RU2622399C1 - Quasi-mono-pulse secondary radar - Google Patents

Quasi-mono-pulse secondary radar Download PDF

Info

Publication number
RU2622399C1
RU2622399C1 RU2016127296A RU2016127296A RU2622399C1 RU 2622399 C1 RU2622399 C1 RU 2622399C1 RU 2016127296 A RU2016127296 A RU 2016127296A RU 2016127296 A RU2016127296 A RU 2016127296A RU 2622399 C1 RU2622399 C1 RU 2622399C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
key
inputs
detector
Prior art date
Application number
RU2016127296A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Михайлович Король
Сергей Сергеевич Поддубный
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" (ГУАП)
"Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры"
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 автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" (ГУАП), "Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" (ГУАП)
Priority to RU2016127296A priority Critical patent/RU2622399C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2622399C1 publication Critical patent/RU2622399C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S13/00Systems 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
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/42Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G01S13/44Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S13/00Systems 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
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/42Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G01S13/44Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
    • G01S13/4409HF sub-systems particularly adapted therefor, e.g. circuits for signal combination
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S13/00Systems 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
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/42Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G01S13/44Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
    • G01S13/4481Monopulse hybrid systems, e.g. conopulse
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S13/00Systems 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
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/91Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for traffic control

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: device contains an antenna, a block of controlled phase shifters, an adder, a transmit-receive switch, a receiver, a power divider, a controlled delay element, six keys, three decoders, three detectors, an amplitude detector and an angular discriminator connected in a specific way.
EFFECT: increasing the accuracy of measuring the angular coordinates of the aircraft by eliminating its dependence on the doppler frequency addition in the response signals.
3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области радиолокации, а именно к области вторичных моноимпульсных радиолокаторов (MPЛ) и может быть использовано в МРЛ наземного и воздушного базирования, обладающих простой технической реализацией и предназначенных для наблюдения за воздушной обстановкой.The invention relates to the field of radar, and in particular to the field of secondary monopulse radar (MPL) and can be used in land and air-based radar systems that have a simple technical implementation and are designed to monitor the air situation.

Известен «Моноимпульсный радиолокатор» (патент РФ №2122218, МПК G01S 13/44, опубл. 20.11.1991 г.), который содержит синтезатор доплеровских частот, последовательно соединенные с выходом приемника опорного канала многоканальный фильтр доплеровских частот, обнаружитель и периодомер, выход которого соединен с первым входом сигнального процессора, последовательно соединенные с выходом многоканального фильтра доплеровских частот мультиплексор, преобразователь гетеродинной частоты, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, делитель мощности, второй смеситель, сигнальный вход которого соединен с первым выходом преобразователя частот, полосовой фильтр, усилитель, фазометр, выход которого соединен со вторым входом сигнального процессора, при этом второй выход делителя мощности соединен с гетеродинным входом первого смесителя, выход приемника измерительного канала соединен со вторым входом фазометра, выход синтезатора доплеровских частот соединен со вторым входом переключателя, выход которого соединен с управляющим входом цепи управляемого затухания, выход пассивного делителя соединен через цепь управляемого затухания и тракт калибровочного сигнала с устройством связи приемного антенно-фидерного устройства и тракта калибровочного сигнала, управляющий вход синтезатора доплеровских частот соединен со вторым выходом сигнального процессора, третий выход которого соединен с управляющим входом мультиплексора.The well-known "Monopulse radar" (RF patent №2122218, IPC G01S 13/44, publ. 11/20/1991), which contains a Doppler frequency synthesizer, connected in series with the output of the reference channel receiver, a multi-channel Doppler frequency filter, a detector and a periodometer, the output of which connected to the first input of the signal processor, connected in series with the output of the multi-channel Doppler frequency filter multiplexer, local oscillator frequency converter, the second input of which is connected to the local oscillator output, power divider and, a second mixer, the signal input of which is connected to the first output of the frequency converter, a bandpass filter, an amplifier, a phase meter, the output of which is connected to the second input of the signal processor, the second output of the power divider connected to the heterodyne input of the first mixer, the output of the measuring channel receiver connected to the second input of the phase meter, the output of the Doppler frequency synthesizer is connected to the second input of the switch, the output of which is connected to the control input of the controlled attenuation circuit, the output is passive The amplifier is connected via a controlled attenuation circuit and a calibration signal path to a communication device of the receiving antenna-feeder device and the calibration signal path, the control input of the Doppler frequency synthesizer is connected to the second output of the signal processor, the third output of which is connected to the control input of the multiplexer.

Недостатком данного аналога является невозможность проверки идентичности фазовых сдвигов в каналах измерения угловой координаты, что может привести к смещению ее оценки, а также сложность технической реализации, обусловленная применением фазового метода измерения угла. Известно также устройство «Многоканальная радиолокационная станция» (патент РФ №94032128, МПК G01S 7/40, опубл. 20.07.1996 г.), содержащее антенну, выполненную в виде двух идентичных каналов - левого и правого относительно направления излучения, каждый из которых расположен симметрично относительно оси антенны, с возможностью формирования двух одинаковых независимых диаграмм направленности с разнесенными фазовыми центрами, выходы левого и правого каналов антенны через соответственно первый и второй управляемые фазовращатели соединены с общими выводами первого и второго переключателей прием-передача, передающие выводы которых подключены к соответствующим выходам равноплечного делителя мощности, вход которого является входом сигнала передатчика, приемные выходы упомянутых переключателей прием-передача подключены соответственно к входам первого и второго усилителей, выходы которых подключены к входам фазового детектора, выход которого подключен к информационному входу узла автоматической подстройки фазы, первый и второй выходы которого подключены к входам первого и второго управляемых фазовращателей, контрольный ответчик (КО), используемый в качестве генератора внешнего контрольного сигнала, формирователь строба КО, выход которого подключен к стробирующему входу узла автоматической подстройки фазы, а вход соединен с выходом датчика углового положения (ДУП) антенны.The disadvantage of this analogue is the impossibility of verifying the identity of phase shifts in the channels for measuring the angular coordinate, which can lead to a bias in its estimation, as well as the complexity of the technical implementation due to the use of the phase method of measuring the angle. Also known is the device "Multichannel radar station" (RF patent No. 94032128, IPC G01S 7/40, publ. 07/20/1996), containing an antenna made in the form of two identical channels - left and right relative to the direction of radiation, each of which is located symmetrically about the axis of the antenna, with the possibility of forming two identical independent radiation patterns with spaced phase centers, the outputs of the left and right channels of the antenna through respectively the first and second controlled phase shifters are connected to common the odes of the first and second transmit-receive switches, the transmitting outputs of which are connected to the corresponding outputs of the equal arm power divider, the input of which is the input of the transmitter signal, the receiving outputs of the said transmit-receive switches are connected respectively to the inputs of the first and second amplifiers, the outputs of which are connected to the inputs of the phase detector the output of which is connected to the information input of the automatic phase adjustment unit, the first and second outputs of which are connected to the inputs of the first and second controlled phase shifters, a control transponder (KO) used as an external control signal generator, a KO strobe driver, the output of which is connected to the gate input of the automatic phase adjustment unit, and the input is connected to the output of the antenna's angle position sensor (DUP).

Недостатком устройства является то, что оно для своей работы требует наличия вынесенного в заданном направлении относительно МРЛ контрольного ответчика, а также системы оценки доплеровской добавки частоты принимаемых сигналов.The disadvantage of this device is that for its operation it requires the presence of a control transponder, taken out in a predetermined direction relative to the SLL, as well as a system for evaluating the Doppler addition of the frequency of the received signals.

При этом пеленгационная характеристика данного устройства за счет учета фазовой нестабильности сквозных каналов может стабилизироваться только по ее положению относительно равносигнального направления антенны. Однако, такие изменения пеленгационной характеристики как наклон и нарушение ее симметрии данным устройством не могут быть устранены.In this case, the direction-finding characteristic of this device, by taking into account the phase instability of the through channels, can be stabilized only by its position relative to the equal-signal direction of the antenna. However, such changes in the bearing characteristic as the slope and violation of its symmetry by this device cannot be eliminated.

