RU2534220C1 - Apparatus for determining motion parameters of object - Google Patents

Apparatus for determining motion parameters of object Download PDF

Info

Publication number
RU2534220C1
RU2534220C1 RU2013134774/07A RU2013134774A RU2534220C1 RU 2534220 C1 RU2534220 C1 RU 2534220C1 RU 2013134774/07 A RU2013134774/07 A RU 2013134774/07A RU 2013134774 A RU2013134774 A RU 2013134774A RU 2534220 C1 RU2534220 C1 RU 2534220C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
receiving
input
unit
inputs
Prior art date
Application number
RU2013134774/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Михайлович Машков
Евгений Геннадьевич Борисов
Олег Саулович Голод
Андрей Геннадьевич Владыко
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича" filed Critical Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича"
Priority to RU2013134774/07A priority Critical patent/RU2534220C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2534220C1 publication Critical patent/RU2534220C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: apparatus has a transmitting position and a receiving position at a point away from the transmitting position. In the transmitting position there are horizontally and vertically polarised transmitting antennae connected by the input to the output of a transmitting apparatus, and in the receiving position the antenna consists of horizontally and vertically polarised receiving antennae coupled to a receiving apparatus which, besides first and second receiving paths of main channels, includes a receiving path of an additional channel, a unit for generating phased reference voltages, first and second phase detectors, a phase difference meter, first and second integrators, outputs of which are the outputs of the corresponding receiving apparatus of the receiving position, and a phase changer, appropriately coupled with each other, wherein the output of the horizontally polarised receiving antenna is coupled to the input of the receiving path of the additional channel, the output of the vertically polarised antenna is connected to the inputs of the first and second receiving paths of the main channels, outputs of the receiving position are connected to corresponding inputs of a device for measuring the direction of arrival of an interference signal, series-connected Doppler frequency meter, a measured parameter extrapolation unit, a unit for calculating the time at which the target crosses the base line, a unit for determining the surface of position and a unit for calculating trajectory parameters, as well as a unit for determining statistical characteristics of measurement errors of Doppler frequency and direction of arrival of the interference signal, connected by the output to the input of a unit for final calculation of trajectory parameters.
EFFECT: high accuracy of estimating coordinates of a target by realising a coherent accumulation procedure.
2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к методам восстановления траектории цели в разнесенной радиолокации.The invention relates to the field of radar, in particular to methods for restoring the path of a target in a spaced radar.

Известны различные устройства для определения параметров движения объекта в разнесенной радиолокации.Various devices are known for determining the motion parameters of an object in diversity radar.

Физическая основа работы этих устройств основана на способе, описанном в [1. см. Ширман Я.Д., Голиков В.Н., Бусыгин И.Н. и др. Под ред. Я.Д. Ширмана. Теоретические основы радиолокации, стр.321 - М.: Сов. Радио, 1970, 560 с.].The physical basis of the operation of these devices is based on the method described in [1. see Shirman Y.D., Golikov V.N., Busygin I.N. et al. Ed. POISON. Shirman. Theoretical Foundations of Radar, p. 321 - M .: Sov. Radio, 1970, 560 pp.].

Принцип действия разнесенной радиолокационной системы основан на излучении передатчиком сигнала, приеме его приемником по двум путям: прямым и после отражения целью. При этом измеряется полное (суммарное) расстояние, равное длине пути передающая позиция - цель - приемная позиция, а также углы прихода отраженного сигнала, при известной базе (кратчайшему расстоянию между передающей и приемной позициями). Суммарное расстояние определяет положение цели на поверхности эллипсоида вращения, фокусы которого находятся в точках расположения передатчика и приемника. Пересечение прямой, характеризующей направление прихода отраженного сигнала, с поверхностью эллипсоида вращения определяет положение цели в пространстве.The principle of operation of an exploded radar system is based on the radiation of the signal by the transmitter, its reception by the receiver in two ways: direct and after reflection by the target. In this case, the total (total) distance is measured, equal to the path length of the transmitting position - the target is the receiving position, as well as the angles of arrival of the reflected signal, with a known base (the shortest distance between the transmitting and receiving positions). The total distance determines the position of the target on the surface of the ellipsoid of revolution, the foci of which are located at the points of location of the transmitter and receiver. The intersection of the straight line characterizing the direction of arrival of the reflected signal with the surface of the ellipsoid of revolution determines the position of the target in space.

В (2. см. Аверьянов В.Я. Разнесенные радиолокационные станции и системы. М.: Наука и техника, 1978, стр.28,рис.11.) рассмотрено построение приемокоординатного устройства.In (2. see Averyanov V.Ya. Diversified radar stations and systems. M: Nauka i Tekhnika, 1978, p. 28, Fig. 11.) the construction of a receiving-coordinate device is considered.

Устройство состоит из антенны приемника запуска, выход которой соединен со входом приемника запуска, антенны приемника эхосигнала, выход которой соединен с приемником эхосигнала, выход которого соединен с первым входом счетно-решающего устройства, вторым входом которого является выход приемника запуска, выход счетно-решающего устройства соединен со входом индикатора.The device consists of an antenna of the start receiver, the output of which is connected to the input of the start receiver, an antenna of the echo signal receiver, the output of which is connected to the echo signal receiver, the output of which is connected to the first input of the calculating device, the second input of which is the output of the launch receiver, the output of the computer connected to the indicator input.

Отраженный от наблюдаемого объекта сигнал принимается приемником сигнала и вводится в счетно-решающее устройство вместе с информацией о направлении прихода эхосигнала. По разности времени прихода сигнала, отраженного от цели, и сигнала, распространяющегося от передатчика к приемнику, величине базы и углу между направлениями на облучатель и наблюдаемый объект счетно-решающее устройство определяет дальность до цели.The signal reflected from the observed object is received by the signal receiver and introduced into the calculating-decoding device together with information about the direction of arrival of the echo signal. From the difference in the time of arrival of the signal reflected from the target and the signal propagating from the transmitter to the receiver, the magnitude of the base and the angle between the directions to the irradiator and the observed object, the counting-resolving device determines the distance to the target.

В данном устройстве сложно реализовать процедуры когерентного накопления, а следовательно, неполно используются возможности системы в части получения потенциальной точности измерения координат цели.In this device, it is difficult to implement coherent accumulation procedures, and therefore, the capabilities of the system are not fully used in terms of obtaining the potential accuracy of measuring the coordinates of the target.

Кроме того, при нахождении цели вблизи линии базы разность моментов времени между сигналом, переотраженным целью, и сигналом, распространяющимся от передатчика к приемнику, мала, что затрудняет их разрешение. Это вызывает необходимость использования радиоимпульсов малой длительности, что усложняет конструктивное исполнение устройств генерации и приема сигналов.In addition, when the target is near the base line, the time difference between the signal reflected by the target and the signal propagating from the transmitter to the receiver is small, which makes it difficult to resolve them. This necessitates the use of short-duration radio pulses, which complicates the design of signal generation and reception devices.

Известно (3. см. патент на изобретение РФ №2124220, М. кл. G01S 13/06, опубл. 27.12.1998 г.) устройство для определения параметров движения цели, содержащее передающую позицию и находящуюся в удаленной от нее точке приемную позицию, состоящую из антенны, последовательно соединенной с приемным устройством, детектором и фильтром низких частот, выход которого соединен с входами блока измерения направления прихода интерференционного сигнала и входами блока измерения доплеровской частоты, выход блока измерения направления прихода интерференционного сигнала соединен в первыми входами блока экстраполяции измеряемых параметров и блока вычисления траекторных параметров, причем один из входов блока экстраполяции измеряемых параметров соединен с выходом блока измерения направления прихода интерференционного сигнала, а другой вход - с выходом блока измерения доплеровской частоты, выход блока экстраполяции измеряемых параметров соединен со входом блока вычисления момента времени пересечения целью линии базы и одним из входов блока определения поверхности положения, другой вход которого соединен с выходом блока вычисления момента времени пересечения целью линии базы, выход блока вычисления траекторных параметров является выходом системы.It is known (3. see the patent for the invention of the Russian Federation No. 2142202, M. class G01S 13/06, publ. 12/27/1998) a device for determining the parameters of the target’s movement, containing a transmitting position and a receiving position located at a point remote from it, consisting of an antenna connected in series with a receiver, detector and low-pass filter, the output of which is connected to the inputs of the unit for measuring the direction of arrival of the interference signal and the inputs of the unit for measuring the Doppler frequency, the output of the block for measuring the direction of arrival of the interference signal and connected at the first inputs of the extrapolation unit of the measured parameters and the trajectory parameter calculation unit, one of the inputs of the extrapolation unit of the measured parameters is connected to the output of the unit for measuring the direction of arrival of the interference signal, and the other input is the output of the unit for measuring the Doppler frequency, the output of the extrapolation unit of the measured parameters is connected with the input of the unit for calculating the time moment when the target intersects the base line and one of the inputs of the position surface determining unit, the other input of which it is the only one with the output of the block for calculating the time moment when the target intersects the base line, the output of the block for calculating the path parameters is the output of the system.

В данном устройстве блок измерения доплеровской частоты обладает малой точностью, обусловленной широкой полосой пропускания фильтра нижних частот (определяется диапазоном доплеровских частот), кроме того, в устройстве невозможно реализовать процедуру когерентного накопления, что приводит к неполному использованию возможностей системы в части получения потенциальной точности измерения координат цели.In this device, the Doppler frequency measuring unit has low accuracy, due to the wide passband of the low-pass filter (determined by the range of Doppler frequencies), in addition, the device cannot implement the coherent accumulation procedure, which leads to incomplete use of the system's capabilities in terms of obtaining the potential accuracy of coordinate measurement goals.

Известно также (4. см. патент на изобретение РФ №2133480, М. кл. G01S 3/72, G01S 7/42, опубл. 20.07.1999 г.) устройство, содержащее передающую позицию и находящуюся в удаленной от нее точке приемную позицию, состоящую из антенны, последовательно соединенной с приемным устройством, детектором и фильтром низких частот, выход которого соединен с входами блока измерения направления прихода интерференционного сигнала и входами блока измерения допплеровской частоты, выход блока измерения доплеровской частоты соединен со входом блока определения поверхности положения, выход которого соединен с первым входом блока вычисления траекторных параметров, второй вход которого соединен с выходом блока измерения направления прихода интерференционного сигнала, выход блока вычисления траекторных параметров является выходом системы.It is also known (4. see the patent for the invention of the Russian Federation No. 2133480, M. class G01S 3/72, G01S 7/42, publ. 07/20/1999) a device containing a transmitting position and a receiving position located at a point remote from it consisting of an antenna connected in series with a receiving device, a detector and a low-pass filter, the output of which is connected to the inputs of the unit for measuring the direction of arrival of the interference signal and the inputs of the unit for measuring the Doppler frequency, the output of the unit for measuring the Doppler frequency is connected to the input of the polo surface detection unit the output of which is connected to the first input of the block for calculating the path parameters, the second input of which is connected to the output of the block for measuring the direction of arrival of the interference signal, the output of the block for calculating the path parameters is the output of the system.

