RU2682661C1 - Способ активной обзорной моноимпульсной радиолокации с инверсным синтезированием апертуры антенны - Google Patents

Способ активной обзорной моноимпульсной радиолокации с инверсным синтезированием апертуры антенны Download PDF

Info

Publication number
RU2682661C1
RU2682661C1 RU2018120807A RU2018120807A RU2682661C1 RU 2682661 C1 RU2682661 C1 RU 2682661C1 RU 2018120807 A RU2018120807 A RU 2018120807A RU 2018120807 A RU2018120807 A RU 2018120807A RU 2682661 C1 RU2682661 C1 RU 2682661C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
synthesis
samples
coordinates
interval
angular
Prior art date
Application number
RU2018120807A
Other languages
English (en)
Inventor
Альберт Леонидович Джиоев
Алексей Александрович Косогор
Иван Степанович Омельчук
Сергей Николаевич Приймаков
Геннадий Леонтьевич Фоминченко
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС")
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 унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС")
Priority to RU2018120807A priority Critical patent/RU2682661C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2682661C1 publication Critical patent/RU2682661C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S13/90—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
    • G01S13/904—SAR modes
    • G01S13/9064—Inverse SAR [ISAR]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G01S13/44—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G01S13/44—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
    • G01S13/4436—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing with means specially adapted to maintain the same processing characteristics between the monopulse signals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/46—Indirect determination of position data
    • G01S13/48—Indirect determination of position data using multiple beams at emission or reception
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S13/90—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S13/90—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
    • G01S13/9004—SAR image acquisition techniques
    • G01S13/9005—SAR image acquisition techniques with optical processing of the SAR signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в наземных системах обзорной активной радиолокации и радиовидения. Достигаемый технический результат - определение значения углового разрешения лоцируемых объектов (ЛО), разрешение отдельных элементов групповых ЛО и более точное определение их траекторий. Технические результаты достигаются тем, что используют цифровую антенную решетку или аналоговую антенную решетку с цифровой обработкой сигналов и прямоугольной формой апертуры, диаграммы направленности которой образуют в пространстве моноимпульсную группу лучей (МГЛ), разбивают заданную область обзора пространства на участки, осуществляют дискретный обзор и производят обнаружение всей совокупности ЛО, измеряют и запоминают параметры движения ЛО, пересчитывают их угловые координаты (УК) в УК на плоскости наклонных дальностей и вычисляют величины наклонных курсовых углов ЛО в точках А, задают координаты центра интервала синтезирования апертуры антенны на наклонной плоскости и определяют координаты центра интервала синтезирования в координатах «азимут и угол места», вычисляют величину максимального приращения доплеровских сдвигов частоты несущей в точках половинной мощности диаграммы направленности на ее противоположных склонах, задают частоту повторения зондирующих импульсов, определяют дальности до объекта на границах интервала синтезирования, длину интервала синтезирования, время синтезирования и интервал времени от момента tдо начала этапа синтезирования, задают величину желательной угловой разрешающей способности РЛС по угловым направлениям и вычисляют число элементов разрешения на апертуре, аппроксимируют функцию, описывающую зависимость наклонной дальности от времени прохождения объектом интервала синтезирования, тремя членами ряда Тейлора, формируют отсчеты опорной функции, перемещают равносигнальное направление (РСН) МГЛ в определенное положение, в определенный момент времени излучают в течение tзондирующие импульсы с заданной частотой повторения и принимают эхо-сигналы от объекта или элементов групповых объектов (ЭГО), селектируют принятые сигналы по дальности, производят их аналого-цифровые преобразования, запоминают их и формируют в течение времени tтраекторный сигнал (ТС), перемножают отсчеты ТС и отсчеты опорной функции, демодулируя таким образом ТС, вычисляют точечное быстрое преобразование Фурье результата перемножения и модули его отсчетов, определяют значения частот демодулированного ТС, определяют углы отклонения ЭГО от РСН, определяют угловые координаты ЭГО и, используя эти уточненные значения, а также измеренные величины наклонной дальности, скорости и курсового угла для точек местонахождения ЛО, строят уточненные траектории движения группового объекта и его элементов на участке ее кусочно-линейной аппроксимации. 4 ил.

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в наземных системах обзорной активной радиолокации и радиовидения, позволяя осуществить обнаружение и высокоточное определение координат, скоростей и траекторий перемещающихся в пространстве лоцируемых объектов (ЛО), а также обеспечить разрешение элементов групповых объектов (ЭГО). Об актуальности таких задач известно, например, из [1 - Авиационные системы радиовидения / Под ред. Г.С. Кондратенкова - М.: «Радиотехника», 2015. - 648 с., С. 526].
Для точного определения траекторий ЛО и их разрешения необходимо с соответствующей точностью измерять дальности до этих объектов, их угловые координаты (УК), скорости и направления движения (курсовые углы). Необходимое разрешение по дальности может быть обеспечено путем использования широкополосных зондирующих импульсов с угловой модуляцией и сжатием при приеме. Высокое разрешение по УК получить значительно сложнее; очевидным решением этой проблемы является применение узких диаграмм направленности (ДН) антенн радиолокационных систем (РЛС), для формирования которых требуются большие, зачастую трудно реализуемые, антенны РЛС.
Однопозиционное определение УК перемещающихся объектов с высокой точностью, как указано в [2 - Леонов А.И., Фомичев К.И. Моноимпульсная радиолокация - М.: Радио и связь, 1984. - 312 с.], осуществляется моноимпульсным методом, причем высокое быстродействие достигается за счет использования в обзорных РЛС режимов работы, позволяющих одновременно определить координаты всех ЛО, находящихся в общей зоне парциальных ДН. При этом для обзорных моноимпульсных РЛС принципиально важными являются, кроме высокой крутизны пеленгационной характеристики (ПХ) и смены ее знака в нуле (как в следящих РЛС), еще и величина рабочей зоны и вид ПХ в рабочей зоне, определяющие точностные характеристики и быстродействие системы, которым посвящена работа [3 - Джиоев А.Л., Яковленко В.В. Улучшение характеристик обзорного амплитудного суммарно-разностного пеленгатора с ФАР на основе оптимизации пеленгационной характеристики // Общие вопросы радиоэлектроники. Ростов-на-Дону: ФГУП «РНИИРС». 2014. Вып. 1. С. 105-117]. Рабочей зоной здесь и далее называется область углов пространства, расположенная в пределах моноимпульсной группы лучей (МГЛ), в которой ошибка пеленгования не превышает заданной.
Задаче увеличения точности измерения УК и расширения рабочей зоны обзорного моноимпульсного амплитудного суммарно-разностного пеленгатора при повышении скорости измерений УК посвящена также работа [4 - патент 2583849, РФ, G01S 3/14, H01Q 25/02. Способ цифровой обработки сигналов при обзорной моноимпульсной амплитудной суммарно-разностной пеленгации с использованием антенной решетки (варианты) и обзорный моноимпульсный амплитудный суммарно-разностный пеленгатор с использованием антенной решетки и цифровой обработки сигналов / Джиоев А.Л., Омельчук И.С., Фоминченко Г.Л., Фоминченко Г.Г., Яковленко В.В. Заявл. 13.04.2015, опубл. 10.05.2016], в которой путем выбора угла разноса парциальных ДН и вида весовой функции (ВФ) на апертуре антенны получена ПХ, практически линейная в рабочей зоне, увеличенной до всей ширины МГЛ по уровню половинной мощности.
Такая же ширина рабочей зоны может быть достигнута при формировании кубической ПХ, что показано в [5 - Джиоев А.Л., Омельчук И.С., Фоминченко Г.Л., Яковленко В.В. Способ обработки сигналов, алгоритмы работы и структура измерителя угловых координат с кубической пеленгационной характеристикой в обзорной цифровой моноимпульсной радиолокационной системе. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2017. №7. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/jul17/10/text.pdf]. Однако, в [4, 5] не предусмотрено определение дальности, скорости и параметров траекторий движения перемещающихся в пространстве объектов.
Для одновременного измерения двух УК в обзорной моноимпульсной РЛС с антенной решеткой (АР) целесообразно использовать решение, изложенное в [6 - патент 2615491, РФ, G01S 13/44, H01G 21/00. Способ одновременного измерения двух угловых координат цели в обзорной амплитудной моноимпульсной радиолокационной системе с антенной решеткой и цифровой обработкой сигнала / Джиоев А.Л., Омельчук И.С., Яковленко В.В. Заявл. 17.11.2015, опубл. 5.04.2017]. В этом патенте показано, что при одновременном измерении двух УК цели обзорной суммарно-разностной системе пеленгационная характеристика, используемая для измерения одной координаты цели, в общем случае зависит от значения другой (ортогональной) координаты цели относительно равносигнального направления (РСН). Наличие такой зависимости вносит в измерение угловой координаты методическую ошибку, для устранения которой предложено использовать апертуру АР прямоугольной формы и факторизацию весовой функции на апертуре. При этом время измерения сокращается приблизительно в 3 раза по сравнению со случаем использования эллиптической апертуры и/или нелинейной пеленгационной характеристики, так как при прямоугольной форме раскрыва и ВФ, представленной произведением двух одномерных функций координат на раскрыве, используемые уравнения перестают зависеть от ортогональной координаты [7 - Джиоев А.Л., Яковленко В.В. Устранение методической ошибки измерения угловых координат цели в обзорном амплитудном суммарно-разностном цифровом пеленгаторе на базе ФАР // Общие вопросы радиоэлектроники. Ростов-на-Дону: ФГУП «РНИИРС». 2015. Вып. 1. С. 47-57]. В этом случае ошибка измерения УК не превышает 1% ширины ДН по уровню половинной мощности. При этом в [6, 7] также не предусмотрено определение скорости, параметров траекторий перемещающихся в пространстве объектов и их разрешения.