Наиболее близким к заявляемому устройству является «Моноимпульсный радиолокатор со сквозными фазовыми каналами» (Патент РФ №2232403, МПК G01S 13/44, 7/40, H01Q 3/00, опубл. 10.07.2004 г.). Устройство содержит антенну, выполненную в виде двух идентичных каналов - левого и правого относительно направления излучения, каждый из которых расположен симметрично относительно оси антенны, с возможностью формирования двух одинаковых независимых диаграмм направленности с разнесенными фазовыми центрами, выходы левого и правого каналов антенны через соответственно первый и второй управляемые фазовращатели соединены с общими выводами первого и второго переключателей прием-передача, передающие выводы которых подключены к соответствующим выходам равноплечного делителя мощности, вход которого является входом сигнала передатчика, приемные выходы упомянутых переключателей прием-передача подключены соответственно к входам первого и второго усилителей, выходы которых подключены к входам фазового детектора, узел автоматической подстройки фазы, первый и второй выходы которого подключены к входам первого и второго управляемых фазовращателей, контрольный ответчик, используемый в качестве генератора внешнего контрольного сигнала, и первый формирователь строба КО, вход которого соединен с выходом датчика углового положения антенны, введены второй формирователь строба КО, аналого-цифровой преобразователь, узел коррекции наклона пеленгационной характеристики, а узел автоматической подстройки фазы выполнен с первым и вторым стробирующими входами и дополнительным выходом, при этом выход фазового детектора через аналого-цифровой преобразователь соединен с информационным входом узла коррекции наклона пеленгационной характеристики, корректирующий вход которого соединен с дополнительным выходом узла автоматической подстройки фазы, а выход узла коррекции наклона пеленгационной характеристики соединен с информационным входом узла автоматической подстройки фазы, первый и второй стробирующие входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго формирователей стробов контрольного ответчика, входы которых соединены между собой.Closest to the claimed device is "Monopulse radar with through phase channels" (RF Patent No. 2232403, IPC G01S 13/44, 7/40, H01Q 3/00, publ. July 10, 2004). The device comprises an antenna made in the form of two identical channels - left and right with respect to the direction of radiation, each of which is located symmetrically with respect to the axis of the antenna, with the possibility of forming two identical independent radiation patterns with spaced phase centers, the outputs of the left and right channels of the antenna through the first and the second controlled phase shifters are connected to the common terminals of the first and second transmit-receive switches, the transmitting terminals of which are connected to the corresponding to the output outputs of the equal arm power divider, the input of which is the input of the transmitter signal, the receiving outputs of the said transmit-receive switches are connected respectively to the inputs of the first and second amplifiers, the outputs of which are connected to the inputs of the phase detector, an automatic phase adjustment unit, the first and second outputs of which are connected to the inputs the first and second controlled phase shifters, a control transponder used as an external control signal generator, and a first KO strobe driver, input One of which is connected to the output of the antenna angular position sensor, a second KO strobe driver, an analog-to-digital converter, an inclination correction unit for the direction-finding characteristic are introduced, and an automatic phase adjustment unit is made with the first and second gate inputs and an additional output, while the output of the phase detector through analog -digital converter is connected to the information input of the node correction slope direction finding characteristics, the correcting input of which is connected to the additional output of the node and the automatic phase adjustment, and the output of the direction correction slope correction unit is connected to the information input of the automatic phase adjustment unit, the first and second gate inputs of which are connected respectively to the outputs of the first and second gate formers of the control transponder, the inputs of which are interconnected.

Моноимпульсный радиолокатор, в котором узел автоматической подстройки фазы выполнен двухканальным и содержит в первом канале соединенные последовательно клеммами «выход-вход» первый вычислитель ошибки, первый усреднитель ошибки, узел полусуммы, первый сумматор, первый преобразователь кода, схему управления формирователями, при этом выход первого сумматора через первый регистр накопленной ошибки соединен с его дополнительным входом, выходы схемы управления фазовращателями образуют первый и второй выходы узла автоматической подстройки фазы, а во втором канале - соединены последовательно клеммами «выход-вход» второй вычислитель ошибки, второй усреднитель ошибки, узел полуразности, второй сумматор, второй преобразователь кода, при этом выход второго сумматора через второй регистр накопленной ошибки соединен с его дополнительным входом, выход второго преобразователя кода образует дополнительный выход узла автоматической подстройки фазы, при этом введены перекрестные связи между первым и вторым каналами, соединяющие выход первого усреднителя ошибки одновременно с дополнительным входом узла полуразности, а выход второго усреднителя ошибки одновременно с дополнительным входом узла полусуммы, информационные входы первого и второго вычислителей ошибки соединены с информационным входом автоматической подстройки фазы, а их стробирующие входы образуют соответственно первый и второй стробирующие входы узла автоматической подстройки фазы.Monopulse radar, in which the automatic phase adjustment unit is made two-channel and contains the first error calculator, the first error averager, the half-sum node, the first adder, the first code converter, the driver control circuit, the output of the first the adder through the first register of the accumulated error is connected to its additional input, the outputs of the phase shifter control circuit form the first and second outputs of the automatic tuning node phase, and in the second channel, the second error calculator, the second error averager, the half-difference node, the second adder, the second code converter are connected in series with the “output-input” terminals, while the output of the second adder is connected to its additional input through the second accumulated error register, the output of the second code converter forms an additional output of the automatic phase adjustment unit, while cross-links between the first and second channels are introduced, connecting the output of the first error averager simultaneously with by the additional input of the half-difference node, and the output of the second error averager simultaneously with the additional input of the half-sum node, the information inputs of the first and second error calculators are connected to the information input of the automatic phase adjustment, and their gate inputs form the first and second gate inputs of the automatic phase adjustment node, respectively.

Недостатком известного устройства-прототипа является зависимость точности оценки угловой координаты от доплеровской добавки частоты появляющейся в ответном сигнале при взаимном перемещении вторичного радиолокатора и ЛА с ответчиком, невозможность работы без использования контрольного ответчика, что исключает его установку на летательных аппаратах (ЛА), а также сложность технической реализации.A disadvantage of the known prototype device is the dependence of the accuracy of estimating the angular coordinate on the Doppler frequency addition appearing in the response signal when the secondary radar and the aircraft are mutually moved with the transponder, the inability to operate without the use of a control transponder, which excludes its installation on aircraft (LA), as well as complexity technical implementation.

Указанные недостатки обусловлены используемым в устройстве-прототипе моноимпульсным способом измерения угловой координаты со сквозными фазовыми каналами. Этот способ требует постоянного тестирования двух приемных каналов на предмет идентичности их фазовых характеристик, так как неодинаковое изменение которых во времени приводит к смещению оценки угла ответчика. Для устранения этого недостатка устройство-прототип требует применения вынесенного контрольного ответчика с точно известной угловой азимутальной координатой. Указанное обстоятельство ограничивает применение устройства-прототипа наземным базированием. Кроме этого недостатка устройство-прототип снижает точность измерения угла при наличии доплеровской добавки в частоте ответного сигнала, значение которой заранее никогда точно не известно. Данный недостаток также обусловлен используемым фазовым способом измерения, в котором значение оценки угла зависит от частоты принимаемых сигналов. Так, для измерения угловой координаты ЛА в устройстве - прототипе определяется разность фаз сигналов, принятых антенной и снимаемых с левого и правого относительно направления излучения идентичных каналовThese disadvantages are due to the monopulse method of measuring the angular coordinate with through phase channels used in the prototype device. This method requires constant testing of the two receiving channels for the identity of their phase characteristics, since the uneven change in time leads to a bias in the estimation of the angle of the responder. To eliminate this drawback, the prototype device requires the use of a remote control transponder with a precisely known angular azimuthal coordinate. This circumstance limits the use of the prototype device to ground-based. In addition to this drawback, the prototype device reduces the accuracy of measuring the angle in the presence of a Doppler additive in the frequency of the response signal, the value of which is never known beforehand. This disadvantage is also due to the phase measurement method used, in which the value of the angle estimate depends on the frequency of the received signals. So, to measure the angular coordinate of an aircraft in a prototype device, the phase difference of the signals received by the antenna and taken from the left and right channels relative to the radiation direction of identical channels is determined

Figure 00000001
Figure 00000001

где: α - угловая координата ЛА, измеряемая относительно равносигнального направления (РСН) антенны;where: α is the angular coordinate of the aircraft, measured relative to the equal-signal direction (RSN) of the antenna;

d - расстояние между фазовыми центрами антенны, формирующих два канала приема;d is the distance between the phase centers of the antenna forming the two reception channels;

λ - длина волны принимаемых ответных сигналов (ОС).λ is the wavelength of the received response signals (OS).