В данном устройстве ограниченная точность блока измерения направления прихода интерференционного сигнала, обусловленная широкой полосой спектра помехи, проходящей через фильтр нижних частот, приводит к снижению точности определения угловых координат цели, кроме того, в нем отсутствует процедура когерентного накопления.In this device, the limited accuracy of the unit for measuring the direction of arrival of the interference signal, due to a wide band of the interference spectrum passing through the low-pass filter, reduces the accuracy of determining the angular coordinates of the target, in addition, it does not have a coherent accumulation procedure.

Кроме того, в (5. см. патент на изобретение РФ №2168740, М. кл. G01S 13/06, опубл. 10.06.2001 г.)) рассмотрено устройство для определения параметров движения цели, содержащее передающую позицию и находящуюся в удаленной от нее точке приемную позицию, состоящую из антенны, соединенной с приемным устройством, имеющим N парциальных каналов, выходы которых соединены с соответствующими входами блока измерения доплеровской частоты и блока измерения направления прихода интерференционного сигнала, каждый из N парциальных каналов состоит из приемника, и содержащее также блок экстраполяции измеряемых параметров, блок вычисления момента времени пересечения целью линии базы и блок определения поверхности положения, выход которого соединен с одним из входов блока вычисления траекторных параметров, другой вход блока вычисления траекторных параметров соединен с выходом блока измерения направления прихода интерференционного сигнала, а выход является выходом всего устройства, один из входов блока экстраполяции измеряемых параметров соединен с выходом блока измерения направления прихода интерференционного сигнала, а выход - с входом блока вычисления момента времени пересечения целью линии базы и одним из входов блока определения поверхности положения, другой вход которого соединен с выходом блока вычисления момента времени пересечения целью линии базы, блока деления опорного напряжения, вход которого является одним из входов приемного устройства, а один из выходов соединен непосредственно с входом соответствующего приемника, в остальные N-1 парциальных каналов введены суммирующие устройства, один из входов которых является входов приемного устройства, а другой соединен с соответствующим выходом блока деления опорного напряжения, выход каждого суммирующего устройства соединен с соответствующим приемником, кроме того, в устройство введен блок идентификации сигналов но частоте и вычитания ложных сигналов, вход которого соединен с выходом блока измерения доплеровской частоты, а выход - с одним из входов блока экстраполяции измеряемых параметров.In addition, in (5. see the patent for the invention of the Russian Federation No. 2168740, M. class G01S 13/06, published on June 10, 2001)) a device for determining the parameters of the target’s movement, containing a transmitting position and located far from At this point, the receiving position, consisting of an antenna connected to a receiving device having N partial channels, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the Doppler frequency measuring unit and the measuring unit for the direction of arrival of the interference signal, each of the N partial channels consists of a receiver, and contains there is also a unit for extrapolating the measured parameters, a unit for calculating the instant of crossing the base line with the target and a unit for determining the position surface, the output of which is connected to one of the inputs of the unit for calculating the path parameters, another input for the unit for calculating the path parameters is connected to the output of the unit for measuring the direction of arrival of the interference signal, and the output is the output of the entire device, one of the inputs of the extrapolation unit of the measured parameters is connected to the output of the unit for measuring the direction of arrival of the interference a signal, and the output - with the input of the unit for calculating the instant of time the target intersects the base line and one of the inputs of the position surface determining unit, the other input of which is connected to the output of the unit for calculating the instant of the target's intersection of the base line, the reference voltage division unit, whose input inputs of the receiving device, and one of the outputs is connected directly to the input of the corresponding receiver, summing devices are introduced into the remaining N-1 partial channels, one of the inputs of which is an input s of the receiving device, and the other is connected to the corresponding output of the reference voltage division unit, the output of each summing device is connected to the corresponding receiver, in addition, a signal identification and frequency and false signal subtraction unit is introduced into the device, the input of which is connected to the output of the Doppler frequency measurement unit, and the output is with one of the inputs of the extrapolation unit of the measured parameters.

В данном устройстве из-за невозможности реализации когерентного накопления каждый парциальный канал обладает ограниченной точностью.In this device, due to the impossibility of implementing coherent accumulation, each partial channel has limited accuracy.

Известно также (6. см. патент на полезную модель РФ №107370, М. кл. G01S 13/06, опубл. 10.08.2011 г.) устройство для определения параметров движения цели, содержащее передающую позицию, состоящую из передатчика и передающей антенны и находящуюся в удаленной от нее точке, приемную позицию, состоящую из приемной антенны, двух цепей, включающих в себя последовательно соединенные приемник, детектор и фильтр нижних частот, при этом выходы фильтров нижних частот первой и второй цепей соединены соответственно с первым и вторым входами блока измерения направления прихода интерференционного сигнала, выход которого соединен с первым входом блока вычисления траекторных параметров, выход которого является выходом устройства, а также первого блока измерения доплеровской частоты, вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот первой цепи, а первый выход приемной антенны соединен с входом приемника первой цепи, передающая позиция содержит последовательно соединенные второй передатчик и блок суммирования, второй вход которого соединен с выходом первого передатчика, а выход соединен с входом передающей антенны, приемная позиция дополнительно содержит блок разделения, вход которого соединен со вторым выходом приемной антенны, а его первый выход соединен с входом приемника второй цепи, третью цепь, состоящую из последовательно соединенных приемника, детектора и фильтра нижних частот, причем вход приемника третьей цепи соединен со вторым выходом блока разделения, последовательно соединенные измеритель разности фаз, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами фильтров нижних частот второй и третьей цепей, и блок оценки суммарной дальности, выход которого соединен со вторым входом блока вычисления траекторных параметров, последовательно соединенные второй блок измерения доплеровской частоты, вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот третьей цепи, и блок оценки скорости изменения направления прихода интерференционного сигнала, второй вход которого соединен с выходом блока измерения направления прихода интерференционного сигнала, третий вход соединен с выходом первого блока измерения доплеровской частоты, а выход подключен к третьему входу блока вычисления траекторных параметров, к четвертому входу которого подключен выход блока масштабирования, вход которого соединен с выходом первого блока измерения доплеровской частоты.It is also known (6. see patent for utility model of the Russian Federation No. 107370, M. class G01S 13/06, publ. 08/10/2011) a device for determining the parameters of the target’s movement, containing a transmitting position consisting of a transmitter and a transmitting antenna and located at a point remote from it, the receiving position, consisting of a receiving antenna, two circuits, including a receiver, detector and a low-pass filter connected in series, while the outputs of the low-pass filters of the first and second circuits are connected respectively to the first and second inputs of the measurement unit directions I receive an interference signal whose output is connected to the first input of the trajectory parameter calculation unit, the output of which is the output of the device, as well as the first Doppler frequency measurement unit, the input of which is connected to the low-pass filter output of the first circuit, and the first output of the receiving antenna is connected to the receiver input the first circuit, the transmitting position contains a second transmitter and a summing unit connected in series, the second input of which is connected to the output of the first transmitter, and the output is connected to the input transmitting antenna, the receiving position further comprises a separation unit, the input of which is connected to the second output of the receiving antenna, and its first output is connected to the input of the receiver of the second circuit, a third circuit consisting of a receiver, detector and low-pass filter connected in series, the input of the receiver of the third circuit connected to the second output of the separation unit, a phase difference meter connected in series, the first and second inputs of which are connected respectively to the outputs of the low-pass filters of the second and third circuit drink, and the total range estimation unit, the output of which is connected to the second input of the trajectory parameter calculation unit, the second Doppler frequency measurement unit, the input of which is connected to the output of the low-pass filter of the third circuit, and the unit for estimating the rate of change of the arrival direction of the interference signal, the second input which is connected to the output of the unit for measuring the direction of arrival of the interference signal, the third input is connected to the output of the first unit for measuring the Doppler frequency, and the output is sub It is connected to the third input of the block for calculating the trajectory parameters, the fourth input of which is connected to the output of the scaling unit, the input of which is connected to the output of the first block for measuring the Doppler frequency.

Данное устройство имеет ограничения по получению высокой точности измерения как доплеровской частоты, так и углового положения цели вследствие невозможности сужения полосы пропускания фильтра нижних частот (определяется диапазоном доплеровских частот) и невозможности реализации процедуры когерентного накопления.This device has limitations on obtaining high accuracy of measuring both the Doppler frequency and the angular position of the target due to the impossibility of narrowing the passband of the low-pass filter (determined by the range of Doppler frequencies) and the inability to implement the coherent accumulation procedure.

Известно также устройство (7. см. патент на полезную модель РФ №109869, М. кл. G01S 3/46, опубл. 27.10.2011 г.) для определения параметров движения цели, содержащее передающую позицию, состоящую из последовательно соединенных передатчика и антенны, и в удаленной от нее точке приемную позицию, которая состоит из антенны приемной позиции, имеющей N выходов, каждый из которых, кроме центрального, соединен с одним из входов соответствующего суммирующего устройства, выход которого соединен с соответствующим приемником, а центральный выход антенны соединен с блоком деления опорного напряжения, один из выходов которого соединен непосредственно с входом приемника центрального парциального канала, а остальные N-1 выходов соединены со вторыми входами суммирующих устройств соответствующих парциальных каналов, блока определения азимутального положения диаграммы направленности антенны передающей позиции, вход которого подключен ко второму выходу приемника центрального парциального канала, а выход подключен ко второму входу блока вычисления траекторных параметров, при этом передатчик передающей позиции содержит последовательно соединенные блок синхронизации, синтезатор частоты, усилитель мощности и блок управления лучом, второй вход которого соединен со вторым выходом блока синхронизации, а выход соединен с входом передающей антенны, при этом выходы приемника каждого из парциальных каналов раздельно соединены с соответствующими входами блока измерения направления прихода интерференционного сигнала, выход которого соединен с первым входом блока вычисления траекторных параметров, выход которого является выходом всего устройства.A device is also known (7. see the patent for a utility model of the Russian Federation No. 109869, M. class G01S 3/46, publ. 10/27/2011) for determining the motion parameters of the target, containing a transmitting position, consisting of a series-connected transmitter and antenna , and at a point remote from it, the receiving position, which consists of the antenna of the receiving position, having N outputs, each of which, except for the central one, is connected to one of the inputs of the corresponding summing device, the output of which is connected to the corresponding receiver, and the central output of the antenna is connected to b a reference voltage dividing locomotive, one of the outputs of which is connected directly to the input of the receiver of the central partial channel, and the remaining N-1 outputs are connected to the second inputs of the summing devices of the corresponding partial channels, the azimuthal position determination unit of the antenna pattern of the transmitting position, the input of which is connected to the second output the receiver of the central partial channel, and the output is connected to the second input of the block for calculating the trajectory parameters, while the transmitter is transmitting its position contains in series a synchronization unit, a frequency synthesizer, a power amplifier and a beam control unit, the second input of which is connected to the second output of the synchronization unit, and the output is connected to the input of the transmitting antenna, while the outputs of the receiver of each of the partial channels are separately connected to the corresponding inputs of the unit measuring the direction of arrival of the interference signal, the output of which is connected to the first input of the block for calculating the trajectory parameters, the output of which is the output of the whole triplets.

Данное устройство также не позволяет полностью использовать возможности системы в части получения потенциальной точности измерения координат цели вследствие отсутствия процедуры когерентного накопления.This device also does not allow full use of the capabilities of the system in terms of obtaining the potential accuracy of measuring the coordinates of the target due to the lack of a coherent accumulation procedure.

