RU2522982C2

RU2522982C2 - All-around looking radar

Info

Publication number: RU2522982C2
Application number: RU2012139675/07A
Authority: RU
Inventors: Сергей Васильевич Бурка; Алексей Владимирович Ефимов; Александр Иванович Дьяков; Марк Викторович Никитин; Константин Викторович Никитин; Григорий Павлович Кучков
Original assignee: Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Priority date: 2012-09-18
Filing date: 2012-09-18
Publication date: 2014-07-20
Also published as: RU2012139675A

Abstract

FIELD: physics, navigation.

SUBSTANCE: invention relates to radar, primarily to small-size radar stations, and can be used in different types of underwater- and air-based equipment. In the all-around looking radar, which consists of an antenna, a transmitting device, a receiving device, a primary information processing device, a secondary information processing device, the antenna is in form of a printed-circuit board, and a motor and a unit for controlling the rotary drive of the antenna are integrated into a common base of the radar station. The receiving and transmitting devices are in form of submodules, are merged into a receiving-transmitting unit and are connected to the antenna through a circulator. The primary information processing device and the secondary information processing device are a digital signal generating and processing module which is based on logic integrated circuits, digital signal processors, analogue-to-digital converter microcircuits and direct digital signal synthesis microcircuits. A telecode information generator is integrated into the digital signal generating and processing module. Aircraft speed and inclination compensation is performed according to a program in the digital signal generating and processing module. The digital signal generating and processing module is configured to receive a reflected echo signal from the receiving-transmitting unit. After conversion to digital form, the module is configured to form a synthetic aperture, perform correlation processing of the obtained image, select a Doppler target signal (spectrum) and transmit the signal via an Ethernet to an external operator module which is capable of storing and converting map information and display a radar image obtained from the all-around looking radar together with the map of the area.

EFFECT: broader functional capabilities for monitoring surroundings and for remote probing of the earth's surface in order to detect low-visibility fixed and mobile objects.

11 dwg

Description

Изобретение относится к области радиолокации, преимущественно к малогабаритным радиолокационным станциям (РЛС), и может быть использовано на различных типах аппаратов воздушного и надводного базирования для наблюдения за окружающей обстановкой, а также для дистанционного зондирования земной поверхности с целью обнаружения малозаметных подвижных и неподвижных объектов, в том числе объектов на открытой местности, над водной поверхностью, скрытых растительным или снежным покровом. Устройство может применяться для решения задач по поиску и спасению на суше и на воде, погодного мониторинга, прибрежного наблюдения, контроля за контрабандой, морского патрулирования, контроля рыболовства и пресечения браконьерской деятельности, а также загоризонтного наблюдения и картографии.The invention relates to the field of radar, mainly to small-sized radar stations (radar), and can be used on various types of airborne and surface-based vehicles for monitoring the environment, as well as for remote sensing of the earth's surface in order to detect subtle moving and stationary objects, including objects in open areas, above the water surface, hidden by vegetation or snow cover. The device can be used to solve problems of search and rescue on land and on water, weather monitoring, coastal surveillance, smuggling control, sea patrolling, fishing control and suppression of poaching, as well as overseas monitoring and cartography.

Известны различные конструкции радиолокационных станций для летательных аппаратов. Например, известна импульсно-допплеровская радиолокационная станция по заявке на изобретение №2003101831, МПК 7 G01S 13/52. Эта импульсно-допплеровская радиолокационная станция (РЛС) содержит приемо-передающее устройство (ППУ), устройство формирования изображения (УФИ), устройство распознавания класса цели (УР) и индикатор. Причем ППУ содержит антенну, соединенную с первым антенным переключателем (АП), а также первый генератор высокой частоты (ГВЧ). В устройстве формирования изображения этой импульсно-допплеровской РЛС дополнительно введены блок быстрого преобразования Фурье (БПФ) и блок устройства ранжирования и нормировки (БУРН). В устройстве распознавания класса цели (УР) в блок распознавания по поляризационно-спектральному портрету введены блоки обработки каждой модуляционной составляющей поляризационно-спектрального портрета (ПСП). Причем ППУ содержит первый фазовый детектор, сигнальный вход которого соединен с выходом первого АП, а выход которого соединен со вторым сигнальным входом первого коммутатора. Четыре выхода первого коммутатора образуют первую группу сигнальных выходов ППУ. Блок синхронизации, второй фазовый детектор, выход которого соединен с вторым сигнальным входом первого коммутатора. Второй коммутатор, третий коммутатор, первый и второй сигнальные входы которого соединены с первым и вторым выходами блока автоматической компенсации скорости цели. Выходы первого ГВЧ и второй ГВЧ соединены с первым и вторым сигнальными входами второго коммутатора и соединены с первым и вторым опорными входами блока автоматической компенсации скорости цели (БАКСЦ). Выходы первого фазовращателя (ФВ) и второго ФВ соединены с первым и вторым входами третьего коммутатора, а объединенные выходы соединены с опорными входами третьего фазового детектора (ФД) и четвертого ФД. Выходы третьего ФД и четвертого ФД соединены соответственно с первым и вторым сигнальными входами четвертого коммутатора. Четыре выхода четвертого коммутатора образуют вторую группу сигнальных выходов ППУ. Вход вращателя поляризации (ВП) соединен со вторым входом антенны, а выход соединен с первым входом второго АП. Выход второго АП соединен с сигнальными входами второго ФД и четвертого ФД и с первым входом БС. Устройство формирования изображения содержит канал формирования изображения по квадратуре "X" (канал X), четыре сигнальных входа которого являются первой группой сигнальных входов устройства формирования изображения. Эти входы соединены с первой группой выходов ППУ, а три опорных выхода являются первой группой опорных выходов устройства формирования изображения и соединены с первой группой сигнальных входов блока автоматической компенсации скорости цели. Канал формирования изображения по квадратуре "Y" (канал Y), четыре сигнальных входа которого являются второй группой сигнальных входов устройства формирования изображения и соединены с второй группой выходов ППУ. Три опорных выхода являются второй группой опорных выходов устройства формирования изображения и соединены с второй группой сигнальных входов блока автоматической компенсации скорости цели. Первая группа входов блока сумматоров (БСМ) соединена с девятью сигнальными входами канала X, вторая группа входов соединена с девятью сигнальными входами канала Y, а девять выходов соединены с девятью сигнальными входами блока временных селекторов (БВС). Две группы выходов БВС являются двумя группами выходов УФИ. Устройство распознавания класса цели содержит блок распознавания по многочастотному портрету (БР МЧП). Три сигнальных входа БР МЧП являются первой группой сигнальных входов устройства распознавания класса цели и соединены с первой группой выходов устройства формирования изображения. N выходов БР МЧП являются первой группой выходов УР, где N - число альтернатив распознавания по МЧП. Блок распознавания по поляризационно-спектральному портрету (БР ПСП). Три сигнальных входа БР ПСП являются второй группой сигнальных входов устройства распознавания класса цели и соединены со второй группой выходов устройства формирования изображения. М выходов БР ПСП являются второй группой выходов УР, где М - число альтернатив распознавания по ПСП. Выход блока нормировки по дальности (БН) соединен с опорными входами блока распознавания по многочастотному портрету и блока распознавания по поляризационно-спектральному портрету. M+N входов индикатора соединены с двумя группами выходов устройства распознавания класса цели. Причем первый и второй выходы второго коммутатора соединены соответственно со вторыми входами первого АП и второго АП. Выход первого АП соединен со вторым входом БС и с сигнальным входом третьего фазового детектора. Первый выход БС соединен с первым синхронизирующим входом второго коммутатора и с первым синхронизирующим входом блока нормировки. Второй выход БС соединен со вторым синхронизирующим входом второго коммутатора, с синхронизирующим входом третьего коммутатора, с первыми синхронизирующими входами канала Х и канала У. Третий выход БС соединен с первыми синхронизирующими входами первого и четвертого коммутаторов. Четвертый выход БС соединен со вторыми синхронизирующими входами канала Х и канала У. Пятый выход БС соединен с третьими синхронизирующими входами канала Х и канала У и с первым синхронизирующим входом блока автоматической компенсации скорости цели. Шестой выход БС соединен с четвертыми синхронизирующими входами канала Х и канала У и с вторыми синхронизирующими входами первого и четвертою коммутаторов. Седьмой выход БС соединен с пятыми синхронизирующими входами канала Х и канала У, со вторым синхронизирующим входом блока автоматической компенсации скорости цели, с синхронизирующим входом ВВС, с третьими синхронизирующими входами первого и четвертого коммутаторов и с вторым синхронизирующим входом блока нормировки. Третий выход третьего коммутатора соединен с опорными входами первого ФД и второго ФД.Various designs of radar stations for aircraft are known. For example, a known pulse-Doppler radar station according to the application for invention No. 2003101831, IPC 7 G01S 13/52. This pulse-Doppler radar station (radar) contains a transceiver (PPU), an imaging device (UVI), a target class recognition device (UR) and an indicator. Moreover, the PUF contains an antenna connected to the first antenna switch (AP), as well as the first high-frequency generator (HHF). In the image forming apparatus of this pulse-Doppler radar, a fast Fourier transform unit (FFT) and a ranking and normalization unit (BURN) are additionally introduced. In the recognition device of the target class (UR), processing units for each modulation component of the polarization-spectral portrait (PSP) are introduced into the recognition unit by the polarization-spectral portrait. Moreover, the control panel contains the first phase detector, the signal input of which is connected to the output of the first AP, and the output of which is connected to the second signal input of the first switch. Four outputs of the first switch form the first group of signal outputs of the control panel. The synchronization unit, the second phase detector, the output of which is connected to the second signal input of the first switch. The second switch, the third switch, the first and second signal inputs of which are connected to the first and second outputs of the automatic speed compensation unit of the target. The outputs of the first UHF and the second UHF are connected to the first and second signal inputs of the second switch and are connected to the first and second reference inputs of the automatic target speed compensation unit (BACC). The outputs of the first phase shifter (PV) and the second PV are connected to the first and second inputs of the third switch, and the combined outputs are connected to the reference inputs of the third phase detector (PD) and the fourth PD. The outputs of the third PD and the fourth PD are connected respectively to the first and second signal inputs of the fourth switch. Four outputs of the fourth switch form the second group of signal outputs of the control panel. The input of the polarization rotator (VP) is connected to the second input of the antenna, and the output is connected to the first input of the second AP. The output of the second AP is connected to the signal inputs of the second PD and the fourth PD and with the first input of the BS. The image forming apparatus comprises an “X” quadrature imaging channel (channel X), the four signal inputs of which are the first group of signal inputs of the image forming apparatus. These inputs are connected to the first group of PUF outputs, and the three reference outputs are the first group of reference outputs of the image forming device and connected to the first group of signal inputs of the target speed automatic compensation unit. Channel imaging quadrature "Y" (channel Y), the four signal inputs of which are the second group of signal inputs of the image forming device and are connected to the second group of outputs of the PPU. Three reference outputs are the second group of reference outputs of the image forming device and are connected to the second group of signal inputs of the target speed automatic compensation unit. The first group of inputs of the adder block (BSM) is connected to nine signal inputs of channel X, the second group of inputs is connected to nine signal inputs of channel Y, and nine outputs are connected to nine signal inputs of the block of temporary selectors (BVS). Two groups of outputs BVS are two groups of outputs UVI. The target class recognition device comprises a multi-frequency portrait recognition unit (BR MCHP). Three signal inputs of the BR MCHP are the first group of signal inputs of the target class recognition device and are connected to the first group of outputs of the image forming device. N outputs of the BR MCH are the first group of outputs of the SD, where N is the number of alternatives for recognition by MCH. Recognition block by polarization-spectral portrait (BR PSP). Three signal inputs of the BR PSP are the second group of signal inputs of the target class recognition device and are connected to the second group of outputs of the image forming device. M outputs of BR PSP are the second group of outputs of SD, where M is the number of recognition alternatives by SRP. The output of the range normalization unit (BN) is connected to the reference inputs of the recognition unit by the multi-frequency portrait and the recognition unit by the polarization-spectral portrait. M + N indicator inputs are connected to two groups of outputs of the target class recognition device. Moreover, the first and second outputs of the second switch are connected respectively to the second inputs of the first AP and second AP. The output of the first AP is connected to the second input of the BS and to the signal input of the third phase detector. The first BS output is connected to the first synchronizing input of the second switch and to the first synchronizing input of the normalization block. The second BS output is connected to the second clock input of the second switch, with the clock input of the third switch, with the first clock inputs of channel X and channel U. The third BS output is connected to the first clock inputs of the first and fourth switches. The fourth BS output is connected to the second synchronizing inputs of channel X and channel U. The fifth BS output is connected to the third synchronizing inputs of channel X and channel U and to the first synchronizing input of the target speed automatic compensation unit. The sixth BS output is connected to the fourth synchronizing inputs of channel X and channel Y and to the second synchronizing inputs of the first and fourth switches. The seventh BS output is connected to the fifth synchronizing inputs of channel X and channel U, with the second synchronizing input of the target speed automatic compensation unit, with the synchronizing input of the Air Force, with the third synchronizing inputs of the first and fourth switches and with the second synchronizing input of the normalization block. The third output of the third switch is connected to the reference inputs of the first PD and the second PD.