Для разрешения ЛО необходимо разрешать их сигналы хотя бы по одному параметру электромагнитных волн: частоте, направлению прихода или задержке. Отметим, что в типовых обзорных РЛС стробы сопровождения по дальности и углам существенно различаются - размер строба по дальности намного меньше размера строба по УК, что отмечено в [8 - патент 2480782, РФ. Способ и устройство разрешения движущихся целей по угловым направлениям в обзорных РЛС / Ирхин В.И., Замятина И.Н. Заявл. 6.10.2011, опубл. 27.04.2013]. Для обеспечения же удовлетворительных характеристик РЛС разрешение по угловым координатам (в линейном измерении) должно быть близким к разрешению по дальности. Линейное разрешение, например, по азимуту составляет на дальности D величину
Figure 00000001
где ϑ05 - ширина ДН по уровню минус 3 дБ. При равномерном распределении поля по апертуре антенны ϑ0,5=λ/d, где d - азимутальный размер апертуры; λ - длина волны. Тогда линейное разрешение
Figure 00000002
то есть оно обратно пропорционально размеру апертуры. Поэтому очевидный путь повышения разрешающей способности по УК (при неизменной длине волны) - увеличение размера апертуры антенны. Этого, без увеличения массогабаритных характеристик, можно достигнуть путем прямого синтезирования апертуры антенны, когда за счет перемещения реальной антенны создается искусственная апертура большого размера [9 - Антипов В.Н. Радиолокационные станции с цифровым синтезированием апертуры антенны. - М.: Книга по Требованию, 2012. - 304 с.].
В случае локации перемещающихся объектов вместо прямого используется инверсное синтезирование апертуры (ИСА) антенны, которое описано, например, в [10 - Caner Ozdemir. Inverse synthetic aperture radar imaging with MATLAB. - Wiley series in microwave and optical engineering. Printed in Singapore. 2011. - 383 p.].
Таким образом, важным направлением совершенствования РЛС является повышение разрешающей способности по УК, что позволит осуществить уверенную селекцию элементов групповых объектов. Соответственно, поиск способов повышения угловой разрешающей способности и точности определения траекторий ЛО при обзорной активной моноимпульсной локации в расширенной рабочей зоне, является актуальным.
Подобным вопросам посвящена работа [11 - Коновалов А.Ю., Лихачёв В.П., Купряшкин И.Ф., Рязанцев Л.Б. Точность определения параметров движения объекта методом инверсного синтезирования апертуры антенны с оптимальной линейной фильтрацией в обзорных радиолокационных станциях // Вестник Воронежского института ФСИН России. 2011. №2. С. 8-12], которую можно считать аналогом заявляемого изобретения. В ней предложено использовать метод ИСА для повышения точности определения радиальной и тангенциальной скоростей объекта в типовых РЛС.
Однако в [11] не рассмотрена возможность определения параметров траекторий ЛО и разрешения элементов групповых объектов.
Аналогом заявляемого изобретения является также способ выбора продолжительности интервала синтезирования (ИС) в РЛС с ИСА антенны [12 - патент 2378662, РФ, G01S 13/90. Способ выбора оптимальной продолжительности интервала синтезирования в радиолокационной станции с инверсным синтезированием апертуры антенны / Сахаров С.В., Ярушкин М.М. Заявл. 2.06.2008, опубл. 10.01.2010]. В нем за счет того, что, на основе обнаружения момента появления погрешности, превышающей заданное значение в фокусирующем фильтре, время инверсного синтезирования выбирают непосредственно в процессе обработки принимаемого сигнала, что повышает качество формируемого в РЛС с ИСА радиолокационного изображения наблюдаемой цели.
Однако в [12] не определяются траектории и скорости движения отдельных элементов групповых целей.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является [13 - патент 2337378, РФ, G01S 13/42. Способ определения параметров траектории движения воздушных целей в обзорных РЛС / Лихачёв В.П., Мубарак Н.Х. Заявл. 2.07.2007, опубл. 27.10.2008], принятый за прототип. В нем, используя методику инверсного синтезирования апертуры антенны РЛС, определяются параметры траектории - радиальная и тангенциальная скорости цели, которые рассчитываются после когерентного накопления сигналов в течение времени нахождения цели в ДН антенны (времени инверсного синтезирования апертуры антенны). Как указано в [13], основными операциями этого способа являются:
1. Излучение зондирующего сигнала и прием эхо-сигнала от цели при сканировании диаграммой направленности, регистрация его квадратурных составляющих, запись в запоминающее устройство и измерение времени запаздывания для определения дальности до цели.
2. Формирование матриц опорных сигналов.
3. Умножение принятого сигнала на каждый элемент матрицы опорных сигналов.
4. Суммирование одноименных элементов полученных произведений матриц опорных сигналов.
5. Вычисление квадрата модуля каждого элемента матрицы результирующего сигнала.
6. Определение номеров строк и столбцов матрицы, при которых достигается максимум результирующих сигналов.
7. Расчет радиальной скорости цели.
8. Расчет тангенциальной скорости цели.
9. Расчет линейной скорости цели и курсового угла ее движения.
Прототип [13] позволяет при фиксированном времени наблюдения повысить точность определения таких параметров движения воздушной цели, как тангенциальная и радиальная скорости, или при заданной точности уменьшить необходимое время наблюдения.
К недостаткам прототипа относятся:
- большой объем вычислений при измерениях параметров траекторий ЛО;
- использование значений наклонных дальностей и пространственных составляющих скоростей объектов при расчете проекций координат на горизонтальную плоскость, что вносит дополнительные погрешности при построении их траекторий движения.
Технических решений, устраняющих проблему недостаточной разрешающей способности по УК для селекции отдельных ЭГО при обзорной активной локации, обеспечивающих высокую скорость обзора пространства при высокоточном определении координат и траекторий перемещающихся в пространстве ЛО, авторами предлагаемого изобретения не обнаружено.
Задачей, на решение которой направлен предлагаемый способ, является повышение разрешающей способности по угловым направлениям перемещающихся в пространстве объектов в процессе построения их траекторий при обзорной активной моноимпульсной радиолокации с ИСА антенны в расширенной рабочей зоне, а также обеспечение возможности селекции элементов групповых объектов.
Для решения этой задачи предлагается способ активной обзорной моноимпульсной радиолокации с инверсным синтезированием апертуры антенны, при котором:
излучают в заданную область пространства зондирующие импульсы и принимают эхо-сигналы от лоцируемых объектов при сканировании диаграммой направленности антенны,
измеряют время запаздывания эхо-сигналов для определения дальности до лоцируемых объектов,
определяют величины радиальной VR и тангенциальной VT составляющих скорости объектов, соответствующих максимальным значениям результатов когерентного накопления откликов, являющихся свертками
Figure 00000003
последовательности выборок суммы эхо-сигнала St и шума ηp(t) с каждой из множества опорных функций
Figure 00000004
где р,
Figure 00000005
- номера расчетных значений скоростей, составляющих матрицу опорных функций,
вычисляют значения модуля вектора скорости
Figure 00000006
и курсовой угол
Figure 00000007
лоцируемого m-го объекта.
