RU2631222C1

RU2631222C1 - Устройство обнаружения импульсных излучателей

Info

Publication number: RU2631222C1
Application number: RU2016130796A
Authority: RU
Inventors: Александр Абрамович Часовской
Original assignee: Александр Абрамович Часовской
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2017-09-19

Abstract

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиотехнических системах. Устройство состоит из антенны с увеличенным полем зрения по азимуту, трех приемников, двух блоков определения малых временных интервалов, вычислителя, блока вторичной обработки и индикатора, где выход антенны с увеличенным полем зрения по азимуту соединен через первый приемник с первыми входами первого и второго блока определения малого временного интервала, группы выходов которых соответственно соединены с первой и второй группой входов вычислителя, имеющего группу выходов, соединенную через блок вторичной обработки с группой входов индикатора. Кроме того, устройство содержит два отражателя, две повернутые узконаправленные антенны, два амплитудных селектора. При этом электромагнитные выходы первого и второго отражателей соответственно связаны с электромагнитными входами первой и второй повернутых узконаправленных антенн, жестко связанных с антенной с увеличенным полем зрения по азимуту, а выходы первой и второй повернутых узконаправленных антенн соответственно соединены через второй приемник, второй амплитудный селектор со вторым входом первого блока определения малого временного интервала и через третий приемник, второй амплитудный селектор со вторым входом второго блока определения малого временного интервала. Технический результат заключается в повышении точности. 3 ил.

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиотехнических системах.

Известно устройство обнаружения импульсных излучений, представленное в книге «Радиотехнические системы», Ю.М. Казаринов, 1960 г. Высшая школа стр. 187. В нем с помощью антенны, с увеличенным полем зрения по азимуту фиксируется наличие импульсного сигнала. Однако для определения дальности и направления требуется громоздкие и сложные дополнительные узлы. Известно устройство импульсных излучений, представленное в вышеупомянутом источнике на стр. 185. В нем также может быть использована с увеличенным полем зрения по азимуту антенна. В состав устройства также входят три приемника. На первый приемник поступает сигнал от антенны, а на второй и третий приемники сигналы от других узлов. Дальность и направление определяются разностно-дальномерным методом с помощью дополнительных узлов. С помощью двух блоков определения малого временного интервала могут быть определены временные рассогласования между импульсными сигналами, которые могут поступать в вычислитель, где на основании соотношение сторон и углов треугольника определяется дальность и направление до излучателей. Далее информация может поступать в блок вторичной обработки, где определяется траектория движения носителей излучателей. Дальность и направление до излучателей, движущихся по траектории или находящихся в неподвижном состоянии поступает в индикатор для отображения. Однако точность определения дальности и направления не всегда достаточны. Кроме того, используются дополнительные громоздкие устройства, разнесенные друг относительно друга на базовое расстояние. С помощью предложенного устройства увеличивается точность определения дальности и направления без увеличения громоздкости. Достигается это введением двух отражателей, двух повернутых узконаправленных антенн и двух амплитудных селекторов. При этом электромагнитные выходы первого и второго отражателей соответственно связаны с электромагнитными входами первой и второй повернутых узконаправленных антенн, жестко связанных с антенной с увеличенным полем зрения по азимуту, а выходы первой и второй повернутых узконаправленных антенн соответственно соединены через второй приемник, второй амплитудный селектор со вторым входом первого блока определения малого временного интервала и через третий приемник, второй амплитудный селектор со вторым входом второго блока определения малого временного интервала.

На фиг. 1 и в тексте приняты следующие условные обозначения:

1. повернутая узконаправленная антенна

2. отражатель

3. антенна с увеличенным полем зрения по азимуту

4. повернутая узконаправленная антенна

5. отражатель

6, 7, 8. приемники

9, 10. амплитудные селекторы

11, 12. блоки определения малого временного интервала

13. вычислитель

14. блок вторичной обработки

15. индикатор, при этом выход антенны с увеличенным полем зрения по азимуту 3 соединен через приемник 6 с первыми входами блоков определения малого временного интервала 11 и 12, группы выходов которых соответственно соединены с первой и второй группой входов вычислителя 13, имеющего группу выходов, соединенную через блок вторичной обработки 14 с группой входов индикаторов 15, а вторые входы вышеупомянутых блоков определения малого временного интервала 11, 12 соответственно соединены: через амплитудный селектор 9, приемник 7 с выходом повернутой узконаправленной антенны 4 и через амплитудный селектор 10, приемник 8 с выходом повернутой узконаправленной антенны 1, имеющей электромагнитный вход, связанный с электромагнитным выходом отражателя 2 и имеющей жесткую связь с широконаправленной по азимуту антенной 3, жестко связанной с повернутой узконаправленной антенной 4, имеющей электромагнитный вход, связанный с электромагнитным выходом отражателя 5.

