RU2625098C1 - Device for determining distance and directions - Google Patents

Device for determining distance and directions Download PDF

Info

Publication number
RU2625098C1
RU2625098C1 RU2016143035A RU2016143035A RU2625098C1 RU 2625098 C1 RU2625098 C1 RU 2625098C1 RU 2016143035 A RU2016143035 A RU 2016143035A RU 2016143035 A RU2016143035 A RU 2016143035A RU 2625098 C1 RU2625098 C1 RU 2625098C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
group
antenna
output
input
receiver
Prior art date
Application number
RU2016143035A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Абрамович Часовской
Original Assignee
Александр Абрамович Часовской
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 Александр Абрамович Часовской filed Critical Александр Абрамович Часовской
Priority to RU2016143035A priority Critical patent/RU2625098C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2625098C1 publication Critical patent/RU2625098C1/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
    • G01S11/00Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: rotated narrow-beam antenna is rigidly connected to the broadly directional antenna, has an electromagnetic input connected to the electromagnetic output of the reflector, and has an output connected through a second receiver, an amplitude selector with a first input of the small time interval detection unit having a second input and a group of outputs respectively connected to an output receiver and with a first group of inputs of a calculator having a second group of inputs connected to a group of outputs of the range converter and having a third group of inputs, connected to a group of outputs of the distance sensor between the reflector and the turned narrow-beam antenna, and having a group of outputs connected to a group of indicator inputs.
EFFECT: simplification without reducing the accuracy of the direction determination due to the introduction of a rotated narrow-beam antenna, a reflector, a second receiver, an amplitude selector, a small time interval detection unit, a calculator and a distance sensor between the antenna with the reflector.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для поиска и многоцелевого сопровождения объектов.The invention relates to the field of radar and can be used for search and multi-purpose tracking of objects.

Известно устройство определения дальности направления, изложенное в книге Ю.М. Казаринов «Радиотехнические системы», М.: Высшая школа 1990 г., стр. 195. В нем с помощью синхронизатора выдаются синхроимпульсы как команды на формирование импульсных электромагнитных сигналов импульсному генератору. С выхода его импульсы поступают через антенный переключатель в антенну, которая может быть широконаправленная. Отраженные от объектов сигналы снова поступают в антенну и далее через упомянутый антенный переключатель в приемник. Антенный переключатель исключает попадание передающего импульса в приемник и имеет второй совмещенный вход и выход, соединенный с совмещенным входом и выходом антенны. В приемнике осуществляется преобразование электромагнитных сигналов от объектов в электрические, и выделение сигналов, характерных для ожидаемых целей. С выхода приемника сигналы поступают в преобразователь дальности, куда также поступает синхроимпульс с синхронизатора. Преобразователь дальности определяет временное рассогласование между синхроимпульсом и сигналом с приемника. В устройстве могут определяться направления на объекты в процессе автосопровождения многих целей, которые вместе с дальностью отображаются на индикаторе. Однако при многоцелевом сопровождении для определения направления до многих объектов требуется увеличенное количество пеленгационных узлов, что усложняет устройство.A device for determining the range of the direction described in the book of Yu.M. Kazarinov “Radio Engineering Systems”, Moscow: Vysshaya Shkola 1990, p. 195. In it, using a synchronizer, clock pulses are issued as commands for generating pulsed electromagnetic signals to a pulsed generator. From the output, its pulses enter through the antenna switch into the antenna, which can be wide-directional. The signals reflected from objects again enter the antenna and then through the aforementioned antenna switch to the receiver. The antenna switch prevents the transmission pulse from entering the receiver and has a second combined input and output connected to the combined input and output of the antenna. The receiver converts electromagnetic signals from objects into electrical ones, and extracts signals specific to expected goals. From the output of the receiver, the signals enter the range converter, which also receives the clock from the synchronizer. The range converter determines the temporal mismatch between the clock and the signal from the receiver. The device can determine the direction of objects in the process of auto tracking of many targets, which together with the range are displayed on the indicator. However, with multi-purpose tracking, to determine the direction to many objects, an increased number of direction-finding nodes is required, which complicates the device.