Согласно изобретению:
используют в качестве приемной антенны цифровую антенную решетку или аналоговую антенную решетку с цифровой обработкой сигналов и прямоугольной формой апертуры, диаграммы направленности которой образуют в пространстве МГЛ с общим фазовым центром, смещенных от РСН на углы
Figure 00000008
по азимуту и
Figure 00000009
по углу места, соответственно, обеспечивающие в моноимпульсной суммарно-разностной РЛС, при формировании на апертуре решетки амплитудного распределения электромагнитного поля в виде произведения весовых функций Хэмминга, ПХ с увеличенным [6] линейным участком размером ΔβПХ по азимуту и ΔεПХ по углу места,
разбивают заданную область обзора пространства на (I+1)×(K+1) участков с размером каждого ΔβПХ вдоль азимутального и ΔεПХ вдоль угломестного направлений и, последовательно устанавливая равносигнальное направление МГЛ в их центры
Figure 00000010
где
Figure 00000011
- номера участков разбиения по азимуту и углу места соответственно, осуществляют дискретный обзор упомянутой области обзора, в течение интервала наблюдения Δt на каждом участке разбиения производят обнаружение всей совокупности
Figure 00000012
лоцируемых объектов,
измеряют и запоминают параметры движения лоцируемых объектов:
- наклонные дальности Dm;
- азимуты и углы места βm=βРСН+Δβm и εm=εРСН+Δεm, где Δβm и Δεm - результаты решения линейных уравнений
Figure 00000013
и
Figure 00000014
а
Figure 00000015
и
Figure 00000016
- коэффициенты разложения в ряд Маклорена функций Sβ(β) и Sε(ε), описывающих ПХ по азимуту и по углу места,
Figure 00000017
и
Figure 00000018
- сигналы рассогласования с выходов угловых дискриминаторов, причем верхние индексы β и ε не являются степенями, а обозначают тип координат, т.к. вид ПХ вдоль этих координат может быть различен,
извлекают из памяти угловые координаты, дальности и доплеровские сдвиги частоты конкретного ЛО, измеренные через равные промежутки времени в точках A0, А1, … Ае траектории, где
Figure 00000019
- номер точки, угловое расстояние между которыми превышает ϑ0,5, где ϑ0,5 - ширина ДН по уровню минус 3 дБ,
пересчитывают угловые координаты объекта в его угловые координаты на наклонной плоскости u0w, являющейся плоскостью наклонных дальностей, и определяют величину угла се е_х при вершине треугольника Ае0Ае-1 на плоскости u0w как длину гипотенузы сферического прямоугольного треугольника
Figure 00000020
где a e,e-1=(βe-βe-1)cos[min(εe-1,εe)]=Δβe,e-1;
а также угол при вершине С0 треугольника на небесной сфере, из соотношения tgC0sina e,e-1=tgbe,e-1, как
Figure 00000021
вычисляют величины наклонных курсовых углов лоцируемого объекта в точках Ae ввиде γе=γ0+с0е, где
Figure 00000022
задают координаты центра интервала синтезирования апертуры антенны на наклонной плоскости u0w как координаты точки А2 пересечения вектора наклонной дальности, проведенного под углом
Figure 00000023
с продолжением участка траектории A0A1,
определяют координаты центра интервала синтезирования в координатах «азимут и угол места» в виде
β2=β0+a 2,0=β0+arctg(tgc2,0cosC0),
ε2=ε0+b2,0=ε0+arcsin(sinc2,0sinC0),
а также прогнозируемое значение наклонной дальности до объекта в точке А2 в виде
Figure 00000024
и прогнозируемую величину доплеровского сдвига частоты эхо-сигнала в центре интервала синтезирования в виде
Figure 00000025
вычисляют величину максимального приращения доплеровских сдвигов частоты несущей в точках половинной мощности диаграммы направленности на ее противополож-ных склонах в виде
Figure 00000026
задают частоту повторения зондирующих импульсов радиолокационной системы ƒЗИ≥2Δƒд max, определяют дальности до объекта на границах интервала синтезирования
Figure 00000027
длину интервала синтезирования
Figure 00000028
время синтезирования
Figure 00000029
и интервал времени от момента t0 (объект в точке А0) до начала этапа синтезирования
Figure 00000030
задают величину ρС желательной угловой разрешающей способности РЛС по угловым направлениям, вычисляют число NC элементов разрешения на апертуре в виде
Figure 00000031
и величину приращения по доплеровской частоте ρд, соответствующую ρС, как
Figure 00000032
а также интервал дискретизации ΔtC в виде
Figure 00000033
аппроксимируют функцию, описывающую зависимость наклонной дальности от времени прохождения объектом интервала синтезирования, тремя членами ряда Тейлора
Figure 00000034
где
Figure 00000035
- номер интервала дискретизации, принимающий значения
Figure 00000036
VD=Vcosγ2 - радиальная скорость;
Figure 00000037
- радиальное ускорение,
формируют NC отсчетов опорной функции вида
Figure 00000038
где H(t) - действительная весовая функция;
Figure 00000039
при
Figure 00000040
имеем h(nCΔt)=0;
j - мнимая единица,
перемещают РСН моноимпульсной группы лучей в положение β2, ε2, при наступлении момента времени t0+ΔtHC излучают в течение tC зондирующие импульсы с частотой повторения ƒЗИ и принимают эхо-сигналы от объекта или элементов группового объекта, пересекающих диаграмму направленности антенны РЛС на дальности
Figure 00000041
в пределах интервала синтезирования,
селектируют принятые сигналы по дальности, производят их аналого-цифровые преобразования, запоминают их и формируют в течение времени tC траекторный сигнал (ТС), представляющий собой сумму отсчетов отраженных от ЭТО сигналов
Figure 00000042
где
Figure 00000043
- отсчеты отраженных сигналов;
Figure 00000044
- амплитуды отраженных сигналов;
ТЗ - период следования зондирующих импульсов,
и отсчетов шума SШ(n0ТЗ), в виде
SТС(n0ТЗ)=Se,m(n0ТЗ)+SШ(n0ТЗ),
причем доплеровские частоты отраженных от ЭГО сигналов в составе ТС определяются величинами угловых смещений Δ2Ci элементов группового объекта относительно РСН и равны
Figure 00000045
формируют NC отсчетов траекторного сигнала,
перемножают отсчеты ТС и отсчеты опорной функции, демодулируя таким образом траекторный сигнал,
вычисляют NC=2n-1 - точечное быстрое преобразование Фурье (БПФ) результата перемножения и модули его отсчетов, определяют значения частот
Figure 00000046
демодулированного ТС как произведение ρдNi, где Ni - номера отсчетов БПФ, превышающие порог, значение которого определяется величиной заданной вероятности ложной тревоги,
вычисляют отношения значений
Figure 00000047
и прогнозируемого доплеровского сдвига на равносигнальном направлении
Figure 00000048
откуда определяют значения sin Δ2ci в виде
Figure 00000049
и углы отклонения от РСН элементов групповых объектов
Figure 00000050
используя формулы для сферического прямоугольного треугольника, определяют угловые координаты элементов групповых объектов в виде
Figure 00000051
Figure 00000052
используют эти уточненные значения, а также измеренные величины наклонной дальности, скорости и курсового угла для точек Ае местонахождения лоцируемого объекта, строят уточненные траектории движения группового объекта и его элементов на участке ее кусочно-линейной аппроксимации,
повторяя упомянутые операции для других объектов, строят их траектории движения в пространстве.
Техническим результатом, достигаемым при использовании предлагаемого изобретения, является разработка операций предложенного способа активной обзорной моноимпульсной радиолокации с ИСА антенны, вывод математических соотношений, позволяющих определить значения углового разрешения ЛО, синтез структуры и порядка функционирования РЛС, реализующей предложенный способ и обеспечивающей разрешение отдельных элементов групповых ЛО и более точное определение их траекторий. Это позволяет обнаружить маневр лоцируемого объекта и использовать устойчивые алгоритмы сопровождения маневрирующих ЭТО. Соответственно, появляется возможность эффективно решать вопросы целераспределения, целеуказания и селекции ЛО.
Предлагаемое изобретение не известно в современной радиотехнике, а также не известны источники информации, содержащие сведения об аналогичных технических решениях, имеющих признаки, сходные с совокупностью признаков, отличающей заявляемое решение от прототипа, а также имеющих свойства, совпадающие со свойствами заявляемого решения. Поэтому можно считать, что оно обладает существенными отличиями, вытекает из них неочевидным образом и, следовательно, соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
Сущность изобретения поясняется следующими фигурами:
фигура 1 - геометрия задачи в пространстве и системы координат;
фигура 2 - геометрия задачи на наклонной плоскости;
фигура 3 - сферический прямоугольный треугольник на небесной сфере;
фигура 4 - структурная схема устройства, реализующего предложенный способ.
При реализации предложенного способа выполняется следующая последовательность операций.
1. Излучают в заданную область пространства зондирующие импульсы и принимают эхо-сигналы от ЛО при сканировании диаграммой направленности антенны. Геометрия задачи показана на фигуре 1, где в начале 0 системы координат 0xyz находится РЛС, а в точке A0 - лоцируемый объект, который на рассматриваемом участке траектории движется прямолинейно и равномерно на постоянной высоте Н над поверхностью земли, которая считается плоской. ЛО движется в пространстве со скоростью V, являющейся модулем вектора скорости V. Если объект движется по криволинейной траектории, то осуществляется ее кусочно-линейная аппроксимация.
2. Производят обнаружение сигналов, отраженных от ЛО, и измеряют время запаздывания этих эхо-сигналов для определения дальности до лоцируемых объектов.
3. Определяют величины радиальной VR и тангенциальной VT составляющих скорости объектов, соответствующих максимальным значениям результатов когерентного накопления откликов, являющихся свертками
Figure 00000053
последовательности выборок суммы эхо-сигнала St и шума ηp(t) с каждой из множества опорных функций
Figure 00000054
где р,
Figure 00000055
- номера расчетных значений скоростей, составляющих матрицу опорных функций.
4. Вычисляют значения модуля вектора скорости
Figure 00000056
и курсовой угол
Figure 00000057
лоцируемого m-го объекта.
5. Используя в качестве приемной антенны цифровую антенную решетку или аналоговую АР с цифровой обработкой сигналов и прямоугольной формой апертуры, формируют в пространстве ДН в виде МГЛ с общим фазовым центром, смещенных от РСН на углы
Figure 00000058
по азимуту и
Figure 00000059
по углу места, что обеспечивает в моноимпульсной суммарно-разностной РЛС, при амплитудном распределении электромагнитного поля на апертуре решетки в виде произведения весовых функций Хэмминга [7], пеленгационные характеристики с увеличенным линейным участком размером ΔβПХ по азимуту и ΔεПХ по углу места, обеспечивающие высокую точность установки равносигнального направления.
Это позволяет существенно увеличить быстродействие измерителя УК, например, при использовании плоской многоэлементной АР - более чем в 100 раз [14 - Джиоев А.Л., Яковленко В.В. Повышение быстродействия высокоточного измерителя угловых координат в обзорной моноимпульсной РЛС с антенной решеткой // Общие вопросы радиоэлектроники. Ростов-на-Дону: ФГУП «РНИИРС». 2016. Вып. 1. С. 50-63].
