RU2611434C1 - Method of space radar scanning - Google Patents
Method of space radar scanning Download PDFInfo
- Publication number
- RU2611434C1 RU2611434C1 RU2016116409A RU2016116409A RU2611434C1 RU 2611434 C1 RU2611434 C1 RU 2611434C1 RU 2016116409 A RU2016116409 A RU 2016116409A RU 2016116409 A RU2016116409 A RU 2016116409A RU 2611434 C1 RU2611434 C1 RU 2611434C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tracking
- sector
- target
- targets
- antenna
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/04—Systems determining presence of a target
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
- G01S13/44—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при построении или модернизации вращающихся многофункциональных радиолокационных систем с активными фазированными антенными решетками (АФАР) и электронным сканированием для обзора воздушного пространства.The invention relates to the field of radar technology and can be used in the construction or modernization of rotating multifunctional radar systems with active phased array antennas (AFAR) and electronic scanning for viewing airspace.
Радиолокационные станции (РЛС) с АФАР, называемые за рубежом многофункциональными РЛС (МРЛС), являются в настоящее время наиболее эффективным средством получения радиолокационной информации. Благодаря двумерному электронному сканированию такие РЛС позволяют реализовать как круговой, так и секторный режимы обзора пространства, могут одновременно работать в режимах регулярного обзора (поиска) и сопровождения целей, в специальных режимах, таких как распознавание класса целей по сигнальным признакам, реализовать быстрое взятие высокоскоростных целей на сопровождение, высокий темп сопровождения высокоскоростных и маневрирующих целей и т.д., обеспечивая тем самым повышение качества радиолокационной информации при работе в сложной целевой и помеховой обстановке.Radar stations with radar with AFAR, which are called abroad multifunctional radars (radar), are currently the most effective means of obtaining radar information. Thanks to two-dimensional electronic scanning, such radars can realize both circular and sectorial modes of viewing the space, can simultaneously operate in the modes of regular review (search) and tracking of targets, in special modes, such as recognition of the class of targets by signal signs, realize fast capture of high-speed targets to escort, a high rate of escort of high-speed and maneuvering targets, etc., thereby ensuring an increase in the quality of radar information when working in zhnoy target and noise conditions.
Для реализации функциональных возможностей в МРЛС должна быть, во-первых, решена задача оптимального распределения временного ресурса между возможными режимами ее работы, такими как обнаружение (поиск) целей, сопровождение, распознавание, определения количественного состава групповой цели, «сверхразрешения» по трем пространственным координатам и радиальной скорости т.д., и, во-вторых, сокращены до минимума затраты времени на каждый из них.To implement the functionality in the radar, it must be, firstly, solved the problem of the optimal distribution of the time resource between the possible modes of its operation, such as target detection (search), tracking, recognition, quantifying the group goal, “superresolution” by three spatial coordinates and radial velocity, etc., and, secondly, the time spent on each of them is minimized.
Решение первой задачи зависит от условий работы, целевой и помеховой обстановки, потребителя информации и задаваемыми им приоритетами и является наиболее сложным.The solution to the first problem depends on the working conditions, the target and interference environment, the consumer of information and the priorities set by him and is the most difficult.
Алгоритм распределения времени между различными режимами работы может быть фиксированным и исходить из некоторой заранее выбранной пропорции или адаптивным, учитывающим количество целей в зоне обзора, их пространственное распределение, решаемую задачу, потребителя радиолокационной информации.The time distribution algorithm between different operating modes can be fixed and proceed from a certain pre-selected proportion or adaptive, taking into account the number of targets in the field of view, their spatial distribution, the problem to be solved, the consumer of radar information.
Вместе с тем, независимо от алгоритма распределения времени между различными режимами работы при практической реализации МРЛС необходимо обеспечить такой способ обзора пространства, чтобы при переходе из одного режима работы в другой (например, из режима поиска в режим сопровождения и обратно) функция непрерывного обзора не нарушалась, чтобы исключить возникновение не просматриваемых в режиме поиска участков пространства и, соответственно, пропусков целей.At the same time, irrespective of the algorithm for distributing time between different operating modes, in the practical implementation of radar systems, it is necessary to provide such a way of viewing the space so that when switching from one operating mode to another (for example, from the search mode to the tracking mode and vice versa), the continuous viewing function is not violated in order to exclude the occurrence of sections of space that are not viewed in the search mode and, accordingly, missed targets.