Известно устройство (8. см. патент на изобретение РФ №2154840, М. кл. G01S 13/06, опубл. 20.08.2000 г.) для определения параметров движения объекта, содержащее передающую позицию и в удаленной от нее точке приемную позицию, состоящую из антенны, соединенной с приемным устройством, выход которого соединен со входами блока измерения доплеровской частоты и входами блока измерения направления прихода интерференционного сигнала, блока экстраполяции измеряемых параметров, один вход которого соединен с выходом блока измерения доплеровской частоты, второй вход - с выходом блока измерения направления прихода интерференционного сигнала, а выход соединен со входом блока вычисления момента времени пересечения целью линии базы, блока определения поверхности положения, соединенного одним своим входом с выходом блока вычисления момента времени пересечения целью линии базы, вторым - с выходом блока экстраполяции измеряемых параметров, а выходом - с одним из входов блока вычисления траекторных параметров, другой вход которого соединен с выходом блока измерения направления прихода интерференционного сигнала, блока определения статистических характеристик ошибок измерения доплеровской частоты и направления прихода интерференционного сигнала и блок конечного вычисления траекторных параметров, причем один вход блока определения статистических характеристик ошибок измерения доплеровской частоты и направления прихода интерференционного сигнала соединен с выходом блока измерения направления прихода интерференционного сигнала, второй вход - с выходом блока измерения доплеровской частоты, а выход соединен с одним из четырех входов блока конечного вычисления траекторных параметров, другие три входа которого раздельно соединены с выходами блока измерения направления прихода интерференционного сигнала, блока измерения доплеровской частоты и блока вычисления траекторных параметров, при этом выходом всего устройства является выход блока конечного вычисления траекторных параметров.A device is known (8. see the patent for the invention of the Russian Federation No. 2154840, M. class G01S 13/06, publ. 08/20/2000) for determining the parameters of the movement of an object containing a transmitting position and at a remote point receiving position, consisting from an antenna connected to a receiving device, the output of which is connected to the inputs of the unit for measuring the Doppler frequency and inputs of the unit for measuring the direction of arrival of the interference signal, the extrapolation unit of the measured parameters, one input of which is connected to the output of the unit for measuring the Doppler frequency, the second input d - with the output of the unit for measuring the direction of arrival of the interference signal, and the output is connected to the input of the unit for calculating the instant of crossing the target of the base line, the unit for determining the position surface connected with one input to the output of the unit for calculating the instant of crossing the target of the base line, and the second with the output of the block extrapolation of the measured parameters, and the output with one of the inputs of the block for calculating the path parameters, the other input of which is connected to the output of the block for measuring the direction of arrival of interference about the signal, the unit for determining the statistical characteristics of errors in measuring the Doppler frequency and the direction of arrival of the interference signal and the unit for the final calculation of the trajectory parameters, and one input of the unit for determining the statistical characteristics of errors in measuring the Doppler frequency and the direction of arrival of the interference signal is connected to the output of the unit for measuring the direction of arrival of the interference signal, the second the input is with the output of the Doppler frequency measuring unit, and the output is connected to one of four inputs of the block for the final calculation of the trajectory parameters, the other three inputs of which are separately connected to the outputs of the block for measuring the direction of arrival of the interference signal, the block for measuring the Doppler frequency and the block for calculating the path parameters, while the output of the entire device is the output of the block for the final calculation of the path parameters.

Данное устройство выбрано в качестве прототипа.This device is selected as a prototype.

В прототипе не полно используются возможности системы в части получения потенциальной точности измерения координат цели, что обусловлено отсутствием возможности организации процедуры когерентного накопления отраженного целью сигнала в течение всего времени наблюдения.The prototype does not fully utilize the capabilities of the system in terms of obtaining the potential accuracy of measuring the coordinates of the target, which is due to the lack of the possibility of organizing the procedure for coherent accumulation of the reflected signal by the target during the entire observation time.

Достигаемым техническим результатом изобретения является повышение точности оценки координат цели за счет реализации процедуры когерентного накопления.Achievable technical result of the invention is to increase the accuracy of estimating the coordinates of the target due to the implementation of the coherent accumulation procedure.

Для достижения вышеуказанного результата устройство для определения параметров движения объекта, содержащее передающую позицию и в удаленной от нее точке приемную позицию, состоящую из антенны, соединенной со входом двухканального приемного устройства, выходы которого подключены к соответствующим входам измерителя направления прихода интерференционного сигнала, последовательно соединенных измерителя доплеровской частоты, блока экстраполяции измеряемых параметров, блока вычисления момента времени пересечения целью линии базы, блока определения поверхности положения и блока вычисления траекторных параметров, а также блока определения статистических характеристик ошибок измерения доплеровской частоты и направления прихода интерференционного сигнала, выходом связанного со входом блока конечного вычисления траекторных параметров, выход которого является выходом приемной позиции, при этом выход измерителя направления прихода интерференционного сигнала соединен со вторыми входами блока экстраполяции измеряемых параметров, блока вычисления траекторных параметров, блока конечного вычисления траекторных параметров, выход блока экстраполяции измеряемых параметров соединен со вторым входом блока определения поверхности положения, второй выход блока вычисления траекторных параметров соединен с третьим входом блока конечного вычисления траекторных параметров, выход которого является выходом всего устройства, отличается тем, что передающая позиция содержит передающие антенны горизонтальной и вертикальной поляризации, входом соединенные с выходом передающего устройства, в приемной позиции антенна состоит из приемных антенн горизонтальной и вертикальной поляризации, приемное устройство содержит помимо первого и второго приемных трактов основных каналов приемный тракт дополнительного канала, блок формирования фазированных опорных напряжений (БФФОН), первый и второй фазовые детекторы, измеритель разности фаз, первый и второй интеграторы, выходы которых являются выходами приемного устройства приемной позиции, и фазовращатель, при этом выход приемной антенны горизонтальной поляризации связан со входом приемного тракта дополнительного капала, выход приемной антенны вертикальной поляризации соединен со входами первого и второго приемных трактов основных каналов, выходы которых подключены ко входам первого и второго фазовых детекторов соответственно, и к первому и второму входам БФФОН соответственно, первый выход которого подключен ко второму входу первого фазового детектора, выход второго приемного тракта основного канала соединен также с первым входом измерителя разности фаз, ко второму входу которого подключен выход фазовращателя, вход которого соединен со вторым входом второго фазового детектора и вторым выходом БФФОН, третий вход которого соединен с выходом приемного тракта дополнительного канала, выходы первого и второго фазовых детекторов подключены соответственно ко входам первого и второго интеграторов, выходы которых являются выходами приемного устройства приемной позиции, выход измерителя направления прихода интерференционного сигнала дополнительно соединен с третьим входом блока определения поверхности положения, а второй выход измерителя доплеровской частоты подключен к четвертому входу блока конечного вычисления траекторных параметров.To achieve the above result, a device for determining the parameters of the object’s movement, comprising a transmitting position and at a point remote from it, a receiving position consisting of an antenna connected to the input of a two-channel receiving device, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the interference signal arrival direction meter, connected to the Doppler meter frequency, extrapolation unit of the measured parameters, unit for calculating the instant of time when the target intersects the base line, bl an eye for determining the position surface and the block for calculating the trajectory parameters, as well as the block for determining the statistical characteristics of errors in measuring the Doppler frequency and the direction of arrival of the interference signal, the output associated with the input of the block for the final calculation of the trajectory parameters, the output of which is the output of the receiving position, while the output of the measuring instrument of the direction of arrival of the interference the signal is connected to the second inputs of the extrapolation unit of the measured parameters, the trajectory pair calculation unit meters, the block for the final calculation of the trajectory parameters, the output of the block for the extrapolation of the measured parameters is connected to the second input of the block for determining the position surface, the second output of the block for calculating the path parameters is connected to the third input of the block for the final calculation of the path parameters, the output of which is the output of the entire device, characterized in that the position contains transmitting antennas of horizontal and vertical polarization, connected in input to the output of the transmitting device, in the receiving position the antenna consists of receiving antennas of horizontal and vertical polarization, the receiving device contains, in addition to the first and second receiving paths of the main channels, an additional channel receiving path, a phased reference voltage generation unit (BFF), the first and second phase detectors, a phase difference meter, the first and second integrators, the outputs of which are the outputs of the receiving device of the receiving position, and a phase shifter, while the output of the receiving antenna of horizontal polarization is connected to the input of the receiving path d additional drip, the output of the receiving antenna of vertical polarization is connected to the inputs of the first and second receiving paths of the main channels, the outputs of which are connected to the inputs of the first and second phase detectors, respectively, and to the first and second inputs of the BFFON, respectively, the first output of which is connected to the second input of the first phase detector , the output of the second receiving path of the main channel is also connected to the first input of the phase difference meter, to the second input of which the output of the phase shifter is connected, the input of which is it is single with the second input of the second phase detector and the second output of the BFFON, the third input of which is connected to the output path of the additional channel, the outputs of the first and second phase detectors are connected respectively to the inputs of the first and second integrators, the outputs of which are the outputs of the receiver of the receiving position, the output of the direction meter the arrival of the interference signal is additionally connected to the third input of the position surface determining unit, and the second output of the Doppler frequency meter Keys to the fourth input of the final calculation of the trajectory of the parameter block.

При этом блок формирования фазированных опорных напряжений (БФФОН) состоит из параллельно соединенных первого и второго фазоизмерителей, первые входы которых являются входами для подключения выходов первого и второго приемных трактов основных каналов соответственно, первого и второго ключей, первого и второго запоминающих устройств, первого и второго управляемых фазовращателей, мультивибратора, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго ключей и первого и второго запоминающих устройств, вторые входы первого и второго фазоизмерителей и первого и второго управляемых фазовращателей являются входами для подключения выхода приемного тракта дополнительного канала, а выходы первого и второго управляемых фазовращателей являются первым и вторым выходами БФФОН соответственно.In this case, the phased reference voltage generating unit (BFFON) consists of parallel connected first and second phase meters, the first inputs of which are inputs for connecting the outputs of the first and second receiving paths of the main channels, respectively, the first and second keys, the first and second memory devices, the first and second controlled phase shifters, a multivibrator, the output of which is connected to the second inputs of the first and second keys and the first and second storage devices, the second inputs of the first and second The first phase meters and the first and second controlled phase shifters are inputs for connecting the output path of the additional channel, and the outputs of the first and second controlled phase shifters are the first and second outputs of the BFFON, respectively.

Достижение технического результата обеспечивается указанными отличиями путем периодического изменения фазы опорного сигнала таким образом, чтобы обеспечивалась синфазность (когерентность) опорного сигнала и сигнала от цели в течение всего времени наблюдения за целью. Вследствие этого амплитудное детектирование сигнала (осуществляемое в прототипе) оказалось возможным заменить на синхронное детектирование, осуществляемое в фазовых детекторах 6.1 и 6.2, обеспечивающих работу измерителя направления прихода сигнала 9, и в измерителе разности фаз 6.3, обеспечивающего работу измерителя доплеровской частоты 10. Синхронный детектор обладает высокой частотной избирательностью.The achievement of the technical result is ensured by the indicated differences by periodically changing the phase of the reference signal so as to ensure that the reference signal and the signal from the target are in phase (coherence) during the entire time the target is monitored. As a result, the amplitude detection of the signal (carried out in the prototype) turned out to be possible to replace with synchronous detection, which is carried out in phase detectors 6.1 and 6.2, which ensure the operation of the meter for the direction of arrival of signal 9, and in the meter for phase difference 6.3, which ensures the operation of the Doppler frequency meter 10. The synchronous detector has high frequency selectivity.