6. Осуществляют обзор пространства путем сканирования МГЛ, для чего разбивают заданную область обзора пространства на (I+1)×(K+1) участков с размером каждого ΔβПХ вдоль азимутального и ΔεПХ вдоль угломестного направлений. Последовательно устанавливая РСН моноимпульсной группы лучей в центры участков
Figure 00000060
где
Figure 00000061
- номера участков разбиения по азимуту и углу места соответственно, осуществляют дискретный обзор упомянутой области обзора.
В течение интервала наблюдения Δt на каждом участке разбиения производят обнаружение всей совокупности
Figure 00000062
лоцируемых объектов.
7. Измеряют и запоминают параметры движения ЛО:
- наклонные дальности Dm;
- азимуты и углы места βm=βРСН+Δβm и εm=εРСН+Δεm, где Δβm и Δεm - результаты решения линейных уравнений
Figure 00000063
и
Figure 00000064
а
Figure 00000065
- коэффициенты разложения в ряд Маклорена функций Sβ(β) и Sε(ε), описывающих ПХ по азимуту и по углу места;
Figure 00000066
и
Figure 00000067
- сигналы рассогласования с выходов угловых дискриминаторов, причем верхние индексы β и ε не являются степенями, а обозначают тип координат, т.к. вид ПХ вдоль этих координат может быть различен.
8. Принимаем, что объект на данном участке траектории движется прямолинейно и равномерно с постоянным углом ψ пикирования (кабрирования).
9. Извлекают из памяти угловые координаты, дальности и доплеровские сдвиги частоты конкретного ЛО, измеренные через равные промежутки времени в точках A0, А1, … Ае траектории, где
Figure 00000068
- номер точки, угловое расстояние между которыми превышает ϑ0,5, где ϑ0,5 - ширина ДН по уровню минус 3 дБ.
10. Пересчитывают угловые координаты объекта в его угловые координаты на наклонной плоскости u0w (фигура 2), являющейся плоскостью наклонных дальностей, определяя при этом величину угла се, е-1 при вершине треугольника Ае0Ае-1 на плоскости u0w, как длину гипотенузы сферического прямоугольного треугольника [15 - Г. Корн, Т. Корн. Справочник по математике. М., 1974. - 832 с. С. 53], в виде
Figure 00000069
где a e,e-1=(βe-βe-1)cos[min(εe-1, εe)]=Δβe,e-1;
be,e-1=εe-εe-1=Δεe,e-1,
а также угол при вершине С0 треугольника на небесной сфере, из соотношения tgC0sina e,e-1=tgbe,e-1, как
Figure 00000070
Сферический прямоугольный треугольник С0С1С2 на небесной сфере показан на фигуре 3. Катет а соответствует приращению азимута β, катет b - приращению угла места ε. Перерасчет УК (азимутов βk и углов места εk) ЛО в значения углов ck,0 и γk=у0+ck0 на наклонной плоскости u0w осуществляется с использованием правил сферической тригонометрии, так как угловые размеры проекций A0Ak участков траектории ЛО на небесную сферу равны гипотенузам ck сферических прямоугольных треугольников.
11. Вычисляют величины наклонных курсовых углов лоцируемого объекта в точках Ае в виде γe=γ0+с0,е, где
Figure 00000071
12. Задают координаты центра интервала синтезирования апертуры антенны на наклонной плоскости u0w как координаты точки А2 пересечения вектора наклонной дальности, проведенного под углом
Figure 00000072
с продолжением участка траектории А0А1.
13. Используя формулы для сферического прямоугольного треугольника, определяют координаты центра интервала синтезирования в координатах «азимут и угол места» в виде
β2=β0+a 2,0=β0+arctg(tgc2,0cosC0),
ε2=ε0+b2,0=ε0+arcsin(sinc2,0sinC0),
а также прогнозируемое значение наклонной дальности до объекта в точке А2 в виде
Figure 00000073
и прогнозируемую величину доплеровского сдвига частоты эхо-сигнала в центре интервала синтезирования в виде
Figure 00000074
14. Вычисляют величину максимального приращения доплеровских сдвигов частоты несущей в точках половинной мощности диаграммы направленности на ее противоположных склонах в виде
Figure 00000075
задают частоту повторения зондирующих импульсов радиолокационной системы ƒЗИ≥2Δƒд max, определяют дальности до объекта на границах интервала синтезирования
Figure 00000076
длину интервала синтезирования
Figure 00000077
время синтезирования
Figure 00000078
и интервал времени от момента t0 (объект в точке А0) до начала этапа синтезирования
Figure 00000079
15. Задают величину ρC желательной угловой разрешающей способности РЛС по угловым направлениям, вычисляют число NC элементов разрешения на апертуре в виде
Figure 00000080
и величину приращения по доплеровской частоте ρд, соответствующую ρС, как
Figure 00000081
а также интервал дискретизации ΔtC в виде
Figure 00000082
16. Аппроксимируют функцию, описывающую зависимость наклонной дальности от времени прохождения объектом интервала синтезирования, тремя членами ряда Тейлора
Figure 00000083
где
Figure 00000084
- номер интервала дискретизации, принимающий значения
Figure 00000085
VD=Vcosγ2 - радиальная скорость;
Figure 00000086
- радиальное ускорение,
и, для реализации гармонического анализа при обработке сигнала, формируют NC отсчетов опорной функции вида
Figure 00000087
где H(t) - действительная весовая функция;
Figure 00000088
при
Figure 00000089
имеем h(nCΔt)=0;
j - мнимая единица.
17. Перемещают равносигнальное направление МГЛ в положение β2, ε2, при наступлении момента времени t0+ΔtHC излучают в течение tC зондирующие импульсы с частотой повторения ƒЗИ и принимают эхо-сигналы от объекта или элементов группового объекта, пересекающих диаграмму направленности антенны радиолокационной системы на дальности
Figure 00000090
в пределах интервала синтезирования.
18. Селектируют принятые сигналы по дальности, производят их аналого-цифровые преобразования (АЦП), запоминают их и формируют в течение времени tC траекторный сигнал, представляющий собой сумму отсчетов отраженных от ЭГО сигналов
Figure 00000091
где
Figure 00000092
- отсчеты отраженных сигналов;
Figure 00000093
- амплитуды отраженных сигналов;
ТЗ - период следования зондирующих импульсов,
и отсчетов шума SШ(n0ТЗ), в виде
STC(n0TЗ)=Se,m(n0TЗ)+SШ(n0TЗ).
При этом доплеровские частоты отраженных от ЭГО сигналов в составе траекторного сигнала определяются величинами угловых смещений Δ2Ci элементов группового объекта относительно РСН и равны
Figure 00000094
19. Формируют NC отсчетов траекторного сигнала для реализации многолучевой цифровой системы обработки [9], присущей способу гармонического анализа.
20. Перемножают отсчеты ТС и отсчеты опорной функции, демодулируя таким образом траекторный сигнал.
21. Вычисляют NC=2n-1 - точечное БПФ результата перемножения и модули его отсчетов, определяют значения частот
Figure 00000095
демодулированного ТС как произведение ρдNi, где Ni - номера отсчетов быстрого преобразования Фурье, превышающие порог, значение которого определяется величиной заданной вероятности ложной тревоги.
22. Вычисляют отношения значений
Figure 00000096
и прогнозируемого доплеровского сдвига на равносигнальном направлении
Figure 00000097
откуда определяют значения sin Δ2ci в виде
Figure 00000098
и углы отклонения от равносигнального направления элементов групповых объектов
Figure 00000099
23. Используя формулы для сферического прямоугольного треугольника, определяют угловые координаты отдельных элементов группового объекта в виде
Figure 00000100
Figure 00000101
24. Используя эти уточненные значения, а также измеренные величины наклонной дальности, скорости и курсового угла для точек Ае местонахождения лоцируемого объекта, строят уточненные траектории движения группового объекта и его элементов на участке ее кусочно-линейной аппроксимации, обеспечив заданную угловую разрешающую способность ρС.
25. Повторяя упомянутые операции для других объектов, аналогичным образом строят их траектории движения в пространстве, обеспечив заданную угловую разрешающую способность ρC.
При таком инверсном синтезировании апертуры антенны разрешающая способность, например, по азимутальной координате определяется шириной ДН (в азимутальной плоскости) синтезируемой антенны. Если на дальности D азимутальный размер синтезированной виртуальной апертуры будет dC, то линейное разрешение составит
Figure 00000102
что существенно лучше, чем при реальной антенне, так как размер dC значительно больше размера d апертуры реальной антенны.