Известно устройство определения дальности и направления, представленное как радиолокатор №5236, изложенное в книге «Радиоэлектронная промышленность в России» Минаев В.Н. 2010 г., М.: ООО ИД «Военный парад», стр. 97, в него могут входить те же узлы, что и в вышеупомянутом устройстве. Однако для одновременного определения направления до многих объектов также требуется увеличенное количество пеленгационных узлов, что усложняет устройство. С помощью предлагаемого изобретения упрощается устройство без уменьшения точность определения направлений. Достигается это введением повернутой узконаправленной антенны, отражателя, второго приемника, амплитудного селектора, блока определения малого временного интервала, вычислителя и датчика расстояния между антенной с отражателем, при этом повернутая узконаправленная антенна жестко связана с широконаправленной антенной, имеет электромагнитный вход, связанный с электромагнитным выходом отражателя, и имеет выход, соединенный через второй приемник, амплитудный селектор с первым входом блока определения малого временного интервала, имеющего второй вход и группу выходов соответственно соединенные с выходом приемника и с первой группой входов вычислителя, имеющего вторую группу входов, соединенную с группой выходов преобразователя дальности, и имеющего третью группу входов, соединенную с группой выходов датчика расстояния между отражателем и повернутой узконаправленной антенной, и имеющего группу выходов, соединенную с группой входов индикатора.A known device for determining the range and direction, presented as radar No. 5236, set forth in the book "Radio-electronic industry in Russia" V. Minaev 2010, Moscow: Publishing House "Military Parade", p. 97, it may include the same nodes as in the aforementioned device. However, to simultaneously determine the direction to many objects, an increased number of direction finding nodes is also required, which complicates the device. Using the invention, the device is simplified without reducing the accuracy of determining directions. This is achieved by introducing a rotated narrowly directed antenna, a reflector, a second receiver, an amplitude selector, a unit for determining a small time interval, a calculator and a distance sensor between the antenna and the reflector, while the rotated narrowly directed antenna is rigidly connected to the wide-directional antenna, has an electromagnetic input connected to the electromagnetic output of the reflector , and has an output connected through a second receiver, an amplitude selector with the first input of the small time interval determination unit, I have its second input and group of outputs respectively connected to the output of the receiver and to the first group of inputs of the calculator having a second group of inputs connected to the group of outputs of the range converter and having a third group of inputs connected to the group of outputs of the distance sensor between the reflector and the rotated narrowly directed antenna, and having a group of outputs connected to a group of indicator inputs.

На фиг. 1 и в тексте приняты следующие обозначения:In FIG. 1 and the following notation is used in the text:

1. синхронизатор1. synchronizer

2. импульсный передатчик2. pulse transmitter

3. антенный переключатель3. antenna switch

4. широконаправленная антенна4. wide directional antenna

5. повернутая узконаправленная антенна5. rotated narrow antenna

6. отражатель 6. reflector

7, 8. приемники7, 8. receivers

9. преобразователь дальности9. range converter

10. амплитудный селектор10. amplitude selector

11. индикатор11. indicator

12. блок определения малого временного интервала12. unit for determining a small time interval

13. вычислитель13. calculator

14. датчик расстояния между отражателем и повернутой узконаправленной антенной, при этом повернутая узконаправленная антенна 5 жестко связана с широконаправленной антенной 4 и имеет электромагнитный вход, связанный с электромагнитным выходом отражателя 6., и имеет выход, соединенный через приемник 8, через амплитудный селектор 10 с первым входом блока определения малого временного интервала 12, имеющего второй вход и группу выходов, соответственно соединенную с выходом приемника 7 и первой группой входов вычислителя 13, имеющего вторую группу входов соединенную с группой выходов преобразователя дальности 9, и имеющего третью группу входов, соединенную с группой выходов датчика расстояния между отражателем и повернутой узконаправленной антенной 14, и имеющего группу выходов, соединенную с группой входов индикатора 11, а первый вход преобразователя дальности 9 соединен с выходом синхронизатора 1, соединенный также, через импульсный передатчик 2 с первым входом антенного переключателя 3, имеющего совмещенный второй вход и второй выход, соединенный с совмещенным входом и выходом широконаправленной антенны 4, и имеющий первый выход, соединенных через приемник 7 с вторым входом преобразователя дальности 9.14. a distance sensor between the reflector and the rotated narrow antenna, while the rotated narrow antenna 5 is rigidly connected to the wide antenna 4 and has an electromagnetic input connected to the electromagnetic output of the reflector 6. and has an output connected through the receiver 8 through an amplitude selector 10 s the first input of the unit for determining a small time interval 12 having a second input and a group of outputs, respectively connected to the output of the receiver 7 and the first group of inputs of the calculator 13 having a second group at the inputs connected to the group of outputs of the range converter 9, and having a third group of inputs connected to the group of outputs of the distance sensor between the reflector and the rotated narrowly directed antenna 14, and having the group of outputs connected to the group of inputs of the indicator 11, and the first input of the range converter 9 is connected to the output of the synchronizer 1, also connected through a pulse transmitter 2 to the first input of the antenna switch 3 having a combined second input and a second output connected to a combined input and output irokonapravlennoy antenna 4, and having a first output connected to the receiver 7 via a second input inverter 9 range.