Устройство работает следующим образом. С помощью антенны с увеличенным полем зрения по азимуту 3 осуществляется прием электромагнитной энергии от импульсных излучателей, которая поступает далее в приемник 6. Одновременно электромагнитная энергия отражается от разнесенных друг относительно друга и от антенны 3 отражателей 2 и 5. Последние могут быть размещены на разной высоте. Отраженная электромагнитная энергия поступает соответственно в повернутую узконаправленную антенну 1 и в повернутую узконаправленную антенну 4. Антенны повернуты относительно антенны 3. В частности антенна 1 повернута в направлении отражателя 2, а антенна 4 в направлении отражателя 5. Антенны 1,4 обеспечивают увеличенный коэффициент усиления, могут быть разнесены по вертикали и жестко связаны с антенной 3. Таким образом обеспечивается избирательность при приеме отраженного сигнала. Для пояснения воспользуемся фигурой 2, где приняты следующие обозначения:

16. излучатель

17, 19. повернутые узконаправленные антенны

18, 20. отражатели

В качестве отражателей могут быть использованы уголковые отражатели. Пример их исполнения представлен в вышеупомянутом источнике на стр. 204, 205, где отмечено, что они имеют широкий сектор рассеивания. Величина баз А и Б может быть уменьшена, например, до 50 и 100 метров. С выходов антенн 1,4 сигналы поступают соответственно в приемники 7, 8, где так же как и в приемнике 6 электромагнитная энергия преобразуется в электрические сигналы и выделяются импульсы на соответствующей несущей частоте. С выходов приемников 7, 8 выделенные сигналы поступают на соответствующие амплитудные селекторы 9, 10, где выделяются по амплитуде относительно других мешающих сигналов. Выход амплитудного селектора 9 соединен со вторым входом блока определения малого временного интервала 11, а выход амплитудного селектора 10 со вторым входом блока определения малого временного интервала 12. На первые входы блоков 11, 12 поступает сигнал с приемника 6.

В блоках 11, 12 определяются временные интервалы с наносекундной точностью. Пример конкретного исполнения блоков определения малого временного интервала представлен в патенте автора №2195686, бюл. №36 2002 г., и в книге Васин В.В., Степанов Б.П. «Справочник-задачник по радиолокации», 1977 г., стр. 248. На фиг. 3 представлено возможное исполнение блока определения малого временного интервала, где приняты следующие обозначения:

21. блок элементов совпадение

22. селектор по длительности

23. блок последовательно соединенных линий задержек, при этом выделенный сигнал с выхода приемника 6 проходит через селектор по длительности 22, ограничивающий длительность сигнала через блок последовательных линий задержек 23. Величина одной линии задержки может быть равна 2 нс. Выход каждой задержки соединен с соответствующим элементом совпадения блока 21. На другие входы элементов совпадения 21 поступает сигнал с выхода амплитудного селектора 9. Таким образом в зависимости от величины временного рассогласования сработают определенные элементы совпадения блока 21. Аналогично работает блок 12. С групп выходов блоков 11, 12 значения интервалов соответственно поступают на первую и вторую группы входов вычислителя 13, где в зависимости от величины баз А и Б (см. фиг. 2) определяется на основании соотношения сторон и углов треугольника дальности и направления до излучателей в поле зрения антенны 3. При этом из-за наличия отражений от отражателей знак их величин интервалов не меняется и при нахождении излучателей на траверзе антенны 3 и отражателей 2,5, точности будут увеличены благодаря увеличению интервалов на постоянную величину. С выходов вычислителя 13 информация поступает в блок вторичной обработки 14, где осуществляется построение траектории движения носителей излучателей. Пример конкретного исполнения блока вторичной обработки и вычислителя представлен в книге Пестряков В.П. и др. «Радиотехнические системы», 1985 г., стр. 219. Информация с блока 14 поступает в индикатор 15 для отображения. Предлагаемое устройство может быть использовано в системах поиска объектов с излучателями и в навигации. При этом отпадает необходимость использования активных средств, и по сравнению с ними увеличивается дальность обнаружения до носителей излучателей. Поле зрения антенны с увеличенным полем зрения по азимуту 3 может составлять например до 120 градусов, а по углу места от 1 до 10 градусов. Узлы могут быть размещены и на подвижных объектах, например на кораблях, следующих на определенном расстоянии друг от друга. Антенна может быть снабжена пеленгационным устройством или иметь уменьшенное поле зрение по азимуту. При этом для определения дальности достаточно одного разнесенного отражения и исключаются узлы: 1, 2, 8, 10 и 12. В качестве отражателей могут быть использованы объекты, имеющие увеличенную отражательную способность. Таким образом, использование предлагаемого устройства увеличивает эффективность систем поиска.

Claims

Устройство обнаружения импульсных излучений, состоящее из антенны с увеличенным полем зрения по азимуту, трех приемников, двух блоков определения малых временных интервалов, вычислителя, блока вторичной обработки и индикатора, где выход антенны с увеличенным полем зрения по азимуту соединен через первый приемник с первыми входами первого и второго блока определения малого временного интервала, группы выходов которых соответственно соединены с первой и второй группой входов вычислителя, имеющего группу выходов, соединенную через блок вторичной обработки с группой входов индикатора, отличающееся тем, что вводятся: два отражателя, две повернутые узконаправленные антенны, два амплитудных селектора, при этом электромагнитные выходы первого и второго отражателей соответственно связаны с электромагнитными входами первой и второй повернутых узконаправленных антенн, жестко связанных с антенной с увеличенным полем зрения по азимуту, а выходы первой и второй повернутых узконаправленных антенн соответственно соединены через второй приемник, второй амплитудный селектор со вторым входом первого блока определения малого временного интервала и через третий приемник, второй амплитудный селектор со вторым входом второго блока определения малого временного интервала.