Примером системы, реализующей предложенный способ, является активная обзорная моноимпульсная РЛС с инверсным синтезированием апертуры антенны, структурная схема которой приведена на фигуре 4, где приняты следующие обозначения:
1 - передатчик (ПРД);
2 - блок делителей мощности (БДМ);
3 - блок приемо-передающих модулей (БППМ);
4 - антенная решетка (АР);
5 - синхронизатор (СХ);
6 - синтезатор частот (СЧ);
7 - устройство управления (УУ);
8 - устройство запоминания отсчетов весовой функции (УЗОВФ);
9 - вычислитель пеленгационных характеристик (ВПХ);
10 - вычислитель углов смещения максимумов ДН в МГЛ от РСН и коэффициентов разложения функции, описывающей ПХ (ВУСКР);
11 - блок умножителей и маршрутизатор потока данных (БУМПД);
12 - диаграммообразующее устройство МГЛ (ДОУ1);
13 - блок обнаружителей и измерителей дальностей (БОИД);
14 - блок измерителей угловых рассогласований (БИУР);
15 - блок вычислителя составляющих скорости ЛО (БВССЛО);
16 - блок формирования опорных функций (БФОФ);
17 - блок вычислителя скоростей и курсовых углов ЛО (БВСКУ);
18 - блок селекции параметров движения ЛО (БСПДЛО);
19 - блок вычислителя параметров движения ЛО на наклонной плоскости (БВПДНП);
20 - блок вычислителя прогнозируемых параметров движения ЛО (БВППД);
21 - блок формирования прогнозируемых опорных функций (БФПОФ);
22 - диаграммообразующее устройство суммарного канала (ДОУ2);
23 - блок формирования траекторного сигнала (БФТС);
24 - блок демодуляции траекторного сигнала (БДТС);
25 - вычислитель БПФ (ВБПФ);
26 - вычислитель УК элементов группового объекта (ВУКЭГО);
27 - построитель траекторий движения элементов группового объекта (ПТДЭГО). На фигуре 4 использованы дополнительные сокращения:
КУ - команда управления,
ИД - исходные данные,
ПД - поток данных,
ПОДС - последовательность отсчетов демодулированного сигнала,
ПООФ - последовательность отсчетов опорной функции,
ПОС - последовательность отсчетов сигнала,
ПОТС - последовательность отсчетов траекторного сигнала,
СИ - синхроимпульс,
ЧГ - частота гетеродина,
ЧП - частота передатчика.
Активная обзорная моноимпульсная РЛС с инверсным синтезированием апертуры антенны содержит (фигура 4) передатчик ПРД 1, выход которого подключен ко входу БДМ2, выходы которого соединены с 1вх…Ωвх входами БППМ 3. При этом 1вв…Ωвв входы-выходы БППМ 3 соединены с одноименными входами-выходами АР 4, а 1вых…Ωвых выходы БППМ 3 подключены к сигнальным входам 1вх…Ωвх БУМПД 11. Первый выход СХ 5 соединен со вторым входом ПРД 1, первый вход которого подключен к первому выходу СЧ 6, а второй выход СЧ 6 подключен к первому управляющему входу 1у БУМПД 11, ко второму управляющему входу 2у которого подключен второй выход СХ 5. Вход СХ 5 подключен шестому выходу УУ 7.
Вход СЧ 6 соединен с первым выходом УУ 7, второй выход которого соединен с третьим управляющим входом 3у БУМПД 11, а третий выход УУ 7 - с управляющими входами 1у БППМ 3 и ДОУ1 12. Ко второму управляющему входу 2у ДОУ 1 12 подключен четвертый выход УУ 7.
Первый выход 1вых БУМПД 11 подключен к сигнальному входу ДОУ1 12, первый выход которого подключен к первому входу БОИД 13, а второй выход - ко входу БИУР 14, выход которого соединен с восьмым входом УУ 7. К седьмому входу УУ 7 подключен первый выход 1вых БОИД 13, второй выход 2вых которого соединен с первым входом БВССЛО 15. Ко второму входу БВССЛО 15 подключен выход БФОФ 16, вход которого соединен с десятым выходом УУ 7. Выход БВССЛО 15 подключен ко входу БВСКУ 17, выход которого соединен с одиннадцатым входом УУ 7.
Четвертый выход СХ 5 подключен к управляющему входу БОИД 13, а пятый выход - к первому входу БСПДЛО 18, второй вход которого соединен с двенадцатым выходом УУ 7.
Пятнадцатый выход УУ 7 подключен ко входу УЗОВФ 8, первый выход которого подключен к первому входу ВПХ 9, а второй выход - к шестнадцатому входу УУ 7. Семнадцатый выход УУ 7 подключен ко второму входу ВПХ 9, выход которого подключен ко входу ВУСКР 10, а выход ВУСКР 10 - к восемнадцатому входу УУ 7.
К сигнальному входу ДОУ2 22 подключен второй выход 2вых БУМПД 11, а управляющий вход 1у ДОУ2 22 подключен к пятому выходу УУ 7.
В состав РЛС вновь введены БВПДНП 19, БВППД20, БФПОФ 21, БФТС 23, БДТС 24, ВБПФ 25, ВУКЭГО 26 и ПТДЭГО 27.
Вход БВПДНП 19 соединен с выходом БСПДЛО 18, а выход БВПДНП 19 - со вторыми входами БВППД 20 и БФПОФ 21. Сигнальный выход ДОУ2 22 подключен ко второму входу БФТС 23, а второй управляющий вход 2у ДОУ2 22 - к выходу 1у БВППД 20.
Первые входы БВППД 20 и БФТС 23 подключены к третьему выходу СХ 5. Первый выход 1вых БВППД 20 подключен к девятому входу УУ 7, второй выход 2вых - к первому входу БФПОФ 21, а третий выход 3вых - к третьему входу БФТС 23. Выход БФТС 23 подключен к первому входу БДТС 24, ко второму входу которого подключен выход БФПОФ 21.
Выход БДТС 24 соединен последовательно с ВБПФ 25, ВУКЭГО 26 и первым входом ПТДЭГО 27. Ко второму входу ПТДЭГО 27 подключен тринадцатый выход УУ 7, а выход ПТДЭГО 27 подключен к четырнадцатому входу УУ 7. Девятнадцатый выход УУ 7 является выходом системы.
Активная обзорная моноимпульсная РЛС работает следующим образом. После включения электропитания команда управления с первого выхода УУ 7 подается на СЧ 6, где синтезируются частота передатчика, которая с первого выхода СЧ 6 поступает на первый вход ПРД 1, и частота гетеродина, которая со второго выхода СЧ 6 поступает на первый управляющий вход 1у БУМПД 11. Со второго выхода УУ 7 на третий управляющий вход 3у БУМПД 11 и с третьего выхода УУ 7 на первые управляющие входы 1у БППМ 3 и ДОУ1 12 подаются команды управления.
На второй вход ПРД 1 поступают синхроимпульсы с первого выхода СХ 5 по командам, которые приходят с шестого выхода УУ 7. Синхроимпульсы подаются также со второго выхода СХ 5 на второй управляющий вход 2у БУМПД 11 и с пятого выхода СХ 5 на первый вход БСПДЛО 18.
ПРД 1 генерирует зондирующие импульсы, которые подаются через БДМ 2 на входы 1вх…Ωвх БППМ 3, где эти импульсы усиливаются в канальных усилителях мощности и, после прохождения через канальные циркуляторы, с входов-выходов 1вв…Ωвв поступают в АР 4, антенные элементы которой излучают зондирующие импульсы в заданную область пространства.
Геометрия задачи показана на фигуре 1, где в начале 0 системы координат 0xyz находится РЛС, а в точке A0 - лоцируемый объект, который на рассматриваемом участке траектории движется прямолинейно и равномерно с произвольным углом пикирования (кабрирования) на постоянной высоте Н над поверхностью земли, которая считается плоской. Если объект движется по криволинейной траектории, то осуществляется ее кусочно-линейная аппроксимация. ЛО движется в пространстве со скоростью V, являющейся модулем вектора скорости V.
Отраженные от ЛО эхо-сигналы, достигшие РЛС, принимаются антенными элементами АР 4, которая для реализации поставленной задачи выполнена в виде цифровой антенной решетки (или аналоговой АР с цифровой обработкой сигналов) с прямоугольной формой апертуры. Принятые сигналы направляются в БППМ 3, каждый модуль которого содержит циркулятор, малошумящий усилитель (МШУ) и АЦП. После прохождения циркулятора сигнал поступает в канальный МШУ и далее преобразуется на промежуточную частоту, а затем подвергается аналого-цифровому преобразованию. С выходов 1вых…Ωвых БППМ 3 отсчеты смеси эхо-сигналов ЛО и шумов подаются на сигнальные входы 1вх…Ωвх БУМПД 11, с первого и второго выходов БУМПД 11 потоки данных направляются на сигнальные входы ДОУ1 12 и ДОУ2 22, где осуществляется их весовая обработка путем умножения на отсчеты функции W (x, у) Хэмминга. При этом на второй управляющий вход 2у ДОУ 1 12 с четвертого выхода УУ 7 поступают отсчеты ВФ, углы смещения максимумов ДН в МГЛ от РСН и коэффициенты разложения функции, описывающей ПХ.
Отсчеты ВФ Хэмминга извлекаются из устройства УЗОВФ 8 по команде, поступающей с пятнадцатого выхода УУ 7, и подаются со второго выхода УЗОВФ 8 на шестнадцатый вход УУ 7. На первый вход ВПХ 9 с первого выхода УЗОВФ 8 подаются отсчеты ВФ, а на второй вход - ИД с семнадцатого выхода УУ 7. Значения ПХ направляются с выхода ВПХ 9 на вход ВУСКР 10, где вычисляются углы смещения максимумов ДН в МГЛ от РСН, которые вместе с коэффициентами разложения функции, описывающей ПХ, подаются на восемнадцатый вход УУ 7.