Импульсно-допплеровская радиолокационная станция включает устройство формирования изображения, который содержит канал X, канал Y, блок сумматоров, блок временных селекторов. Причем канал Х содержит первый детектор огибающей, выход которого через первый блок быстрого преобразования Фурье и первый блок устройства ранжирования и нормировки (БУРН) образует первый выход канала X. Второй детектор огибающей, выход которого соединен с сигнальным входом коммутатора. Первый и второй выходы коммутатора соединены через первый и второй ФНЧ с входами первого и второго квадраторов и с входом первого умножителя. Выходы первого и второго квадраторов являются вторым и третьим выходами канала X. Выход первого умножителя является четвертым выходом канала X. Выход второго ДО через второй БПФ и второй блок УНР образует пятый выход канала X. Выход третьего детектора огибающей соединен с сигнальным входом первого временного селектора (ВС). Выход ВС соединен с первым входом второго сумматора. Выход второго сумматора соединен с сигнальным входом четвертого детектора огибающей, выход которого через третий БПФ и третий блок УНР образует шестой выход канала X. Синхронизирующий вход коммутатора является первым синхронизирующим входом канала X. Первые синхронизирующие входы второго и третьего детекторов огибающей являются вторым синхронизирующим входом канала X. Первые синхронизирующие входы первого и четвертого детекторов огибающей являются третьим синхронизирующим входом канала X. Вторые синхронизирующие входы второго и третьего детекторов огибающей являются четвертым синхронизирующим входом канала X. Вторые синхронизирующие входы первого и четвертого детекторов огибающей и синхронизирующий вход первого временного селектора являются третьим синхронизирующим входом канала X. Сигнальные входы первого, второго, третьего детекторов огибающей и второй вход первого сумматора являются сигнальными входами канала Х и первой группой сигнальных входов УФИ. Первый, второй вход и выход второго сумматора являются опорными выходами канала Х и первой группой опорных выходов устройства формирования изображения. Канал Y идентичен каналу X. Сигнальные входы канала Y являются второй группой сигнальных входов устройства формирования изображения. Опорные выходы канала Y являются второй группой опорных выходов УФИ. Блок сумматоров содержит второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, сумматоры, первые входы которых являются первой группой входов БСМ и соединены с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым, выходами канала X. Вторые входы являются второй группой входов блока сумматоров и соединены с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым, выходами канала Y. Выходы являются первым, вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым выходами блока сумматоров. Блок временных селекторов содержит первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой временные селекторы, сигнальные входы которых являются первым, вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым, седьмым входами БВС и соединены с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым выходами БСМ. Синхронизирующие входы являются синхронизирующим входом блока временных селекторов. Выходы четвертого, пятого и шестого временных селекторов образуют первую группу выходов блока временных селекторов и первую группу выходов устройства формирования изображения. Выходы первого, второго, третьего временных селекторов образуют вторую группу выходов БВС и вторую группу выходов устройства формирования изображения.Pulse-Doppler radar includes an imaging device that contains channel X, channel Y, block adders, block temporary selectors. Moreover, channel X contains a first envelope detector, the output of which through the first block of fast Fourier transform and the first block of the ranking and normalization device (BURN) forms the first output of channel X. The second envelope detector, the output of which is connected to the signal input of the switch. The first and second outputs of the switch are connected through the first and second low-pass filters with the inputs of the first and second quadrators and with the input of the first multiplier. The outputs of the first and second quadrators are the second and third outputs of channel X. The output of the first multiplier is the fourth output of channel X. The output of the second DO through the second FFT and the second UPR unit forms the fifth output of channel X. The output of the third envelope detector is connected to the signal input of the first time selector ( Sun). The output of the aircraft is connected to the first input of the second adder. The output of the second adder is connected to the signal input of the fourth envelope detector, the output of which through the third FFT and the third UPR unit forms the sixth output of channel X. The clock input of the switch is the first clock input of channel X. The first clock inputs of the second and third envelope detectors are the second clock input of channel X The first clock inputs of the first and fourth envelope detectors are the third clock input of channel X. The second clock inputs of the second and three Envelope detectors are the fourth clock input of channel X. The second clock inputs of the first and fourth envelope detectors and the clock input of the first time selector are the third clock input of channel X. The signal inputs of the first, second, third envelope detectors and the second input of the first adder are signal inputs of channel X and the first group of UVI signal inputs. The first, second input and output of the second adder are the reference outputs of channel X and the first group of reference outputs of the image forming apparatus. Channel Y is identical to channel X. The signal inputs of channel Y are the second group of signal inputs of the image forming apparatus. The reference outputs of channel Y are the second group of reference outputs of the UVI. The adder block contains the second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, adders, the first inputs of which are the first group of inputs of the BSM and connected to the first, second, third, fourth, fifth, sixth, outputs of the channel X. The second inputs are the second group of inputs block adders and connected to the first, second, third, fourth, fifth, sixth, outputs of channel Y. The outputs are the first, second, third, fourth, fifth, sixth outputs of the adder block. The block of temporary selectors contains the first, second, third, fourth, fifth, sixth temporary selectors, the signal inputs of which are the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh inputs of the BVS and connected to the first, second, third, fourth, fifth, sixth BSM outputs. The clock inputs are the clock input of the temporary selector block. The outputs of the fourth, fifth and sixth time selectors form the first group of outputs of the block of temporary selectors and the first group of outputs of the image forming apparatus. The outputs of the first, second, third time selectors form the second group of outputs of the BVS and the second group of outputs of the image forming apparatus.

Импульсно-допплеровская радиолокационная станция, отличающаяся тем, что блок распознавания по поляризационно-спектральному портрету содержит определитель максимального сигнала (ОМС) и М каналов обработки, где М - число альтернатив распознавания по ПСП, каждый i-й из которых содержит блоки обработки ПСП включающий в себя j блоков обработки для каждой модуляционной составляющей, в каждом j-м из которых три сигнальных входа являются сигнальными входами БР ПСП, а выход соединен с первым входом первого сумматора, выход которого соединен с первым входом вычитающего устройства, выход которого является выходом j-го блока обработки ПСП. Формирователь весовых коэффициентов и смещения поляризационно-спектрального портрета (ФВКС ПСП) содержит источник эталонных напряжений поляризационно-спектрального портрета (ИЭН ПСП). Первый выход ИЭН ПСП соединен с первыми входами третьего, четвертого и пятого сумматоров. Второй выход ИЭН ПСП соединен с первыми входами четвертого умножителя и первого делителя. Третий выход ИЭН ПСП соединен с первыми входами пятого умножителя и второго делителя. Четвертый выход соединен с первыми входами шестого умножителя и третьего делителя. Вторые входы четвертого, пятого и шестого умножителей являются опорным входом j-го блока распознавания поляризационно-спектрального портрета, а выходы соединены со вторыми входами третьего, четвертого и пятого сумматоров. Выходы сумматоров соединены с входами седьмого умножителя и через первый, второй и третий умножитель на 2 соединены со вторыми входами первого, второго и третьего делителей. Выходы делителей являются первым, вторым и третьим выходами ФВКС ПСП и соединены со вторыми входами первого, второго и третьего умножителей. Выход седьмого умножителя через логарифмический усилитель образует четвертый выход ФВКС ПСП и соединен со вторым входом вычитающего устройства j-го блока распознавания по поляризационно-спектральному портрету. Выходы всех блоков распознавания по поляризационно-спектральному портрету являются входами второго сумматора каждого i-го блока распознавания по поляризационно-спектральному портрету, выходы которого являются выходами М-го канала обработки. М входов определителя максимального сигнала соединены с выходами М каналов обработки. М выходов определителя максимального сигнала являются выходами блока распознавания по поляризационно-спектральному портрету.Pulse-Doppler radar station, characterized in that the polarization-spectral portrait recognition unit contains a maximum signal determinant (OMS) and M processing channels, where M is the number of recognition alternatives by SRP, each i-th of which contains SRT processing blocks including there are j processing units for each modulation component, in each j-th of which three signal inputs are signal inputs of the BR PSP, and the output is connected to the first input of the first adder, the output of which is connected to the first the input of the subtractor, the output of which is the output of the j-th block of processing the SRP. The shaper of the weighting coefficients and bias of the polarization-spectral portrait (FVKS PSP) contains a source of reference voltages of the polarization-spectral portrait (IEN PSP). The first output of the IED PSP is connected to the first inputs of the third, fourth and fifth adders. The second output of the IED PSP is connected to the first inputs of the fourth multiplier and the first divider. The third output of the IED PSP is connected to the first inputs of the fifth multiplier and the second divider. The fourth output is connected to the first inputs of the sixth multiplier and the third divider. The second inputs of the fourth, fifth and sixth multipliers are the reference input of the j-th block of recognition of the polarization-spectral portrait, and the outputs are connected to the second inputs of the third, fourth and fifth adders. The outputs of the adders are connected to the inputs of the seventh multiplier and through the first, second and third multiplier 2 are connected to the second inputs of the first, second and third dividers. The outputs of the dividers are the first, second, and third outputs of the FVKS PSP and are connected to the second inputs of the first, second, and third multipliers. The output of the seventh multiplier through the logarithmic amplifier forms the fourth output of the FVKS PSP and is connected to the second input of the subtracting device of the j-th recognition unit according to the polarization-spectral portrait. The outputs of all recognition blocks by a polarization-spectral portrait are the inputs of the second adder of each i-th recognition block by a polarization-spectral portrait, the outputs of which are the outputs of the Mth processing channel. The M inputs of the maximum signal determiner are connected to the outputs of the M processing channels. M outputs of the determinant of the maximum signal are the outputs of the recognition unit according to the polarization-spectral portrait.

