RU2582087C1 - Method for radar scanning of space - Google Patents

Method for radar scanning of space Download PDF

Info

Publication number
RU2582087C1
RU2582087C1 RU2015105797/07A RU2015105797A RU2582087C1 RU 2582087 C1 RU2582087 C1 RU 2582087C1 RU 2015105797/07 A RU2015105797/07 A RU 2015105797/07A RU 2015105797 A RU2015105797 A RU 2015105797A RU 2582087 C1 RU2582087 C1 RU 2582087C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radar
elevation
antenna
scanning
plane
Prior art date
Application number
RU2015105797/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Григорьевич Беляев
Валерий Анатольевич Жибинов
Павел Васильевич Заболотный
Евгений Александрович Нестеров
Владимир Прокопьевич Сырский
Original Assignee
Акционерное общество "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" (АО "НПО НИИИП-НЗиК")
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 Акционерное общество "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" (АО "НПО НИИИП-НЗиК") filed Critical Акционерное общество "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" (АО "НПО НИИИП-НЗиК")
Priority to RU2015105797/07A priority Critical patent/RU2582087C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2582087C1 publication Critical patent/RU2582087C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006Particular feeding systems

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radar and radio navigation.
SUBSTANCE: invention relates to radar and can be used in radar stations (RS). Technical result is achieved by fact that radar scanning space by means of phased antenna array, electronic scanning on elevation angle and mechanical in azimuthal plane allow uniform distribution of maximum antenna gain by mechanical scanning beam in elevation plane.
EFFECT: technical result is maintaining maximum gain KU radar antenna in wide range of scanning in elevation plane.
1 cl, 2 dwg

Description

Заявляемое техническое решение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях (РЛС).The claimed technical solution relates to the field of radar and can be used in radar stations (radar).

Важнейшими требованиями, предъявляемыми к РЛС, являются достаточный темп выдачи информации, получаемой в процессе обзора пространства, и способ гибкого управления сканированием луча антенны. В современных РЛС эти требования выполняют с помощью фазированной антенной решетки (ФАР).The most important requirements for a radar are a sufficient rate of output of information obtained during the review of the space, and a flexible way to control the scanning of the antenna beam. In modern radars, these requirements are met using a phased array antenna (PAR).

Известен способ обзора пространства, принятый за прототип и реализованный в РЛС 9С15 с ФАР (История отечественной радиолокации под ред. А.С. Якунина. - М.: Изд. дом «Столичная энциклопедия», 2011 г., с. 298), заключающийся в электронном сканировании в угломестной и механическом сканировании в азимутальной плоскостях, плоскость ФАР имеет постоянный угол наклона относительно оси вращения.There is a method of reviewing the space, adopted as a prototype and implemented in 9C15 radar with phased array (History of Russian radar under the editorship of AS Yakunin. - M .: Publishing House "Capital Encyclopedia", 2011, p. 298), consisting in electronic scanning in elevation and mechanical scanning in the azimuthal planes, the AFL plane has a constant angle of inclination relative to the axis of rotation.

Угол φ наклона ФАР (фиг. 1а) обеспечивает максимальное значение коэффициента усиления (Ку) антенны только в предпочтительном направлении обзора пространства. Предпочтительным направлением считают направление, в котором необходимо обеспечить максимальную дальность обнаружения. Значения Ку антенны в других угломестных направлениях при электронном сканировании уменьшается по косинусному закону, что приводит к уменьшению дальности обнаружения (D) (фиг. 1б). В этом заключается недостаток известного способа.The angle φ of the tilt of the PAR (Fig. 1a) provides the maximum value of the gain (K y ) of the antenna only in the preferred direction of the field of view. The preferred direction is considered the direction in which it is necessary to ensure the maximum detection range. The values of K for the antenna in other elevation directions during electron scanning decreases according to the cosine law, which leads to a decrease in the detection range (D) (Fig. 1b). This is the disadvantage of the known method.

Таким образом, известный наиболее близкий способ радиолокационного обзора не обеспечивает максимального значения Ку в широком диапазоне электронного сканирования в угломестной плоскости.Thus, the known closest method of radar survey does not provide a maximum value of K y in a wide range of electronic scanning in the elevation plane.

Поставленной задачей (техническим результатом) является сохранение максимального значения Ку антенны РЛС в широком диапазоне сканирования в угломестной плоскости.The task (technical result) is to maintain the maximum value of K at the radar antenna in a wide scanning range in the elevation plane.

Задача решается на основе механического изменения наклона плоскости ФАР в процессе обзора пространства.The problem is solved on the basis of a mechanical change in the inclination of the headlamp plane during the space survey.

Поставленная задача (технический результат) решается тем, что в способе радиолокационного обзора пространства с помощью фазированной антенной решетки, заключающемся в электронном сканировании по углу места и механическом в азимутальной плоскости, согласно изобретению обеспечивают равномерное распределение максимального значения коэффициента усиления антенны путем механического сканирования луча в угломестной плоскости.The problem (technical result) is solved by the fact that in the method of radar viewing of space using a phased antenna array, which consists in electronic scanning along the elevation angle and mechanical in the azimuthal plane, according to the invention, the maximum distribution of the antenna gain is distributed evenly by mechanical scanning of the beam in elevation the plane.