При наличии взаимного перемещения ЛА и МРЛ длина волны принимаемого ОСIn the presence of mutual movement of the aircraft and the MRL, the wavelength of the received OS

Figure 00000002
Figure 00000002

где: fпр - частота принимаемых ОСwhere: f pr - the frequency of the received OS

Figure 00000003
Figure 00000003

где: f0 - частота излучаемых ответчиком ЛА ОС;where: f 0 - frequency emitted by the respondent aircraft OS;

Figure 00000004
- доплеровская добавка частоты принимаемых сигналов;
Figure 00000004
- Doppler frequency addition of received signals;

V - скорость взаимного перемещения ЛА и МРЛ.V is the speed of mutual movement of the aircraft and the SRL.

Подставляя в (1) выражение (2) с учетом (3) получаем, что разность фаз принимаемых сигналов двумя каналами антенны будет определяться не только значением угла α, но и значением Fд Substituting expression (2) in (1), taking into account (3), we obtain that the phase difference of the received signals by the two antenna channels will be determined not only by the value of the angle α, but also by the value of F d

Figure 00000005
Figure 00000005

Второе слагаемое в (4), при

Figure 00000006
будет вызывать смещение оценки угла α. Для ликвидации смещения необходимо получать оценку Fд, которая всегда будет отличаться от истинного ее значения. Поэтому устройство - прототип будет всегда давать смещенную оценку угла α, даже при наличии канала оценки Fд, усложняющего реализацию измерителя и увеличивающего его стоимость. Этот недостаток будет еще более выражен при установке устройства-прототипа на борту ЛА за счет увеличения взаимной скорости перемещения запросчика и ответчика по сравнению с наземным базированием вторичной РЛС.The second term in (4), for
Figure 00000006
will cause a shift in the estimate of the angle α. To eliminate the bias, it is necessary to obtain an estimate of F d , which will always differ from its true value. Therefore, the prototype device will always give a biased estimate of the angle α, even if there is an evaluation channel F d that complicates the implementation of the meter and increases its cost. This disadvantage will be even more pronounced when installing the prototype device on board the aircraft due to an increase in the mutual speed of the interrogator and the defendant compared to ground based secondary radar.

Кроме перечисленных недостатков устройства-прототипа, используемый в нем фазовый способ пеленгации со сквозными фазовыми каналами требует наличия одновременно работающих на прием двух каналов и обеспечение постоянного анализа их идентичности, применяя для этого вынесенный контрольный ответчик. Ошибки в работе такой системы также приводят к смещению оценки угла ЛА. В результате устройство-прототип является сложным в технической реализации, а его применение ограничивается наземным базированием.In addition to the listed disadvantages of the prototype device, the phase method of direction finding with end-to-end phase channels used in it requires the presence of two channels simultaneously operating at the reception and the provision of a constant analysis of their identity, using the remote control transponder for this. Errors in the operation of such a system also lead to a bias in the estimation of the angle of the aircraft. As a result, the prototype device is complicated in technical implementation, and its use is limited to ground-based.

Основной задачей, на которую направлено заявленное изобретение, является устранение зависимости точности оценки угловой координаты от доплеровской добавки частоты в ответных сигналах, обеспечение работы МРЛ (вторичной моноимпульсной РЛС), размещенной на борту ЛА, а также снижение сложности и стоимости его реализации.The main objective of the claimed invention is to eliminate the dependence of the accuracy of estimating the angular coordinate on the Doppler frequency addition in the response signals, ensuring the operation of the SXR (secondary monopulse radar) located on board the aircraft, as well as reducing the complexity and cost of its implementation.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого изобретения, является увеличение точности измерения угловой координаты ЛА за счет устранения ее зависимости от доплеровской добавки частоты в ответных сигналах.The technical result achieved by the implementation of the claimed invention is to increase the accuracy of measuring the angular coordinate of the aircraft by eliminating its dependence on the Doppler frequency addition in the response signals.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее антенну, выходы которой подключены ко входам блока управляемых фазовращателей, последовательно соединенные первый сумматор, переключатель прием-передача и приемник, второй выход переключателя прием-передача соединен со входом делителя мощности, выходы которого соединены с соответствующими им по номеру входами блока управляемых фазовращателей, сигнальные выходы которого подключены ко входам первого сумматора, дополнительно введены управляемый элемент задержки, последовательно соединенные первый ключ, первый дешифратор, первый обнаружитель, последовательно соединенные амплитудный детектор, второй ключ, второй дешифратор, второй обнаружитель, последовательно соединенные третий дешифратор и третий обнаружитель, а также третий, четвертый, пятый, шестой ключи и угловой дискриминатор, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами третьего и четвертого ключей, а выход - со вторым входом шестого ключа, выход которого является выходом устройства, первый вход управляемого элемента задержки соединен со вторыми входами первого, второго и третьего дешифраторов и третьим входом углового дискриминатора и служит входом кода адреса, второй вход управляемого элемента задержки соединен с первым входом блока управляемых фазовращателей, первым входом первого ключа и выходом первого обнаружителя, выход которого соединен с первым входом третьего ключа, второй вход которого соединен с выходом первого дешифратора, выходы второго и третьего дешифраторов соединены соответственно со вторыми входами четвертого и пятого ключей, выход последнего является вторым выходом радиолокатора, выход второго обнаружителя соединен с первым входом четвертого ключа и со вторым входом блока управляемых фазовращателей, выход третьего обнаружителя соединен с первыми входами пятого и шестого ключей, выход амплитудного детектора соединен соответственно с первым входом третьего дешифратора и вторым входом первого ключа, а его вход - с выходом приемника, выход управляемого элемента задержки подключен к первому входу второго ключа, причем угловой дискриминатор содержит управляемую линию задержки, сигнальный вход которой является первым входом углового дискриминатора, а вход ее управления подключен к третьему входу углового дискриминатора, выход управляемой линии задержки подключен к первым входам схемы разности и второго сумматора, второй вход углового дискриминатора подключен к вторым входам схемы разности и второго сумматора, выход которого подключен к входу делителя вычислителя отношения, вход делимого которого соединен с выходом схемы разности, выход вычислителя отношения является выходом углового дискриминатора, а антенна выполнена, например, в виде фазированной антенной решетки.The specified technical result is achieved by the fact that in the device containing the antenna, the outputs of which are connected to the inputs of the block of controlled phase shifters, the first adder, the receive-transmit switch and the receiver are connected in series, the second output of the receive-transmit switch is connected to the input of the power divider, the outputs of which are connected to the inputs of the block of controlled phase shifters corresponding to them by number, the signal outputs of which are connected to the inputs of the first adder, an additional controlled element Arms connected in series with the first key, the first decoder, the first detector, the amplitude detector in series, the second key, the second decoder, the second detector, the third decoder and the third detector in series, as well as the third, fourth, fifth, sixth keys and an angular discriminator, the first and the second inputs of which are connected respectively with the outputs of the third and fourth keys, and the output is with the second input of the sixth key, the output of which is the output of the device, the first input of which is controlled the delay element is connected to the second inputs of the first, second and third decoders and the third input of the angular discriminator and serves as the input of the address code, the second input of the controlled delay element is connected to the first input of the block of controlled phase shifters, the first input of the first key and the output of the first detector, the output of which is connected to the first the input of the third key, the second input of which is connected to the output of the first decoder, the outputs of the second and third decoders are connected respectively to the second inputs of the fourth and fifth keys, the output of the latter is the second output of the radar, the output of the second detector is connected to the first input of the fourth key and to the second input of the block of controlled phase shifters, the output of the third detector is connected to the first inputs of the fifth and sixth keys, the output of the amplitude detector is connected respectively to the first input of the third decoder and the second the input of the first key, and its input with the output of the receiver, the output of the controlled delay element is connected to the first input of the second key, and the angular discriminator contains a split delay line, the signal input of which is the first input of the angular discriminator, and its control input is connected to the third input of the angular discriminator, the output of the controlled delay line is connected to the first inputs of the difference circuit and the second adder, the second input of the angular discriminator is connected to the second inputs of the difference circuit and the second an adder whose output is connected to the input of the divider of the ratio calculator, the input of which is divisible is connected to the output of the difference circuit, the output of the ratio calculator is the output of the angles first discriminator and the antenna is formed, for example, in the form of a phased array antenna.