При секторном обзоре пространства смена режимов работы может осуществляться просто последовательно во времени, когда, закончив просмотр сектора обзора в режиме поиска, РЛС переходит в режим сопровождения для завязки трассы вновь обнаруженных целей и уточнения координат высокоскоростных и маневрирующих целей. При этом период обзора делится между режимами поиска и сопровождения в некоторой пропорции.In a sectorial survey of the space, the change of operating modes can be carried out simply sequentially in time, when, having finished viewing the survey sector in the search mode, the radar switches to tracking mode to tie in the track of newly discovered targets and specify the coordinates of high-speed and maneuvering targets. At the same time, the review period is divided between search and tracking modes in a certain proportion.
При секторном обзоре пространства может быть реализован и другой способ распределения времени, когда обзор прерывается и луч направляется на вновь обнаруженную цель для завязки трассы, а затем возвращается в ту же точку зоны обзора, где процесс поиска был прерван, для его продолжения, при этом пропусков в зоне обзора не возникает, поскольку взаимное положение плоскости антенны и сектора обзора не изменяется.In a sectorial survey of space, another way of distributing time can be implemented, when the survey is interrupted and the beam is directed to a newly discovered target to tie the track, and then returns to the same point in the viewing zone where the search process was interrupted, to continue it, while skipping in the viewing area does not occur, since the relative position of the antenna plane and the viewing sector does not change.
В режиме же кругового обзора реализация многофункциональной работы с одновременным обеспечением функции непрерывного обзора наталкивается на значительные трудности, обусловленные жестким ограничением времени, в течение которого вращающаяся РЛС может облучать какой-либо участок зоны обзора по азимуту.In the circular viewing mode, the implementation of multifunctional work while providing a continuous viewing function encounters significant difficulties due to the strict limitation of the time during which a rotating radar can irradiate any part of the viewing area in azimuth.
Многофункциональная РЛС подробно описана в [1] и представляет собой одну вращающуюся АФАР с электронным управлением положением диаграммы по углу места и азимуту. При работе в режиме кругового обзора обзор по азимуту в данной РЛС осуществляется за счет механического вращения антенны, а для обзора по углу места используют ступенчатый способ обзора, представляющий собой круговой обзор при неизменном угле места луча на данном обороте антенны и ступенчатое изменение угла места луча в начале каждого оборота антенны. При этом для обеспечения требуемого темпа обзора пространства в несколько (в 5-10) раз повышают скорость вращения антенны по азимуту.A multifunctional radar is described in detail in [1] and represents one rotating AFAR with electronic control of the position of the diagram in elevation and azimuth. When operating in the circular viewing mode, the azimuthal review in this radar is carried out due to the mechanical rotation of the antenna, and for viewing along the elevation angle, a step-by-step viewing method is used, which is a circular overview at a constant beam elevation angle at a given antenna revolution and a stepwise change in the beam elevation angle to beginning of each turn of the antenna. At the same time, in order to ensure the required rate of viewing the space, the antenna rotation speed in azimuth is increased several (5-10) times.
Для измерения координат целей по азимуту и углу места используется моноимпульсный метод. Для обеспечения многофункциональной работы с распределением ресурсов функции обнаружения оптимизируются независимо от функций сопровождения.A single-pulse method is used to measure target coordinates in azimuth and elevation. To ensure multifunctional work with resource allocation, detection functions are optimized independently of tracking functions.
Процесс обнаружения цели и захват ее на сопровождение производится следующим способом. В процессе обзора начальное обнаружение превышения сигнала над порогом вызывает повторное направление луча в точку с координатами, где произошло обнаружение. Для этого используется возможность электронного сканирования антенны по углу места и азимуту. Если обнаружение подтверждается, то луч на ту же цель может быть направлен в третий раз. Такая последовательность наблюдений обеспечивает начало сопровождения с очень высокой степенью достоверности и в течение короткого времени, меньшего времени половины оборота антенны.The process of detecting a target and capturing it for tracking is as follows. During the survey, the initial detection of the excess of the signal above the threshold causes the beam to re-direct to the point with the coordinates where the detection occurred. For this, the electronic scanning of the antenna by elevation and azimuth is used. If the detection is confirmed, then the beam at the same target can be sent a third time. Such a sequence of observations provides the start of tracking with a very high degree of reliability and for a shorter time, less than half the time of the antenna revolution.
В процессе сопровождения МРЛС обеспечивает экстраполяцию положения сопровождаемой цели и направляет лучи точно в ее экстраполированное положение, что позволяет обновлять данные сопровождения с высокой эффективностью.In the process of tracking, the radar tracking system provides an extrapolation of the position of the target being followed and directs the rays exactly to its extrapolated position, which allows updating tracking data with high efficiency.
