
RU2265866C1 (en) * 2004-01-28 2005-12-10 Закрытое акционерное общество "Новые технологии" Method for increasing radiolocation resolution, system for realization of method and method for remote detection of small objects by system
RU2286585C2 (en) * 2004-02-17 2006-10-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" (ОАО "НИИИП") Method of radiolocation and device for its realization
RU2345381C2 (en) * 2006-11-15 2009-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "РосЭнергоПроект" Method of subsurface sounding with synthetising of radio holograms and restoration of images on them
RU2411536C1 (en) * 2009-06-15 2011-02-10 Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский государственный радиотехнический университет Method for two-step reconstruction of radar image

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4626853A (en) * 1984-07-20 1986-12-02 Westinghouse Electric Corp. Pulse compression radar signal processor
US4630051A (en) * 1985-03-01 1986-12-16 Holodyne Ltd., 1986 Imaging doppler interferometer
US5945941A (en) * 1998-03-12 1999-08-31 Northrop Grumman Corporation Pulsed radar apparatus and method employing power distribution system having reduced cost and weight and enhanced efficiency and reliability
RU2260197C2 (en) * 2003-01-15 2005-09-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Морфизприбор" Method for automatic following of maneuvering target in mode of active location of hydroacoustic or radiolocation complex
RU2265866C1 (en) * 2004-01-28 2005-12-10 Закрытое акционерное общество "Новые технологии" Method for increasing radiolocation resolution, system for realization of method and method for remote detection of small objects by system
RU2286585C2 (en) * 2004-02-17 2006-10-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" (ОАО "НИИИП") Method of radiolocation and device for its realization
RU2345381C2 (en) * 2006-11-15 2009-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "РосЭнергоПроект" Method of subsurface sounding with synthetising of radio holograms and restoration of images on them
RU2411536C1 (en) * 2009-06-15 2011-02-10 Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский государственный радиотехнический университет Method for two-step reconstruction of radar image

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2694809C1 (en) * 2019-01-21 2019-07-17 Иван Васильевич Колбаско Method for incoherent extreme accumulation-detection of a signal in pulse-doppler radar

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012107869A (en) 2013-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Protiva et al. Estimation of wall parameters from time-delay-only through-wall radar measurements
US7372774B1 (en) System for detecting, tracking, and reconstructing signals in spectrally competitive environments
Grosdidier et al. HF bistatic ocean Doppler spectra: Simulation versus experimentation
Park et al. Maximum‐likelihood angle estimator for multi‐channel FM‐radio‐based passive coherent location
CN109283497B (en) Bistatic FDA-MIMO radar range deception jamming identification method
Kim et al. Direction of arrival estimation of humans with a small sensor array using an artificial neural network
RU2410712C1 (en) Method of detecting aerial objects
JP2009020015A (en) Radar system
Ram et al. Human tracking using doppler processing and spatial beamforming
RU2498339C1 (en) Active radar method
RU2444753C1 (en) Radio monitoring method of air objects
Ram et al. Through-wall propagation effects on Doppler-enhanced frontal radar images of humans
Haynes et al. Surface clutter discrimination analysis for radar sounding interferometry
RU2483321C2 (en) Method of probing space with coherent signals
RU2444756C1 (en) Detection and localisation method of air objects
RU2614035C1 (en) One-stage method of decameter range radiation sources direction finding using phased antenna array consisting of mutually orthogonal symmetric horizontal dipoles
RU2557250C1 (en) Method for stealth radar detection of mobile objects
Susek et al. Buried objects detection using noise radar
RU2420755C2 (en) Detection and localisation method of air objects
RU2319976C1 (en) Method for search of composite signal transmitters
Feng et al. WiFi‐based imaging for ground penetrating radar applications: fundamental study and experimental results
RU2810525C1 (en) Method for determining planned coordinates of air target using multi-position radar system built into spatially distributed radio interference system
RU2568430C1 (en) Radar space sounding method
RU2716004C1 (en) Method for spatial localization of radio transmitters
Guzel et al. A fast matched-filtered approach for GPR

Legal Events

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

Effective date: 20140302