Введение в известное устройство новых блоков и связей позволило измерять угловую координату квазимоноимпульсным способом, использующего специфику интервального кодирования ответных сигналов принимаемых вторичной РЛС и увеличить точность измерения за счет устранения зависимости оценки угловой координаты от доплеровского сдвига частоты в ответных сигналах.The introduction of new blocks and connections into the known device made it possible to measure the angular coordinate in a quasi-monopulse method using the specifics of interval coding of the response signals received by the secondary radar and increase the measurement accuracy by eliminating the dependence of the angular coordinate estimate on the Doppler frequency shift in the response signals.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

на фиг. 1 изображена структурная схема заявляемого изобретения;in FIG. 1 shows a structural diagram of the claimed invention;

на фиг. 2 - структурная схема блока углового дискриминатора;in FIG. 2 is a block diagram of an angular discriminator block;

на фиг. 3, фиг. 4а, б, в, г, д, фиг. 5а, б, в, г, д и фиг. 6 - графики, поясняющие работу заявляемого устройства, и введены следующие обозначения:in FIG. 3, FIG. 4a, b, c, d, d, fig. 5a, b, c, d, e and FIG. 6 are graphs explaining the operation of the claimed device, and the following notation is introduced:

1. Антенна1. Antenna

2. Блок управляемых фазовращателей2. Block controlled phase shifters

3. Первый сумматор3. The first adder

4. Переключатель прием-передача4. Transmit-receive switch

5. Приемник5. Receiver

6. Делитель мощности6. Power divider

7. Первый ключ7. The first key

8. Первый дешифратор8. The first decoder

9. Первый обнаружитель9. The first detector

10. Амплитудный детектор10. Amplitude detector

11. Второй ключ11. The second key

12. Второй дешифратор12. Second decoder

13. Второй обнаружитель13. The second detector

14. Третий ключ14. Third key

15. Четвертый ключ15. The fourth key

16. Пятый ключ16. The fifth key

17. Третий дешифратор17. Third decoder

18. Третий обнаружитель18. Third Detector

19. Шестой ключ19. Sixth key

20. Угловой дискриминатор20. Corner discriminator

20.1 Управляемая линия задержки20.1 Controlled Delay Line

20.2 Схема разности20.2 Difference scheme

20.3 Второй сумматор20.3 Second adder

20.4 Вычислитель отношения20.4 Relationship Calculator

21. Управляемый элемент задержки21. Controlled delay element

Квазимоноимпульсный вторичный радиолокатор содержит антенну 1, выходы которой подключены к входам блока управляемых фазовращателей 2, последовательно соединенные первый сумматор 3, переключатель прием-передача 4 и приемник 5, второй выход переключателя прием-передача 4 подключен ко входу делителя мощности 6, выходы которого соединены с соответствующими им по номеру сигнальными входами блока управляемых фазовращателей 2, сигнальные выходы которого подключены к соответствующим входам первого сумматора 3, последовательно соединенные первый ключ 7, первый дешифратор 8, первый обнаружитель 9, последовательно соединенные амплитудный детектор 10, второй ключ 11, второй дешифратор 12, второй обнаружитель 13, вход амплитудного детектора 10 соединен с выходом приемника 5, третий ключ 14, четвертый ключ 15, пятый ключ 16, последовательно соединенные третий дешифратор 17, третий обнаружитель 18, шестой ключ 19, второй вход которого соединен с угловым дискриминатором 20, а выход - является выходом устройства и управляемый элемент задержки 21, выход которого соединен с первым входом второго ключа 11, а первый вход соединен со вторыми входами первого 8, второго 12 и третьего 17 дешифраторов, а также третьим входом углового дискриминатора 20 и служит входом кода адреса, первый вход третьего дешифратора 17 соединен с выходом амплитудного детектора 10, который соединен со вторым входом первого ключа 7, второй вход управляемого элемента задержки 21 соединен с первым входом блока управляемых фазовращателей 2, первым входом первого ключа 7 и выходом первого обнаружителя 9, выходы первого 9, второго 13 и третьего 18 обнаружителей соединены соответственно с первыми входами третьего 14, четвертого 15 и пятого 16 ключей, причем выход второго обнаружителя 13 соединен со вторым входом блока управляемых фазовращателей 2, выходы третьего 14 и четвертого 15 ключей соединены, соответственно, с первым и вторым входами углового дискриминатора 20, а выход пятого ключа 16 является вторым выходом радиолокатора, вторые входы третьего 14, четвертого 15 и пятого 16 ключей соединены соответственно с выходами первого 8, второго 12 и третьего 17 дешифраторов.The quasimonopulse secondary radar contains an antenna 1, the outputs of which are connected to the inputs of the block of controlled phase shifters 2, serially connected to the first adder 3, the receive-transmit switch 4 and the receiver 5, the second output of the receive-transmit switch 4 is connected to the input of the power divider 6, the outputs of which are connected to the signal inputs of the block of controlled phase shifters 2 corresponding to them by number, the signal outputs of which are connected to the corresponding inputs of the first adder 3, connected in series with the first the first key 7, the first decoder 8, the first detector 9, the amplitude detector 10 connected in series, the second key 11, the second decoder 12, the second detector 13, the input of the amplitude detector 10 connected to the output of the receiver 5, the third key 14, the fourth key 15, the fifth key 16, the third decoder 17, the third detector 18, the sixth key 19, the second input of which is connected to the angular discriminator 20, and the output is the output of the device and the controlled delay element 21, the output of which is connected to the first input of the second key 11, are connected in series the first input is connected to the second inputs of the first 8, second 12 and third 17 of the decoders, as well as the third input of the angular discriminator 20 and serves as the input of the address code, the first input of the third decoder 17 is connected to the output of the amplitude detector 10, which is connected to the second input of the first key 7, the second input of the controlled delay element 21 is connected to the first input of the block of controlled phase shifters 2, the first input of the first key 7 and the output of the first detector 9, the outputs of the first 9, second 13 and third 18 detectors are connected, respectively with the first inputs of the third 14, fourth 15 and fifth 16 keys, and the output of the second detector 13 is connected to the second input of the block of controlled phase shifters 2, the outputs of the third 14 and fourth 15 keys are connected, respectively, with the first and second inputs of the angular discriminator 20, and the output of the fifth key 16 is the second output of the radar, the second inputs of the third 14, fourth 15 and fifth 16 keys are connected respectively to the outputs of the first 8, second 12 and third 17 decoders.