Недостатком этой РЛС являются ее конструктивная сложность за счет того, что она имеет большое количество блоков. Кроме того, к недостаткам этой РЛС можно отнести также и отсутствие канала передачи данных на удаленное видео-контрольное устройство.The disadvantage of this radar is its structural complexity due to the fact that it has a large number of blocks. In addition, the disadvantages of this radar can also be attributed to the lack of a data channel to a remote video control device.

Известна также многофункциональная радиолокационная станция для летательных аппаратов по патенту №2319173 РФ, МПК G01S 13/90. В эту многофункциональную радиолокационную станцию входят щелевая антенна, передающее устройство, циркулятор, коммутатор приема, приемное устройство, аналого-цифровой процессор, усилитель мощности, модулятор. Кроме того, в эту многофункциональную радиолокационную станцию входят синтезатор частот - синхронизатор, задающий генератор, цифровой процессор сигналов, цифровой процессор данных, индикатор, СВЧ-приемник, усилитель промежуточной частоты, АЦП, датчик угла, устройство обужения, коммутатор, первое устройство памяти, второе устройство памяти, устройство разности, первое устройство умножения, второе устройство умножения. Для передачи излучающих импульсов в щелевую антенну вход-выход антенны через циркулятор соединен с выходом передающего устройства. Для приема сигналов суммарной диаграммы направленности щелевой антенны вход-выход щелевой антенны через циркулятор соединен с первым входом коммутатора приема. Выход коммутатора приема соединен с входом приемного устройства. Для приема сигналов разностной диаграммы направленности второй выход щелевой антенны соединен со вторым входом коммутатора приема. Для коммутации принимаемых сигналов третий вход коммутатора приема по сигналу коммутации Fk соединен с третьим выходом процессора данных. Для формирования запускающих и синхронизирующих сигналов выход задающего генератора соединен с первым входом синтезатора частот - синхронизатора. Для запуска передающего устройства первый выход синтезатора частот - синхронизатора по сигналу запуска Fп соединен с первым входом передающего устройства. Для формирования излучаемого СВЧ-сигнала f, второй выход синтезатора частот - синхронизатора соединен со вторым входом передающего устройства. Для формирования промежуточной частоты принимаемого сигнала fпр третий выход синтезатора частот - синхронизатора по сигналу гетеродинной частоты fc соединен со вторым входом приемного устройства. Для формирования сигналов дискретизации аналого-цифрового преобразователя (АЦП) четвертый выход синтезатора частот - синхронизатора по сигналу частоты fca соединен с третьим входом приемного устройства. Для синхронизации работы цифрового процессора сигналов пятый выход синтезатора по сигналу тактовой частоты fсп соединен со вторым входом цифрового процессора сигналов. Для синхронизации работы цифрового процессора данных шестой выход синтезатора частот - синхронизатора по сигналу fпd соединен с первым входом цифрового процессора данных. Для управления режимами синтезатора частот - синхронизатора первый выход цифрового процессора данных соединен со вторым входом синтезатора частот - синхронизатора. Для коммутации сигналов в цифровом процессоре сигналов, в режиме обужения суммарной диаграммы направленности, третий выход цифрового процессора данных по сигналу Fk соединен с четвертым входом цифрового процессора сигналов. Для управления режимами работы и выдачи исходных параметров второй выход цифрового процессора данных соединен с третьим входом цифрового процессора сигналов (по специальному интерфейсу в соответствии с ГОСТ). Для приема и обработки радиолокационной информации первый вход процессора сигналов по специальному интерфейсу соединен с выходом приемного устройства. Для отображения РЛ-информации первый выход цифрового процессора сигналов соединен с первым входом индикатора. Для обужения суммарной диаграммы направленности на прием в цифровой процессор сигналов введено устройство обужения. Устройство обужения состоит из коммутатора, первого устройства памяти, второго устройства памяти, устройства разности, первого устройства умножения и второго устройства умножения. Накопление сигналов в первом или втором устройствах памяти производится через коммутатор, на вход которого подаются сигналы из аналого-цифрового процессора сигналов приемного устройства. При этом выход приемного устройства соединен с входом коммутатора. Первый выход коммутатора соединен с входом первого устройства памяти. Второй выход коммутатора соединен с входом второго устройства памяти. Выход первого устройства памяти соединен с первым входом устройства разности и вторым входом второго устройства умножения. Выход второго устройства памяти соединен с первым устройством умножения. Выход первым устройством умножения соединен со вторым входом устройства разности. Выход устройства разности соединен с первым входом второго устройства умножения. Для отображения РЛ-информации выход второго устройства умножения соединен с первым входом индикатора. Для коммутации сигналов суммарного и разностного каналов при накоплении третий выход цифрового процессора данных по сигналу Fk соединен с четвертым входом процессора сигналов. Для определения высоты препятствий Нпр датчик угла места щелевой антенны по сигналу «β» соединен с третьим входом цифрового процессора данных. Второй выход цифрового процессора сигналов по сигналу дальности «Д» соединен со вторым входом цифрового процессора данных. Для отображения информации о наземных препятствиях в координатах дальность - высота второй вход индикатора по сигналу Нпр соединен с четвертым выходом цифрового процессора данных. Третий вход индикатора соединен со вторым выходом цифрового процессора сигналов.Also known multifunctional radar station for aircraft according to the patent No. 2319173 of the Russian Federation, IPC G01S 13/90. This multifunctional radar station includes a slot antenna, a transmitting device, a circulator, a receive switch, a receiving device, an analog-to-digital processor, a power amplifier, and a modulator. In addition, this multifunctional radar includes a frequency synthesizer - a synchronizer, a master oscillator, a digital signal processor, a digital data processor, an indicator, a microwave receiver, an intermediate frequency amplifier, an ADC, an angle sensor, an arcing device, a switch, a first memory device, and a second a memory device, a difference device, a first multiplication device, a second multiplication device. To transmit radiating pulses to the slot antenna, the antenna input-output through a circulator is connected to the output of the transmitting device. To receive the signals of the overall radiation pattern of the slot antenna, the input-output of the slot antenna through the circulator is connected to the first input of the reception switch. The output of the receive switch is connected to the input of the receiving device. To receive the signals of the difference radiation pattern, the second output of the slot antenna is connected to the second input of the reception switch. To switch the received signals, the third input of the receive switch by the switching signal Fk is connected to the third output of the data processor. To generate triggering and synchronizing signals, the output of the master oscillator is connected to the first input of the frequency synthesizer — the synchronizer. To start the transmitting device, the first output of the frequency synthesizer - synchronizer is connected to the first input of the transmitting device by the start signal Fп. To form the emitted microwave signal f, the second output of the frequency synthesizer - synchronizer is connected to the second input of the transmitting device. To form an intermediate frequency of the received signal fpr, the third output of the frequency synthesizer - synchronizer is connected to the second input of the receiving device by the heterodyne frequency signal fc. To generate the sampling signals of an analog-to-digital converter (ADC), the fourth output of the frequency synthesizer — the synchronizer — is connected to the third input of the receiving device by the frequency signal fca. To synchronize the operation of the digital signal processor, the fifth output of the synthesizer is connected to the second input of the digital signal processor by a clock signal fsp. To synchronize the operation of the digital data processor, the sixth output of the frequency synthesizer - synchronizer is connected to the first input of the digital data processor by the fpd signal. To control the modes of the frequency synthesizer - synchronizer, the first output of the digital data processor is connected to the second input of the frequency synthesizer - synchronizer. To switch signals in a digital signal processor, in the mode of framing the total radiation pattern, the third output of the digital data processor is connected to the fourth input of the digital signal processor by the signal Fk. To control the operating modes and output the initial parameters, the second output of the digital data processor is connected to the third input of the digital signal processor (via a special interface in accordance with GOST). To receive and process radar information, the first input of the signal processor is connected via a special interface to the output of the receiving device. To display the radar information, the first output of the digital signal processor is connected to the first input of the indicator. To narrow the total radiation pattern to receive, a digital device was introduced into the digital signal processor. The fencing device consists of a switch, a first memory device, a second memory device, a difference device, a first multiplication device and a second multiplication device. The accumulation of signals in the first or second memory devices is done through a switch, to the input of which signals from the analog-to-digital signal processor of the receiving device are supplied. The output of the receiving device is connected to the input of the switch. The first output of the switch is connected to the input of the first memory device. The second output of the switch is connected to the input of the second memory device. The output of the first memory device is connected to the first input of the difference device and the second input of the second multiplication device. The output of the second memory device is connected to the first multiplication device. The output of the first multiplication device is connected to the second input of the difference device. The output of the difference device is connected to the first input of the second multiplication device. To display the radar information, the output of the second multiplication device is connected to the first input of the indicator. To switch the signals of the sum and difference channels during accumulation, the third output of the digital data processor is connected to the fourth input of the signal processor by the signal Fk. To determine the height of the obstacles, for example, the elevation sensor of the slot antenna is connected to the third input of the digital data processor by the signal “β”. The second output of the digital signal processor by a range signal "D" is connected to the second input of the digital data processor. To display information about ground-based obstacles in the coordinates of the range - height, the second indicator input is connected to the fourth output of the digital data processor by the signal Нпр. The third indicator input is connected to the second output of the digital signal processor.