Кроме кругового обзора за счет механического вращения антенны эта РЛС может работать в выбранном секторе при остановленной антенне за счет электронного сканирования, что повышает ее функциональные возможности.In addition to the circular view due to mechanical rotation of the antenna, this radar can operate in the selected sector when the antenna is stopped due to electronic scanning, which increases its functionality.
В [1, стр. 214-216] описаны также аналогичные радиолокаторы этого класса (VSTAR-PT, LASR, FLEXAR), которые тоже имеют одну вращающуюся ФАР с электронным управлением положением диаграммы по углу места и азимуту и используют ступенчатый способ обзора по углу места.In [1, pp. 214-216] similar radars of this class (VSTAR-PT, LASR, FLEXAR) are also described, which also have one rotating HEADLAND with electronic control of the position of the diagram in elevation and azimuth and use a step-by-step method of viewing in elevation .
Всем этим радиолокаторам присущ принципиальный недостаток: при отскоке диаграммы с витка обзора на угол места сопровождаемой цели для измерения ошибок сопровождения в зоне обзора образуется пропуск. Число пропусков пропорционально числу сопровождаемых целей. Непрерывность обзора пространства нарушается, что делает вероятным пропуск цели. Если радиолокатор обращается к сопровождаемой цели на каждом обороте антенны, то цели, находящиеся на азимуте сопровождаемой цели, но на других углах места, обнаружены не будут. Положение усугубляется еще тем, что при обнаружении цели не измеряется ее дальность и поэтому требуется повторное, на следующем обороте антенны, зондирование обнаруженной цели сигналом с однозначной дальностью для определения ее дальности.All of these radars have a fundamental flaw: when a chart bounces from a review loop to the elevation angle of an escorted target, a gap is formed in the survey zone to measure tracking errors. The number of passes is proportional to the number of targets followed. The continuity of the view of the space is violated, which makes the missed target likely. If the radar addresses the tracking target at each revolution of the antenna, then targets located in the azimuth of the tracking target, but at other elevation angles, will not be detected. The situation is further aggravated by the fact that when a target is detected, its range is not measured and therefore, repeated, at the next turn of the antenna, sounding of the detected target by a signal with an unambiguous range is required to determine its range.
Таким образом, функция непрерывного обзора пространства и обнаружения цели не выполняется.Thus, the function of continuous viewing of space and target detection is not performed.
Кроме того, необходимая для реализации ступенчатого обзора высокая скорость вращения антенны может быть реализована только в РЛС коротковолнового диапазона, имеющих небольшие размеры антенны. Так, РЛС [1] реализована в S диапазоне, имеет размеры антенны 3,05 м × 4,57 м и вращается со скоростью 20 об/мин. РЛС FLEXAR реализована в X диапазоне, имеет круглую антенну диаметром 1 м и вращается со скоростью 60 об/мин.In addition, the high speed of rotation of the antenna necessary for implementing a step-by-step survey can be realized only in short-wave radars having small antenna sizes. So, the radar [1] is implemented in the S range, has an antenna size of 3.05 m × 4.57 m and rotates at a speed of 20 rpm. FLEXAR radar is implemented in the X band, has a round antenna with a diameter of 1 m and rotates at a speed of 60 rpm.
Вместе с тем в радиотехнических подразделениях широко используются РЛС L и VHF (метрового) диапазонов, площади антенных решеток которых достигают десятков и даже сотен квадратных метров. В таких РЛС реализация скорости вращения антенны выше 6-12 об/мин наталкивается на значительные технические сложности, обусловленные большой инерционностью РЛС L и VHF диапазонов. Реализация же ступенчатого обзора при достижимой в данных РЛС скорости вращения антенны приведет к недопустимому увеличению времени обзора.At the same time, L and VHF (meter) radars are widely used in radio engineering divisions, the antenna array areas of which reach tens and even hundreds of square meters. In such radars, the implementation of the antenna rotation speed above 6-12 rpm encounters significant technical difficulties due to the large inertia of the L and VHF radars. The implementation of a stepwise survey at an achievable antenna rotation speed in the radar data will lead to an unacceptable increase in the survey time.
Таким образом, еще одним недостатком данного способа обзора является его ограниченное применение в радиолокационных системах.Thus, another disadvantage of this review method is its limited use in radar systems.