Суть способа заключается в следующем.The essence of the method is as follows.

В процессе кругового обзора пространства осуществляют механическое сканирование луча антенны по азимуту за счет вращения антенны вокруг вертикальной оси, осуществляют электронное сканирование луча ФАР по углу места в области предпочтительных углов, дополнительно для осмотра участков пространства вне зоны предпочтительных углов места с сохранением максимального Ку антенны (фиг. 2а) осуществляют механическое сканирование луча антенны по углу места путем изменения угла наклона плоскости ФАР относительно ее оси вращения, которое может производиться либо программно по соответствующим командам от управляющей электронной вычислительной машины РЛС, либо периодически (циклически) по заранее установленному алгоритму (фиг. 2б). При этом сохраняется высокая скорость обзора в плоскости углов места за счет электронного сканирования при косинусном изменении Ку и периодический просмотр всей зоны по углу места с максимальным значением Ку (фиг. 2а) по всем азимутальным направлениям. Таким образом, обеспечивается обзор всей зоны пространства с максимальным значением Ку антенны по всем углам места, а не только в предпочтительном.During the circular review of the space, the antenna beam is mechanically scanned in azimuth due to the rotation of the antenna around the vertical axis, the PAR beam is electronically scanned by the elevation angle in the area of preferred angles, in addition to inspect areas of space outside the preferred elevation angles while maintaining the maximum K at the antenna ( Fig. 2a) carry out a mechanical scan of the antenna beam in elevation by changing the angle of inclination of the PAR lamp relative to its axis of rotation, which can either by software using the appropriate commands from the control electronic computer of the radar, or periodically (cyclically) according to a predetermined algorithm (Fig. 2b). At the same time, a high viewing speed is maintained in the plane of elevation angles due to electronic scanning with a cosine change in K y and periodic viewing of the entire zone by elevation with a maximum value of K y (Fig. 2a) in all azimuthal directions. Thus, an overview of the entire area of space is provided with a maximum value of K at the antenna at all elevation angles, and not only in the preferred one.

Изобретение иллюстрируется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

фиг. 1 - диаграммы, поясняющие работу прототипа;FIG. 1 is a diagram illustrating the operation of the prototype;

фиг. 2 - диаграммы, поясняющие работу заявляемого способа.FIG. 2 - diagrams explaining the operation of the proposed method.

На фиг. 1а показано положение плоскости ФАР прототипа с предпочтительным направлением максимального значения Ку антенны.In FIG. 1a shows the position of the phased array of the prototype with the preferred direction of the maximum K value of the antenna.

На фиг. 1б показана косинусная зависимость Ку антенны и Cos2 зависимость D от угла места ε.In FIG. 1b shows the cosine dependence of K at the antenna and Cos 2 the dependence of D on elevation angle ε.

На фиг 2а показано распределение Ку антенны и D в процессе изменения наклона ФАР в пределах ±φ в угломестной плоскости.Figure 2a shows the distribution of K at the antenna and D in the process of changing the tilt of the PAR in ± φ in the elevation plane.

На фиг. 2б показано изменение направления лучей с максимальным Ку в процессе изменения наклона плоскости ФАР по углу места при двух значениях азимутального угла β - соответственно 0° и минус 180°.In FIG. Figure 2b shows the change in the direction of the rays with the maximum K y in the process of changing the inclination of the PAR lamp along the elevation angle for two values of the azimuthal angle β — 0 ° and minus 180 °, respectively.

Заявленный способ работает следующим образом.The claimed method works as follows.

В процессе кругового обзора пространства осуществляют механическое сканирование луча антенны по азимуту за счет вращения антенны вокруг вертикальной оси, осуществляют электронное сканирование луча ФАР по углу места в области предпочтительных углов, дополнительно для расширения участков с сохранением максимального Ку антенны (фиг. 2а) осуществляют механическое сканирование луча антенны по углу места путем изменения угла наклона плоскости ФАР относительно ее оси вращения, которое может производиться либо программно по соответствующим командам от управляющей электронной вычислительной машины РЛС, либо периодически (циклически) по заранее установленному алгоритму (фиг. 2б). При этом сохраняется высокая скорость обзора в плоскости углов места за счет электронного сканирования при косинусном изменении Ку и периодический просмотр всей зоны по углу места с максимальным значением Ку (фиг. 2а) по всем азимутальным направлениям. Этим обеспечивается обзор всей зоны пространства с максимальным значением Ку антенны по всем углам места, а не только в предпочтительном.During Omnidirection space carried mechanical scanning of the antenna beam in azimuth by rotating the antenna about a vertical axis, is carried out electronically scanned phased arrays beam in elevation in the preferred angles, further to expand portions while maintaining high K in antenna (FIG. 2a) is carried out mechanically scanning the antenna beam along the elevation angle by changing the angle of inclination of the headlamp plane relative to its axis of rotation, which can be done either programmatically according to the corresponding m commands from the control electronic computer of the radar, or periodically (cyclically) according to a predetermined algorithm (Fig. 2b). At the same time, a high viewing speed is maintained in the plane of elevation angles due to electronic scanning with a cosine change in K y and periodic viewing of the entire zone by elevation with a maximum value of K y (Fig. 2a) in all azimuthal directions. This provides an overview of the entire area of space with a maximum value of K at the antenna at all elevation angles, and not only in the preferred one.