Многофункциональная радиолокационная станция в режиме обнаружения и измерения высоты препятствий работает следующим образом. В режиме сканирования антенны в угломестной плоскости усилитель мощности передающего устройства усиливает высокочастотные импульсы «f», поступающие из синтезатора частот - синхронизатора, и через циркулятор 3 передает их в щелевую антенну 1. Щелевой антенной эти импульсы излучаются в пространство и распространяются в направлении, определяемом диаграммой направленности щелевой антенны. Стабильность несущей частоты «f» определяется задающим генератором. На вход модулятора из синтезатора частот - синхронизатора поступают импульсы запуска (Fп), которые формируется путем деления частоты сигнала «fг» задающего генератора. Длительность импульса также формируется в синтезаторе частот - синхронизаторе путем использования периода сигнала «fг». Высокочастотный сигнал несущей частоты f также формируется синтезатором частот - синхронизатором. От задающего генератора сигнал с частотой fг поступает в синтезатор частот - синхронизатор, умножается до частоты (f) и используется в качестве несущей частоты радиолокационного сигнала, излучаемого щелевой антенной. Модулятор осуществляет модуляцию высокочастотного сигнала «f» импульсами, поступающими в усилитель мощности передающего устройства. Импульсы имеют заданную длительность (τ) и период повторения (Тп), определяемый однозначной дальностью. С целью сокращения массы и габаритов аппаратуры применяется один приемный канал. При этом прием одновременно поступающих отраженных сигналов, принятых суммарной и разностной диаграммами, разделяется во времени коммутатором приема таким образом, чтобы за время приема обуженным лучом суммарной диаграммы энергия сигнала, определяемая временем накопления, была достаточна для обнаружения препятствий с заданной вероятностью. Это время определяется частотой коммутации Fk коммутатора, задаваемой цифровым процессором данных. В процессе сканирования отраженные сигналы от объектов и поверхности принимаются щелевой антенной. Сигналы, принятые суммарной диаграммой через циркулятор и коммутатор, поступают в приемное устройство. В СВЧ-приемнике эти сигналы смешиваются с сигналом синтезатора частот - синхронизатором fc. В результате этого образуются сигналы промежуточной частоты fпр. Сигналы промежуточной частоты fnp поступают в аналого-цифровой процессор, усиливаются в усилителе промежуточной частоты УПЧ и поступают в аналого-цифровой преобразователь АЦП, где преобразуются в цифровую форму. С выхода АЦП сигналы поступают в устройство обужения цифрового процессора сигналов, синхронизуемого сигналом fсп. Далее сигналы суммарной диаграммы в устройстве обужения поступают на коммутатор. С выхода коммутатора сигналы поступают на первое устройство памяти U_Σ. Поступающие отраженные сигналы и принятые разностной диаграммой из щелевой антенны поступают на коммутатор приема. Далее сигнал разностной диаграммы проходит аналогичную суммарному сигналу обработку. При такой обработке коммутаторы (с помощью сигнала Fk цифрового процессора) синхронно переключаются на последовательный прием, обработку и накопление сигналов в устройствах памяти. Обужение суммарной диаграммы на прием производится в цифровом процессоре сигналов в устройстве обужения. Перед вычитанием сигналов сигналы разностной диаграммы U_Δ поступают из второго устройства памяти в первое устройство умножения, где умножаются на коэффициент усиления сигналов разностной диаграммы «К». Затем умноженный разностный сигнал KU поступает в устройство разности, куда из первого устройства памяти поступают сигналы суммарной диаграммы U_Σ в одноименных элементах дальности. В устройстве разности производится вычитание усиленных сигналов разностной диаграммы из одноименных по дальности сигналов суммарной диаграммы |U_Σ|-К|U_Δ|=U_Σобуж. Из устройства разности сигналы поступают во второе устройство умножения. Сюда также поступают сигналы суммарной диаграммы из первого устройства памяти. Во втором устройстве умножения производится умножение сигналов обуженной диаграммы на сигналы первичной суммарной диаграммы U_Σ обуж·U_Σ. В результате умножения производится дополнительное обужение диаграммы, и уменьшаются боковые лепестки первичной обуженной диаграммы. Сигналы из второго устройства умножения поступают в индикатор в моменты прихода сигнала, отраженного от наземных препятствий, и отображаются в нем в координатах дальность - высота. Для этого в цифровом процессоре данных по информации о дальности «Д», поступающей из цифрового процессора сигналов, и углу места «β» щелевой антенны, поступающей из датчика угла, определяется высота препятствия Нпр относительно опорной плоскости. Нпр=Но-Дβ, где Но - высота безопасного полета относительно опорной плоскости (плоскости безопасности); Д - дальность до препятствия; β - угол места антенны относительно горизонтальной плоскости, проходящей через ось носителя. Измеренное значение высоты препятствий Нпр также поступает в индикатор. Для отображения РЛ-информации значение дальности «Д» в индикатор поступает из цифрового процессора сигналов.A multifunctional radar station in the detection and height measurement of obstacles operates as follows. In the scanning mode of the antenna in the elevation plane, the power amplifier of the transmitting device amplifies the high-frequency pulses "f" coming from the frequency synthesizer - synchronizer, and passes them through the circulator 3 to the slot antenna 1. With a slot antenna, these pulses are emitted into space and propagate in the direction determined by the diagram directivity of the slot antenna. The stability of the carrier frequency "f" is determined by the master oscillator. At the input of the modulator from the frequency synthesizer - synchronizer, start pulses (Fп) are received, which are formed by dividing the frequency of the signal "fg" of the master oscillator. The pulse duration is also formed in the frequency synthesizer - synchronizer by using the signal period "fg". A high-frequency carrier frequency signal f is also generated by a frequency synthesizer — a synchronizer. From the master oscillator, a signal with a frequency fg enters the frequency synthesizer - synchronizer, is multiplied to frequency (f) and used as the carrier frequency of the radar signal emitted by the slot antenna. The modulator modulates the high-frequency signal "f" by pulses entering the power amplifier of the transmitting device. Pulses have a given duration (τ) and a repetition period (Tp), determined by a unique range. In order to reduce the mass and dimensions of the equipment, one receiving channel is used. In this case, the reception of simultaneously incoming reflected signals received by the sum and difference diagrams is separated in time by the reception switch in such a way that during the reception of the sum diagram by the beam of the beam, the signal energy, determined by the accumulation time, is sufficient to detect obstacles with a given probability. This time is determined by the switching frequency Fk of the switch specified by the digital data processor. During the scanning process, the reflected signals from objects and the surface are received by the slot antenna. The signals received by the summary diagram through the circulator and the switch are received at the receiving device. In the microwave receiver, these signals are mixed with the signal of the frequency synthesizer - synchronizer fc. As a result of this, intermediate frequency signals fpr are generated. The signals of the intermediate frequency fnp are fed into the analog-to-digital processor, amplified in the amplifier of the intermediate frequency of the IF amplifier, and fed to the analog-to-digital converter of the ADC, where they are converted to digital form. From the output of the ADC, the signals are fed to the device of the heap of the digital signal processor, synchronized by the signal fsp. Next, the signals of the summary diagram in the fencing device are fed to the switch. From the output of the switch, the signals are sent to the first memory device U _Σ . The incoming reflected signals and received by the difference diagram from the slot antenna are fed to the receiving switch. Further, the signal of the difference diagram undergoes the processing similar to the total signal. With this processing, the switches (using the signal Fk of the digital processor) synchronously switch to sequential reception, processing and accumulation of signals in the memory devices. The fetch of the total reception diagram is made in the digital signal processor in the firing device. Before subtracting the signals, the signals of the difference diagram U _Δ are supplied from the second memory device to the first multiplication device, where they are multiplied by the gain of the signals of the difference diagram "K". Then, the multiplied difference signal KU enters the difference device, where signals from the first memory device U _Σ in the same range elements are received from the first memory device. In the difference device, the amplified signals of the difference diagram are subtracted from the signals of the same diagram with the same range | U _Σ | -K | U _Δ | = U _Σ From the difference device, the signals enter the second multiplication device. This also receives the signals of the summary diagram from the first memory device. In the second multiplication device, the signals of the entangled diagram are multiplied by the signals of the primary summary diagram U _Σ arcs · U _Σ . As a result of the multiplication, the chart is additionally narrowed, and the side lobes of the primary narrowed diagram are reduced. The signals from the second multiplication device enter the indicator at the moments of arrival of the signal reflected from ground obstacles, and are displayed in it in the coordinates range - height. To do this, in the digital data processor, information on the range "D" coming from the digital signal processor and the elevation angle "β" of the slot antenna coming from the angle sensor determines the height of the obstacle Npr relative to the reference plane. Npr = Ho-Dβ, where Ho is the height of safe flight relative to the reference plane (safety plane); D is the distance to the obstacle; β is the elevation angle of the antenna relative to the horizontal plane passing through the axis of the carrier. The measured value of the height of obstacles Npr also enters the indicator. To display the radar information, the range value "D" in the indicator comes from a digital signal processor.

Недостатками этой РЛС являются: большие габариты, позволяющие разместить РЛС только на крупногабаритных летательных аппаратах, отображение информации только в координатах «дальность - высота», отсутствие канала передачи данных на удаленное видео-контрольное устройство.The disadvantages of this radar are: large dimensions, allowing you to place the radar only on large aircraft, displaying information only in the coordinates "range - height", the lack of a data channel to a remote video control device.

Известен также радиолокатор бокового обзора земли с синтезом апертуры антенны и ультравысоким разрешением по патенту на полезную модель №99874, МПК G01S 13/90. В радиолокаторе бокового обзора земли с синтезом апертуры антенны и ультравысоким разрешением вывод приемной антенны соединен с первым входом малошумящего усилителя радиочастоты. Выход усилителя радиочастоты подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Первый выход модуля синхронизации связан со вторым входом малошумящего усилителя радиочастоты и вторым входом. Первая шина информационных данных АЦП подключена к первым информационным входам аппаратно-программного комплекса цифровой обработки данных, регистрации, управления и связи в режиме реального времени. Первый выход аппаратно-программного комплекса соединен с третьим входом малошумящего усилителя радиочастоты. Второй выход аппаратно-программного комплекса цифровой обработки данных, регистрации, управления и связи в режиме реального времени подключен к первому входу генератора видеоимпульсов. Выход генератора видеоимпульсов соединен с выводом одной передающей антенны, выполненной с возможностью изменения апертуры.Also known is a radar side view of the earth with the synthesis of the antenna aperture and ultra-high resolution according to the patent for utility model No. 99874, IPC G01S 13/90. In the ground-side radar with synthesis of the antenna aperture and ultra-high resolution, the output of the receiving antenna is connected to the first input of a low-noise radio frequency amplifier. The output of the radio frequency amplifier is connected to the first input of an analog-to-digital converter (ADC). The first output of the synchronization module is connected to the second input of a low-noise radio frequency amplifier and a second input. The first ADC information data bus is connected to the first information inputs of the hardware-software complex of digital data processing, registration, control and communication in real time. The first output of the hardware-software complex is connected to the third input of a low-noise radio frequency amplifier. The second output of the hardware-software complex of digital data processing, registration, control and communication in real time is connected to the first input of the video pulse generator. The output of the video pulse generator is connected to the output of one transmitting antenna configured to change the aperture.