В [2] для обеспечения непрерывного обзора пространства предложена вращающаяся радиолокационная система, состоящая из двух быстровращающихся одномерных ФАР с электронным управлением диаграммой только в одной, угломестной плоскости и ступенчатым обзором пространства. При этом одна антенна выполняет функцию обзора пространства и обнаружения целей, а вторая осуществляет измерение координат и сопровождение обнаруженных целей. Для уменьшения стоимости системы антенные решетки выполнены в виде одномерных ФАР, которые значительно дешевле двухмерных.In [2], to ensure a continuous view of space, a rotating radar system was proposed, consisting of two rapidly rotating one-dimensional headlights with electronic control of the diagram in only one elevation plane and a step-by-step view of space. In this case, one antenna performs the function of viewing the space and detecting targets, and the second performs the measurement of coordinates and tracking of the detected targets. To reduce the cost of the system, antenna arrays are made in the form of one-dimensional headlights, which are much cheaper than two-dimensional.
Поскольку задачи обнаружения и сопровождения решаются разными антеннами, функция непрерывного обзора пространства и обнаружения цели при одновременном их сопровождении не нарушается.Since the detection and tracking tasks are solved by different antennas, the function of continuous viewing of space and target detection while tracking them is not violated.
Недостатком данного способа является то, что темп сопровождения данной РЛС с одномерным сканированием фиксирован и определяется скоростью вращения антенны, что приводит к низкой точности сопровождения скоростных и маневрирующих целей.The disadvantage of this method is that the rate of tracking this radar with one-dimensional scanning is fixed and is determined by the speed of rotation of the antenna, which leads to low accuracy tracking of high-speed and maneuvering targets.
Другим недостатком является большое время завязки трассы по вновь обнаруженным целям, поскольку для начала сопровождения по критерию «n из m» [3] необходимо выполнить несколько последовательных обзоров требуемого пространства с темпом, соответствующим темпу вращения антенны.Another disadvantage is the long time that the route is tied up for newly discovered targets, since to start tracking according to the “n of m” criterion [3], it is necessary to perform several consecutive reviews of the required space with a pace corresponding to the antenna rotation rate.
Еще одним недостатком данного способа обзора является его ограниченное применения в радиолокационных системах, поскольку в L и VHF диапазонах двухантенная система будет иметь значительные массогабаритные характеристики, не позволяющие разместить ее на шасси автомобиля или полуприцепа.Another disadvantage of this review method is its limited use in radar systems, since in the L and VHF bands the two-antenna system will have significant weight and size characteristics that do not allow it to be placed on the chassis of a car or semi-trailer.
В [4] для уменьшения времени завязки трассы используются две антенны с двумерным электронным сканированием, позволяющие после обнаружения цели осуществить повторное направление луча в точку с координатами, где произошло обнаружение. Если обнаружение подтверждается, то луч на ту же цель может быть направлен в третий раз. Это позволяет осуществить завязку трассы по новой цели в течение короткого времени, меньшего времени половины оборота антенны.In [4], two antennas with two-dimensional electronic scanning are used to reduce the path tie time, allowing, after detecting the target, to re-direct the beam to the point with the coordinates where the detection took place. If the detection is confirmed, then the beam at the same target can be sent a third time. This allows you to tie the track to the new target for a short time, less than half the time of the antenna revolution.
Однако данному способу обзора присущ упомянутый выше недостаток ограниченного применения в дециметровом и метровом диапазонах, обусловленный как высокой скоростью вращения антенны, так и большими габаритами антенно-мачтового устройства из-за наличия двух антенных решеток.However, this review method is characterized by the aforementioned disadvantage of limited use in the decimeter and meter ranges, due to both the high rotation speed of the antenna and the large dimensions of the antenna mast device due to the presence of two antenna arrays.
Другим недостатком данного способа является высокая стоимость используемой для его реализации антенной системы, состоящей из двух ФАР с двумерным электронным сканированием.Another disadvantage of this method is the high cost of the antenna system used for its implementation, consisting of two headlamps with two-dimensional electronic scanning.
В качестве ближайшего аналога взят способ обзора пространства [1].As the closest analogue, a space survey method [1] is taken.
Предлагаемое изобретение направлено на решение следующей задачи: построение локатора, аналогичного [1], но который обеспечивает непрерывность функции обзора пространства и обнаружения целей и одновременно функции точного сопровождения целей, а также уменьшение времени завязки трассы и повышение точности сопровождения высокоскоростных и маневренных целей.The present invention is aimed at solving the following problem: constructing a locator similar to [1], but which provides continuity of the function of viewing the space and detecting targets and at the same time the function of accurately tracking targets, as well as reducing the time of tying the track and improving tracking accuracy of high-speed and maneuverable targets.