Угловой дискриминатор 20 содержит управляемую линию задержки 20.1, сигнальный вход которой является первым входом углового дискриминатора 20, а вход ее управления подключен к третьему входу углового дискриминатора 20, выход управляемой линии задержки 20.1 подключен к первым входам схемы разности 20.2 и второго сумматора 20.3, второй вход углового дискриминатора 12 подключен к вторым входам схемы разности 20.2 и второго сумматора 20.3, выход которого подключен к входу делителя вычислителя отношения 20.4, вход делимого которого соединен с выходом схемы разности 20.2, выход вычислителя отношения 20.4 является выходом углового дискриминатора 20.The angular discriminator 20 contains a controlled delay line 20.1, the signal input of which is the first input of the angular discriminator 20, and its control input is connected to the third input of the angular discriminator 20, the output of the controlled delay line 20.1 is connected to the first inputs of the difference circuit 20.2 and the second adder 20.3, the second input the angular discriminator 12 is connected to the second inputs of the difference circuit 20.2 and the second adder 20.3, the output of which is connected to the input of the divider of the ratio calculator 20.4, the input of which is divisible is connected to the output of the circuit ra 20.2, the output of the ratio calculator 20.4 is the output of the angular discriminator 20.

Антенна 1 выполнена, например, в виде фазированной антенной решетки.Antenna 1 is made, for example, in the form of a phased antenna array.

Антенна 1, блок управляемых фазовращателей 2, первый сумматор 3, переключатель прием-передача 4 и делитель мощности 6 могут быть выполнены, например, как отдельные устройства, в случае применения пассивной фазированной антенной решетки (ФАР), или могут быть объединены в одном устройстве - активной ФАР (АФАР), каждый элемент которой содержит как передающий канал, так и приемный. Реализация каждого из перечисленных блоков описана по отдельности, например, [1], а при их объединении в АФАР [2].Antenna 1, a block of controlled phase shifters 2, a first adder 3, a receive-transmit switch 4, and a power divider 6 can be performed, for example, as separate devices, in the case of a passive phased antenna array (PAR), or can be combined in one device - active PAR (AFAR), each element of which contains both a transmitting channel and a receiving one. The implementation of each of the listed blocks is described separately, for example, [1], and when combined in the AFAR [2].

Каждый из дешифраторов: первый 8, второй 12 и третий 17 может быть выполнен как линии задержки с отводами, положение которых соответствует временным интервалам интервальных кодов ОС для данного запрашиваемого ЛА [3].Each of the decoders: the first 8, second 12 and third 17 can be performed as delay lines with taps, the position of which corresponds to the time intervals of the OS interval codes for this requested aircraft [3].

Все три обнаружителя 9, 13 и 18 представляют собой пороговые устройства, исполнение которых, как и всех ключей, сумматоров и схемы разности имеют стандартные реализации, варианты которых можно найти в [4].All three detectors 9, 13 and 18 are threshold devices, the execution of which, like all keys, adders and difference schemes, has standard implementations, versions of which can be found in [4].

Для решения данной задачи в заявляемом устройстве используется три перестраиваемых под необходимый для данного запрашиваемого ЛА интервальный код дешифратора 8, 12 и 17.To solve this problem, the inventive device uses three tunable interval decoder code 8, 12 and 17, which is required for the requested aircraft.

Работа заявляемого устройства происходит следующим образом: BPЛ посылает импульсы кода запроса запрашиваемого ЛА, после чего ВРЛ переходит в режим приема импульсов ответного кода, образующих ответный сигнал (ОС). В это время ДН приемной антенны 1 устанавливается в левое относительно РНС положение f1(β) с максимумом на направление -0β (фиг. 3). В первый дешифратор 8 заводят код адреса ЛА, который определяется временным расположением первой половины общего числа импульсов интервального кода ОС при четном их числе N или заводят код адреса запрашиваемого ЛА, который соответствует временному положению первых (N-1)/2 импульсов при нечетном числе импульсов интервального кода ОС.The operation of the inventive device is as follows: BPL sends the pulses of the request code of the requested aircraft, after which the SSR switches to the mode of receiving pulses of the response code forming the response signal (OS). At this time, the bottom of the receiving antenna 1 is set to the left position relative to the RNS f1 (β) with a maximum in the direction -0β (Fig. 3). In the first decoder 8, the aircraft address code is entered, which is determined by the temporary location of the first half of the total number of pulses of the OS interval code with an even number N or the address code of the requested aircraft is entered, which corresponds to the temporary position of the first (N-1) / 2 pulses with an odd number of pulses OS interval code.

Во второй дешифратор 12 заводят код, соответствующий расположению второй половины импульсов интервального кода ОС при четном числе импульсов ОС - N. При нечетном числе импульсов интервального кода ОС - N, во второй дешифратор 12 вводят код второй части интервального кода ОС, исключая средний импульс с номером ((N-1)/2)+1 кода ОС. В третий дешифратор 17 вводят полный код ОС, соответствующий временному положению всех импульсов ОС. Все коды в дешифраторы 8, 12 и 17 заводят через их вторые - управляющие входы с адресного входа заявляемого устройства, обозначенного на фиг. 1 как код адреса. Снимаемые с этих отводов сигналы поступают в сумматор дешифратора.In the second decoder 12, the code corresponding to the location of the second half of the pulses of the OS interval code with an even number of pulses of the OS is N. With an odd number of pulses of the OS interval code is N, the code of the second part of the OS interval code is entered into the second decoder 12, excluding the average pulse with the number ((N-1) / 2) +1 OS code. In the third decoder 17 enter the full OS code corresponding to the temporary position of all pulses of the OS. All codes in the decoders 8, 12 and 17 are entered through their second control inputs from the address input of the inventive device, indicated in FIG. 1 as an address code. The signals removed from these taps enter the decoder adder.

В исходном положении - ожидание приема ОС - открыты первый ключ 7, а ключи 11, 14, 15, 16 и 19 закрыты, управляемый элемент задержки 21 при четном числе импульсов ОС N дает нулевую задержку импульсу управления вторым ключом 11, который будет поступать на его вход с выхода первого обнаружителя 9 при обнаружении первой половины импульсов ОС. При нечетном значении N управляемый элемент задержки 21 задерживает импульс управления вторым ключом 11 для его открывания на заранее известное время, такое, чтобы импульс ОС с номером ((N-1)/2)+l не поступил на второй дешифратор 12.In the initial position - waiting for the OS to be received - the first key 7 is open, and the keys 11, 14, 15, 16 and 19 are closed, the controlled delay element 21 with an even number of pulses OS N gives zero delay to the control pulse of the second key 11, which will come to it the input from the output of the first detector 9 when detecting the first half of the OS pulses. With an odd value of N, the controlled delay element 21 delays the control pulse of the second key 11 for opening it for a predetermined time, such that the OS pulse with the number ((N-1) / 2) + l does not arrive at the second decoder 12.

При наличии запрашиваемого ЛА в данном направлении, установленный на нем ответчик начинает излучать импульсы ОС в момент времени t0 (фиг. 4, 5). В момент времени t1 первый импульс ОС принимается ФАР 1 ВРЛ. Значение разности t1-t0 определяется расстоянием между запросчиком ВРЛ и ответчиком ЛА.In the presence of the requested aircraft in this direction, the transponder installed on it begins to emit pulses of the OS at time t0 (Fig. 4, 5). At time t1, the first OS pulse is received by the phased array 1 VRL. The difference value t1-t0 is determined by the distance between the VRL interrogator and the aircraft responder.

