RU2642453C1

RU2642453C1 - Radar scanning method

Info

Publication number: RU2642453C1
Application number: RU2017101510A
Authority: RU
Inventors: Борис Григорьевич Беляев; Павел Васильевич Заболотный; Евгений Александрович Нестеров; Владимир Прокопьевич Сырский
Priority date: 2017-01-17
Filing date: 2017-01-17
Publication date: 2018-01-25

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.

SUBSTANCE: in radar scanning method consisting in electronic and mechanical scanning by the phased array antenna beam with respect to the elevation angle and the azimuth in mechanical direction, change the scanning electron plane of the phased array antenna (FAA) by rotating or rocking of the FAA about the axis perpendicular to its plane, with the possibility to provide electronic scanning by FAA beam in the azimuth-angle sector for radar stations with one-dimensional electronic scanning when the rotation or rocking of the antenna in the azimuth plane is stopped.

EFFECT: providing electronic scanning by the phased array antenna beam in the azimuth-angle sector for radar stations with one-dimensional electronic scanning when the rotation of the antenna is stopped in the azimuth plane.

1 dwg

Description

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

В современных условиях наибольшую опасность представляют высокоскоростные малоразмерные цели, налет которых может осуществляться в достаточно широком азимутальном секторе. В связи с высокой скоростью этих целей время их нахождения в зоне возможного обнаружения и взятия на сопровождение минимально, поэтому их обнаружение и взятие на сопровождение необходимо производить с минимально возможными затратами времени и в широком секторе по азимуту, что недостижимо при круговом обзоре пространства, когда один период обращения антенны РЛС измеряется десятком секунд, высока вероятность срыва сопровождения и выход целей из зоны. Поэтому необходимо переходить от кругового обзора к секторному. В РЛС с двухмерным электронным сканированием лучом фазированной антенной решетки (ФАР) (например, в 91H6 [Кисляков В.И. НИИИП 60 лет. Приобское изд. с. 146]) переход к секторному обзору решается за счет прекращением вращения антенны. В РЛС с одномерным (в угломестной плоскости) электронным сканированием прекращение вращения антенны позволяет обозревать азимутальный сектор, определяемый лишь шириной диаграммы направленности в азимутальной плоскости. Поэтому важнейшим требованием, предъявляемым к РЛС при ее работе по малоразмерным высокоскоростным целям, являются обеспечение электронного сканирования лучом ФАР в азимутально-угломестном секторе, в том числе и для РЛС с одномерным электронным сканированием.In modern conditions, the greatest danger is represented by high-speed small-sized targets, the flight of which can be carried out in a fairly wide azimuthal sector. Due to the high speed of these targets, their time in the zone of possible detection and tracking is minimal, therefore, their detection and tracking should be done with the lowest possible time and in a wide sector in azimuth, which is unattainable with a circular view of the space, when one The radar antenna’s rotation period is measured in tens of seconds, the probability of tracking failure and the exit of targets from the zone is high. Therefore, it is necessary to move from a circular review to a sector one. In a radar with two-dimensional electron beam scanning of a phased array antenna (PAR) (for example, at 91H6 [VI Kislyakov, NIIIIP 60 years. Priobskoye ed. P. 146], the transition to a sector survey is solved by stopping the rotation of the antenna. In radars with one-dimensional (in elevation plane) electronic scanning, the termination of the antenna rotation allows one to observe the azimuthal sector, which is determined only by the width of the radiation pattern in the azimuthal plane. Therefore, the most important requirement for a radar when it works on small-sized high-speed targets is the provision of electronic scanning with a PAR beam in the azimuth-elevation sector, including for radars with one-dimensional electronic scanning.

Известен способ радиолокационного обзора пространства с помощью фазированной антенной решетки, реализованный в РЛС 1Л121Е [История отечественной радиолокации под ред. А.С. Якунина, М., Изд. Дом «Столичная энциклопедия», с. 81], заключающийся в одномерном электронном сканировании по углу места и механическом - по азимуту. Достоинство способа состоит в возможности быстрого программного изменения пределов обзора по углу места, а недостаток состоит в том, что не решается проблема электронного сканирования в азимутально-угломестном секторе.A known method of radar viewing of space using a phased antenna array, implemented in the radar 1L121E [History of domestic radar ed. A.S. Yakunina, M., Ed. House "Capital Encyclopedia", p. 81], which consists in one-dimensional electronic scanning in elevation and mechanical scanning in azimuth. The advantage of the method is the ability to quickly programmatically change the viewing limits by elevation, and the disadvantage is that the problem of electronic scanning in the azimuth-elevation sector is not solved.

Известен наиболее близкий способ обзора пространства [патент РФ №2582087], заключающийся в электронном и механическом сканировании по углу места и механическом по азимуту с помощью ФАР.The closest way to view the space is known [RF patent No. 2582087], which consists in electronic and mechanical scanning by elevation and mechanical scanning in azimuth using the HEADLIGHT.