Выделение сигнала из шума происходит за счет высокой частотной избирательности синхронного детектора и последующего интегрирования сигнала в интеграторах 7.1 и 7.2. [9. Степанов А.В. Синхронный детектор. Описание задачи. МГУ им. М.В. Ломоносова, Физический факультет. Практикум кафедры физики колебаний. Электронный ресурс .msu.ru/mediawiki/upload/c/cc/Sync_detector.doc режим доступа свободный с экрана]The signal is extracted from noise due to the high frequency selectivity of the synchronous detector and the subsequent integration of the signal in integrators 7.1 and 7.2. [9. Stepanov A.V. Synchronous detector. Description of the task. Moscow State University M.V. Lomonosov, Faculty of Physics. Workshop of the Department of Physics of Oscillations. Electronic resource .msu.ru / mediawiki / upload / c / cc / Sync_detector.doc access mode free from the screen]

На чертежах, прилагаемых к описанию, приведены:In the drawings attached to the description, are given:

на фиг.1 - структурная схема прототипа;figure 1 is a structural diagram of a prototype;

на фиг.2 - структурная схема предлагаемого устройства;figure 2 is a structural diagram of the proposed device;

на фиг.3 - схема блока формирования фазированных опорных напряжений (БФФОН);figure 3 is a block diagram of the formation of phased reference voltages (BFF);

на фиг.4 приведена геометрия задачи бистатической локации;figure 4 shows the geometry of the problem of bistatic location;

на фиг.5 приведены результаты моделирования отношения среднеквадратических ошибок (СКО) определения дальности относительно приемной позиции для прототипа и заявляемого устройства.figure 5 shows the results of modeling the ratio of standard errors (RMS) of determining the range relative to the receiving position for the prototype and the claimed device.

Устройство определения параметров движения целей содержит (фиг.2):A device for determining the parameters of the movement of targets contains (figure 2):

1 - передающее устройство (ПРД);1 - transmitting device (PRD);

2.1 - передающая антенна вертикальной поляризации;2.1 - transmitting antenna vertical polarization;

2.2 - передающая антенна горизонтальной поляризации;2.2 - transmitting antenna of horizontal polarization;

3.1 - приемная антенна вертикальной поляризации;3.1 - receiving antenna of vertical polarization;

3.2 - приемная антенна горизонтальной поляризации;3.2 - receiving antenna of horizontal polarization;

4.1. - первый приемный тракт основного канала (ПР 4.1);4.1. - the first receiving path of the main channel (PR 4.1);

4.2. - второй приемный тракт основного канала (ПР 4.2);4.2. - the second receiving path of the main channel (PR 4.2);

4.3. - приемный тракт дополнительного канала (ПР 4.3);4.3. - receiving path of the additional channel (PR 4.3);

5 - блок формирования фазированных опорных напряжений (БФФОН);5 - a block for the formation of phased reference voltages (BFF);

6.1 - первый фазовый детектор (ФД 6.1);6.1 - the first phase detector (PD 6.1);

6.2 - второй фазовый детектор (ФД 6.2);6.2 - second phase detector (PD 6.2);

6.3 - измеритель разности фаз (ИФ 6.3);6.3 - phase difference meter (IF 6.3);

7.1 - первый интегратор;7.1 - the first integrator;

7.2. - второй интегратор;7.2. - second integrator;

8 - фазовращатель;8 - phase shifter;

9 - измеритель направления прихода интерференционного сигнала (ИНП);9 - a measure of the direction of arrival of the interference signal (SIP);

10 - измеритель доплеровской частоты (ИЗМ);10 - Doppler frequency meter (ISM);

11 - блок экстраполяции измеряемых параметров (зависимостей частоты Доплера и угловой координаты цели от времени);11 - block extrapolation of the measured parameters (the dependence of the Doppler frequency and the angular coordinate of the target on time);

12 - блок вычисления момента времени пересечения целью линии базы;12 is a unit for calculating the time point when the target intersects the base line

13 - блок определения поверхности положения;13 - block determining the position surface;

14 - блок вычисления траекторных параметров;14 - block calculating the path parameters;

15 - блок определения статистических характеристик ошибок измерения доплеровской частоты и направления прихода интерференционного сигнала;15 is a block for determining the statistical characteristics of measurement errors of the Doppler frequency and the direction of arrival of the interference signal;

16 - блок конечного вычисления траекторных параметров.16 - block final calculation of trajectory parameters.

При этом антенны вертикальной 2.1 и горизонтальной 2.2 поляризации передающей позиции входом соединены с выходом передающего устройства 1, при этом выход приемной антенны 3.2 горизонтальной поляризации связан со входом приемного тракта 4.3 дополнительного канала, выход приемной антенны 3.1 вертикальной поляризации соединен со входами первого 4.1 и второго 4.2 приемных трактов основных каналов, при этом выход приемной антенны 3.2 горизонтальной поляризации связан со входом приемного тракта 4.3 дополнительного канала, выход приемной антенны 3.1 вертикальной поляризации соединен со входами первого 4.1 и второго 4.2 приемных трактов основных каналов, выходы которых подключены ко входам первого 6.1 и второго 6.2 фазовых детекторов соответственно, и к первому и второму входам БФФОН 5 соответственно, первый выход которого подключен ко второму входу первого разового детектора 6.1, выход второго приемного тракта 4.2 основного канала соединен также с первым входом измерителя 6.3 разности фаз, ко второму входу которого подключен выход фазовращателя 8, вход которого соединен со вторым входом второго фазового детектора 6.2 и вторым выходом БФФОН 5, третий вход которого соединен с выходом приемного тракта 4.3 дополнительного канала, выходы первого и второго фазовых детекторов 6.1 и 6,2 подключены соответственно ко входам первого 7.1 и второго 7.2 интеграторов, выходы которых являются выходами приемного устройства приемной позиции, подключенными к соответствующим входам измерителя 9 направления прихода интерференционного сигнала, выход которого соединен с третьим входом блока 13 определения поверхности положения, со вторыми входами блока 11 экстраполяции измеряемых параметров, блока 14 вычисления траекторных параметров и блока 16 конечного вычисления траекторных параметров, выход измерителя 6.3 разности фаз соединен со входом измерителя 10 доплеровской частоты, первый выход которого подключен к первому входу блока 11 экстраполяции измеряемых параметров, а второй выход - ко второму входу блока 15 определения статистических характеристик ошибок измерения доплеровской частоты и направления прихода интерференционного сигнала и четвертому входу блока 16 конечного вычисления траекторных параметров, выход блока 11 экстраполяции измеряемых параметров соединен со входом блока 12 вычисления момента времени пересечения целью линии базы и вторым входом блока 13 определения поверхности положения, первый вход которого соединен с выходом блока 12 вычисления момента времени пересечения целью линии базы, выход блока 13 определения поверхности положения подключен к первому входу блока 14 вычисления траекторных параметров, первый выход которого соединен с первым входом блока 15 определения статистических характеристик ошибок измерения доплеровской частоты и направления прихода интерференционного сигнала, выход которого соединен с первым входом блока 16 конечного вычисления траекторных параметров, а второй выход блока 14 вычисления траекторных параметров подключен к третьему входу блока 16 конечного вычисления траекторных параметров, выход которого является выходом всего устройства.Moreover, the antennas of vertical 2.1 and horizontal 2.2 polarization of the transmitting position are connected by an input to the output of the transmitting device 1, while the output of the receiving antenna 3.2 of horizontal polarization is connected to the input of the receiving path 4.3 of the additional channel, the output of the receiving antenna 3.1 of vertical polarization is connected to the inputs of the first 4.1 and 4.2 receiving paths of the main channels, while the output of the receiving antenna 3.2 of horizontal polarization is connected with the input of the receiving path 4.3 of the additional channel, the output of the receiving antenna is 3.1 vert of polar polarization is connected to the inputs of the first 4.1 and second 4.2 receiving paths of the main channels, the outputs of which are connected to the inputs of the first 6.1 and second 6.2 phase detectors, respectively, and to the first and second inputs of the BFFON 5, respectively, the first output of which is connected to the second input of the first single detector 6.1 , the output of the second receiving path 4.2 of the main channel is also connected to the first input of the phase difference meter 6.3, the second input of which is connected to the output of the phase shifter 8, the input of which is connected to the second input of the second phase a detector 6.2 and a second output of BFFON 5, the third input of which is connected to the output of the receiving path 4.3 of the additional channel, the outputs of the first and second phase detectors 6.1 and 6.2 are connected respectively to the inputs of the first 7.1 and second 7.2 integrators, the outputs of which are the outputs of the receiving device positions connected to the corresponding inputs of the measuring instrument 9 of the direction of arrival of the interference signal, the output of which is connected to the third input of the position surface determining unit 13, with the second inputs of the ext interpolation of the measured parameters, the trajectory parameter calculation unit 14 and the trajectory parameter final calculation unit 16, the output of the phase difference meter 6.3 is connected to the input of the Doppler frequency meter 10, the first output of which is connected to the first input of the measured parameters extrapolation unit 11, and the second output to the second input unit 15 for determining the statistical characteristics of errors in measuring the Doppler frequency and the direction of arrival of the interference signal and the fourth input of block 16 of the final calculation trajectory of the parameters, the output of the measured parameter extrapolation unit 11 is connected to the input of the unit 12 for calculating the time moment of crossing the target line base and the second input of the position surface determining unit 13, the first input of which is connected to the output of the unit 12 for calculating the time moment for the target crossing the base line, the output of the determination unit 13 the position surface is connected to the first input of the trajectory parameter calculation unit 14, the first output of which is connected to the first input of the measurement error statistical characteristics determination unit 15 the determination of the Doppler frequency and the direction of arrival of the interference signal, the output of which is connected to the first input of the trajectory parameter calculation final block 16, and the second output of the trajectory parameter calculation block 14 is connected to the third input of the trajectory parameter final calculation block 16, the output of which is the output of the entire device.

Блок формирования фазированных опорных напряжений (БФФОН) содержит согласно фиг.3:The unit for the formation of phased reference voltages (BFF) contains according to figure 3:

17.1 - первый фазоизмеритель;17.1 - the first phase meter;

17.2 - второй фазоизмеритель;17.2 - second phase meter;

18.1 - первый ключ;18.1 - the first key;

18.2 - второй ключ;18.2 - the second key;

19.1 - первое запоминающее устройство;19.1 - the first storage device;

19.2 - второе запоминающее устройство;19.2 - second storage device;

20.1 - первый управляемый фазовращатель;20.1 - the first controlled phase shifter;

20.2 - второй управляемый фазовращатель;20.2 - the second controlled phase shifter;

21 - мультивибратор.21 - multivibrator.