Принятые антенной 1 сигналы ОС при положении ДН f1(P) (фиг. 3), имеющие амплитуды A f1(βц) - (фиг. 4а) импульсы, принимаемые в интервале времени от t1 - начала прихода первого импульса ОС - до момента времени t2 - момент прихода N/2 - импульса ОС при четном числе импульсов ОС - N. При нечетном числе импульсов ОС момент времени t2 - это момент прихода импульса с номером (N-1)/2 - (фиг. 5а) через открытый первый ключ 7 поступают на вход первого дешифратора 8. Амплитуды этих импульсов одинаковые и определяются мощностью излучаемых передатчиком ответчика сигналов, значением коэффициента направленного действия (КНД) передающей антенны ответчика и расстоянием между запросчиком и ответчиком, что в совокупности учитывается коэффициентом А, а также значением КНД приемной антенны в первом ее положении f1(βц) - зависящем от направления на ответчик - βц - (фиг. 3).The OS signals received by antenna 1 at the DN position f1 (P) (Fig. 3) having the amplitudes A f1 (βc) - (Fig. 4a) are pulses received in the time interval from t1 - the beginning of the arrival of the first OS pulse - to the time t2 - the moment of arrival of N / 2 - OS pulse for an even number of OS pulses - N. For an odd number of OS pulses, the time t2 is the moment of arrival of a pulse with the number (N-1) / 2 - (Fig. 5a) through the first public key 7 arrive at the input of the first decoder 8. The amplitudes of these pulses are the same and are determined by the power of the signals emitted by the transmitter of the transponder; by the directional coefficient (KND) of the transmitting antenna of the responder and the distance between the interrogator and the responder, which is taken into account by the coefficient A, as well as the value of the KND of the receiving antenna in its first position f1 (βц) - depending on the direction to the responder - βц - (Fig. 3).

Суммарный сигнал с выхода первого дешифратора 8 с амплитудой (N/2)Af1(βц)-(фиг. 4г) поступает на вход первого обнаружителя 9 и второй вход третьего ключа 14. При срабатывании первого обнаружителя 9 - обнаружены первые N/2 импульсов ОС при четном N или обнаружены первые (N-1)/2 импульсов ОС при нечетном N - с выхода первого обнаружителя 9 снимают импульс, который поступает на первый вход третьего ключа 14 и открывает его, поступает на первый вход первого ключа 7 и закрывает его, - (фиг. 4б) поступает на первый управляющий вход блока управляемых фазовращателей 2 и переводит ДН антенны 1 из положения f1(β) в положение f2(β) - (фиг. 3). Этот же импульс, проходя через управляемый элемент задержки 21, поступает на первый вход второго ключа 11 и открывает второй ключ 11 непосредственно сразу после выдачи сигнала обнаружения первым обнаружителем 9 при четном числе импульсов ОС - N - (фиг. 4в). Через второй вход открытого третьего ключа 14 выходной суммарный сигнал, снимаемый с выхода первого дешифратора 8, поступает на первый вход углового дискриминатора 20.The total signal from the output of the first decoder 8 with the amplitude (N / 2) Af1 (βц) - (Fig. 4d) is fed to the input of the first detector 9 and the second input of the third key 14. When the first detector 9 is triggered, the first N / 2 pulses of the OS are detected if N is even or the first (N-1) / 2 pulses of the OS are detected, when N is odd, the pulse is removed from the output of the first detector 9, which is fed to the first input of the third key 14 and opens it, goes to the first input of the first key 7 and closes it, - (Fig. 4b) is supplied to the first control input of the block of controlled phase shifters 2 Nam antenna translates from position 1 f1 (β) to a position f2 (β) - (Figure 3.). The same pulse, passing through the controlled delay element 21, enters the first input of the second key 11 and opens the second key 11 immediately after the detection signal is issued by the first detector 9 with an even number of pulses OS - N - (Fig. 4c). Through the second input of the open third key 14, the output total signal taken from the output of the first decoder 8 is fed to the first input of the angular discriminator 20.

При нечетном числе импульсов ОС N управляемый элемент задержки 21 задерживает импульс подаваемый на его вход, и второй ключ 11 открывается не в момент времени t2, как это было при четном N, а в момент времени t2''- (фиг. 5в). При этом импульс с номером ((N-1)/2)+1, приходящий с выхода амплитудного детектора 10 в момент t2' - (фиг. 5а) на вход второго дешифратора 12 не проходит. В результате вход первого дешифратора 8 отключается от выхода амплитудного детектора 7 - (фиг. 4б) и (фиг. 5б), а вход второго дешифратора 12 подключается через открытый второй ключ 11 к выходу амплитудного детектора 10, либо в момент t2 при четном N - (фиг. 4в), либо в момент t2'' при нечетном N - (фиг. 5в). Через отрытый второй ключ 11 на вход второго дешифратора 12 поступает вторая половина импульсов ОС при четном N - (фиг. 4в), а при нечетном N все импульсы, начиная с номера ((N-1)/2)+2, до последнего с номером N - (фиг. 5в). С выхода второго дешифратора 12 на второй обнаружитель 13 поступает суммарный сигнал амплитудой A(N/2)f2(βц) при четном N, а при нечетном с амплитудой A((N-1)/2)f2(βц). При срабатывании второго обнаружителя 13, формируемый на его выходе импульс поступает на первый вход четвертого ключа 15 и открывает четвертый ключ 15 и, поступая на второй управляющий вход блока управляемых фазовращателей 2, переводит ДН антенны 1 из положения f2(β) в исходное положение f1(β). Через открытый четвертый ключ 15, через его второй вход, напряжение амплитудой (N/2)Af2(βц) при четном N или ((N-1)/2)Af2(βц) при нечетном N поступает на второй вход углового дискриминатора 20.With an odd number of OS pulses N, the controlled delay element 21 delays the pulse supplied to its input, and the second key 11 opens not at time t2, as it was at even N, but at time t2 '' - (Fig. 5c). In this case, the pulse with the number ((N-1) / 2) +1 arriving from the output of the amplitude detector 10 at the time t2 '- (Fig. 5a) does not pass to the input of the second decoder 12. As a result, the input of the first decoder 8 is disconnected from the output of the amplitude detector 7 - (Fig. 4b) and (Fig. 5b), and the input of the second decoder 12 is connected through the open second key 11 to the output of the amplitude detector 10, or at time t2 with even N - (Fig. 4c), or at time t2 '' with odd N - (Fig. 5c). Through the open second key 11, the second half of the OS pulses for even N - come to the input of the second decoder 12 (Fig. 4c), and for odd N all pulses, starting from the number ((N-1) / 2) +2, to the last one number N - (Fig. 5c). From the output of the second decoder 12, the second detector 13 receives the total signal with amplitude A (N / 2) f2 (βц) for even N, and for odd with amplitude A ((N-1) / 2) f2 (βц). When the second detector 13 is triggered, the pulse generated at its output goes to the first input of the fourth key 15 and opens the fourth key 15 and, entering the second control input of the block of controlled phase shifters 2, transfers the antenna bottom 1 from f2 (β) to the initial position f1 ( β). Through the open fourth switch 15, through its second input, a voltage of amplitude (N / 2) Af2 (βц) for even N or ((N-1) / 2) Af2 (βц) for odd N is supplied to the second input of the angular discriminator 20.

На третий дешифратор 18 поступают все принятые импульсы ОС. Их сумма равная ((N/2)Af1(βц))+((N/2)Af2(βц)) при четном N или ((N-1)/2)Af1(βц))+((N-1)/2)+1)Af2(βц)) при нечетном N поступает на третий обнаружитель 18 и на второй вход пятого ключа 16. При принятии решения об обнаружении на выходе третьего обнаружителя 18 снимается сигнал, который поступает на первые входы пятого 16 и шестого 19 ключей и открывает пятый 16 и шестой 19 ключи. Через открытый пятый ключ 16 суммарный сигнал, полученный на выходе третьего дешифратора 17, поступает на второй выход радиолокатора, а через открытый шестой ключ 19 снимается оценка угловой координаты β, формируемой на выходе углового дискриминатора 20.The third decoder 18 receives all received OS pulses. Their sum is equal to ((N / 2) Af1 (βц)) + ((N / 2) Af2 (βц)) for even N or ((N-1) / 2) Af1 (βц)) + ((N-1 ) / 2) +1) Af2 (βц)) for odd N goes to the third detector 18 and to the second input of the fifth key 16. When deciding whether to detect the output of the third detector 18, the signal is sent that goes to the first inputs of the fifth 16 and sixth 19 keys and opens the fifth 16th and sixth 19th keys. Through the open fifth key 16, the total signal received at the output of the third decoder 17 is fed to the second output of the radar, and through the open sixth key 19, the estimate of the angular coordinate β formed at the output of the angular discriminator 20 is taken.