Устройство работает следующим образом. С помощью синхронизатора 1 выдаются синхроимпульсы как команды на формирование импульсных электромагнитных сигналов импульсному генератору 2. С выхода его импульсы поступают через антенный переключатель 3 в широконаправленную антенну 4 и излучаются в пространство. Отраженные от объектов сигналы снова поступают в антенну 4 и далее через упомянутый антенный переключатель 3 в приемник 7. Антенный переключатель исключает попадание передающего импульса в приемник 7 и имеет второй совмещенный вход и выход, связанный с совмещенным входом и выходом широконаправленной антенны 4. В приемнике 7 осуществляется преобразование электромагнитных сигналов от объектов в электрические и выделение сигналов, характерных для ожидаемых целей. С выхода приемника 7 сигналы поступают в преобразователь дальности 9, куда также на другой вход поступают синхроимпульсы с синхронизатора 1. Преобразователь дальности 9 определяет временное рассогласование между синхроимпульсом 1 и сигналом с приемника 7. Электромагнитная энергия, отраженная от объекта, и далее отражается от отражателя 6 и поступает в повернутую узконаправленную антенну 5, жестко связанную с антенной 4 и отстоящего от нее, например, на 200 м. Антенна 5 повернута в направлении отражателя 6. В качестве отражателя может быть использован уголковый отражатель. Пример его исполнения представлен в вышеупомянутом источнике на стр. 204, 205, где отмечено, что он имеет достаточную отражательную способность с любого направления. С выхода узконаправленной антенны 5 сигнал поступает в приемник 8, где преобразуется из электромагнитного в электрический, который далее поступает в амплитудный селектор 10, где выделяется по амплитуде относительно других мешающих сигналов. Выход амплитудного селектора 10 соединен с первым входом блока определения малого временного интервала 12, а на второй его вход поступает сигнал с приемника 7. В блоке 12 определяется временной интервал между сигналом с приемника 7 и амплитудного селектора 10 с точностью, например, до 1 нс, который характеризует направление на цель. Пример исполнения преобразователя дальности 4 и блока определения малого временного интервала представлен в патенте автора №2195686, бюл. 36, 2002 г., а так же в книге «Справочник - задачник по радиолокации», М., 1977, Васин В.В., Стаганов Б.М., стр. 214, рис. 9.7. Из-за наличия отражения от отражателя 6 знак интервала не меняется. Возможен вариант исполнения, когда антенна 4 поворачивается в процессе многоцелевого автосопровождения и поиска многих целей. Однако, при этом повернутая узконаправленная антенна 5 и отражатель 6 остаются неподвижны, так как отражатель продолжает отражать электромагнитную энергию и при изменении направления ее прихода. Информация с группы выходов блока определения малого временного интервала поступает на первую группу входов вычислителя 13, а на вторую группу входов вычислителя поступает информация о дальности с преобразователя 9 и на третью группу входов - информация о базе с датчика расстояния между отражателем и повернутой узконаправленной антенной 14. Вычислитель 13 на основании соотношения известных сторон треугольника определяет направление на цели и осуществляется построение траекторий их движений. Пример исполнения вычислителя, выполняющего функции блока вторичной обработки, представлен, например, в книге «Радиотехнические системы», Пестряков В.П. и др. 1985 г., стр. 219. Информация о дальности и направлений до целей поступает с группы выходов вычислителя 13 в индикатор 11 для отображения Таким образом, обеспечивается обнаружение и сопровождение многих целей в широких углах поля зрения.The device operates as follows. Using a synchronizer 1, clock pulses are issued as commands to generate pulsed electromagnetic signals to the pulse generator 2. From the output, its pulses pass through the antenna switch 3 to the wide-directional antenna 4 and are emitted into space. The signals reflected from objects again enter the antenna 4 and then through the aforementioned antenna switch 3 to the receiver 7. The antenna switch eliminates the transmission of a transmitting pulse to the receiver 7 and has a second combined input and output associated with the combined input and output of the wide-directional antenna 4. In the receiver 7 the conversion of electromagnetic signals from objects to electrical and the selection of signals characteristic of the expected goals. From the output of the receiver 7, the signals go to the range converter 9, where the clock pulses from the synchronizer 1 also go to the other input. The range converter 9 determines the temporal mismatch between the clock pulse 1 and the signal from the receiver 7. The electromagnetic energy reflected from the object is then reflected from the reflector 6 and enters the rotated narrowly directed antenna 5, rigidly connected to the antenna 4 and separated from it, for example, by 200 m. The antenna 5 is rotated in the direction of the reflector 6. As a reflector can be used Call of the corner reflector. An example of its implementation is presented in the aforementioned source on pages 204, 205, where it is noted that it has sufficient reflectivity from any direction. From the output of the narrowly directed antenna 5, the signal enters the receiver 8, where it is converted from electromagnetic to electric, which then goes to the amplitude selector 10, where it is allocated in amplitude relative to other interfering signals. The output of the amplitude selector 10 is connected to the first input of the small time interval determination unit 12, and a signal from the receiver 7 is received at its second input. In block 12, the time interval between the signal from the receiver 7 and the amplitude selector 10 is determined with an accuracy of, for example, up to 1 ns, which characterizes the direction to the target. An example of the performance of the range converter 4 and the unit for determining a small time interval is presented in the author’s patent No. 2195686, bull. 36, 2002, as well as in the book “Reference Book - A Guide to Radar”, M., 1977, Vasin V.V., Staganov B.M., p. 214, fig. 9.7. Due to the presence of reflection from the reflector 6, the sign of the interval does not change. An embodiment is possible when the antenna 4 is rotated in the process of multi-purpose auto tracking and the search for many targets. However, in this case, the rotated narrowly directed antenna 5 and the reflector 6 remain stationary, since the reflector continues to reflect electromagnetic energy when the direction of its arrival changes. Information from the group of outputs of the unit for determining a small time interval is supplied to the first group of inputs of the calculator 13, and the second group of inputs of the calculator receives information about the distance from the transducer 9 and to the third group of inputs - information about the base from the distance sensor between the reflector and the rotated narrowly directed antenna 14. The calculator 13, based on the ratio of the known sides of the triangle, determines the direction to the targets and the construction of the trajectories of their movements is carried out. An example of a computer performing the functions of a secondary processing unit is presented, for example, in the book "Radio Engineering Systems", V. Pestryakov. et al. 1985, p. 219. Information about the range and directions to the targets comes from the group of outputs of the calculator 13 to the indicator 11 for display. This ensures the detection and tracking of many targets in wide angles of the field of view.