Радиолокатор содержит приемный блок. Приемный блок содержит приемную антенну, малошумящий усилитель радиочастоты (МШУ) и аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Блок цифровой обработки и управления содержит модуль синхронизации (МС), аппаратно-программный комплекс цифровой обработки данных, регистрации, управления и связи в режиме реального времени (АПК ЦОРУС) и, по меньшей мере, один датчик пространственного перемещения радиолокатора (ДПП). Передающий блок состоит из, по меньшей мере, одной передающей антенны и генератора видеоимпульсов. При этом вывод приемной антенны соединен с первым входом малошумящего усилителя радиочастоты. Второй и третий выходы модуля синхронизации связаны с первым и вторым управляющим входами аппаратно-программного комплекса цифровой обработки данных регистрации, управления и связи в режиме реального времени. Аппаратно-программный комплекс первой шиной управляющих данных подключен к управляющим входам АЦП. третий вход АЦП соединен с четвертым выходом модуля синхронизации. Пятый выход модуля синхронизации связан со вторым входом генератора видеоимпульсов. Шестой выход модуля синхронизации соединен с первым входом датчика пространственного перемещения радиолокатора. Выход датчика пространственного перемещения подключен к входу модуля синхронизации. Вторая шина информационных данных датчика пространственного перемещения соединена со вторыми информационными входами аппаратно-программного комплекса цифровой обработки данных, регистрации, управления и связи в режиме реального времени. Вторая шина управляющих данных связана с управляющими входами модуля синхронизации. Третья шина управляющих данных аппаратно-программного комплекса цифровой обработки данных соединена с управляющими входами датчика пространственного перемещения радиолокатора. При этом аппаратно-программный комплекс цифровой обработки данных, регистрации, управления и связи в режиме реального времени выполнен с возможностью передачи данных по третьей шине информационных данных в цифровой радиоканал. Одна приемная антенна выполнена в виде одноэлементной антенны. Один датчик пространственного перемещения радиолокатора выполнен с возможностью непрерывного счисления текущих координат радиолокатора. Один датчик пространственного перемещения радиолокатора выполнен с возможностью регистрации положения фазового центра приемопередающей антенной системы, состоящей из одной приемной антенны и одной передающей антенны. АЦП содержит запоминающее устройство. Аппаратно-программный комплекс цифровой обработки данных, регистрации, управления и связи в режиме реально времени содержит встроенный матричный многопроцессорный вычислитель. Матричный многопроцессорный вычислитель выполнен с возможностью синтеза апертуры одной приемной антенны и апертуры одной передающей антенны. Генератор видеоимпульсов выполнен с возможностью регулирования длительности видеоимпульсов. Малошумящий усилитель радиочастоты выполнен с возможностью регулирования усиления в динамическом режиме. Радиолокатор бокового обзора земли с синтезом апертуры антенны и ультравысоким разрешением работает следующим образом. В период начальной инициализации радиолокатора АПК ЦОРУС по цифровым каналам связи загружает в АЦП, МС и ДПП рабочие программы и параметры настройки этих модулей. Модуль синхронизации МС начинает выдачу тактовых сигналов на АЦП, ДПП и АПК ЦОРУС, формирующих внутреннюю временную шкалу устройства. В процессе радиолокационных измерений датчик пространственного положения радиолокатора ДПП ведет непрерывное счисление текущих координат носителя и пространственного положения фазового центра приемопередающей антенной системы. По достижении заданного значения пространственного перемещения фазового центра приемопередающей антенной системы в направлении полета носителя ДПП выдает на аналоговый вход модуля синхронизации МС команду запуска циклограммы работы радиолокатора. При этом одновременно формируется кадр навигационно-временной информации, который по цифровому каналу связи передается на соответствующий вход АПК ЦОУС для дальнейшей регистрации совместно с радиолокационными данными. МС формирует серию привязанных к внутреннему тактовому сигналу управляющих импульсов и выдает их одновременно на управляющий вход напряжения запуска генератора и второй аналоговый вход АПК ЦОРУС. По первому сигналу из этой серии АПК ЦОРУС выполняет временную привязку цикла работы радиолокатора к внутренней временной шкале, запускает программу управления длительностью выходных видеоимпульсов генератора в серии и выдает заданные программой управляющие напряжения на соответствующий вход генератора. Генератор формирует мощный видеоимпульс заданной длительности с известной задержкой, необходимой для срабатывания внутренних цепей генератора. Выходные видеоимпульсы генератора поступают на вход передающей антенны и излучаются в окружающее пространство. Выдержав заданный программой инициализации требуемый защитный интервал, МС вырабатывает строб напряжения РАБОТА, поступающий на соответствующие входы нормально закрытых МШУ и АЦП. Длительность этого строба ограничена требуемой боковой наклонной дальностью, обеспечивающей заданную глубину полосы обзора на местности. С выхода приемной антенны отклик радиолокационного сигнала поступает на сигнальный вход МШУ. На первый управляющий вход МШУ от АПК ЦОРУС поступает управляющее напряжение динамической регулировки усиления в пределах от минус 20 дБ до плюс 60 дБ, необходимой для нормализации уровня выходного сигнала МШУ. АЦП осуществляет оцифровку усиленного и нормализованного аналогового радиолокационного сигнала во всей мгновенной полосе частот его спектра. В буферном запоминающем устройстве АЦП накапливаются данные всей серии цикла. С выхода АЦП радиолокационные данные поступают на первый цифровой вход АПК ЦОРУС. В АПК ЦОРУС радиолокационные данные подвергаются адаптивной цифровой фильтрации, использующей избыточность поступивших данных для улучшения соотношения полезный сигнал/помеха. Прошедшие первичную обработку радиолокационные данные совместно с принятой от ДПП навигационно-временной информацией и привязанные к внутренней временной шкале устройства образуют блок радиолокационных измерений. Блок радиолокационных измерений в полном объеме сохраняется во встроенном твердотельном запоминающем устройстве АПК ЦОРУС и поступает на вход программы для встроенного матричного многопроцессорного вычислителя, реализующей синтез апертуры антенны. На этом цикл работы радиолокатора на первичном уровне завершается, аппаратура переходит в фазу ожидания очередной команды запуска циклограммы работы радиолокатора от ДПП. На вторичном уровне АПК ЦОРУС образует массив входных данных программы для встроенного матричного многопроцессорного вычислителя, реализующей синтез апертуры антенны. Массив выходных данных содержит элементы результирующего радиолокационного изображения (РЛИ) земной поверхности в полосе бокового обзора радиолокатора. Полученные РЛИ сохраняются во встроенном твердотельном запоминающем устройстве АПК ЦОРУС, и по запросу передаются внешним потребителям непосредственно или через цифровую радиолинию в режиме реального времени. Кроме того, обеспечивается возможность для считывания всех накопленных блоков радиолокационных измерений и результирующих РЛИ для постобработки средствами внешних потребителей.The radar contains a receiving unit. The receiving unit contains a receiving antenna, a low noise radio frequency amplifier (LNA) and an analog-to-digital converter (ADC). The digital processing and control unit contains a synchronization module (MS), a hardware-software complex for digital data processing, recording, control and communication in real time (AOR CORUS) and at least one radar spatial displacement sensor (DPP). The transmitting unit consists of at least one transmitting antenna and a video pulse generator. In this case, the output of the receiving antenna is connected to the first input of a low-noise radio frequency amplifier. The second and third outputs of the synchronization module are connected with the first and second control inputs of the hardware-software complex for digital processing of data of registration, control and communication in real time. The hardware-software complex is connected to the ADC control inputs by the first control data bus. the third input of the ADC is connected to the fourth output of the synchronization module. The fifth output of the synchronization module is connected to the second input of the video pulse generator. The sixth output of the synchronization module is connected to the first input of the radar spatial displacement sensor. The output of the spatial displacement sensor is connected to the input of the synchronization module. The second bus of information data of the spatial displacement sensor is connected to the second information inputs of the hardware-software complex of digital data processing, registration, control and communication in real time. The second control data bus is connected to the control inputs of the synchronization module. The third control data bus of the hardware-software complex of digital data processing is connected to the control inputs of the radar spatial displacement sensor. At the same time, the hardware-software complex of digital data processing, registration, control and communication in real time is configured to transmit data via a third information data bus to a digital radio channel. One receiving antenna is made in the form of a single-element antenna. One spatial radar displacement sensor is configured to continuously reckon the current radar coordinates. One spatial radar displacement sensor is configured to detect the position of the phase center of the transceiver antenna system, consisting of one receiving antenna and one transmitting antenna. The ADC contains a storage device. The hardware-software complex of digital data processing, registration, control and communication in real time mode contains an integrated matrix multiprocessor computer. The matrix multiprocessor computer is capable of synthesizing the aperture of one receiving antenna and the aperture of one transmitting antenna. The video pulse generator is configured to control the duration of the video pulses. The low-noise radio frequency amplifier is configured to control gain in dynamic mode. The radar side view of the earth with the synthesis of the antenna aperture and ultra-high resolution works as follows. During the initial initialization of the radar of the agro-industrial complex, the TsORUS through digital communication channels downloads work programs and settings for these modules to the ADC, MS, and DPP. The MS synchronization module starts issuing clock signals to the ADC, DPC, and CORUS AIC, which form the device’s internal timeline. In the process of radar measurements, the sensor of the spatial position of the radar DPP continuously calculates the current coordinates of the carrier and the spatial position of the phase center of the transceiver antenna system. Upon reaching the set value of the spatial displacement of the phase center of the transceiver antenna system in the direction of flight of the carrier, the DPP issues a command to start the cyclogram of the radar operation to the analog input of the MS synchronization module. At the same time, a navigational-temporal information frame is formed, which is transmitted via a digital communication channel to the corresponding input of the AECC for further registration together with radar data. The MS forms a series of control pulses tied to the internal clock signal and provides them simultaneously to the control input of the generator start voltage and the second analog input of the CORUS AIC. According to the first signal from this series, the CORUS agro-industrial complex makes a temporary reference of the radar cycle to the internal time scale, starts the program for controlling the duration of the generator’s output video pulses in the series, and outputs the control voltages specified by the program to the corresponding generator input. The generator generates a powerful video pulse of a given duration with a known delay necessary for operation of the internal circuits of the generator. The output video pulses of the generator are fed to the input of the transmitting antenna and radiated into the surrounding space. Having sustained the required protective interval specified by the initialization program, the MS generates a voltage strobe OPERATION supplied to the corresponding inputs of the normally closed LNA and ADC. The duration of this strobe is limited by the required lateral oblique range, providing a given depth of field of view on the ground. From the output of the receiving antenna, the response of the radar signal is fed to the signal input of the LNA. The control voltage of the dynamic gain control in the range from minus 20 dB to plus 60 dB, necessary to normalize the level of the LNA output signal, is supplied to the first control input of the LNA from the TsORUS agro-industrial complex. The ADC digitizes the amplified and normalized analog radar signal in the entire instantaneous frequency band of its spectrum. The ADC buffer memory stores data from the entire series of the cycle. From the output of the ADC, the radar data is fed to the first digital input of the CORUS AIC. In the CORUS APK, radar data is subjected to adaptive digital filtering, using the redundancy of the received data to improve the useful signal / noise ratio. The primary processing of the radar data, together with the navigation and time information received from the DPP, and the devices tied to the internal time scale, form a block of radar measurements. The block of radar measurements is fully stored in the built-in solid-state memory device of the APK ZORUS and is input to the program for the built-in matrix multiprocessor computer that implements the synthesis of the antenna aperture. At this point, the radar operation cycle at the primary level is completed, the equipment goes into the waiting phase of the next command to start the radar operation cyclogram from the DFS. At the secondary level, APC TsORUS forms an array of program input data for the built-in matrix multiprocessor computer that implements antenna aperture synthesis. The output data array contains elements of the resulting radar image (RLI) of the earth's surface in the side radar. Received radar data are stored in the integrated solid-state memory device of the APK ZORUS, and upon request are transmitted to external consumers directly or through a digital radio line in real time. In addition, it is possible to read all the accumulated blocks of radar measurements and the resulting radar data for post-processing by means of external consumers.