Угловой дискриминатор 20 реализует суммарно-разностную обработку сигналов, снимаемых с выходов первого 8 и второго 12 дешифраторов. Особенностью является то, что суммарный сигнал с выхода первого дешифратора 8 приходит на первый вход углового дискриминатора 20 раньше, чем суммарный сигнал, снимаемый с выхода второго дешифратора 12 - (фиг. 4г и фиг. 5г). Поэтому сигнал, поступающий на первый вход углового дискриминатора 20, должен быть совмещен по времени с моментом прихода суммарного сигнала, поступающего на второй вход углового дискриминатора 20. Эта задача выполняется управляемой линией задержки 20.1. Величина задержки зависит от параметров интервального кода ОС и определяется значением разности времен t3-t2 - (фиг. 4д или фиг. 5д). Эту величину задают через третий управляющий вход углового дискриминатора 20 в соответствии с заданным кодом адреса ЛА. С помощью схемы разности 20.2 определяют разность амплитуд сигналов поступающих на первый и второй вход углового дискриминатора 20, а на выходе сумматора 20.3 снимают сумму этих сигналов. Вычислитель отношения 20.4 находит отношение разности сигналов к их сумме, которое и определяет оценку угловой координаты ответчика βц.The angular discriminator 20 implements the total-difference processing of signals taken from the outputs of the first 8 and second 12 decoders. A feature is that the total signal from the output of the first decoder 8 arrives at the first input of the angular discriminator 20 earlier than the total signal taken from the output of the second decoder 12 - (Fig. 4d and Fig. 5d). Therefore, the signal arriving at the first input of the angular discriminator 20 should be aligned in time with the moment of arrival of the total signal arriving at the second input of the angular discriminator 20. This task is performed by a controlled delay line 20.1. The amount of delay depends on the parameters of the OS interval code and is determined by the value of the time difference t3-t2 - (Fig. 4e or Fig. 5d). This value is set through the third control input of the angular discriminator 20 in accordance with a given address code of the aircraft. Using the difference circuit 20.2, the difference in the amplitudes of the signals arriving at the first and second input of the angular discriminator 20 is determined, and the sum of these signals is removed at the output of the adder 20.3. The ratio calculator 20.4 finds the ratio of the difference of the signals to their sum, which determines the estimate of the angular coordinate of the transponder βc.

При срабатывании третьего обнаружителя 18 через открытый шестой ключ 19 значение этой оценки поступает потребителю.When the third detector 18 is triggered through the open sixth key 19, the value of this estimate is received by the consumer.

Дискриминационная характеристика, формируемая угловым дискриминатором 20, приведена на фиг. 6.The discriminatory characteristic generated by the angular discriminator 20 is shown in FIG. 6.

Как следует из вышеизложенного, достижение технического результата, а именно увеличение точности измерения угловой координаты ЛА достигается за счет устранения ее зависимости от доплеровского сдвига частоты в ответных сигналах. Кроме того, в устройстве прототипе требуется формирование одновременно двух приемных диаграмм направленности. При реализации антенны в виде ФАР формирование двух диаграмм направленности одновременно требует использования двух комплектов фазовращателей и аттенюаторов, количество которых в комплекте равно количеству излучателей в антенне. Как правило, это количество определяется десятками единиц. Заявляемое устройство требует только один комплект фазовращателей и аттенюаторов, что упрощает его реализацию и существенно снижает стоимость, а также дает возможность использования вторичного радиолокатора не только при наземном базировании, но и на борту ЛА.As follows from the foregoing, the achievement of a technical result, namely, an increase in the accuracy of measuring the angular coordinate of the aircraft is achieved by eliminating its dependence on the Doppler frequency shift in the response signals. In addition, the device prototype requires the formation of two simultaneously receiving radiation patterns. When implementing an antenna in the form of a PAR, the formation of two radiation patterns simultaneously requires the use of two sets of phase shifters and attenuators, the number of which in the set is equal to the number of emitters in the antenna. Typically, this amount is determined by dozens of units. The inventive device requires only one set of phase shifters and attenuators, which simplifies its implementation and significantly reduces the cost, and also makes it possible to use a secondary radar not only for ground based, but also on board the aircraft.

Предлагаемое устройство позволяет так же снизить сложность и стоимость технической реализации вторичной РЛС и обеспечить работу МРЛ (вторичной моноимпульсной РЛС) на борту ЛА в составе комплекса управления движением ЛА.The proposed device can also reduce the complexity and cost of technical implementation of the secondary radar and ensure the operation of the radar (secondary monopulse radar) on board the aircraft as part of the aircraft traffic control complex.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ INFORMATION SOURCES

1. Справочник по радиолокации. Под ред. М. Сколника. Нью-Иорк, 1970. Пер. с англ. (в четырех томах) под общей ред. К.Н. Трофимова. Том. 2. Радиолокационные антенные устройства. Под ред. П.И. Дудника. М.,"Сов. радио", 1977, 408 с.1. Reference radar. Ed. M. Skolnik. New York, 1970. Per. from English (in four volumes) under the general ed. K.N. Trofimova. Tom. 2. Radar antenna devices. Ed. P.I. Angelica. M., "Sov. Radio", 1977, 408 S.

2. Активные фазированные антенные решетки. / Под. ред. Д.И. Воскресенского и А.И. Канашенкова. - М.: Радиотехника, 2004.2. Active phased array antennas. / Under. ed. DI. Voskresensky and A.I. Kanashenkova. - M .: Radio engineering, 2004.

3. Глобус И.А. Двоичное кодирование в асинхронных системах. - М.: Связь 1972 г.3. Globus I.A. Binary coding in asynchronous systems. - M.: Communication 1972

4. Румянцев К.Е. Прием и обработка сигналов. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 240 с.4. Rumyantsev K.E. Reception and processing of signals. - M.: Publishing Center "Academy", 2004. - 240 p.

Claims (3)