Таким образом, решается поставленная задача и достигается технический результатThus, the task is solved and the technical result is achieved.

Claims (1)

Способ радиолокационного обзора пространства с помощью фазированной антенной решетки, заключающийся в электронном сканировании по углу места и механическом в азимутальной плоскости, отличающийся тем, что обеспечивают равномерное распределение максимального значения коэффициента усиления антенны путем механического сканирования луча в угломестной плоскости. The method of radar viewing of space using a phased antenna array, which consists in electronic scanning along the elevation angle and mechanical in the azimuthal plane, characterized in that they ensure uniform distribution of the maximum value of the antenna gain by mechanical scanning of the beam in the elevation plane.
RU2015105797/07A 2015-02-19 2015-02-19 Method for radar scanning of space RU2582087C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015105797/07A RU2582087C1 (en) 2015-02-19 2015-02-19 Method for radar scanning of space

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015105797/07A RU2582087C1 (en) 2015-02-19 2015-02-19 Method for radar scanning of space

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2582087C1 true RU2582087C1 (en) 2016-04-20

Family

ID=56195150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015105797/07A RU2582087C1 (en) 2015-02-19 2015-02-19 Method for radar scanning of space

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2582087C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2642453C1 (en) * 2017-01-17 2018-01-25 Акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" (АО "НПО НИИИП-НЗиК") Radar scanning method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1229347B1 (en) * 2001-01-31 2006-04-12 Lockheed Martin Corporation Monopulse array radar with single difference channel for simultaneous azimuth and elevation angle determination
RU2293405C1 (en) * 2005-08-11 2007-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный московский завод "Салют" Shipboard radar station
RU2345380C1 (en) * 2007-06-13 2009-01-27 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт Измерительных Приборов" /Оао "Нииип"/ Method of survey of viewing field and radar station for its realisation
RU2478981C2 (en) * 2011-02-10 2013-04-10 Открытое акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения Method of radar scanning of space
US20130147666A1 (en) * 2011-12-13 2013-06-13 Denso Corporation Radar system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1229347B1 (en) * 2001-01-31 2006-04-12 Lockheed Martin Corporation Monopulse array radar with single difference channel for simultaneous azimuth and elevation angle determination
RU2293405C1 (en) * 2005-08-11 2007-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный московский завод "Салют" Shipboard radar station
RU2345380C1 (en) * 2007-06-13 2009-01-27 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт Измерительных Приборов" /Оао "Нииип"/ Method of survey of viewing field and radar station for its realisation
RU2478981C2 (en) * 2011-02-10 2013-04-10 Открытое акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения Method of radar scanning of space
US20130147666A1 (en) * 2011-12-13 2013-06-13 Denso Corporation Radar system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
История отечественной радиолокации. Под ред. ЯКУНИНА А.С. Москва, изд. дом "Столичная энциклопедия", 2011, с.298. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2642453C1 (en) * 2017-01-17 2018-01-25 Акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" (АО "НПО НИИИП-НЗиК") Radar scanning method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10381724B2 (en) Two-dimensional scanning cylindrical reflector
US20190339385A1 (en) Weather radar apparatus
US20170365932A1 (en) System, device and method for tuning a remote antenna
US9337536B1 (en) Electronically steerable SATCOM antenna
RU2392707C1 (en) Hybrid mirror scanning antenna for multi-mode space synthetic aperture radar
RU2582087C1 (en) Method for radar scanning of space
EP3131212A3 (en) Systems and methods of analog beamforming for direct radiating phased array antennas
US8259001B2 (en) Weather radar and weather observation method
US3979755A (en) Rotating lens antenna seeker-head
RU2582084C1 (en) Method for radar scanning of space and radar station therefor
JP6751141B2 (en) Phased array linear feeder for reflector antenna
RU2642453C1 (en) Radar scanning method
RU2650629C1 (en) Method of forming a wide-scale zone scan of the antenna system with electron beam control
JP2017003539A (en) Meteorological radar device
RU2611890C1 (en) Antenna post of independent radar control system
RU2528136C1 (en) Multibeam scanning mirror antenna
JPH01500218A (en) Radiometric imager with frequency dispersive linear array antenna
US2605418A (en) Scanning system
RU2019138395A (en) Method for direction finding of wideband signals with increased resolution
US2611870A (en) Directive antenna system
JP2011117874A (en) Satellite tracking antenna device
RU2638557C1 (en) Method of space radar scanning (versions)
RU2649043C1 (en) Equidistant array of beam antennas
WO2023013462A1 (en) Position information deriving system
RU2314611C2 (en) Multichannel lens antenna having stabilizable/controllable angle directivity pattern

Legal Events

Date Code Title Description
QA4A Patent open for licensing

Effective date: 20170119