Недостатками этой РЛС являются: большой вес, раздельные антенны для передачи и приема излучаемых сигналов, датчик пространственного перемещения в составе РЛС, в котором может накапливаться ошибка данных, отсутствие возможности приема извне координат летательного аппаратаThe disadvantages of this radar are: a large weight, separate antennas for transmitting and receiving emitted signals, a spatial displacement sensor as part of the radar, which can accumulate a data error, the inability to receive aircraft coordinates from outside

Наиболее близким по совокупности существующих признаков аналогом к заявленному изобретению (прототипом) является радиолокационная станция кругового обзора для вертолета по заявке на изобретение №2004132959, МПК G01S 13/90. Радиолокационная станция кругового обзора для вертолета содержит последовательно соединенные передающее устройство, антенну и приемное устройство канала локации. Радиолокационная станция кругового обзора для вертолета также содержит устройство первичной обработки информации, индикатор кругового обзора и опорно-поворотное устройство. Первый выход опорно-поворотного устройства кинематически соединен со вторым входом антенны. Радиолокационная станция также содержит устройство компенсации скорости вертолета, аналого-цифровой преобразователь, устройство вторичной обработки информации, формирователь телекодовой информации, приемно-передающее устройство канала госопознавания, устройство хранения и преобразования картографической информации и цифровая вычислительная машина. Выход приемного устройства канала локации через устройство компенсации скорости вертолета и аналого-цифровой преобразователь соединен с первым входом устройства первичной обработки информации. Выход устройства первичной обработки информации через первый вход и первый, второй, третий и четвертый выходы устройства вторичной обработки информации соединен с входом формирователя телекодовой информации. Выход формирователя телекодовой информации является выходом радиолокационной станции. Выход формирователя телекодовой информации также является первым входом индикатора кругового обзора. Кроме того, выход формирователя телекодовой информации является вторым входом устройства компенсации скорости вертолета и входом передающего устройства. Первый вход-выход устройства вторичной обработки информации через приемно-передающее устройство канала госопознавания соединен с входом-выходом антенны. Второй выход опорно-поворотного устройства соединен со вторыми входами устройств первичной и вторичной обработки информации. Третий вход устройств первичной и вторичной обработки информации соединен с пилотажно-навигационным комплексом вертолета, второй вход-выход устройств первичной и вторичной обработки информации соединен с входом-выходом устройства хранения и преобразования картографической информации. Выход устройства хранения и преобразования картографической информации соединен со вторым входом индикатора кругового обзора. Передающее устройство является когерентным и имеет несколько значений несущих частот. Антенна выполнена в виде фазированной антенной решетки, в которой совмещены антенны двух различных диапазонов длин волн. Устройство первичной и вторичной обработки информации и формирователь телекодовой информации выполнены на основе цифровой вычислительной машины. Устройство первичной обработки информации реализовано по алгоритмам, обеспечивающим первичную обработку не только эхо-сигналов, но и шумовых активных помех.The closest to the totality of existing features, the analogue to the claimed invention (prototype) is a radar all-round view for a helicopter according to the application for invention No. 2004132959, IPC G01S 13/90. An all-round radar station for a helicopter comprises a transmitting device, an antenna and a receiving device for a location channel connected in series. The radar all-around view for a helicopter also contains a primary information processing device, an all-round visibility indicator and a slewing ring. The first output of the slewing device is kinematically connected to the second input of the antenna. The radar station also includes a helicopter speed compensation device, an analog-to-digital converter, a secondary information processing device, a telecode information generator, a state recognition channel transmitting and receiving device, a cartographic information storage and conversion device, and a digital computer. The output of the location channel receiver through the helicopter speed compensation device and the analog-to-digital converter are connected to the first input of the primary information processing device. The output of the primary information processing device through the first input and the first, second, third and fourth outputs of the secondary information processing device is connected to the input of the telecode information generator. The output of the telecode information generator is the output of the radar station. The output of the telecode information generator is also the first input of the all-round indicator. In addition, the output of the telecode information generator is the second input of the helicopter speed compensation device and the input of the transmitting device. The first input-output device of the secondary information processing through the receiving and transmitting device of the state recognition channel is connected to the input-output of the antenna. The second output of the slewing ring is connected to the second inputs of the primary and secondary information processing devices. The third input of the primary and secondary information processing devices is connected to the flight-navigation complex of the helicopter, the second input-output of the primary and secondary information processing devices is connected to the input-output of the device for storing and converting cartographic information. The output of the device for storing and converting cartographic information is connected to the second input of the all-round indicator. The transmitting device is coherent and has several carrier frequencies. The antenna is made in the form of a phased antenna array, in which the antennas of two different wavelength ranges are combined. The primary and secondary information processing device and the telecode information generator are based on a digital computer. The primary information processing device is implemented according to algorithms that provide primary processing of not only echo signals, but also active noise interference.

Однако и эта РЛС имеет недостатки, в частности, сложную конструкцию. Она имеет много отдельных устройств, увеличивающих массу, габариты и энергопотребление РЛС. Вместе с тем, конструкция этой РЛС-прототипа предопределяет необходимость отдельной цифровой вычислительной машины. Кроме того, прототип имеет сложные алгоритмы управления фазированной антенной решеткой, а также сложность изготовления фазированной антенной решетки.However, this radar also has drawbacks, in particular, a complex design. It has many separate devices that increase the weight, size and power consumption of the radar. However, the design of this radar prototype determines the need for a separate digital computer. In addition, the prototype has complex algorithms for controlling a phased array, as well as the complexity of manufacturing a phased array.

Задача, которую поставил перед собой разработчик нового устройства, состояла в создании такого устройства, которое позволило бы устанавливать его на малоразмерные носители воздушного, надводного или наземного базирования для расширения их функциональных возможностей по наблюдению за окружающей обстановкой, а также для дистанционного зондирования земной поверхности с целью обнаружения малозаметных неподвижных и подвижных объектов, в том числе объектов на открытой местности, над водной поверхностью, скрытых растительным или снежным покровом, а также загоризонтного наблюдения и картографии. В частности, устройство предназначено преимущественно для таких транспортных средств, как беспилотные летательные аппараты (БПЛА) и безэкипажные средства надводного базирования, в составе которых можно применять для решения задач по поиску и спасению на суше и на воде, навигации, погодного мониторинга, контроля за контрабандой, контроля рыболовства и пресечения браконьерской деятельности. Изобретение можно применять на любых носителях, способных нести полезную нагрузку не менее 5 кг и использовать в различных отраслях народного хозяйства. Технический результат заключается в возможности использования радиолокационной станции кругового обзора на расширенном ряде транспортных средств воздушного и надводного базирования, для наблюдения за окружающей обстановкой, а также для дистанционного зондирования земной поверхности с целью обнаружения малозаметных подвижных и неподвижных объектов, в том числе объектов на открытой местности, над водной поверхностью, скрытых растительным или снежным покровом.The task set by the developer of the new device was to create such a device that would allow it to be installed on small-sized carriers of air, surface or ground based to expand their functional capabilities for observing the environment, as well as for remote sensing of the earth's surface with the aim of detection of inconspicuous motionless and moving objects, including objects in an open area, above the water surface, hidden by vegetation or snow okrovom and-horizon surveillance and mapping. In particular, the device is intended primarily for vehicles such as unmanned aerial vehicles (UAVs) and surface-based crewless vehicles, which can be used to solve problems of search and rescue on land and on water, navigation, weather monitoring, and smuggling control , fisheries control and suppression of poaching. The invention can be applied on any media capable of carrying a payload of at least 5 kg and used in various sectors of the economy. The technical result consists in the possibility of using an all-round radar station on an expanded range of airborne and surface-based vehicles for monitoring the environment, as well as for remote sensing of the earth's surface in order to detect subtle moving and stationary objects, including objects in open areas, above the water surface, hidden by vegetation or snow cover.

Сущность изобретения состоит в том, что в радиолокационной станции кругового обзора, состоящей из антенны, передающего устройства, приемного устройства, устройства первичной обработки информации, устройства вторичной обработки информации, антенна выполнена в виде печатной платы, а двигатель и блок управления приводом вращения антенны интегрированы в общее основание РЛС. Приемное и передающее устройства выполнены в виде субмодулей, объединены в приемо-передающий блок и через циркулятор соединены с антенной. Устройства первичной обработки информации и вторичной обработки информации представляют собой модуль цифрового формирования и обработки сигналов, который выполнен на программируемых логических интегральных микросхемах, цифровых сигнальных процессорах обработки сигналов, микросхемах аналого-цифровых преобразователей, микросхемах прямого цифрового синтеза сигналов. Формирователь телекодовой информации интегрирован в состав модуля цифрового формирования и обработки сигналов. Компенсация скорости и наклона летательного аппарата выполнена программно в модуле цифрового формирования и обработки сигналов. При этом модуль цифрового формирования и обработки сигналов выполнен с возможностью приема от приемо-передающего блока отраженного эхо-сигнала. Причем после преобразования в цифровой вид он имеет возможность формировать синтезированную апертуру, производить корреляционную обработку полученного изображения, выделять допплеровский сигнал цели (спектр) и передавать его по сети Ethernet на внешний модуль оператора, имеющий возможность осуществлять хранение и преобразования картографической информации и отображать полученную от радиолокационной станции кругового обзора радиолокационное изображение, совмещенное с картой местности.The essence of the invention lies in the fact that in an all-round radar station consisting of an antenna, a transmitting device, a receiving device, a primary information processing device, a secondary information processing device, the antenna is made in the form of a printed circuit board, and the engine and the antenna rotation drive control unit are integrated into general radar base. The receiving and transmitting devices are made in the form of submodules, combined into a transmitting and transmitting unit and connected to the antenna through a circulator. The devices for primary information processing and secondary information processing are a module for digital signal generation and processing, which is implemented on programmable logic integrated circuits, digital signal processing processors, microchips of analog-to-digital converters, microcircuits for direct digital signal synthesis. The telecode information generator is integrated into the digital signal generation and processing module. Compensation of the speed and incline of the aircraft is performed programmatically in the digital signal generation and processing module. At the same time, the digital signal generation and processing module is configured to receive a reflected echo signal from the transceiver unit. Moreover, after conversion to digital form, it has the ability to form a synthesized aperture, perform correlation processing of the received image, select the Doppler signal of the target (spectrum) and transmit it via Ethernet to an external operator module, which is able to store and convert cartographic information and display received from radar all-round station radar image, combined with a map of the area.