1. Квазимоноимпульсный вторичный радиолокатор, содержащий антенну, выходы которой подключены к входам блока управляемых фазовращателей, последовательно соединенные первый сумматор, переключатель прием-передача и приемник, второй выход переключателя прием-передача соединен с входом делителя мощности, выходы которого соединены с соответствующими им по номеру входами блока управляемых фазовращателей, сигнальные выходы которого подключены к входам первого сумматора, отличающийся тем, что в устройство дополнительно введены управляемый элемент задержки, последовательно соединенные первый ключ, первый дешифратор, первый обнаружитель, последовательно соединенные амплитудный детектор, второй ключ, второй дешифратор, второй обнаружитель, последовательно соединенные третий дешифратор и третий обнаружитель, а также третий, четвертый, пятый, шестой ключи и угловой дискриминатор, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами третьего и четвертого ключей, а выход - со вторым входом шестого ключа, выход которого является выходом устройства, первый вход управляемого элемента задержки соединен со вторыми входами первого, второго и третьего дешифраторов и третьим входом углового дискриминатора и служит входом кода адреса, второй вход управляемого элемента задержки соединен с первым входом блока управляемых фазовращателей, первым входом первого ключа и выходом первого обнаружителя, выход которого соединен с первым входом третьего ключа, второй вход которого соединен с выходом первого дешифратора, выходы второго и третьего дешифраторов соединены соответственно со вторыми входами четвертого и пятого ключей, выход последнего является вторым выходом радиолокатора, выход второго обнаружителя соединен с первым входом четвертого ключа и со вторым входом блока управляемых фазовращателей, выход третьего обнаружителя соединен с первыми входами пятого и шестого ключей, выход амплитудного детектора соединен соответственно с первым входом третьего дешифратора и вторым входом первого ключа, а его вход - с выходом приемника, выход управляемого элемента задержки подключен к первому входу второго ключа.1. A quasi-monopulse secondary radar comprising an antenna, the outputs of which are connected to the inputs of a controlled phase shifter unit, a first adder, a receive-transmit switch and a receiver connected in series, a second receive-transmit switch output connected to the input of the power divider, the outputs of which are connected to their respective number the inputs of the unit controlled phase shifters, the signal outputs of which are connected to the inputs of the first adder, characterized in that the device is additionally introduced controlled a delay element connected in series with the first key, the first decoder, the first detector, the amplitude detector in series, the second key, the second decoder, the second detector, the third decoder and the third detector in series, as well as the third, fourth, fifth, sixth keys and an angular discriminator, the first and second inputs of which are connected respectively with the outputs of the third and fourth keys, and the output is with the second input of the sixth key, the output of which is the output of the device, the first input is the delay element to be connected is connected to the second inputs of the first, second, and third decoders and the third input of the angular discriminator and serves as the input of the address code, the second input of the controlled delay element is connected to the first input of the block of controlled phase shifters, the first input of the first key, and the output of the first detector, the output of which is connected to the first input of the third key, the second input of which is connected to the output of the first decoder, the outputs of the second and third decoders are connected respectively to the second inputs of the fourth of the fifth and fifth keys, the output of the latter is the second output of the radar, the output of the second detector is connected to the first input of the fourth key and to the second input of the block of controlled phase shifters, the output of the third detector is connected to the first inputs of the fifth and sixth keys, the output of the amplitude detector is connected respectively to the first input of the third the decoder and the second input of the first key, and its input with the output of the receiver, the output of the controlled delay element is connected to the first input of the second key. 2. Квазимоноимпульсный вторичный радиолокатор по п. 1, отличающийся тем, что угловой дискриминатор содержит управляемую линию задержки, сигнальный вход которой является первым входом углового дискриминатора, а вход ее управления подключен к третьему входу углового дискриминатора, выход управляемой линии задержки подключен к первым входам схемы разности и второго сумматора, второй вход углового дискриминатора подключен ко вторым входам схемы разности и второму входу второго сумматора, выход которого подключен к входу делителя вычислителя отношения, вход делимого которого соединен с выходом схемы разности, выход вычислителя отношения является выходом углового дискриминатора.2. The quasimonopulse secondary radar according to claim 1, characterized in that the angular discriminator contains a controlled delay line, the signal input of which is the first input of the angular discriminator, and its control input is connected to the third input of the angular discriminator, the output of the controlled delay line is connected to the first inputs of the circuit difference and the second adder, the second input of the angular discriminator is connected to the second inputs of the difference circuit and the second input of the second adder, the output of which is connected to the input of the divider A relationship dividend input connected to the output of the difference circuit, the output is an output ratio calculator angular discriminator. 3. Квазимоноимпульсный вторичный радиолокатор по п. 1, отличающийся тем, что антенна выполнена, например, в виде фазированной антенной решетки.3. The quasi-monopulse secondary radar according to claim 1, characterized in that the antenna is made, for example, in the form of a phased antenna array.
RU2016127296A 2016-07-06 2016-07-06 Quasi-mono-pulse secondary radar RU2622399C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016127296A RU2622399C1 (en) 2016-07-06 2016-07-06 Quasi-mono-pulse secondary radar

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016127296A RU2622399C1 (en) 2016-07-06 2016-07-06 Quasi-mono-pulse secondary radar

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2622399C1 true RU2622399C1 (en) 2017-06-15

Family

ID=59068576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016127296A RU2622399C1 (en) 2016-07-06 2016-07-06 Quasi-mono-pulse secondary radar

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2622399C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5493303A (en) * 1994-07-12 1996-02-20 M/A-Com, Inc. Monopulse transceiver
RU2155355C1 (en) * 1999-08-02 2000-08-27 Зао "Вниира-Овд" Monopulse radar
RU2183329C1 (en) * 2000-10-23 2002-06-10 ООО "Информтехнология" Monopulse radar
US6404379B1 (en) * 2000-06-29 2002-06-11 Lockheed Martin Corporation Matrix monopulse ratio radar processor for two target azimuth and elevation angle determination
RU2232403C1 (en) * 2002-12-11 2004-07-10 ООО "Информтехнология" Monopulse radar with through phase channels
JP2010060459A (en) * 2008-09-04 2010-03-18 Hitachi Ltd Monopulse radar device
JP2015078869A (en) * 2013-10-16 2015-04-23 三菱電機株式会社 Monopulse radar antenna device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5493303A (en) * 1994-07-12 1996-02-20 M/A-Com, Inc. Monopulse transceiver
RU2155355C1 (en) * 1999-08-02 2000-08-27 Зао "Вниира-Овд" Monopulse radar
US6404379B1 (en) * 2000-06-29 2002-06-11 Lockheed Martin Corporation Matrix monopulse ratio radar processor for two target azimuth and elevation angle determination
RU2183329C1 (en) * 2000-10-23 2002-06-10 ООО "Информтехнология" Monopulse radar
RU2232403C1 (en) * 2002-12-11 2004-07-10 ООО "Информтехнология" Monopulse radar with through phase channels
JP2010060459A (en) * 2008-09-04 2010-03-18 Hitachi Ltd Monopulse radar device
JP2015078869A (en) * 2013-10-16 2015-04-23 三菱電機株式会社 Monopulse radar antenna device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7570194B2 (en) High precision surveillance system by means of multilateration of secondary surveillance radar (SSR) signals
US7466262B2 (en) Positioning system with a sparse antenna array
US9470782B2 (en) Method and apparatus for increasing angular resolution in an automotive radar system
US8884810B2 (en) Compact beacon radar and full ATC services system
US7417586B2 (en) Methods and systems for interferometric cross track phase calibration
US3973262A (en) Radio direction finder with means for reducing sensitivity to multipath propogation errors
EP1297307A2 (en) Transponder landing system
US11353571B2 (en) Methods and apparatus for characterising the environment of a user platform
US20210349201A1 (en) 360° mimo radar system having multiple radar sensors and phase calibration via over-lapping virtual tx and rx antennas of adjacent radar sensors
EP1977266B1 (en) Automatic delay calibration and tracking for ultra-wideband antenna array
USH2224H1 (en) Self-calibrating large baseline interferometer formed from two aircraft
US3270340A (en) Method of echo grouping
RU2018855C1 (en) Aircraft radio navigation system
RU2298805C2 (en) Mode of definition of the coordinates of a radiation source (variants) and a radar station for its realization
RU2622399C1 (en) Quasi-mono-pulse secondary radar
RU113022U1 (en) LAND-SPACE RADAR SYSTEM
RU2666555C2 (en) One-position correlation goniometric relative-long-dimensional method for determining the coordinates of the location of radio emission sources
US3243815A (en) Radar testing apparatus
RU2669357C1 (en) Time-frequency coded radio-pulse signal monopulse interogator receiver
RU2674248C2 (en) One-position correlation goniometric method for determining coordinates of location of radio emission sources
RU2444749C1 (en) Method for determining distance to radiation source with directional antenna
KR102509098B1 (en) Method and apparatus for calculating slant range using monopulse radar
RU2647495C1 (en) Multiplicative difference-relative method for determination of coordinates of position of pulsed radio-frequency source
RU2319168C1 (en) Device for compensating signals received through side directional lobes
RU2671826C1 (en) One-position correlation goniometric method for determining coordinate of radio emission sources