Техническим результатом является непрерывный обзор пространства и обнаружение целей при одновременном их сопровождении с уменьшением времени завязки трассы и повышением точности сопровождения высокоскоростных и маневренных целей при отсутствии ограничений на диапазон, в котором реализуется АФАР.The technical result is a continuous overview of the space and the detection of targets while tracking them with decreasing the time of tying the track and increasing the accuracy of tracking high-speed and maneuverable targets in the absence of restrictions on the range in which AFAR is implemented.
Суть предлагаемого способа радиолокационного обзора пространства состоит в следующем.The essence of the proposed method of radar space survey is as follows.
Используют одну вращающуюся антенну с электронным сканированием по азимуту и по углу места.Use one rotating antenna with electronic scanning in azimuth and elevation.
Для реализации непрерывного обзора пространства и обнаружения целей при одновременном их сопровождении всю зону обзора по азимуту разбивают на одинаковые сектора размером В градусов. Время Т, в течение которого нормаль антенны проходит каждый сектор размером В, делится на 2 части: время поиска Тn, отводимое на поиск целей в данном секторе, и время сопровождения Тс, отводимое на завязку трассы новых и сопровождение высокоскоростных и маневрирующих целей из этого же сектора.To implement a continuous survey of space and the detection of targets while simultaneously tracking them, the entire viewing area in azimuth is divided into identical sectors of size B degrees. The time T, during which the antenna normal passes through each sector of size B, is divided into 2 parts: the search time T n allocated to search for targets in this sector, and the tracking time T s allocated to set new routes and tracking high-speed and maneuvering targets from of the same sector.
Соотношение между этими временами может выбираться одинаковым для каждого сектора, исходя из некоторой пропорции (например, 80% от времени Т отводится на режим поиска и 20% - на завязку трассы и сопровождение), или адаптивным, разным для каждого сектора, в зависимости от того, сколько ранее обнаруженных высокоскоростных и маневренных целей находится на сопровождении в данном секторе. Во втором случае при выборе соотношения между временами необходимо задаться возможным (некоторым) количеством новых целей, которые могут быть обнаружены при просмотре данного сектора в режиме поиска, для завязки по ним трассы, или необходимо предусмотреть определенный запас времени для завязки трассы по некоторому количеству вновь обнаруженных целей.The ratio between these times can be chosen the same for each sector, based on a certain proportion (for example, 80% of the time T is allocated to the search mode and 20% to the tie of the track and tracking), or adaptive, different for each sector, depending on how many previously detected high-speed and maneuvering targets are being followed in this sector. In the second case, when choosing the relationship between the times, it is necessary to set a possible (some) number of new goals that can be detected when viewing this sector in the search mode to tie tracks along them, or it is necessary to provide a certain amount of time to tie tracks along a certain number of newly discovered goals.
При вращении РЛС и переходе нормали к плоскости антенны из сектора в сектор режимы поиска и сопровождения чередуются друг с другом во времени.When the radar rotates and the normals go to the antenna plane from sector to sector, the search and tracking modes alternate with each other in time.
Просмотр сектора размером В в режиме поиска за время Тn, меньшее, чем время Т, за которое нормаль к антенной решетке повернется на угол В, реализуется за счет электронного сканирования лучом с одновременным механическим вращением антенны следующим образом.Viewing a sector of size B in search mode for a time T n less than the time T during which the normal to the antenna array rotates through angle B is realized by electron beam scanning with simultaneous mechanical rotation of the antenna as follows.
При совпадении нормали к антенной решетке с азимутом начала очередного азимутального сектора луч антенны начинает его просмотр в режиме поиска, при этом за счет электронного сканирования реализуется скорость перемещения луча, большая, чем скорость механического вращения антенны. То есть луч антенны за счет электронного сканирования движется в режиме поиска от начала данного сектора к его концу быстрее, чем нормаль антенной решетки, и за счет большей скорости достигнет конца данного азимутального сектора раньше, чем нормаль к плоскости антенной решетки.When the normal to the antenna array coincides with the azimuth of the beginning of the next azimuthal sector, the antenna beam begins to view it in search mode, and due to electronic scanning, the beam travels at a speed faster than the mechanical rotation speed of the antenna. That is, the beam of the antenna due to electronic scanning moves in the search mode from the beginning of this sector to its end faster than the normal of the antenna array, and due to the greater speed it reaches the end of this azimuthal sector earlier than normal to the plane of the antenna array.