Доказательства возможности осуществления радиолокационной станции кругового обзора с реализацией указанного назначения приводятся ниже на конкретном примере радиолокационной станции кругового обзора. Этот характерный пример выполнения конкретной радиолокационной станции кругового обзора согласно предлагаемого изобретения ни в коей мере не ограничивает его объем правовой защиты. В этом примере дана лишь конкретная иллюстрация предлагаемой радиолокационной станции кругового обзора. Evidence of the feasibility of a radar station with a circular overview with the implementation of this purpose is given below on a specific example of a radar station with a circular view. This characteristic example of the implementation of a specific radar station circular view according to the invention does not in any way limit its scope of legal protection. In this example, only a specific illustration of the proposed all-round radar.

Изобретение поясняется графически, где:The invention is illustrated graphically, where:

на фиг.1 изображена структура радиолокационной станции;figure 1 shows the structure of the radar station;

на фиг.2 изображена радиолокационная станция в аксонометрический проекции;figure 2 shows a radar station in axonometric projection;

на фиг.3 изображена радиолокационная станция, вид спереди;figure 3 shows a radar station, front view;

на фиг.4 изображена радиолокационная станция, вид сбоку;figure 4 shows a radar station, side view;

на фиг.5 изображена радиолокационная станция, вид сверху;figure 5 shows a radar station, a top view;

на фиг.6 изображено нижнее основание 15, вид снизу;figure 6 shows the lower base 15, a bottom view;

на фиг.7 изображен колпак 16 в аксонометрический проекции;Fig.7 shows a cap 16 in a perspective view;

на фиг.8 изображен колпак 16, вид сбоку;on Fig shows a cap 16, side view;

на фиг.9 изображена антенна в аксонометрический проекции;figure 9 shows the antenna in axonometric projection;

на фиг.10 изображена антенна, вид спереди;figure 10 shows the antenna, front view;

на фиг.11 изображена радиолокационная станция без колпака 16, размещенная на БПЛА «Горизонт ЭЙР S-100».figure 11 shows a radar station without a cap 16, placed on the UAV "Horizon AIR S-100".

Радиолокационная станция кругового обзора содержит антенну 1, блок управления приводом вращения антенны 2 и цифровой приемо-передающий блок 3. Антенна 1 кинематически соединена с двигателем постоянного тока 4 и оптодатчиком 5. Двигатель 4 соединен с блоком управления приводом вращения антенны 2. Антенна 1 соединена с блоком антенного вращающегося перехода 6. Блок антенного вращающегося перехода 6 соединен с энкодером 7. Цифровой приемо-передающий блок 3 состоит из приемо-передающего модуля 8, модуля цифрового формирования и обработки сигналов 9 и субмодуля вторичного источника электропитания 10. Приемо-передающий модуль 8 соединен с модулем цифрового формирования и обработки сигналов 9 и субмодулем вторичного источника электропитания 10. Приемо-передающий модуль 8 состоит из субмодуля передатчика 11, субмодуля гетеродинов и опорных частот 12, субмодуля приемника 13, субмодуля усилителя промежуточной частоты с регулируемым коэффициентом усиления 14. Субмодуль передатчика 11 соединен с субмодулем гетеродинов и опорных частот 12. Субмодуль гетеродинов и опорных частот 12 соединен с субмодулем приемника 13. Субмодуль приемника 13 соединен с субмодулем усилителя промежуточной частоты с регулируемым коэффициентом усиления 14. Радиолокационная станция смонтирована на нижнем основании 15, закрывающемся радиопрозрачным колпаком 16. Антенна 1 изготовлена с использованием микро-полосковой технологии и представляет из себя решетку из элементарных плоских излучателей. Данная технология производства антенны обеспечивает компактность и маленький вес антенны. Для снижения веса колпак 16 изготовлен из акрилонитрилбутадиенового пластика, нижнее основание 15 изготовлено из акрилонитрилбутадиенового пластика или магниевого сплава. Для уменьшения аэродинамических нагрузок при полете БПЛА колпак 16 имеет форму, создающую наименьшее аэродинамическое сопротивление. Расстояние выступающей части радиолокационной станции от фюзеляжа БПЛА составляет 175 мм. Модуль цифрового формирования и обработки сигналов 9 выполнен на основе современных цифровых электронных компонентов, таких как программируемые логические интегральные схемы, цифровые сигнальные процессоры обработки сигналов, аналого-цифровые преобразователи, микросхемы прямого цифрового синтеза сигналов, микросхемы динамической памяти.An all-round radar contains an antenna 1, a control unit for the rotational drive of the antenna 2 and a digital transceiver unit 3. Antenna 1 is kinematically connected to a DC motor 4 and an optical sensor 5. The engine 4 is connected to a control unit for the drive of rotation of the antenna 2. Antenna 1 is connected to the unit of the antenna rotating transition 6. The block of the antenna rotating transition 6 is connected to the encoder 7. The digital transceiver unit 3 consists of a transceiver module 8, a module for digital generation and processing of signals 9 and the submodule of the secondary power supply 10. The transceiver module 8 is connected to a digital signal conditioning and processing module 9 and the submodule of the secondary power supply 10. The transceiver module 8 consists of a transmitter submodule 11, local oscillator submodules and reference frequencies 12, receiver submodule 13 , a submodule of an intermediate frequency amplifier with an adjustable gain of 14. A submodule of the transmitter 11 is connected to a submodule of the local oscillators and reference frequencies 12. A submodule of the local oscillators and reference frequencies 12 is connected to the sub the receiver module 13. The receiver submodule 13 is connected to the intermediate frequency amplifier submodule with an adjustable gain 14. The radar is mounted on the lower base 15, which is closed by a radio-transparent cap 16. The antenna 1 is made using micro-strip technology and is a grating of elementary flat emitters . This antenna manufacturing technology ensures compactness and light weight of the antenna. To reduce weight, the cap 16 is made of acrylonitrile butadiene plastic, the lower base 15 is made of acrylonitrile butadiene plastic or magnesium alloy. To reduce aerodynamic loads during UAV flight, the cap 16 has a shape that creates the least aerodynamic drag. The distance of the protruding part of the radar station from the UAV fuselage is 175 mm. The digital signal generation and processing module 9 is based on modern digital electronic components, such as programmable logic integrated circuits, digital signal processing processors, analog-to-digital converters, direct digital signal synthesis microcircuits, dynamic memory microcircuits.

Радиолокационная станция работает в Х-диапазоне частот и имеет высокую разрешающую способность по дальности, что достигается за счет формирования сигнала с большой полосой порядка 200-250 МГц. В качестве сигнала используется сигнал с нелинейной частотной модуляцией, обеспечивающий малые потери при обработке. При заданной полосе сигнала будет обеспечиваться линейная разрешающая способность по дальности не более 1,5 м. Высокая разрешающая способность по оси, параллельной направлению полета БПЛА, достигается при помощи использования методов синтезированной апертуры и определяется размерами полученной апертуры. Основными ограничениями являются низкая скорость полета БПЛА (50 м/с для БПЛА «Горизонт ЭЙР S-100»), а также время корреляции подстилающей поверхности, которое для пересеченной местности в летний период в X-диапазоне не превышает 150 мс. Таким образом, невозможно синтезировать апертуру больше, чем несколько метров, что соответствует синтезированной ширине луча 0,0025 рад. Линейное разрешение по азимуту при таком подходе будет линейно зависеть от дальности, и на дальности 10 км составит 25 м. Данные характеристики можно существенно улучшить, расположив антенну не перпендикулярно оси движения, а под углом 45° к ней. Это позволяет для повышения разрешающей способности использовать высокое разрешение по дальности и скорости. Это позволяет получить линейное разрешение системы по азимуту на дальности 10 км, не более 3 м.The radar station operates in the X-frequency range and has a high range resolution, which is achieved due to the formation of a signal with a large band of about 200-250 MHz. As a signal, a signal with a nonlinear frequency modulation is used, which ensures low processing losses. For a given signal bandwidth, a linear resolution of not more than 1.5 m in distance will be provided. High resolution along an axis parallel to the direction of the UAV’s flight is achieved using synthetic aperture methods and is determined by the size of the obtained aperture. The main limitations are the low UAV flight speed (50 m / s for the Horizont AIR S-100 UAV), as well as the correlation time of the underlying surface, which does not exceed 150 ms for rough terrain in summer during the summer period. Thus, it is impossible to synthesize an aperture of more than a few meters, which corresponds to a synthesized beam width of 0.0025 rad. The linear azimuth resolution with this approach will linearly depend on the range, and at a distance of 10 km it will be 25 m. These characteristics can be significantly improved by positioning the antenna not at right angles to the axis of movement, but at an angle of 45 ° to it. This allows you to use high resolution in range and speed to increase the resolution. This allows you to get the linear resolution of the system in azimuth at a distance of 10 km, not more than 3 m.

Прогнозируемые основные технические характеристики РЛС для конкретного примера в режиме бокового обзора:Predicted basic radar specifications for a specific example in side-view mode:

- инструментальная дальность - не менее 20 км;- instrumental range - not less than 20 km;

- частотный диапазон - 3 см;- frequency range - 3 cm;

- импульсная излучаемая мощность - не более 2 Вт;- pulsed radiated power - not more than 2 W;

- размер антенны - 400×150×100 мм;- antenna size - 400 × 150 × 100 mm;

- разрешающая способность по углу места - 0,15 рад;- resolution in elevation - 0.15 rad;

- разрешающая способность по азимуту - 0,03 рад;- resolution in azimuth - 0.03 rad;

- разрешающая способность по азимуту в режиме синтезированной апертуры - 3 м;- resolution in azimuth in the synthesized aperture mode - 3 m;

- разрешающая способность по дальности - 1,5 м;- range resolution - 1.5 m;

- потребляемая мощность - не более 19,5 Вт;- power consumption - no more than 19.5 W;

- электропитание от сети постоянного тока с напряжением от 10 до 36 В;- power supply from a direct current network with voltage from 10 to 36 V;

- суммарный вес оборудования, не более 4,95 кг.- total equipment weight, not more than 4.95 kg.