Claims (1)

Устройство определения дальности и направления, состоящее из синхронизатора, импульсного передатчика, антенного переключателя, широконаправленной антенны, приемника, преобразователя дальности и индикатора, где выход синхронизатора соединен с первым входом преобразователя дальности и соединен через импульсный передатчик с первым входом антенного переключателя, имеющего совмещенный второй вход и второй выход, соединенный с совмещенным входом и выходом широконаправленной антенны, и имеющий первый выход, соединенный через приемник со вторым входом преобразователя дальности, отличающийся тем, что вводится: повернутая узконаправленная антенна, отражатель, второй приемник, амплитудный селектор, блок определения малого временного интервала, вычислитель и датчик расстояния между отражателем и узконаправленной антенной, при этом повернутая узконаправленная антенна жестко связана с широконаправленной антенной, имеет электромагнитный вход, связанный с электромагнитным выходом отражателя, и имеет выход, соединенный через второй приемник, амплитудный селектор с первым входом блока определения малого временного интервала, имеющего второй вход и группу выходов соответственно соединенные с выходом приемника и с первой группой входов вычислителя, имеющего вторую группу входов, соединенную с группой выходов преобразователя дальности, и имеющего третью группу входов, соединенную с группой выходов датчика расстояния между отражателем и повернутой узконаправленной антенной, и имеющего группу выходов, соединенную с группой входов индикатора.A device for determining the range and direction, consisting of a synchronizer, a pulse transmitter, an antenna switch, a wide-directional antenna, a receiver, a range converter and an indicator, where the synchronizer output is connected to the first input of the range converter and connected through a pulse transmitter to the first input of the antenna switch having a combined second input and a second output connected to a combined input and output of a wide-directional antenna, and having a first output connected through a receiver to the second input of the range converter, characterized in that it includes: a rotated narrowly directed antenna, a reflector, a second receiver, an amplitude selector, a unit for determining a small time interval, a calculator and a distance sensor between the reflector and a narrowly directed antenna, while the rotated narrowly directed antenna is rigidly connected to the wide-directional antenna, has an electromagnetic input connected to the electromagnetic output of the reflector, and has an output connected through a second receiver, an amplitude selector with the first the ode of the unit for determining a small time interval having a second input and a group of outputs respectively connected to the output of the receiver and to the first group of inputs of a calculator having a second group of inputs connected to the group of outputs of the range converter and having a third group of inputs connected to the group of outputs of the distance sensor a reflector and a rotated narrowly directed antenna, and having a group of outputs connected to a group of indicator inputs.
RU2016143035A 2016-11-01 2016-11-01 Device for determining distance and directions RU2625098C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016143035A RU2625098C1 (en) 2016-11-01 2016-11-01 Device for determining distance and directions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016143035A RU2625098C1 (en) 2016-11-01 2016-11-01 Device for determining distance and directions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2625098C1 true RU2625098C1 (en) 2017-07-11