Оставшееся время до момента, когда нормаль к антенной решетке достигнет азимута, соответствующего концу данного сектора, используется для быстрой завязки трассы новых целей, обнаруженных при просмотре этого сектора в режиме поиска, а также для более точного сопровождения обнаруженных ранее и уже находящихся на сопровождении высокоскоростных и маневренных целей за счет электронного откидывания луча в обратном вращению антенны направлении.The remaining time until the normal to the antenna array reaches the azimuth corresponding to the end of this sector is used to quickly tie up the route of new targets found when viewing this sector in the search mode, as well as to more accurately track previously detected and already accompanied high-speed and maneuverable targets due to electronic beam tilting in the opposite direction of the antenna rotation.
Завязка трассы производится путем повторного направления луча в точку с координатами, где при просмотре данного сектора в режиме поиска произошло обнаружение новой цели. Если обнаружение подтверждается, то луч на ту же цель направляется в третий раз. Это позволяет осуществить завязку трассы по новой цели в течение короткого времени.The alignment of the route is made by re-directing the beam to the point with coordinates, where when viewing this sector in the search mode, a new target was detected. If the detection is confirmed, then the beam is sent to the same target for the third time. This allows you to tie the track to a new target in a short time.
Для сопровождения выбирают цели, представляющие интерес с точки зрения решаемой задачи, прежде всего высокоскоростные и маневрирующие. По этим целям обеспечивают экстраполяцию их положения на момент обращения и направляют луч в экстраполированное положение, осуществляя неоднократное обращение к цели в течение времени нахождения ее в данном секторе, обеспечивая тем самым более точное измерение координат их движения. Остальные цели сопровождаются на проходе в процессе просмотра сектора в режиме поиска, при котором реализуется параллельный обзор пространства. Для этого в угломестной плоскости формируется широкий (например, косекансный) луч на передачу и перекрывающий его набор узких лучей на прием. Измерение ошибок сопровождения по этим целям осуществляется при проходе диаграммы антенны через направление на цель известными способами: по дальности - по центру "тяжести" импульса сигнала в полустробах дальности, по азимуту - по центру "тяжести" огибающей сигнала в полустробах азимута, по углу места - методом отношения парциальных лучей в угломестной плоскости. Работа по целям в режиме сопровождения при завязке трассы и уточнении координат осуществляется узким лучом с моноимпульсным измерением азимута и угла места.For escort choose the goals that are of interest from the point of view of the problem being solved, especially high-speed and maneuvering. For these purposes, they provide an extrapolation of their position at the time of treatment and direct the beam to an extrapolated position, repeatedly accessing the target during the time it is in this sector, thereby providing a more accurate measurement of the coordinates of their movement. The remaining goals are accompanied by an aisle in the process of viewing the sector in search mode, in which a parallel view of the space is realized. To do this, a wide (for example, cosecant) beam is formed in the elevation plane for transmission and a set of narrow rays for reception that overlaps it. Measurement of tracking errors for these purposes is carried out when the antenna diagram passes through the direction to the target by known methods: in range - in the center of gravity of the signal pulse in half-gates of the range, in azimuth - in the center of gravity of the signal envelope in half-gates of the azimuth, in elevation - the partial ray ratio method in the elevation plane. Work on targets in the tracking mode when tying the route and updating the coordinates is carried out by a narrow beam with a single-pulse measurement of azimuth and elevation.
В момент времени, когда нормаль к плоскости антенны достигнет азимута, соответствующего концу текущего азимутального сектора (и, соответственно, началу следующего сектора), РЛС опять переходит в режим поиска в пределах следующего сектора за счет ускоренного электронного сканирования с последующим просмотром этого сектора в режиме сопровождения и т.д.At the time when the normal to the antenna plane reaches the azimuth corresponding to the end of the current azimuthal sector (and, accordingly, the beginning of the next sector), the radar again enters the search mode within the next sector due to accelerated electronic scanning and then viewing this sector in tracking mode etc.
Размер В сектора по азимуту равен максимальному отклонению луча по азимуту в одну сторону, чтобы, дойдя в режиме поиска до конца сектора и перейдя в режим сопровождения, РЛС успела повторно обратиться к новой цели, если она была обнаружена в начале сектора, для быстрой завязки трассы. Например, при секторе электронного сканирования ±60° размеры сектора будут составлять величину 60°.The size of the sector in azimuth is equal to the maximum deviation of the beam in azimuth to one side, so that, having reached the end of the sector in search mode and switched to tracking mode, the radar has time to re-apply to a new target, if it was found at the beginning of the sector, for fast tying the track . For example, with an electronic scanning sector of ± 60 °, the sector size will be 60 °.