При этом первый 17.1 и второй 17.2 фазоизмерители параллельно соединены и их первые входы являются входами для подключения выходов первого 4.1 и второго 4.2 приемных трактов основных каналов соответственно, выход мультивибратора 21, соединен со вторыми входами первого 18.1 и второго 18.2 ключей и первого 19.1 и второго 19.2 запоминающих устройств, вторые входы первого 17.1 и второго 17.2 фазоизмерителей и первого 20.1 и второго 20.2 управляемых фазовращателей являются входами для подключения выхода приемного тракта 4.3 дополнительного канала, а выходы первого 20.1 и второго 20.2 управляемых фазовращателей являются первым и вторым выходами БФФОН 5 соответственно. Рассмотрим работу устройства в соответствии с фиг.2. Передающее устройство (ПРД) 1 генерирует монохроматическое колебание вида:The first 17.1 and second 17.2 phase meters are connected in parallel and their first inputs are inputs for connecting the outputs of the first 4.1 and second 4.2 receiving paths of the main channels, respectively, the output of the multivibrator 21 is connected to the second inputs of the first 18.1 and second 18.2 keys and the first 19.1 and second 19.2 storage devices, the second inputs of the first 17.1 and second 17.2 phase meters and the first 20.1 and second 20.2 controlled phase shifters are inputs for connecting the output of the receiving path 4.3 of the additional channel, and the outputs of the first 20 .1 and second 20.2 controlled phase shifters are the first and second outputs of the BFFON 5, respectively. Consider the operation of the device in accordance with figure 2. The transmitting device (PRD) 1 generates a monochromatic oscillation of the form:

U 0 ( t ) = A П cos ( ω 0 t + ϕ 0 ) , ( 1 )

Figure 00000001
U 0 ( t ) = A P cos ( ω 0 t + ϕ 0 ) , ( one )
Figure 00000001

где:Where:

АП - амплитуда зондирующего сигнала;And P is the amplitude of the probe signal;

ω0=2πf0 - несущая частота;ω 0 = 2πf 0 is the carrier frequency;

φ0 - начальная фаза колебания.φ 0 - the initial phase of the oscillation.

Посредством передающей антенны вертикальной поляризации (АНТ) 2.1 данный сигнал канализируется от передающего устройства (ПРД) 1 в пространство.By means of a vertical polarization transmitting antenna (ANT) 2.1, this signal is channelized from a transmitting device (transmitting device) 1 into space.

Этот же сигнал посредством передающей антенны горизонтальной поляризации (АНТ) 2.2 излучается в направлении линии базы.The same signal is transmitted through the horizontal polarization transmitting antenna (ANT) 2.2 in the direction of the base line.

Принятый приемной антенной вертикальной поляризации (АНТ 3.1) нереотраженный целью сигнал с выхода первого приемного и второго приемного тракта основного канала (ПР 4.1) и (ПР 4.2) приемников представим как:;The received signal from the vertical polarization receiving antenna (ANT 3.1), which is not reflected by the target, from the output of the first receiving and second receiving paths of the main channel (PR 4.1) and (PR 4.2) receivers is represented as :;

U C 1 = A C 1 cos ( ψ 1 ( t ) ) , ( 2 )

Figure 00000002
U C one = A C one cos ( ψ one ( t ) ) , ( 2 )
Figure 00000002

U C 2 = A C 2 cos ( ψ 2 ( t ) ) , ( 3 )

Figure 00000003
U C 2 = A C 2 cos ( ψ 2 ( t ) ) , ( 3 )
Figure 00000003

где:Where:

ψ 1 ( t ) = 2 π f 0 t f 0 R Σ c t 2 π f 0 R Σ 0 c + ϕ 0 + ϕ о т р , ( 4 )

Figure 00000004
ψ one ( t ) = 2 π f 0 t - f 0 R Σ c t - 2 π f 0 R Σ 0 c + ϕ 0 + ϕ about t R , ( four )
Figure 00000004

ψ 2 ( t ) = 2 π f 0 t f 0 R Σ c t 2 π f 0 R Σ 0 c + ϕ 0 + Δ ϕ + ϕ о т р , ( 5 )

Figure 00000005
ψ 2 ( t ) = 2 π f 0 t - f 0 R Σ c t - 2 π f 0 R Σ 0 c + ϕ 0 + Δ ϕ + ϕ about t R , ( 5 )
Figure 00000005

RΣ0 - суммарная дальность, передающая позиция - цель - приемная позиция на момент начала измерения (см. фиг.4);R Σ0 - total range, transmitting position - target - receiving position at the time of the start of measurement (see figure 4);

RΣ - скорость изменения суммарной дальности;R Σ is the rate of change of the total range;

φотр - скачок фазы при отражении от цели;φ neg - phase jump upon reflection from the target;

Δφ - набег фазы, обусловленный разностью хода волн между облучателями приемной антенны.Δφ is the phase shift due to the difference in the wave path between the irradiators of the receiving antenna.

Опорный сигнал, принятый приемной антенной горизонтальной поляризации (АНТ 3.2), представим как:The reference signal received by the horizontal polarization receiving antenna (ANT 3.2) is represented as:

U О П = A 0 cos ( 2 π f 0 ( t L c ) + ϕ 0 ) ( 6 )

Figure 00000006
U ABOUT P = A 0 cos ( 2 π f 0 ( t - L c ) + ϕ 0 ) ( 6 )
Figure 00000006

где: L - база между РЛС.where: L is the base between the radar.

Отраженные сигналы с выходов приемных каналов 4.1-4.3. поступают на первый второй и третий входы блока 5 формирования фазированных опорных напряжений (БФФОН), который выполняет следующие операции:The reflected signals from the outputs of the receiving channels 4.1-4.3. arrive at the first second and third inputs of the block 5 of the formation of phased reference voltages (BFF), which performs the following operations:

1. измерение фазового сдвига Δψ1 между сигналами UC1(t) и UОП(t);1. measurement of the phase shift Δψ 1 between the signals U C1 (t) and U OP (t);

2. сдвиг по фазе опорного сигнала U О П ' ( t )

Figure 00000007
на величину Δψ1c1(ti) в моменты времени, ti=nT, где n=0, 1, … ∞, Т - период коррекции фазы опорного сигнала, в результате в моменты времени ti=nT сигналы UC1(t) и U О П ' ( t )
Figure 00000007
окажутся в фазе;2. phase shift of the reference signal U ABOUT P '' ( t )
Figure 00000007
by the value Δψ 1 = ψ c1 (t i ) at time instants, t i = nT, where n = 0, 1, ... ∞, T is the period of correction of the phase of the reference signal, as a result, at times t i = nT, signals U C1 (t) and U ABOUT P '' ( t )
Figure 00000007
will be in phase;

3. измерение фазового сдвига Δψ2 между сигналами UC2(t) и UОП(t);3. measurement of the phase shift Δψ 2 between the signals U C2 (t) and U OP (t);

4. сдвиг по фазе опорного сигнала U О П ' ' ( t )

Figure 00000008
на величину Δψ2с2(ti), при этом в моменты времени ti=nT сигналы UC2(t) и U О П ' ' ( t )
Figure 00000009
также окажутся в фазе. Таким образом, на первом и втором выходах БФФОН 5 формируются напряжения:4. phase shift of the reference signal U ABOUT P '' '' ( t )
Figure 00000008
by the value Δψ 2 = ψ c2 (t i ), while at the time t i = nT the signals U C2 (t) and U ABOUT P '' '' ( t )
Figure 00000009
will also be in phase. Thus, the voltages are formed at the first and second outputs of BFFON 5:

U О П ' ( t ) = A О П 1 cos ( ω 0 t + ψ c 1 ( t i ) ) , ( 7 )

Figure 00000010
U ABOUT P '' ( t ) = A ABOUT P one cos ( ω 0 t + ψ c one ( t i ) ) , ( 7 )
Figure 00000010

U О П ' ' ( t ) = A О П 2 cos ( ω 0 t + ψ c 2 ( t i ) ) , ( 8 )

Figure 00000011
U ABOUT P '' '' ( t ) = A ABOUT P 2 cos ( ω 0 t + ψ c 2 ( t i ) ) , ( 8 )
Figure 00000011

где: AОП1, AОП2 - амплитуды опорного напряжения, формируемые на первом и втором выходах БФФОН соответственно.where: A OP1 , A OP2 are the amplitudes of the reference voltage generated at the first and second outputs of the BFFON, respectively.

Опорные напряжения (7) и (8) подаются на вторые входы фазовых детекторов ФД 6.1 и ФД 6.2. соответственно. Поскольку фазирование осуществляется с периодом Т, меньшем времени корреляции полезного сигнала, то полезный сигнал на интервале Т можно считать гармоническим колебанием и постоянные составляющие напряжений на выходах ФД 6.1 и ФД 6.2 соответственно определим соотношениями:The reference voltages (7) and (8) are applied to the second inputs of the phase detectors PD 6.1 and PD 6.2. respectively. Since phasing is carried out with a period T shorter than the correlation time of the useful signal, the useful signal in the interval T can be considered harmonic oscillation and the constant components of the voltages at the outputs of FD 6.1 and FD 6.2 are respectively determined by the relations:

U ¯ Ф Д 1 = 1 T 0 T A C 1 cos ( ω C t + ψ C 1 ( t ) ) A О П 1 cos ( ω 0 t + ψ C 1 ( t i ) ) d t = = A C 1 A О П 1 2 T [ 0 T cos ( 2 π F R Σ t ) d t + 0 T cos ( 2 π ( f 0 + f C ) t + 2 ψ C 1 ( t i ) ) d t ] = = A C 1 A О П 1 2 T 0 T cos ( 2 π F R Σ t ) d t ,

Figure 00000012
U ¯ F D one = one T 0 T A C one cos ( ω C t + ψ C one ( t ) ) A ABOUT P one cos ( ω 0 t + ψ C one ( t i ) ) d t = = A C one A ABOUT P one 2 T [ 0 T cos ( 2 π F R Σ t ) d t + 0 T cos ( 2 π ( f 0 + f C ) t + 2 ψ C one ( t i ) ) d t ] = = A C one A ABOUT P one 2 T 0 T cos ( 2 π F R Σ t ) d t ,
Figure 00000012

U ¯ Ф Д 2 = 1 T 0 T A C 2 cos ( ω C t + ψ C 2 ( t ) ) A О П 2 cos ( ω 0 t + ψ C 2 ( t i ) ) d t = = A C 2 A О П 2 2 T [ 0 T cos ( 2 π F R Σ t ) d t + 0 T cos ( 2 π ( f C + f 0 ) t + 2 ψ C 2 ( t i ) ) d t ] = = A C 2 A О П 2 2 T 0 T cos ( 2 π F R Σ t ) d t ,

Figure 00000013
U ¯ F D 2 = one T 0 T A C 2 cos ( ω C t + ψ C 2 ( t ) ) A ABOUT P 2 cos ( ω 0 t + ψ C 2 ( t i ) ) d t = = A C 2 A ABOUT P 2 2 T [ 0 T cos ( 2 π F R Σ t ) d t + 0 T cos ( 2 π ( f C + f 0 ) t + 2 ψ C 2 ( t i ) ) d t ] = = A C 2 A ABOUT P 2 2 T 0 T cos ( 2 π F R Σ t ) d t ,
Figure 00000013

поскольку период коррекции фазы T много больше периода несущей частоты сигнала, то можно считать, чтоsince the phase correction period T is much larger than the period of the carrier frequency of the signal, we can assume that

A c 1 A o n 1 2 T 0 T cos ( 2 π ( f C + f 0 ) t + 2 ψ C 1 ( t i ) ) d t 0

Figure 00000014
A c one A o n one 2 T 0 T cos ( 2 π ( f C + f 0 ) t + 2 ψ C one ( t i ) ) d t 0
Figure 00000014

иand

A c 2 A o n 2 2 T 0 T cos ( 2 π ( f C + f 0 ) t + 2 ψ C 2 ( t i ) ) d t 0

Figure 00000015
. A c 2 A o n 2 2 T 0 T cos ( 2 π ( f C + f 0 ) t + 2 ψ C 2 ( t i ) ) d t 0
Figure 00000015
.