Выбирая предпочтительное направление обзора устанавливают механически в угломестной плоскости угол наклона плоскости ФАР относительно вертикальной оси из условия получения максимального значения коэффициента усиления антенны (К_у) в этом направлении. Использование электронного сканирования при обзоре пространства РЛС при максимальном значении К_у для всех углов места является достоинством способа. Недостаток способа состоит в том, что он не решает проблему электронного сканирования в азимутально-угломестном секторе. Реверсивное механическое качание в азимутальной плоскости в таких станциях не нашло применения в связи с возникающими при этом недопустимо большими инерциальными силами.Choosing a preferred viewing direction, the angle of inclination of the PAR headlight relative to the vertical axis is set mechanically in the elevation plane from the condition of obtaining the maximum value of the antenna gain (K _y ) in this direction. The use of electronic scanning when reviewing the radar space with a maximum value of K _y for all elevation angles is the advantage of the method. The disadvantage of this method is that it does not solve the problem of electronic scanning in the azimuthal elevation sector. Reverse mechanical oscillation in the azimuthal plane in such stations did not find application in connection with the unacceptably large inertial forces arising in this case.

Технической проблемой (техническим результатом) заявленного изобретения является обеспечение электронного сканирования лучом ФАР в азимутально-угломестном секторе для РЛС с одномерным электронным сканированием при остановке вращения антенны в азимутальной плоскости.The technical problem (technical result) of the claimed invention is the provision of electronic scanning with a PAR beam in the azimuthal elevation sector for radars with one-dimensional electronic scanning when the rotation of the antenna is stopped in the azimuthal plane.

Техническая проблема решается на основе вращения плоскости ФАР вокруг оси, перпендикулярной к ее плоскости, в процессе обзора пространства.The technical problem is solved on the basis of the rotation of the HEADLIGHT plane around an axis perpendicular to its plane during the space survey.

Техническая проблема (технический результат) решается тем, что в способе радиолокационного обзора пространства, заключающемся в электронном и механическом сканировании лучом фазированной антенной решетки по углу места и механическом по азимуту, согласно изобретению изменяют плоскость электронного сканирования фазированной антенной решетки путем вращения или качания ФАР вокруг оси, перпендикулярной к ее плоскости, с возможностью обеспечения электронного сканирования лучом ФАР в азимутально-угломестном секторе для РЛС с одномерным электронным сканированием при остановке вращения или качания антенны в азимутальной плоскости.The technical problem (technical result) is solved by the fact that in the method of radar viewing of space, consisting in electronic and mechanical scanning by a beam of a phased antenna array in elevation and mechanical in azimuth, according to the invention, the plane of electronic scanning of a phased antenna array is changed by rotating or swinging the HEADLIGHT perpendicular to its plane, with the possibility of providing electronic scanning by the PAR beam in the azimuth-elevation sector for a one-dimensional radar scanning electrons when stopping rotation or oscillation of the antenna in the azimuth plane.

Изобретения иллюстрируются чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

На чертеже показаны положения ФАР 1-4 и, соответственно, проекции плоскостей электронного сканирования на плоскости ФАР в процессе ее вращения (качания) от ϕ1 до ϕ4 вокруг оси, перпендикулярной к ее плоскости.The drawing shows the position of the PAR 1-4 and, accordingly, the projection of the electronic scanning planes on the PAR plane during its rotation (swing) from ϕ1 to ϕ4 around an axis perpendicular to its plane.

Способ работает следующим образом.The method works as follows.

Выбирают азимутальный сектор, в котором ожидается появление скоростных малоразмерных целей. Вращают или качают ФАР вокруг оси, перпендикулярной к ее плоскости. При этом плоскость электронного сканирования последовательно перемещается от вертикального угла ϕ1 до горизонтального угла ϕ4. Благодаря этому сохраняется возможность электронного сканирования лучом ФАР в азимутально-угломестном секторе для РЛС с одномерным электронным сканированием при остановке вращения или качания антенны в азимутальной плоскости.The azimuthal sector is selected in which the appearance of high-speed small-sized targets is expected. Rotate or swing the PAR around the axis perpendicular to its plane. In this case, the plane of electronic scanning sequentially moves from the vertical angle ϕ1 to the horizontal angle ϕ4. Due to this, it remains possible to electronically scan the PAR beam in the azimuthal elevation sector for radars with one-dimensional electron scanning when the rotation or swing of the antenna is stopped in the azimuthal plane.

При этом необходимо отметить, что качание ФАР вместо вращения возможно использовать при малой массе антенны.It should be noted that the swing of the PAR instead of rotation can be used with a small mass of the antenna.

Таким образом решается поставленная проблема и достигается технический результат.Thus, the problem is solved and a technical result is achieved.

Claims

The method of radar viewing of space, which consists in electronic and mechanical scanning by a beam of a phased antenna array (PAR) in elevation and mechanical in azimuth, characterized in that they change the plane of electronic scanning of the PAR by rotating or swinging the PAR around an axis perpendicular to its plane, with the possibility of of electronic scanning by the PAR beam in the azimuthal elevation sector for radars with one-dimensional electronic scanning when the rotation or swing of the antenna is stopped in the azimuthal plane bones.