В ДОУ1 12 формируется моноимпульсная группа лучей с общим фазовым центром, состоящая из двух пар лучей, смещенных от РСН на углы
Figure 00000103
по азимуту и
Figure 00000104
по углу места, обеспечивая в моноимпульсной РЛС линейные ПХ с размером ΔβПХ по азимуту и ΔεПХ по углу места, соответственно. Такую же МГЛ или одиночный луч формируют в ДОУ2 22, при этом на первый управляющий вход 1у ДОУ2 22 с пятого выхода УУ 7 поступают команды управления и отсчеты ВФ.
При поступлении с первого выхода ДОУ1 12 на первый вход БОИД 13 суммарного сигнала определяют, с учетом поступающего на вход Упр синхроимпульсов с четвертого выхода СХ 5, время запаздывания эхо-сигналов и дальности до лоцируемых объектов, после чего направляют эти данные с первого выхода 1вых БОИД 13 на седьмой вход УУ 7. Со второго выхода 2вых БОИД 13 последовательность отсчетов сигнала поступает на первый вход БВССЛО 15, где по КУ с десятого выхода УУ 7, проходящим через БФОФ 16 на второй вход БВССЛО 15, в БВССЛО 15 вычисляют величины радиальной VR и тангенциальной VT составляющих скорости объектов. С выхода БВССЛО 15 значения VRm и VГm подаются на вход БВСКУ 17, где определяют модуль вектора скорости
Figure 00000105
и курсовой угол
Figure 00000106
лоцируемого m-го объекта, которые направляются на одиннадцатый вход УУ 7.
Обзор пространства осуществляют за счет сканирования МГЛ, для чего разбивают заданную область обзора пространства на (I+1)×(K+1) участков с размером каждого ΔβПХ вдоль азимутального и ΔεПХ вдоль угломестного направлений. Затем, последовательно устанавливая РСН моноимпульсной группы лучей в центры участков
Figure 00000107
где
Figure 00000108
- номера участков разбиения по азимуту и углу места соответственно, осуществляют дискретный обзор упомянутой области обзора. В течение интервала наблюдения Δt на каждом участке разбиения производят обнаружение всей совокупности
Figure 00000109
лоцируемых объектов. Со второго выхода ДОУ1 12 значения углов отклонения от РСН подаются на вход БИУР 14, где вычисляются значения приращений азимутов и углов места, которые с выхода БИУР 14 поступают на восьмой вход УУ 7.
Далее измеряют и запоминают параметры движения лоцируемых объектов:
- наклонные дальности Dm;
- азимуты и углы места βm=βРСН+Δβm и εm=εРСН+Δεm.
При повторных обзорах
Figure 00000110
через интервалы времени Δtϕ измеряют параметры βϕ,m, εϕ,m, Dϕ,m, вычисляют высоты Hϕ,m,=Dϕ,msinεϕ,m полета объектов, приращения азимутов Δβϕ,m,=βϕ,m-βϕ-1,m, углов места Δεϕ,m=εϕ,m-εϕ-1,m и высот полета ΔНϕ,m=Hϕ,m-Нϕ-1,m, и запоминают полученные результаты.
Синхроимпульсы с третьего выхода СХ 5 подаются на первые входы БВППД 20 и БФТС 23. При этом в БВППД 20 пересчитывают угловые координаты объекта в его угловые координаты на наклонной плоскости u0w, а также определяют угол при вершине С0 треугольника на небесной сфере и вычисляют величины наклонных курсовых углов лоцируемого объекта в точках Ае как γе=γ0+с0,е. КУ с первого управляющего выхода 1у БВППД 20 направляют на второй управляющий вход 2у ДОУ2 22, а с первого выхода 1вых БВППД 20 - на девятый вход УУ 7.
Используя формулы для сферического прямоугольного треугольника, определяют координаты центра интервала синтезирования в координатах «азимут и угол места», а также прогнозируемое значение наклонной дальности до объекта в точке А2 в виде
Figure 00000111
и прогнозируемую величину доплеровского сдвига частоты эхо-сигнала в центре интервала синтезирования в виде
Figure 00000112
которые со второго выхода 2вых БВППД 20 направляют на первый вход БФПОФ 21. Работа БВППД 20 и БФПОФ 21 осуществляется при поступлении на их вторые входы значений Dm, cm и γm с выхода БВПДНП 19.
С выхода БФПОФ 21 последовательность отсчетов опорной функции направляют на второй вход БДТС 24, на первый вход которого с выхода БФТС 23 поступает последовательность отсчетов траекторного сигнала. На второй вход БФТС 23 поступает суммарный сигнал с выхода ДОУ2 22, а на третий вход - сигнал с третьего выхода 3вых БВППД 20.
Вычисляют величину максимального приращения доплеровских сдвигов частоты несущей в точках половинной мощности диаграммы направленности на ее противоположных склонах, задают частоту повторения зондирующих импульсов радиолокационной системы ƒЗИ≥2Δƒд max, определяют дальности до объекта на границах интервала синтезирования, длину интервала синтезирования, время синтезирования и интервал времени от момента t0 (объект в точке А0) до начала этапа синтезирования
Figure 00000113
Задают величину ρC желательной угловой разрешающей способности РЛС по угловым направлениям, вычисляют число NC элементов разрешения на апертуре как
Figure 00000114
и величину приращения по доплеровской частоте ρд, соответствующую ρС, как
Figure 00000115
, а также интервал дискретизации ΔtC в виде
Figure 00000116
Перемещают равносигнальное направление МГЛ в положение β2, ε2, при наступлении момента времени t0+ΔtHC излучают в течение tC зондирующие импульсы с частотой повторения ƒЗИ и принимают эхо-сигналы от объекта или элементов группового объекта, пересекающих диаграмму направленности антенны радиолокационной системы на дальности
Figure 00000117
в пределах интервала разрешения ρD.
Селектируют принятые сигналы по дальности, производят их аналого-цифровые преобразования, запоминают их и формируют в течение времени tC траекторный сигнал, представляющий собой сумму отсчетов отраженных от ЭГО сигналов и отсчетов шума SШ(n0TЗ), причем доплеровские частоты отраженных от элементов группового объекта сигналов в составе траекторного сигнала определяются величинами их угловых смещений Δ2Ci относительно равносигнального направления и равны
Figure 00000118
Формируют NC отсчетов траекторного сигнала, перемножают отсчеты ТС и отсчеты опорной функции, демодулируя таким образом траекторный сигнал. Последовательность отсчетов демодулированного сигнала направляют с выхода БДТС 24 на вход ВБПФ 25, где вычисляют NC=2n-1 - точечное БПФ результата перемножения и модули его отсчетов, определяют значения частот
Figure 00000119
демодулированного ТС как произведение ρдNi, где Ni - номера отсчетов быстрого преобразования Фурье, превышающие порог, значение которого определяется величиной заданной вероятности ложной тревоги. Вычисляют отношения значений
Figure 00000120
и прогнозируемого доплеровского сдвига на равносигнальном направлении. Значения
Figure 00000121
с выхода ВБПФ 25 направляют на вход ВУКЭГО 26, где определяют углы отклонения от РСН элементов групповых объектов
Figure 00000122
которые с выхода ВУКЭГО 26 поступают на первый вход ПТДЭГО 27, на второй вход которого с тринадцатого выхода УУ 7 приходят УК лоцируемых объектов.
Используя формулы для сферического прямоугольного треугольника, определяют угловые координаты ЭГО и, используя эти уточненные значения, а также измеренные величины наклонной дальности, скорости и курсового угла для точек Ае местонахождения лоцируемого объекта. Затем строят уточненные траектории движения группового объекта и его элементов на участке ее кусочно-линейной аппроксимации, данные о которых с выхода ПТДЭГО 27 направляются на четырнадцатый вход УУ 7 и выдаются потребителям с девятнадцатого выхода УУ 7.
Повторяя упомянутые операции для других объектов, строят их траектории движения в пространстве, обеспечив заданную угловую разрешающую способность ρс.
При реализации данного способа использование для создания инверсной апертуры интервала синтезирования, соответствующего полной длине пути ЛО, пересекающего диаграмму направленности реальной антенны шириной несколько градусов по уровню минус 3 дБ, позволяет достичь величин углового разрешения в единицы угловых секунд. В действительности, из-за нестабильностей параметров движения ЛО и конечных значений величин ошибок их измерения, для синтеза апертуры может быть использована лишь часть интервала синтезирования длительностью 0,5-1,0 с. При этом, как показали расчеты, величины приращений доплеровских частот отраженных от ЛО сигналов на границах используемого интервала синтезирования не превышают нескольких десятков Гц, и разрешающая способность РЛС по УК может быть улучшена в 20-50 раз.
Реализация заявляемого способа не встречает затруднений при современном уровне развития радиотехники и устройств цифровой обработки сигналов. Возможность реализации предложенного способа обеспечивает ему критерий «промышленная применимость».
По сравнению с прототипом, получен следующий технический эффект.
За счет использования инверсного синтезирования апертуры антенной решетки и формирования в РЛС пеленгационных характеристик с размером линейного участка не менее ширины моноимпульсной группы лучей упомянутой решетки по уровню половинной мощности обеспечено повышение в несколько десятков раз угловой разрешающей способности обзорной активной радиолокационной системы. Это дает возможность селекции отдельных элементов перемещающихся в пространстве групповых объектов и раздельного построения траекторий их движения.