Family

ID=59495589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016143035A RU2625098C1 (en) 2016-11-01 2016-11-01 Device for determining distance and directions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2625098C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1605130A (en) * 1972-12-21 1981-12-16 Siemens Ag Radar systems using pulse compression
RU2096806C1 (en) * 1995-10-31 1997-11-20 Александр Абрамович Часовской Radar
RU2301428C1 (en) * 2005-11-11 2007-06-20 Александр Абрамович Часовской Device for processing of radar signals
RU2533349C1 (en) * 2013-08-02 2014-11-20 Василий Андреевич Егоров Radar set

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1605130A (en) * 1972-12-21 1981-12-16 Siemens Ag Radar systems using pulse compression
RU2096806C1 (en) * 1995-10-31 1997-11-20 Александр Абрамович Часовской Radar
RU2301428C1 (en) * 2005-11-11 2007-06-20 Александр Абрамович Часовской Device for processing of radar signals
RU2533349C1 (en) * 2013-08-02 2014-11-20 Василий Андреевич Егоров Radar set

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
В.С. Верба, В.И. Меркулов, П.А. Садовский. Многодиапазонные радиолокационные системы. Проблемы многоцелевого сопровождения. Радиооптика. МГТУ им. Н.Э.Баумана. Электрон.журнал. 2015, N4, стр. 37-51. В.С. Верба, В.И. Меркулов, Д.А. Миляков, В.С. Чернов. Интегрированные многодатчиковые комплексы мониторинга окружающего пространства. Журнал радиоэлектроники, N 4, 2015. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2440588C1 (en) Passive radio monitoring method of air objects
US3878525A (en) Frequency jumping CW radar
RU2393503C1 (en) Active sonar system
JP6251087B2 (en) Target detection apparatus and target detection method
US3270340A (en) Method of echo grouping
RU2625098C1 (en) Device for determining distance and directions
RU2298805C2 (en) Mode of definition of the coordinates of a radiation source (variants) and a radar station for its realization
RU2449309C1 (en) Abstract
RU2444753C1 (en) Radio monitoring method of air objects
JP2009036539A (en) Radar signal processing apparatus and method
RU2421749C1 (en) Direction finder
RU2586622C1 (en) Device for determining direction to pulse emitters
JP2007121043A (en) Pulse radar device
RU2576466C2 (en) Device for searching pulse emitters
RU2604353C1 (en) Device for pulse emitters detecting
RU2631222C1 (en) Device for detecting pulse emitters
RU2687240C1 (en) Method of determining parameters of movement and trajectories of aerial objects during semi-active bistatic radar
RU2288483C1 (en) Device for processing location signals
RU2515610C1 (en) Over-horizon radar
RU2337377C1 (en) Radar set
RU2279690C1 (en) Arrangement for processing of radiolocation signals
RU2533349C1 (en) Radar set
RU2659818C1 (en) Device for determining direction to pulse emitters
RU2501036C1 (en) Altimeter
RU2226701C2 (en) Method for determination of co-ordinates of objects and radar for its realization