Оба эти соотношения определяют величины постоянных составляющих гармонических функций на интервале времени T. Поскольку T много больше, чем длительности периодов приведенных функций, то постоянные составляющие их приблизительно равны нулю. Если T=K/fc+fo, т.е. усреднение производится по К целым периодам, то постоянная составляющая точно равна нулю.Both of these relations determine the values of the constant components of harmonic functions on the time interval T. Since T is much larger than the durations of the periods of the reduced functions, their constant components are approximately equal to zero. If T = K / fc + fo, i.e. averaging is performed over K whole periods, then the constant component is exactly equal to zero.

Учитывая равенство амплитуд опорных сигналов на обоих выходах блока 5, получим:Given the equality of the amplitudes of the reference signals at both outputs of block 5, we obtain:

U Ф Д 1 = A C 1 A О П 1 2 T sin ( 2 π F R Σ T ) 2 π F R Σ T = k A C 1 sin ( 2 π F R Σ T ) 2 π F R Σ T , ( 9 )

Figure 00000016
U F D one = A C one A ABOUT P one 2 T sin ( 2 π F R Σ T ) 2 π F R Σ T = k A C one sin ( 2 π F R Σ T ) 2 π F R Σ T , ( 9 )
Figure 00000016

U Ф Д 2 = A C 2 A О П 2 2 T sin ( 2 π F R Σ T ) 2 π F R Σ T = k A C 2 sin ( 2 π F R Σ T ) 2 π F R Σ T , ( 10 )

Figure 00000017
U F D 2 = A C 2 A ABOUT P 2 2 T sin ( 2 π F R Σ T ) 2 π F R Σ T = k A C 2 sin ( 2 π F R Σ T ) 2 π F R Σ T , ( 10 )
Figure 00000017

где: k = A o n 2

Figure 00000018
.Where: k = A o n 2
Figure 00000018
.

Поскольку функция типа sin ( x ) x

Figure 00000019
в районе малых аргументов меняется мало, то очевидно, что реальные доплеровские сдвиги частоты ухудшают эффективность когерентного накопления незначительно.Since the function is like sin ( x ) x
Figure 00000019
in the region of small arguments changes little, it is obvious that real Doppler frequency shifts worsen the efficiency of coherent accumulation slightly.

С выходом фазовых детекторов ФД 6.1 и ФД 6.2. напряжения (9) и (10) поступают на входы интеграторов ИНТ 7.1 и ИНТ 7.2, где и осуществляется накопление по ряду периодов фазирования T в течение всего времени обработки сигнала, при этом амплитудные соотношения Ac1 и Ac2 сохраняются, что позволяет в 1 измерителе 9 направления прихода интерференционного сигнала (ИНП) измерить азимут цели амплитудным методом. Но в отличие от прототипа отношение сигнал/шум на первом и втором входах ИНП 9 будет выше за счет процедуры когерентного накопления за ряд периодов фазирования Т, которое осуществляется в течение всего времени нахождения цели в пределах диаграммы направленности.With the release of phase detectors PD 6.1 and PD 6.2. voltages (9) and (10) are supplied to the inputs of the integrators INT 7.1 and INT 7.2, where they accumulate over a number of phasing periods T during the entire processing time of the signal, while the amplitude ratios A c1 and A c2 are stored, which allows 1 meter 9 directions of arrival of the interference signal (SIP) measure the target azimuth by the amplitude method. But unlike the prototype, the signal-to-noise ratio at the first and second inputs of the SIP 9 will be higher due to the coherent accumulation procedure for a number of phasing periods T, which is carried out during the entire time the target is within the radiation pattern.

Потенциальные точности определения угловой координаты и частоты Доплера подчинены зависимостям [1. см. Ширман Я.Д., Голиков В.Н., Бусыгин И.Н. и др. Под ред. Я.Д. Ширмана. Теоретические основы радиолокации, стр.290, формула 4. - М.: Сов. Радио, 1970, 560 с.], и [10. см. Тузов Г.И. Выделение и обработка доплеровской информации. М.: Советское радио, 1967 г., 255 с.]:The potential accuracy of determining the angular coordinate and Doppler frequency are subordinate to the dependencies [1. see Shirman Y.D., Golikov V.N., Busygin I.N. et al. Ed. POISON. Shirman. Theoretical Foundations of Radar, p. 290, formula 4. - M .: Sov. Radio, 1970, 560 pp.], And [10. see Aces G.I. Isolation and processing of Doppler information. M .: Soviet radio, 1967, 255 pp.]:

σ β = θ 0.5 β π q , σ F = 3 π q T K H ( 11 )

Figure 00000020
σ β = θ 0.5 β π q , σ F = 3 π q T K H ( eleven )
Figure 00000020

где θ0,5β - ширина ДНА антенны по уровню половинной мощности; TKH - время измерения (время когерентного накопления).where θ 0,5β is the bottom width of the antenna at half power level; T KH - measurement time (coherent accumulation time).

Точность измерения доплеровской частоты в данных системах важна, поскольку используется для измерения суммарной дальности способом, рассмотренным, например, в (8. см. патент на изобретение РФ №2154840, М. кл. G01S 13/06, опубл. 20.08.2000 г.).The accuracy of measuring the Doppler frequency in these systems is important because it is used to measure the total range by the method considered, for example, in (8. see patent for the invention of the Russian Federation No. 2154840, M. class G01S 13/06, published on 08/20/2000 )

В случае монохроматического зондирующего сигнала отношение сигнал/шум q по мощности на выходе когерентного накопителя (узкополосного фильтра - интегратора) равно [11. см. Охрименко А.Е. Основы радиолокации и радиоэлектронная борьба / А.Е. Охрименко. стр.234 формула (11.12). - М.: Воениздат, 1983. - 449 с.]:In the case of a monochromatic probe signal, the signal-to-noise ratio q in power at the output of a coherent storage device (narrow-band filter-integrator) is [11. see Okhrimenko A.E. Fundamentals of radar and electronic warfare / A.E. Ohrimenko. p.234 formula (11.12). - M.: Military Publishing, 1983. - 449 p.]:

q = σ c 2 N 0 Σ ( Δ f c + 1 T H ) , п р и Δ F Ф Δ f c + 1 T K H , ( 12 )

Figure 00000021
q = σ c 2 N 0 Σ ( Δ f c + one T H ) , P R and Δ F F Δ f c + one T K H , ( 12 )
Figure 00000021

где N - спектральная плотность мощности шумов; ΔFФ - полоса пропускания фильтра; ΔfC - ширина спектра сигнала; TH - время когерентного накопления; σ C 2

Figure 00000022
- средняя мощность отраженного сигнала.where N is the spectral density of the noise power; ΔF F - bandpass filter; Δf C is the signal spectrum width; T H - coherent accumulation time; σ C 2
Figure 00000022
- average power of the reflected signal.

Поскольку увеличивается время когерентного накопления, то увеличивается отношение сигнал/шум, а следовательно, улучшаются точности измерения и угловых координат и доплеровского сдвига частоты.As the coherent accumulation time increases, the signal-to-noise ratio increases, and consequently, the measurement accuracy of both angular coordinates and Doppler frequency shift improves.

Рассмотрим работу блоков 6.3. и 8. Блок 6.3 измерения разности фаз представляет собой фазовый детектор, аналогичный фазовым детекторам 6.1. и 6.2, но с ограничением амплитуды по первому входу. Следовательно, напряжение на выходе 6.3 будет зависеть только от фазовых соотношений входных сигналов. Блок 8 - фазовращатель на 0.5π, и следовательно, входное напряжение (вход 1) UC(t) блока 6.3 и опорный сигнал (вход 2) UОП(f) в момент коррекции фазы (при τ=0) становятся квадратурными. При этом выходное напряжение измерителя разности фаз 6.3 запишем в виде:Consider the work of blocks 6.3. and 8. Block 6.3 measuring the phase difference is a phase detector, similar to phase detectors 6.1. and 6.2, but with a limit on the amplitude of the first input. Therefore, the voltage at the output 6.3 will depend only on the phase relations of the input signals. Block 8 is a 0.5π phase shifter, and therefore, the input voltage (input 1) U C (t) of block 6.3 and the reference signal (input 2) U OP (f) at the moment of phase correction (at τ = 0) become quadrature. In this case, the output voltage of the phase difference meter 6.3 is written in the form:

U Ф Д ( t ) = U C ( t ) U О П ( t ) = A C cos ( ω C t + ϕ C ( t ) ) A 0 cos ( ω О П t + ϕ C ( t ) + 0.5 π ) = = 0.5 A 0 C A O ( sin ( ω C ω О П ) t + sin ( ω C + ω О П ) t + 2 ϕ C ( t ) + 0.5 π ) ( 13 )

Figure 00000023
U F D ( t ) = U C ( t ) U ABOUT P ( t ) = A C cos ( ω C t + ϕ C ( t ) ) A 0 cos ( ω ABOUT P t + ϕ C ( t ) + 0.5 π ) = = 0.5 A 0 C A O ( sin ( ω C - ω ABOUT P ) t + sin ( ω C + ω ABOUT P ) t + 2 ϕ C ( t ) + 0.5 π ) ( 13 )
Figure 00000023

Поскольку ФНЧ, входящий в состав измерителя разности фаз 6.3, должен выделять постоянную составляющую напряжения, то его выходное напряжение равно U Ф = 1 T 0 T U ( t ) d t

Figure 00000024
. Как было показано выше, интеграл от второго слагаемого в формуле (13) равен нулю, тогдаSince the low-pass filter, which is part of the phase difference meter 6.3, must emit a constant voltage component, its output voltage is U F = one T 0 T U ( t ) d t
Figure 00000024
. As shown above, the integral of the second term in formula (13) is zero, then

U = 1 2 T 0 T 0.5 A c 0 A O sin ( ω C ω О П ) t d t = A c 0 A O 4 T π F R cos ( 2 π F R t ) | 0 T = = A c 0 A O 4 T π F R ( 1 cos ( 2 π F R t ) ) = K 1 sin 2 π F R T π F R T

Figure 00000025
U = one 2 T 0 T 0.5 A c 0 A O sin ( ω C - ω ABOUT P ) t d t = - A c 0 A O four T π F R cos ( 2 π F R t ) | | | 0 T = = A c 0 A O four T π F R ( one - cos ( 2 π F R t ) ) = K one sin 2 π F R T π F R T
Figure 00000025

причем K 1 = A c 0 4 A 0

Figure 00000026
, где Ас - амплитуда сигнала после ограничения. moreover K one = A c 0 four A 0
Figure 00000026
where And with - the amplitude of the signal after the limitation.