Скорость электронного сканирования при просмотре сектора в режиме поиска определяется временем, выделяемым на режим сопровождения. При фиксированном соотношении времени поиска и сопровождения, равном, например, 80% и 20%, скорость электронного просмотра сектора должна быть в 1,25 раза выше, чем скорость механического вращения антенны.The speed of electronic scanning when viewing a sector in the search mode is determined by the time allocated to the tracking mode. For a fixed ratio of search and tracking time, equal to, for example, 80% and 20%, the speed of electronic viewing of the sector should be 1.25 times higher than the speed of mechanical rotation of the antenna.
При адаптивном распределении времени обзора, индивидуальном для каждого сектора, учитывающем количество находящихся на сопровождении в данном секторе целей, скорость электронного просмотра данного сектора будет определяться соотношением времени поиска и сопровождения, назначенного индивидуально для данного сектора.With an adaptive distribution of the review time, individual for each sector, taking into account the number of targets being tracked in a given sector, the speed of electronic viewing of this sector will be determined by the ratio of the search and tracking times assigned individually for this sector.
Так, переходя из сектора в сектор, РЛС без пропусков осматривает всю зону обзора в режиме поиска с одновременным сопровождением, осуществляя быструю завязку трассы по вновь обнаруженным целям и уточняя вектор скорости по высокоскоростным и маневренным целям.So, moving from sector to sector, the radar without omissions examines the entire field of view in search mode with simultaneous tracking, quickly tying the track along newly discovered targets and updating the speed vector for high-speed and maneuverable targets.
Таким образом, желаемый технический результат достигнут. Функция непрерывного обзора пространства и обнаружения при одновременном сопровождении целей не нарушается, реализуется быстрая завязка трассы по вновь обнаруженным целям и более точное сопровождение высокоскоростных и маневренных целей.Thus, the desired technical result is achieved. The function of continuous viewing of space and detection while tracking targets is not violated, implemented fast track alignment of newly discovered targets and more accurate tracking of high-speed and maneuverable targets.
Источники информацииInformation sources
1. Д.А. Этингтон, П.Дж. Карилас, Дж.Д. Райт. Многофункциональные вращающиеся РЛС с электронным сканированием для обзора воздушного пространства. ТИИЭР, том 73, №2, февраль, 1985. М.: Мир. Стр. 199-213 - прототип.1. D.A. Eatington, P.J. Carilas, J.D. Wright. Multifunctional rotating radars with electronic scanning for viewing airspace. TIIER, Volume 73, No. 2, February, 1985. M.: Mir. Page 199-213 is a prototype.
2. Патент РФ на изобретение №2274875, МПК G01S 13/04, 13/44, опубл. 20.04.2006.2. RF patent for the invention No. 2274875, IPC G01S 13/04, 13/44, publ. 04/20/2006.
3. О.З. Кузьмин. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации. М.: Сов. радио, 1974. С. 121-122.3. O.Z. Kuzmin. Fundamentals of the theory of digital processing of radar information. M .: Sov. Radio, 1974. S. 121-122.
4. Патент РФ на изобретение №2478981, МПК G01S 13/44, опубл. 10.04.2013.4. RF patent for the invention No. 2478981, IPC G01S 13/44, publ. 04/10/2013.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016116409A RU2611434C1 (en) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | Method of space radar scanning |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016116409A RU2611434C1 (en) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | Method of space radar scanning |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2611434C1 true RU2611434C1 (en) | 2017-02-22 |
Family
ID=58459053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016116409A RU2611434C1 (en) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | Method of space radar scanning |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2611434C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109581342A (en) * | 2018-12-07 | 2019-04-05 | 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 | A kind of rotating phased array radar complete period time resource distribution method |
| CN112710997A (en) * | 2020-12-08 | 2021-04-27 | 中国人民解放军海军航空大学 | Radar maneuvering target detection method and system in scanning mode |
| CN116008945A (en) * | 2023-03-24 | 2023-04-25 | 中安锐达(北京)电子科技有限公司 | Vehicle-mounted four-surface two-dimensional phased array radar track correlation method |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988005921A1 (en) * | 1987-02-09 | 1988-08-11 | Hughes Aircraft Company | Method and apparatus for detecting an out of beam condition in a monopulse radar receiver |