Работает радиолокационная станция следующим образом. Модуль цифрового формирования и обработки сигналов 9 формирует и усиливает импульсные СВЧ зондирующие сигналы заданной формы на промежуточной частоте, данные сигналы поступают на субмодуль передатчика 11, обеспечивающий фильтрацию, преобразование на несущую частоту, усиление формирующего опорного сигнала с центральной частотой спектра 95 МГц и его передачу на антенну 1. Субмодуль гетеродинов и опорных частот 12 обеспечивает формирование сигналов гетеродинов передатчика, приемника и опорного сигнала с частотой 60 МГц. Антенна 1 вращается двигателем 4, управляемым при помощи блока управления приводом вращения антенны 2. Антенна 1 излучает в эфир СВЧ зондирующие импульсы. Отраженный от поверхности земли эхо-сигнал принимается антенной 1 и передается на субмодуль приемника 13, обеспечивающий фильтрацию, преобразование на промежуточную частоту и усиление эхо-сигналов. Субмодуль усилителя промежуточной частоты с регулируемым коэффициентом усиления 14 обеспечивает временную автоматическую регулировку усиления принятых эхо-сигналов на промежуточной частоте в режиме реального времени. Модуль цифрового формирования и обработки сигналов 9 принимает от энкодера 7 угловое положение антенны 1 и обеспечивает автоматическую калибровку приемно-измерительного тракта приемо-передающего блока 3. Модуль цифрового формирования и обработки сигналов 9 принимает от приемо-передающего блока 3 отраженный эхо-сигнал, после преобразования в цифровой вид формирует синтезированную апертуру, производит корреляционную обработку полученного изображения, выделяет допплеровский сигнал цели (спектр) и передает его на внешний модуль оператора по сети Ethernet. Кроме того, модуль цифрового формирования и обработки сигналов 9 обеспечивает автоматический контроль и выдачу на внешний модуль оператора достоверных сообщений о техническом состоянии собственной аппаратуры с точностью до сменного узла и прием метаданных от бортовой ЭВМ (географические координаты, высота, курс, скорость и пр.). Субмодуль вторичного источника электропитания 10 обеспечивает формирование из напряжения внешней первичной сети 10-36 В набор вторичных напряжений, используемых в цифровом приемо-передающем блоке 3.The radar operates as follows. The digital signal generation and processing module 9 generates and amplifies pulsed microwave sounding signals of a given shape at an intermediate frequency, these signals are transmitted to a transmitter submodule 11, which provides filtering, conversion to the carrier frequency, amplification of the forming reference signal with a central frequency of the spectrum of 95 MHz and its transmission to antenna 1. A submodule of local oscillators and reference frequencies 12 provides the generation of local oscillator signals of the transmitter, receiver and reference signal with a frequency of 60 MHz. Antenna 1 is rotated by motor 4, controlled by a control unit for the rotation drive of antenna 2. Antenna 1 emits microwave sounding pulses into the ether. The echo signal reflected from the earth's surface is received by the antenna 1 and transmitted to the receiver submodule 13, which provides filtering, conversion to an intermediate frequency, and amplification of the echo signals. The submodule of the intermediate frequency amplifier with an adjustable gain of 14 provides a temporary automatic adjustment of the received echo signals at an intermediate frequency in real time. The module for digital generation and processing of signals 9 receives from the encoder 7 the angular position of the antenna 1 and provides automatic calibration of the receiving and measuring path of the transceiver unit 3. The module for digital generation and processing of signals 9 receives from the transceiver unit 3 a reflected echo signal, after conversion digitally forms a synthesized aperture, performs correlation processing of the received image, selects the Doppler target signal (spectrum) and transfers it to the external operator module over Ethernet. In addition, the digital signal generation and processing module 9 provides automatic monitoring and the issuance of reliable messages to the operator’s external module about the technical condition of their own equipment with an accuracy of a removable unit and the reception of metadata from the on-board computer (geographical coordinates, altitude, course, speed, etc.) . The submodule of the secondary power supply 10 provides the formation of the voltage of the external primary network 10-36 In a set of secondary voltages used in the digital transceiver unit 3.

Цифровой приемо-передающий блок 3 имеет три основных режима работы.The digital transceiver unit 3 has three main operating modes.

а) Режим «ОТКЛ» (отключено) соответствует состоянию цифрового приемо-передающего блока 3, при котором на входе субмодуля вторичного источника электропитания 10 первичное электропитание отсутствует. Данный режим возможно реализовать только посредством отсоединения от цифрового приемо-передающего блока 3 внешнего разъема связи с внешними абонентами.a) The “OFF” mode (disabled) corresponds to the state of the digital transceiver unit 3, in which there is no primary power supply at the input of the submodule of the secondary power supply 10. This mode can be implemented only by disconnecting from the digital transceiver unit 3 of the external communication connector with external subscribers.

б) Режим «Ожидание» соответствует состоянию цифрового приемопередающего блока 3, при котором приемо-передающий модуль 8 и модуль цифрового формирования и обработки сигналов 9 находятся в режиме минимального электропотребления. Модуль цифрового формирования и обработки сигналов 9 обеспечивает режим двухстороннего обмена с внешним модулем оператора по интерфейсу Ethernet. Переключение цифрового приемо-передающего блока 3 в данный режим осуществляется автоматически после подачи на него электропитания или программно по соответствующей команде от внешнего модуля оператора.b) The “Standby” mode corresponds to the state of the digital transceiver unit 3, in which the transceiver module 8 and the digital signal generation and processing module 9 are in the minimum power consumption mode. The digital signal conditioning and processing module 9 provides a two-way exchange mode with an external operator module via the Ethernet interface. Switching the digital transceiver unit 3 into this mode is carried out automatically after applying power to it or programmatically by the appropriate command from an external operator module.

в) Режим «ВКЛ» (включено) соответствует состоянию цифрового приемо-передающего блока 3, при котором аппаратура блока обеспечивает свои рабочие функциональные характеристики в полном объеме. Переключение цифрового приемо-передающего блока 3 в данный режим осуществляется программно по соответствующей команде от внешнего модуля оператора.c) The “ON” mode (on) corresponds to the state of the digital transceiver unit 3, in which the unit equipment provides its operational functional characteristics in full. Switching the digital transceiver unit 3 into this mode is carried out programmatically by the appropriate command from the external operator module.

Время перехода из режима «ОТКЛ» в режим «ВКЛ» не превышает 10 с.The transition time from the “OFF” to the “ON” mode does not exceed 10 s.

Время перехода между режимами «Ожидание» и «ВКЛ» не превышает 1 с.The transition time between the “Standby” and “On” modes does not exceed 1 s.

После подачи питания модуль цифрового формирования и обработки сигналов 9 проводит автоматическую проверку функционирования. После проверки функционирования модуль цифрового формирования и обработки сигналов 9 передает информацию о работоспособности на внешний модуль оператора. После завершения процедуры контроля, цифровой приемопередающий блок 3 автоматически переходит в режим «Ожидание», при котором вся аппаратура блока, не участвующая в обработке управляющих пакетов, поступающих от внешнего модуля оператора, переводится в режим минимального электропотребления или отключается.After power is supplied, the digital signal conditioning and processing module 9 conducts an automatic operation check. After checking the operation, the module for digital generation and processing of signals 9 transmits information about operability to an external module of the operator. After completion of the control procedure, the digital transceiver unit 3 automatically switches to the “Standby” mode, in which all the equipment of the unit that is not involved in the processing of control packets received from the external operator module is switched to the minimum power consumption mode or turned off.

Информационное взаимодействие цифрового приемо-передающего блока 3 с внешним модулем оператора осуществляется по интерфейсу Ethernet со скоростью 10 МБит/с с использованием протокола ТСРЛР. Информационное взаимодействие осуществляется с помощью управляющих пакетов, поступающих к цифровому приемо-передающему блоку 3 от внешнего модуля оператора, и ответных пакетов от цифрового приемопередающего блока 3 к внешнему модулю оператора.The information interaction of the digital transceiver unit 3 with the external module of the operator is carried out via the Ethernet interface at a speed of 10 Mbps using the TSRLR protocol. Information interaction is carried out using control packets arriving at the digital transceiver block 3 from the external operator module and response packets from the digital transceiver block 3 to the external operator module.

Обнаруженной целью является сигнал, прошедший пороговую обработку в допплеровском канале цифрового приемо-передающего блока 3 и имеющий максимальную амплитуду среди отсчетов допплеровского канала. Пакет целей формируется за время канального интервала (приблизительно 125 мс), записывается в память цифрового приемо-передающего блока 3 и передается во внешний модуль оператора по команде в виде ответного пакета.The detected target is a signal that has passed the threshold processing in the Doppler channel of the digital transceiver unit 3 and has a maximum amplitude among the samples of the Doppler channel. A packet of targets is generated during the channel interval (approximately 125 ms), is recorded in the memory of the digital transceiver unit 3 and transmitted to the external module of the operator upon command in the form of a response packet.

Модуль цифрового формирования и обработки сигналов 9 передает информацию о коэффициенте усиления в субмодуль усилителя промежуточной частоты с регулируемым коэффициентом усиления 14 в режиме реального времени, что обеспечивает работу алгоритма ВАРУ. Модуль цифрового формирования и обработки сигналов 9 передает в субмодуль гетеродинов и опорных частот 12 информацию о значении литерной частоты, принятом от внешнего модуля оператора.The digital signal generation and processing module 9 transmits information about the gain to the submodule of the intermediate frequency amplifier with adjustable gain 14 in real time, which ensures the operation of the VARU algorithm. The module for digital generation and processing of signals 9 transmits information on the value of the letter frequency received from the external module of the operator to the submodule of local oscillators and reference frequencies 12.

Claims

All-round radar, consisting of an antenna, a transmitting device, a receiving device, a primary information processing device, a secondary information processing device, characterized in that the antenna is made in the form of a printed circuit board, the engine and the antenna rotation drive control unit are integrated into a common radar base, receiving and the transmitting device is made in the form of submodules, combined into a transmitting and transmitting unit and through a circulator connected to the antenna, primary information processing devices and second Information processing is a module for digital signal generation and processing, which is performed on programmable logic integrated circuits, digital signal processing processors, analog-to-digital converter circuits, direct digital signal synthesis chips, a telecode information generator is integrated into the digital signal generation and processing module , the compensation of the speed and inclination of the aircraft is performed programmatically in the digital form module signal processing and processing, while the digital signal generation and processing module is configured to receive a reflected echo signal from the transceiver unit, and after being converted to digital form, it is able to form a synthesized aperture, perform correlation processing of the received image, and select a Doppler target signal (spectrum) and transmit it via Ethernet to an external operator module, which is able to store and convert cartographic information and display s received from the radar circular scan radar image, combined with a map of the area.