Напряжение с выхода блока 6.3, пропорциональное доплеровской частоте, поступает в измеритель 10 доплеровской частоты и далее поступает на вход блока 11 определения поверхности положения (ОПП), а затем на вход блока 12 вычисления траекторных параметров (ВТП).The voltage from the output of block 6.3, proportional to the Doppler frequency, is supplied to the Doppler frequency meter 10 and then goes to the input of the position surface determining unit (OPP) 11, and then to the input of the trajectory parameter calculation (VTC) block 12.

Рассмотрим работу блока 5 формирования фазированных опорных напряжений (БФФОН).Consider the operation of the block 5 of the formation of phased reference voltages (BFF).

Быстродействующие фазоизмерители (ФИ) 17.1 и 17.2 в течение каждого периода сигнала измеряют разности фаз между опорным сигналом, приходящим с блока 4.3, и сигналами с выхода блоков 4.1 и 4.2.High-speed phase meters (FI) 17.1 and 17.2 during each signal period measure the phase difference between the reference signal coming from block 4.3 and the signals from the output of blocks 4.1 and 4.2.

В момент времени ti измеренные разности фаз ψC1(ti) и ψC2(ti) через электронные ключи 18.1 и 18.2 поступают на входы запоминающих устройств (ЗУ) 19.1 и 19. 2, где значения фазы запоминаются на период Т до прихода следующего управляющего импульса.At time t i, the measured phase differences ψ C1 (t i ) and ψ C2 (t i ) are transmitted through electronic keys 18.1 and 18.2 to the inputs of memory devices 19.1 and 19. 2, where the phase values are stored for the period T before arrival next control pulse.

Сигналы с выходов ЗУ 19.1 и 19.2 поступают на управляемые фазовращатели (УФВ) 20.1 и 20.2, где происходит изменение фазы опорного напряжения на ψC1(ti) и ψC2(ti) соответственно.The signals from the outputs of the memory 19.1 and 19.2 are fed to controlled phase shifters (UVB) 20.1 and 20.2, where the phase of the reference voltage changes to ψ C1 (t i ) and ψ C2 (t i ), respectively.

Интервал Т выбирается меньшем времени корреляции фазы полезного сигнала, которое должно измеряться экспериментально для заданного класса целей, тогда можно считать, что на интервале периода фазирования T фаза опорного сигнала U О П ' ( t )

Figure 00000007
равна фазе обрабатываемого сигнала ψC1(ti), а фаза сигнала U О П ' ' ( t )
Figure 00000027
равна фазе обрабатываемого сигнала ψC2(ti).The interval T is chosen less than the correlation time of the phase of the useful signal, which should be measured experimentally for a given class of targets, then we can assume that on the interval of the phasing period T the phase of the reference signal U ABOUT P '' ( t )
Figure 00000007
equal to the phase of the processed signal ψ C1 (t i ), and the phase of the signal U ABOUT P '' '' ( t )
Figure 00000027
equal to the phase of the processed signal ψ C2 (t i ).

Рассмотрим пример выполнения блоков предлагаемого устройства. Передающее устройство (ПРД) 1 может быть выполнено на основе известных радиопередающих устройств, как в аналогичных системах (см. 12. Филькенштейн М.И. Основы радиолокации. М.: Сов. радио, 1973, стр.93, рис.2.3.1):Consider an example of blocks of the proposed device. The transmitting device (PRD) 1 can be performed on the basis of known radio transmitting devices, as in similar systems (see 12. Filkenstein MI, Fundamentals of Radar. M: Sov. Radio, 1973, p. 93, Fig. 2.3.1 ):

Передающая антенна вертикальной поляризации 2.1 и передающая антенна горизонтальной поляризации 2.2 - могут быть выполнены на основе известных элементов антенной техники, применимых в аналогичных системах (см. 12. Филькенштейн М.И. Основы радиолокации. М.: Сов. радио, 1973, стр.93. рис.2.3.1).The transmitting antenna of vertical polarization 2.1 and the transmitting antenna of horizontal polarization 2.2 can be made on the basis of known elements of the antenna technique applicable in similar systems (see 12. Filkenstein MI, Fundamentals of Radar. M: Sov. Radio, 1973, p. 93. Fig. 2.3.1).

Приемная антенна вертикальной поляризации 3.1 и приемная антенна горизонтальной поляризации 3.2 могут быть выполнены на основе известных элементов антенной техники, применимых в аналогичных системах (см. 12. Филькенштейн М.И. Основы радиолокации. М.: Сов. радио, 1973, стр.93, рис.2.3.1).The receiving antenna of vertical polarization 3.1 and the receiving antenna of horizontal polarization 3.2 can be made on the basis of well-known elements of antenna technology applicable in similar systems (see 12. Filkenstein MI, Fundamentals of Radar. M: Sov. Radio, 1973, p. 93 , Fig. 2.3.1).

Первый приемный тракт основного канала (ПР 4.1), второй приемный тракт основного канала (ПР 4.2), приемный тракт дополнительного канала (ПР 4.3), являются типовыми элементами приемного тракта РЛС и могут быть выполнены по аналогии с блок-схемой доплеровского радиолокатора (см. 1. Теоретические основы радиолокации. Под. ред. Ширмана Я.Д., М.: Советское радио, 1970, стр.356, рис.6.26).The first receiving path of the main channel (PR 4.1), the second receiving path of the main channel (PR 4.2), the receiving path of the additional channel (PR 4.3) are typical elements of the receiving path of the radar and can be performed by analogy with the block diagram of the Doppler radar (see 1. Theoretical Foundations of Radar, Edited by Y. D. Shirman, Moscow: Sovetskoe Radio, 1970, p. 356, Fig. 6.26).

Блок 5 формирования фазированных опорных напряжений (БФФОН), а также элементы его составляющие: первый фазоизмеритель - 17.1, второй фазоизмеритель - 17.2, первый ключ 18.1 и второй ключ 18.2, первое запоминающее устройство 19.1, второе запоминающее устройство - 19.2, первый управляемый фазовращатель 20.1, второй управляемый фазовращатель, 20.2 и мультивибратор 21, а также блок 11 экстраполяции измеряемых параметров (зависимостей частоты Доплера и угловой координаты цели от времени), блок 12 вычисления момента времени пересечения целью линии базы, блок 13 определения поверхности положения, блок 14 вычисления траекторных параметров, блок 15 определения статистических характеристик ошибок измерения доплеровской частоты и направления прихода интерференционного сигнала и блок 16 конечного вычисления траекторных параметров, первый фазовый детектор (ФД 6.1), второй фазовый детектор (ФД 6.2), измеритель разности фаз (ИФ 6.3), первый интегратор 7.1 и второй интегратор 7.2 и фазовращатель 8 по своей сути представляют устройства, реализующие вычислительные процедуры и могут быть выполнены как (13. см. Патент РФ на полезную модель РФ №72339, М. кл. G06F 15/16, опубл. 10.04.2008).Block 5 of the formation of phased reference voltages (BFF), as well as its components: the first phase meter 17.1, the second phase meter 17.2, the first key 18.1 and the second key 18.2, the first memory device 19.1, the second memory device 19.2, the first controllable phase shifter 20.1, a second controlled phase shifter, 20.2 and a multivibrator 21, as well as a block 11 for extrapolating the measured parameters (dependences of the Doppler frequency and the angular coordinate of the target on time), block 12 for calculating the time moment when the target intersects the base line, block 13 determines of positioning the position surface, block 14 for calculating the trajectory parameters, block 15 for determining the statistical characteristics of errors in measuring the Doppler frequency and direction of arrival of the interference signal and block 16 for the final calculation of the path parameters, the first phase detector (PD 6.1), the second phase detector (PD 6.2), the difference meter phases (IF 6.3), the first integrator 7.1 and the second integrator 7.2 and the phase shifter 8 inherently represent devices that implement computational procedures and can be performed as (13. see RF Patent for utility model RF No. 72339, M. cl. G06F 15/16, publ. 04/10/2008).

Измеритель 9 направления прихода интерференционного сигнала (ИНП) основан на использовании амплитудного моноимпульсного метода, поэтому блок может быть выполнен на основе схемы сравнения амплитуд или схемы вычитания [1. Теоретические основы радиолокации. Под. ред. Ширмана Я.Д. М.: Советское радио, 1970, 560 стр., стр.297, рис.5.62.). Измеритель 10 доплеровской частоты (ИЗМ) выполнен в виде резистивного масштабирующего устройства, поскольку с выхода фазового детектора 6.3 поступает постоянное напряжение, пропорциональное доплеровской частоте.The measuring instrument 9 of the direction of arrival of the interference signal (SIP) is based on the use of the amplitude monopulse method, so the block can be performed on the basis of the amplitude comparison circuit or the subtraction circuit [1. Theoretical foundations of radar. Under. ed. Shirmana Y.D. M.: Soviet Radio, 1970, 560 pp., P. 297, Fig. 5.62.). The Doppler frequency meter (ISM) 10 is made in the form of a resistive scaling device, since a constant voltage proportional to the Doppler frequency is supplied from the output of the phase detector 6.3.

Claims (2)