| RU2096802C1 (en) * | 1996-05-12 | 1997-11-20 | Научно-исследовательский институт измерительных приборов | Method for radar station scanning with flat antenna beam pattern |
| RU2339970C1 (en) * | 2007-08-20 | 2008-11-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Method of scanning space using radar unit |
| JP2009180514A (en) * | 2008-01-29 | 2009-08-13 | Fujitsu Ten Ltd | Radar device and angle detecting method of target |
| US7671789B1 (en) * | 2008-10-03 | 2010-03-02 | Lockheed Martin Corporation | Method and system for target detection and angle estimation based on a radar signal |
| RU2478981C2 (en) * | 2011-02-10 | 2013-04-10 | Открытое акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения | Method of radar scanning of space |
-
2016
- 2016-04-26 RU RU2016116409A patent/RU2611434C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988005921A1 (en) * | 1987-02-09 | 1988-08-11 | Hughes Aircraft Company | Method and apparatus for detecting an out of beam condition in a monopulse radar receiver |
| RU2096802C1 (en) * | 1996-05-12 | 1997-11-20 | Научно-исследовательский институт измерительных приборов | Method for radar station scanning with flat antenna beam pattern |
| RU2339970C1 (en) * | 2007-08-20 | 2008-11-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Method of scanning space using radar unit |
| JP2009180514A (en) * | 2008-01-29 | 2009-08-13 | Fujitsu Ten Ltd | Radar device and angle detecting method of target |
| US7671789B1 (en) * | 2008-10-03 | 2010-03-02 | Lockheed Martin Corporation | Method and system for target detection and angle estimation based on a radar signal |
| RU2478981C2 (en) * | 2011-02-10 | 2013-04-10 | Открытое акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения | Method of radar scanning of space |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЭТИНГТОН Д.А. и др. Многофункциональные вращающиеся РЛС с электронным сканированием для обзора воздушного пространства, ТИИЭР, том 73, 1985, N2, Москва, Мир,, с.199-213. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109581342A (en) * | 2018-12-07 | 2019-04-05 | 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 | A kind of rotating phased array radar complete period time resource distribution method |
| CN109581342B (en) * | 2018-12-07 | 2022-12-27 | 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 | Full-period time resource allocation method for rotary phased array radar |
| CN112710997A (en) * | 2020-12-08 | 2021-04-27 | 中国人民解放军海军航空大学 | Radar maneuvering target detection method and system in scanning mode |
| CN116008945A (en) * | 2023-03-24 | 2023-04-25 | 中安锐达(北京)电子科技有限公司 | Vehicle-mounted four-surface two-dimensional phased array radar track correlation method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2478981C2 (en) | Method of radar scanning of space | |
| CN101344590B (en) | Wide area observation method of sector scanning | |
| RU2611434C1 (en) | Method of space radar scanning | |
| CN107092014B (en) | Optimization method for missile-borne double-base forward-looking SAR ship target positioning | |
| EP3460505A1 (en) | Weather radar device | |
| CN110412561B (en) | Low-altitude high-speed target rapid navigation method based on TAS fine tracking beam | |
| RU2345380C1 (en) | Method of survey of viewing field and radar station for its realisation | |
| RU2402034C1 (en) | Radar technique for determining angular position of target and device for realising said method | |
| RU2315332C1 (en) | Radiolocation station | |
| EP0020712B1 (en) | Radar system with a multiplicity of antenna beams for elevation coverage | |
| RU128727U1 (en) | MULTIPOSITION SYSTEM OF MOBILE RADAR STATIONS | |
| RU2316021C2 (en) | Multichannel radar system of flight vehicle | |
| RU2427002C1 (en) | Method of detecting object trajectory | |
| US2939134A (en) | Radio system and method for locating enemy artillery | |
| RU2410711C2 (en) | Method of measuring coordinates of mobile radar set target | |
| RU2304789C1 (en) | Method of radar tracking of object's trajectory | |
| RU2347236C2 (en) | Method of detection of trajectory of object and radar station for its realisation | |
| RU2676673C1 (en) | Space radar scanning method | |
| RU2708371C1 (en) | Method of scanning airspace with a radar station with an active phased antenna array | |
| JP3753121B2 (en) | Radar apparatus and radar system | |
| RU2697662C1 (en) | Method of measuring angular coordinates of targets by a radar station with a digital antenna array | |
| CN110554361B (en) | Method for designing transmitting waveform parameters under MIMO system | |
| RU2306580C1 (en) | Method for measuring angular coordinates of object in process of capture and tracking of trajectory in strobes | |
| RU2474841C2 (en) | Method for radar scanning of space and apparatus for realising said method | |
| RU2413239C1 (en) | Object trajectory detection method |