Claims (73)

  1. Способ активной обзорной моноимпульсной радиолокации с инверсным синтезированием апертуры антенны, при котором
  2. излучают в заданную область пространства зондирующие импульсы и принимают эхо-сигналы от лоцируемых объектов при сканировании диаграммой направленности антенны,
  3. измеряют время запаздывания эхо-сигналов для определения дальности до лоцируемых объектов,
  4. определяют величины радиальной VR и тангенциальной VT составляющих скорости объектов, соответствующих максимальным значениям результатов когерентного накопления откликов, являющихся свертками
    Figure 00000123
    последовательности выборок суммы эхо-сигнала St и шума ηp(t) с каждой из множества опорных функций
    Figure 00000124
    где р,
    Figure 00000125
    - номера расчетных значений скоростей, составляющих матрицу опорных функций,
  5. вычисляют значения модуля вектора скорости
    Figure 00000126
    и курсовой угол
    Figure 00000127
    лоцируемого m-го объекта,
  6. отличающийся тем, что
  7. используют в качестве приемной антенны цифровую антенную решетку или аналоговую антенную решетку с цифровой обработкой сигналов и прямоугольной формой апертуры, диаграммы направленности которой образуют в пространстве моноимпульсную группу лучей с общим фазовым центром, смещенных от равносигнального направления на углы
    Figure 00000128
    по азимуту и
    Figure 00000129
    по углу места соответственно, обеспечивающие в моноимпульсной суммарно-разностной радиолокационной системе, при формировании на апертуре решетки амплитудного распределения электромагнитного поля в виде произведения весовых функций Хэмминга, пеленгационные характеристики с линейным участком размером ΔβПХ по азимуту и ΔεПХ по углу места,
  8. разбивают заданную область обзора пространства на (I+1)×(K+1) участков с размером каждого ΔβПХ вдоль азимутального и ΔεПХ вдоль угломестного направлений и, последовательно устанавливая равносигнальное направление моноимпульсной группы лучей в их центры
    Figure 00000130
    где
    Figure 00000131
    - номера участков разбиения по азимуту и углу места соответственно, осуществляют дискретный обзор упомянутой области обзора, в течение интервала наблюдения Δt на каждом участке разбиения производят обнаружение всей совокупности
    Figure 00000132
    лоцируемых объектов,
  9. измеряют и запоминают параметры движения лоцируемых объектов:
  10. - наклонные дальности Dm;
  11. - азимуты и углы места βm=βРСН+Δβm и εm=εРСН+Δεm, где Δβm и Δεm - результаты решения линейных уравнений
    Figure 00000133
    и
    Figure 00000134
    а
    Figure 00000135
    и
    Figure 00000136
    - коэффициенты разложения в ряд Маклорена функций Sβ(β) и Sε(ε), описывающих пеленгационные характеристики по азимуту и по углу места,
    Figure 00000137
    и
    Figure 00000138
    - сигналы рассогласования с выходов угловых дискриминаторов, где верхние индексы β и ε обозначают тип координат,
  12. извлекают из памяти угловые координаты, дальности и доплеровские сдвиги частоты конкретного лоцируемого объекта, измеренные через равные промежутки времени в точках A0, А1, … Ае траектории, где
    Figure 00000139
    - номер точки, угловое расстояние между которыми превышает ϑ0,5, где ϑ0,5 - ширина диаграммы направленности по уровню минус 3 дБ,
  13. пересчитывают угловые координаты объекта в его угловые координаты на наклонной плоскости u0w, являющейся плоскостью наклонных дальностей, и определяют величину угла се,e-1 при вершине треугольника Ае0Ае-1 на плоскости u0w как длину гипотенузы сферического прямоугольного треугольника
  14. Figure 00000140
  15. где а е,e-1=(βе-βe-1)cos[min(εe-1,εe)]=Δβe,e-1;
  16. be,e-1=εе-εe-1=Δεe,e-1,
  17. а также угол при вершине С0 треугольника на небесной сфере из соотношения tgC0sina e,e-1=tgbe,e-1 как
  18. Figure 00000141
  19. вычисляют величины наклонных курсовых углов лоцируемого объекта в точках Ае как γe=γ0+с0,е, где
  20. Figure 00000142
  21. задают координаты центра интервала синтезирования апертуры антенны на наклонной плоскости u0w как координаты точки А2 пересечения вектора наклонной дальности, проведенного под углом
    Figure 00000143
    с продолжением участка траектории A0A1,
  22. определяют координаты центра интервала синтезирования в координатах «азимут и угол места» в виде
  23. β2=β0+a 2,0=β0+arctg(tgc2,0cosC0),
  24. ε2=ε0+b2,0=ε0+arcsin(sinc2,0sinC0),
  25. а также прогнозируемое значение наклонной дальности до объекта в точке А2 как
  26. Figure 00000144
  27. и прогнозируемую величину доплеровского сдвига частоты эхо-сигнала в центре интервала синтезирования в виде
  28. Figure 00000145
  29. где V - скорость объекта;
  30. λ - длина волны,
  31. вычисляют величину максимального приращения доплеровских сдвигов частоты несущей в точках половинной мощности диаграммы направленности на ее противоположных склонах как
  32. Figure 00000146
  33. задают частоту повторения зондирующих импульсов радиолокационной системы ƒЗИ≥2Δƒд max, определяют дальности до объекта на границах интервала синтезирования
  34. Figure 00000147
  35. длину интервала синтезирования
  36. Figure 00000148
  37. время синтезирования
    Figure 00000149
    и интервал времени от момента t0 (объект в точке А0) до начала этапа синтезирования
  38. Figure 00000150
  39. задают величину ρC желательной угловой разрешающей способности радиолокационной системы по угловым направлениям, вычисляют число NC элементов разрешения на апертуре как
    Figure 00000151
    и величину приращения по доплеровской частоте ρд, соответствующую ρС, как
    Figure 00000152
    а также интервал дискретизации ΔtC как
    Figure 00000153
  40. аппроксимируют функцию, описывающую зависимость наклонной дальности от времени прохождения объектом интервала синтезирования, тремя членами ряда Тейлора
  41. Figure 00000154
  42. где
    Figure 00000155
    - номер интервала дискретизации, принимающий значения
    Figure 00000156
  43. VD=Vcosγ2 - радиальная скорость;
  44. Figure 00000157
    - радиальное ускорение,
  45. формируют NC отсчетов опорной функции вида
  46. Figure 00000158
  47. где H(t) - действительная весовая функция;
  48. Figure 00000159
    при
    Figure 00000160
    имеем h(nCΔt)=0;
  49. j - мнимая единица,
  50. перемещают равносигнальное направление моноимпульсной группы лучей в положение β2, ε2, при наступлении момента времени t0+ΔtHC излучают в течение tC зондирующие импульсы с частотой повторения ƒЗИ и принимают эхо-сигналы от объекта или элементов группового объекта, пересекающих диаграмму направленности антенны радиолокационной системы на дальности
    Figure 00000161
    в пределах интервала синтезирования,
  51. селектируют принятые сигналы по дальности, производят их аналого-цифровые преобразования, запоминают их и формируют в течение времени tC траекторный сигнал, представляющий собой сумму отсчетов отраженных от элементов группового объекта сигналов
  52. Figure 00000162
  53. где
    Figure 00000163
    - отсчеты отраженных сигналов;
  54. Figure 00000164
    - амплитуды отраженных сигналов;
  55. ТЗ - период следования зондирующих импульсов,
  56. и отсчетов шума SШ(n0ТЗ) в виде
  57. SТС(n0TЗ)=Se,m(n0TЗ)+SШ(n0TЗ),
  58. причем доплеровские частоты отраженных от элементов группового объекта сигналов в составе траекторного сигнала определяются величинами угловых смещений Δ2Ci элементов группового объекта относительно равносигнального направления и равны
  59. Figure 00000165
  60. формируют NC отсчетов траекторного сигнала,
  61. перемножают отсчеты траекторного сигнала и отсчеты опорной функции, демодулируя таким образом траекторный сигнал,
  62. вычисляют NC=2n-1 - точечное быстрое преобразование Фурье результата перемножения и модули его отсчетов, определяют значения частот
    Figure 00000166
    демодулированного траекторного сигнала как произведение ρд Ni, где Ni - номера отсчетов быстрого преобразования Фурье, превышающие порог, значение которого определяется величиной заданной вероятности ложной тревоги,
  63. вычисляют отношения значений
    Figure 00000167
    и прогнозируемого доплеровского сдвига на равносигнальном направлении
  64. Figure 00000168
  65. откуда определяют значения sin Δ2ci в виде
  66. Figure 00000169
  67. и углы отклонения от равносигнального направления элементов групповых объектов
  68. Figure 00000170
  69. определяют угловые координаты элементов групповых объектов в виде
  70. Figure 00000171
  71. Figure 00000172
  72. используют эти уточненные значения, а также измеренные величины наклонной дальности, скорости и курсового угла для точек Ае местонахождения лоцируемого объекта, строят уточненные траектории движения группового объекта и его элементов на участке ее кусочно-линейной аппроксимации,
  73. повторяя упомянутые операции для других объектов, строят их траектории движения в пространстве.