1. Устройство для определения параметров движения объекта, содержащее передающую позицию и в удаленной от нее точке приемную позицию, состоящую из антенны, соединенной со входом двухканального приемного устройства, выходы которого подключены к соответствующим входам измерителя направления прихода интерференционного сигнала, последовательно соединенных измерителя доплеровской частоты, блока экстраполяции измеряемых параметров, блока вычисления момента времени пересечения целью линии базы, блока определения поверхности положения и блока вычисления траекторных параметров, а также блока определения статистических характеристик ошибок измерения доплеровской частоты и направления прихода интерференционного сигнала, выходом связанного со входом блока конечного вычисления траекторных параметров, выход которого является выходом приемной позиции, при этом выход измерителя направления прихода интерференционного сигнала соединен со вторыми входами блока экстраполяции измеряемых параметров, блока вычисления траекторных параметров, блока конечного вычисления траекторных параметров, выход блока экстраполяции измеряемых параметров соединен со вторым входом блока определения поверхности положения, второй выход блока вычисления траекторных параметров соединен с третьим входом блока конечного вычисления траекторных параметров, выход которого является выходом всего устройства, отличается тем, что передающая позиция содержит передающие антенны горизонтальной и вертикальной поляризации, входом соединенные с выходом передающего устройства, в приемной позиции антенна состоит из приемных антенн горизонтальной и вертикальной поляризации, приемное устройство содержит помимо первого и второго приемных трактов основных каналов приемный тракт дополнительного канала, блок формирования фазированных опорных напряжений (БФФОН), первый и второй фазовые детекторы, измеритель разности фаз, первый и второй интеграторы, выходы которых являются выходами приемного устройства приемной позиции, и фазовращатель, при этом выход приемной антенны горизонтальной поляризации связан со входом приемного тракта дополнительного канала, выход приемной антенны вертикальной поляризации соединен со входами первого и второго приемных трактов основных каналов, выходы которых подключены ко входам первого и второго фазовых детекторов соответственно, и к первому и второму входам БФФОН соответственно, первый выход которого подключен ко второму входу первого фазового детектора, выход второго приемного тракта основного канала соединен также с первым входом измерителя разности фаз, ко второму входу которого подключен выход фазовращателя, вход которого соединен со вторым входом второго фазового детектора и вторым выходом БФФОН, третий вход которого соединен с выходом приемного тракта дополнительного канала, выходы первого и второго фазовых детекторов подключены соответственно ко входам первого и второго интеграторов, выходы которых являются выходами приемного устройства приемной позиции, выход измерителя направления прихода интерференционного сигнала дополнительно соединен с третьим входом блока определения поверхности положения, а второй выход измерителя доплеровской частоты подключен к четвертому входу блока конечного вычисления траекторных параметров.1. A device for determining the parameters of the movement of an object, containing a transmitting position and at a point remote from it, a receiving position consisting of an antenna connected to the input of a two-channel receiving device, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the measuring instrument of the direction of arrival of the interference signal, connected in series to the Doppler frequency meter, an extrapolation unit for the measured parameters, a unit for calculating the time point when the target intersects the base line, a unit for determining the position surface, and a block for calculating the trajectory parameters, as well as a block for determining the statistical characteristics of errors in measuring the Doppler frequency and the direction of arrival of the interference signal, the output associated with the input of the block for the final calculation of the trajectory parameters, the output of which is the output of the receiving position, while the output of the measuring instrument of the direction of arrival of the interference signal is connected to the second inputs extrapolation unit for measured parameters, trajectory parameter calculation unit, final track calculation unit parameters, the extrapolation unit of the measured parameters is connected to the second input of the position surface determining unit, the second output of the trajectory parameter calculation unit is connected to the third input of the final trajectory parameter calculation unit, the output of which is the output of the entire device, characterized in that the transmitting position contains transmitting antennas of horizontal and vertical polarization input connected to the output of the transmitting device, in the receiving position, the antenna consists of receiving antennas zonal and vertical polarization, the receiving device contains, in addition to the first and second receiving paths of the main channels, a receiving path for an additional channel, a phased reference voltage generating unit (BFFON), first and second phase detectors, a phase difference meter, the first and second integrators, the outputs of which are outputs of the receiving receiving position devices, and a phase shifter, wherein the output of the horizontal polarization receiving antenna is connected to the input of the additional channel’s receiving path, the output of the receiving vertical polarization cords are connected to the inputs of the first and second receiving paths of the main channels, the outputs of which are connected to the inputs of the first and second phase detectors, respectively, and to the first and second inputs of the BFFON, respectively, the first output of which is connected to the second input of the first phase detector, the output of the second receiving path the main channel is also connected to the first input of the phase difference meter, to the second input of which the output of the phase shifter is connected, the input of which is connected to the second input of the second phase the detector and the second output of the BFFON, the third input of which is connected to the output of the receiving path of the additional channel, the outputs of the first and second phase detectors are connected respectively to the inputs of the first and second integrators, the outputs of which are outputs of the receiving device of the receiving position, the output of the interference direction measuring instrument is additionally connected to the third input of the position surface determining unit, and the second output of the Doppler frequency meter is connected to the fourth input of the unit of course calculating parameters of the trajectory. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок формирования фазированных опорных напряжений (БФФОН) состоит из параллельно соединенных первого и второго фазоизмерителей, первые входы которых являются входами для подключения выходов первого и второго приемных трактов основных каналов соответственно, первого и второго ключей, первого и второго запоминающих устройств, первого и второго управляемых фазовращателей, мультивибратора, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго ключей и первого и второго запоминающих устройств, вторые входы первого и второго фазоизмерителей и первого и второго управляемых фазовращателей являются входами для подключения выхода приемного тракта дополнительного канала, а выходы первого и второго управляемых фазовращателей являются первым и вторым выходами БФФОН соответственно. 2. The device according to claim 1, characterized in that the phased reference voltage generating unit (BFF) consists of parallel connected first and second phase meters, the first inputs of which are inputs for connecting the outputs of the first and second receiving paths of the main channels, respectively, of the first and second keys , the first and second storage devices, the first and second controlled phase shifters, a multivibrator, the output of which is connected to the second inputs of the first and second keys and the first and second storage devices tv, second inputs of first and second fazoizmeriteley and first and second controlled phase shifters are inputs to connect the output of the receiving supplemental channel path, and the outputs of the first and second controllable phase shifters are first and second outputs respectively BFFON.
RU2013134774/07A 2013-07-23 2013-07-23 Apparatus for determining motion parameters of object RU2534220C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013134774/07A RU2534220C1 (en) 2013-07-23 2013-07-23 Apparatus for determining motion parameters of object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013134774/07A RU2534220C1 (en) 2013-07-23 2013-07-23 Apparatus for determining motion parameters of object

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2534220C1 true RU2534220C1 (en) 2014-11-27

Family

ID=53382971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013134774/07A RU2534220C1 (en) 2013-07-23 2013-07-23 Apparatus for determining motion parameters of object

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2534220C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2674552C1 (en) * 2017-12-07 2018-12-11 Акционерное общество "Концерн" "Океанприбор" Sonar method of object detection and measurement of parameters thereof
RU2695799C1 (en) * 2018-08-14 2019-07-29 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Method of determining location parameters of location objects in radar sensors with frequency manipulation of continuous radiation of radio waves and a device for its realizing
RU2795577C1 (en) * 2022-10-03 2023-05-05 Общество с ограниченной ответственностью "ГидроМаринн" Multi-frequency correlation method for measuring current velocity

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4806936A (en) * 1986-06-20 1989-02-21 Hughes Aircraft Company Method of determining the position of multiple targets using bearing-only sensors
EP0334560B1 (en) * 1988-03-25 1994-02-09 Sperry Marine Inc. Radar video detector and target tracker
RU2154840C1 (en) * 1999-09-23 2000-08-20 Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники Device determining parameters of movement of object
RU2239845C2 (en) * 2002-07-22 2004-11-10 Кошуринов Евгений Иванович Method and system for radar measurement of speeds and co-ordinates of objects (modifications)
US7071868B2 (en) * 2000-08-16 2006-07-04 Raytheon Company Radar detection method and apparatus
RU2314541C1 (en) * 2006-05-30 2008-01-10 Открытое акционерное общество "Аэроприбор-Восход" Mode of definition of air-speed parameters of the flight of flying vehicles
RU2373551C1 (en) * 2008-03-24 2009-11-20 Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский государственный радиотехнический университет Method of measuring angular coordinates of several objects in multichannel doppler radar sets
RU109869U1 (en) * 2011-02-28 2011-10-27 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е.Жуковского и Ю.А.Гагарина" Министерства обороны Российской Федерации DEVICE FOR DETERMINING MOVEMENT PARAMETERS PURPOSES
RU2444757C1 (en) * 2010-07-28 2012-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева (НГТУ) Device for determination of coordinates of moving targets

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4806936A (en) * 1986-06-20 1989-02-21 Hughes Aircraft Company Method of determining the position of multiple targets using bearing-only sensors
EP0334560B1 (en) * 1988-03-25 1994-02-09 Sperry Marine Inc. Radar video detector and target tracker
RU2154840C1 (en) * 1999-09-23 2000-08-20 Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники Device determining parameters of movement of object
US7071868B2 (en) * 2000-08-16 2006-07-04 Raytheon Company Radar detection method and apparatus
RU2239845C2 (en) * 2002-07-22 2004-11-10 Кошуринов Евгений Иванович Method and system for radar measurement of speeds and co-ordinates of objects (modifications)
RU2314541C1 (en) * 2006-05-30 2008-01-10 Открытое акционерное общество "Аэроприбор-Восход" Mode of definition of air-speed parameters of the flight of flying vehicles
RU2373551C1 (en) * 2008-03-24 2009-11-20 Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский государственный радиотехнический университет Method of measuring angular coordinates of several objects in multichannel doppler radar sets
RU2444757C1 (en) * 2010-07-28 2012-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева (НГТУ) Device for determination of coordinates of moving targets
RU109869U1 (en) * 2011-02-28 2011-10-27 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е.Жуковского и Ю.А.Гагарина" Министерства обороны Российской Федерации DEVICE FOR DETERMINING MOVEMENT PARAMETERS PURPOSES

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2674552C1 (en) * 2017-12-07 2018-12-11 Акционерное общество "Концерн" "Океанприбор" Sonar method of object detection and measurement of parameters thereof
RU2695799C1 (en) * 2018-08-14 2019-07-29 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Method of determining location parameters of location objects in radar sensors with frequency manipulation of continuous radiation of radio waves and a device for its realizing
RU2795577C1 (en) * 2022-10-03 2023-05-05 Общество с ограниченной ответственностью "ГидроМаринн" Multi-frequency correlation method for measuring current velocity

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10914818B2 (en) Angle-resolving FMCW radar sensor
US4996533A (en) Single station radar ocean surface current mapper
US20120050103A1 (en) Synthetic aperture device for receiving signals of a system comprising a carrier and means for determining its trajectory
NO178415B (en) Method and system of passive distance determination
JP5202844B2 (en) Improved process for phase-derived range measurement
US20220187158A1 (en) Method and apparatus of full-field vibration measurement via microwave sensing
ES2967254T3 (en) Location procedure to locate at least one object using wave-based signals and location system
CN103713286A (en) High-resolution radio altimeter with positioning function and method for measuring position
Ayhan et al. Frequency estimation algorithm for an extended FMCW radar system with additional phase evaluation
RU2596018C1 (en) Method for amplitude direction finding of radio signal sources
RU2714502C1 (en) Method of determining coordinates of a radio-frequency source from an aircraft board using a tri-orthogonal antenna system
RU2643168C2 (en) Method of height, aircraft actual velocity and aircraft velocity vector inclination measurement in relation to horizon, on-board radar device using method
RU2534220C1 (en) Apparatus for determining motion parameters of object
RU2271019C1 (en) Method of compensation of signal phase incursions in onboard radar system and onboard radar system with synthesized aperture of antenna for flying vehicles
RU2435171C1 (en) Phase direction finding method and phase direction finder for implementing said method
Taudien et al. Quantifying error sources that affect long-term accuracy of Doppler velocity logs
RU2572357C1 (en) Method of forming three-dimensional image of earth's surface in on-board four-channel doppler radar set
Hagfors et al. Mapping of overspread targets in radar astronomy
RU2584332C1 (en) Device for determining motion parameters of target
JP2008008843A (en) Radio wave altitude and velocity measuring device and altitude and velocity measuring technique using radio wave
RU2551896C2 (en) Method for single-beam measurement of altitude and component velocities of aircraft and radar altimeter therefor
RU2692467C2 (en) Radar method
Pettersson et al. Performance of moving target parameter estimation using SAR
RU2787576C1 (en) Radiolocation target simulator
RU2799812C1 (en) Method for determining range, radial velocity and angular position of a target in a cw radar

Legal Events

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

Effective date: 20180724

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20211015