RU2018120807A 2018-06-05 2018-06-05 Способ активной обзорной моноимпульсной радиолокации с инверсным синтезированием апертуры антенны RU2682661C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018120807A RU2682661C1 (ru) 2018-06-05 2018-06-05 Способ активной обзорной моноимпульсной радиолокации с инверсным синтезированием апертуры антенны

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018120807A RU2682661C1 (ru) 2018-06-05 2018-06-05 Способ активной обзорной моноимпульсной радиолокации с инверсным синтезированием апертуры антенны

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2682661C1 true RU2682661C1 (ru) 2019-03-20

Family

ID=65806114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018120807A RU2682661C1 (ru) 2018-06-05 2018-06-05 Способ активной обзорной моноимпульсной радиолокации с инверсным синтезированием апертуры антенны

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2682661C1 (ru)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110221289A (zh) * 2019-05-28 2019-09-10 安徽四创电子股份有限公司 用于三坐标有源相控阵雷达的目标检测方法
CN111198359A (zh) * 2020-01-11 2020-05-26 桂林电子科技大学 一种基于目标多普勒宽度的旋翼无人机检测方法
RU200866U1 (ru) * 2020-06-30 2020-11-16 Иван Владимирович Рогов Устройство формирования значений поляризационных векторов рассеяния в радиолокационных системах с полным поляризационным зондированием пространства и инверсным синтезом апертуры антенны
RU2759199C1 (ru) * 2020-06-30 2021-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича" Способ измерения параметров движения объекта активным локатором
CN113835071A (zh) * 2021-10-19 2021-12-24 中安锐达(北京)电子科技有限公司 一种基于信号处理角度的机扫雷达方位波束中心修正方法
RU2767759C1 (ru) * 2021-04-26 2022-03-21 Закрытое акционерное общество Научно-исследовательский центр «РЕЗОНАНС» (ЗАО НИЦ «РЕЗОНАНС») Способ измерения азимута воздушной цели для стационарной РЛС
CN114998996A (zh) * 2022-06-14 2022-09-02 中国电信股份有限公司 具有运动属性信息的信号处理方法、装置、设备及存储
RU2786678C1 (ru) * 2021-12-07 2022-12-23 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Способ определения скорости и направления движения наземных объектов бортовой радиолокационной станцией с антенной решеткой
CN115903664A (zh) * 2022-11-09 2023-04-04 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 一种五轴坐标设备快速定制后处理模块的方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988005921A1 (en) * 1987-02-09 1988-08-11 Hughes Aircraft Company Method and apparatus for detecting an out of beam condition in a monopulse radar receiver
RU2270458C1 (ru) * 2004-07-12 2006-02-20 Открытое Акционерное Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Способ измерения угловых координат целей в моноимпульсной обзорной рлс и моноимпульсная обзорная рлс
WO2008105458A1 (ja) * 2007-02-28 2008-09-04 Denso Corporation 電子走査式レーダ装置及び受信用アレーアンテナ
RU2337378C1 (ru) * 2007-07-02 2008-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт) Способ определения параметров траектории движения воздушных целей в обзорных рлс
JP2009180514A (ja) * 2008-01-29 2009-08-13 Fujitsu Ten Ltd レーダ装置、及び物標の角度検出方法
US8269665B1 (en) * 2010-01-29 2012-09-18 Lockheed Martin Corporation Monopulse angle determination
RU2480782C1 (ru) * 2011-10-06 2013-04-27 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" Способ и устройство разрешения движущихся целей по угловым направлениям в обзорных рлс
RU2615491C1 (ru) * 2015-11-17 2017-04-05 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") Способ одновременного измерения двух угловых координат цели в обзорной амплитудной моноимпульсной радиолокационной системе с антенной решеткой и цифровой обработкой сигнала

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988005921A1 (en) * 1987-02-09 1988-08-11 Hughes Aircraft Company Method and apparatus for detecting an out of beam condition in a monopulse radar receiver
RU2270458C1 (ru) * 2004-07-12 2006-02-20 Открытое Акционерное Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Способ измерения угловых координат целей в моноимпульсной обзорной рлс и моноимпульсная обзорная рлс
WO2008105458A1 (ja) * 2007-02-28 2008-09-04 Denso Corporation 電子走査式レーダ装置及び受信用アレーアンテナ
RU2337378C1 (ru) * 2007-07-02 2008-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт) Способ определения параметров траектории движения воздушных целей в обзорных рлс
JP2009180514A (ja) * 2008-01-29 2009-08-13 Fujitsu Ten Ltd レーダ装置、及び物標の角度検出方法
US8269665B1 (en) * 2010-01-29 2012-09-18 Lockheed Martin Corporation Monopulse angle determination
RU2480782C1 (ru) * 2011-10-06 2013-04-27 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" Способ и устройство разрешения движущихся целей по угловым направлениям в обзорных рлс
RU2615491C1 (ru) * 2015-11-17 2017-04-05 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") Способ одновременного измерения двух угловых координат цели в обзорной амплитудной моноимпульсной радиолокационной системе с антенной решеткой и цифровой обработкой сигнала

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110221289A (zh) * 2019-05-28 2019-09-10 安徽四创电子股份有限公司 用于三坐标有源相控阵雷达的目标检测方法
CN110221289B (zh) * 2019-05-28 2021-06-22 安徽四创电子股份有限公司 用于三坐标有源相控阵雷达的目标检测方法
CN111198359A (zh) * 2020-01-11 2020-05-26 桂林电子科技大学 一种基于目标多普勒宽度的旋翼无人机检测方法
RU200866U1 (ru) * 2020-06-30 2020-11-16 Иван Владимирович Рогов Устройство формирования значений поляризационных векторов рассеяния в радиолокационных системах с полным поляризационным зондированием пространства и инверсным синтезом апертуры антенны
RU2759199C1 (ru) * 2020-06-30 2021-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича" Способ измерения параметров движения объекта активным локатором
RU2767759C1 (ru) * 2021-04-26 2022-03-21 Закрытое акционерное общество Научно-исследовательский центр «РЕЗОНАНС» (ЗАО НИЦ «РЕЗОНАНС») Способ измерения азимута воздушной цели для стационарной РЛС
CN113835071A (zh) * 2021-10-19 2021-12-24 中安锐达(北京)电子科技有限公司 一种基于信号处理角度的机扫雷达方位波束中心修正方法
RU2786678C1 (ru) * 2021-12-07 2022-12-23 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Способ определения скорости и направления движения наземных объектов бортовой радиолокационной станцией с антенной решеткой
CN114998996A (zh) * 2022-06-14 2022-09-02 中国电信股份有限公司 具有运动属性信息的信号处理方法、装置、设备及存储
CN114998996B (zh) * 2022-06-14 2024-04-05 中国电信股份有限公司 具有运动属性信息的信号处理方法、装置、设备及存储
CN115903664A (zh) * 2022-11-09 2023-04-04 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 一种五轴坐标设备快速定制后处理模块的方法
CN115903664B (zh) * 2022-11-09 2024-04-26 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 一种五轴坐标设备快速定制后处理模块的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2682661C1 (ru) Способ активной обзорной моноимпульсной радиолокации с инверсным синтезированием апертуры антенны
US9110170B1 (en) Terrain aided navigation using multi-channel monopulse radar imaging
US8207887B2 (en) Computationally efficent radar processing method and sytem for SAR and GMTI on a slow moving platform
US8077078B1 (en) System and method for aircraft altitude measurement using radar and known runway position
US8558731B1 (en) System for and method of sequential lobing using less than full aperture antenna techniques
US4912474A (en) Radar apparatus for realizing a radio map of a site
NO178415B (no) Fremgangsmåte og system for passiv avstandsbestemmelse
US5471211A (en) Receiver antenna for bistatic doppler radar network
US4853699A (en) Method for cancelling azimuth ambiguity in a SAR receiver
US4978961A (en) Synthetic aperture radar with dead-ahead beam sharpening capability
RU2735744C1 (ru) Способ обзорной однопозиционной трилатерационной некогерентной радиолокации воздушных целей
Rouveure et al. PELICAN: Panoramic millimeter-wave radar for perception in mobile robotics applications, Part 1: Principles of FMCW radar and of 2D image construction
RU2713498C1 (ru) Способ обзорной активно-пассивной латерационной радиолокации воздушно-космических объектов
Volosyuk et al. Optimal acquisition mode and signal processing algorithm in syntetic aperture radar
RU2717970C1 (ru) Способ обзорной трехкоординатной двухпозиционной латерационной радиолокации авиационно-космических объектов
RU2660159C1 (ru) Способ определения угла сноса летательного аппарата бортовой радиолокационной станцией
Baskakov et al. Problem of detecting space debris objects using multi-position radar system
RU2483324C1 (ru) Способ навигации летательного аппарата по радиолокационным изображениям земной поверхности
RU2707556C1 (ru) Способ определения высоты рельефа местности радиолокатором с синтезированной апертурой антенны
Klein et al. Motion Estimation and Improved SAR Imaging for Agile Platforms Using Omnidirectional Radar and INS Sensor Fusion
RU2687240C1 (ru) Способ определения параметров движения и траекторий воздушных объектов при полуактивной бистатической радиолокации
RU2499279C1 (ru) Способ оценки высоты полета летательного аппарата по радиолокационным изображениям земной поверхности
RU2686113C1 (ru) Способ амплитудного двухмерного пеленгования
RU2672092C1 (ru) Способ измерения углового положения наземных неподвижных радиоконтрастных объектов
RU2692467C2 (ru) Способ радиолокации