RU2691771C1 - Method of detecting ground moving targets by onboard radar - Google Patents

Method of detecting ground moving targets by onboard radar Download PDF

Info

Publication number
RU2691771C1
RU2691771C1 RU2018137331A RU2018137331A RU2691771C1 RU 2691771 C1 RU2691771 C1 RU 2691771C1 RU 2018137331 A RU2018137331 A RU 2018137331A RU 2018137331 A RU2018137331 A RU 2018137331A RU 2691771 C1 RU2691771 C1 RU 2691771C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signals
phase difference
signal
arrays
threshold value
Prior art date
Application number
RU2018137331A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Иванович Бабокин
Александр Романович Горбай
Юрий Иванович Леонов
Андрей Викторович Пастухов
Дмитрий Сергеевич Лавренюк
Виталий Григорьевич Степин
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова"
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 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" filed Critical Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова"
Priority to RU2018137331A priority Critical patent/RU2691771C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2691771C1 publication Critical patent/RU2691771C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems

Landscapes

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

Abstract

FIELD: radar ranging and radio navigation.SUBSTANCE: invention relates to the field of radar ranging and can be used in on-board radar stations (ORS) for detecting moving targets on the background of an underlying surface. Method is based on the fact that during scanning in a given viewing sector with a beam of an antenna pattern (AP) pulse transmission is coherently emitted to transmission, method includes receiving a pulse signal reflected from the earth's surface by two independent beams AP to reception, spaced along azimuth, wherein beam for transmission overlaps along beam width AP to reception. Received on each beam AP signals are strobed along range, perform their analog-to-digital conversion, accumulate received signals coherently in the entire field of view. Upon completion of accumulation of signals there formed are two array of signal samples, determining steepness of frequency modulation of accumulated signals, determining and compensating time delay between signals received for each independent beam reflected from one and the same section of the earth surface simultaneously with elimination of frequency modulation of signals by their heterodyning. Compensated signal arrays are converted to frequency domain, phase difference is determined between frequency arrays converted to frequency domain for all frequencies and range strobe, and threshold phase difference is calculated for all counts of signal arrays. Phase difference values for all frequencies and range gates are compared with the threshold value, if the phase difference of the threshold value is exceeded, the presence of the moving target is recorded in the signal reading at the corresponding frequency and in the corresponding range strobe.EFFECT: technical result is higher probability of detecting moving targets.4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в бортовых радиолокационных станциях (БРЛС) для обнаружения движущихся целей на фоне подстилающей поверхности.The invention relates to the field of radar and can be used in airborne radar stations (radar) to detect moving targets against the underlying surface.

Известен «Способ селекции движущихся наземных целей РЛС с синтезированной апертурой» [RU 2205423, опубликовано 27.05.2003, МПК G01S 13/52]. Способ заключается в том, что формируют три синтезированные апертуры, определяют разностные сигналы между сигналами первого и второго, второго и третьего цифровых каналов обработки, соответствующих трем синтезируемым апертурам, определяют сдвиг фаз между разностными сигналами, определяют радиальную скорость движущейся цели и количество отсчетов смещения изображения движущейся цели относительно ее истинного положения. Причем отраженные сигналы принимают одним приемным трактом, синтезированные апертуры формируют путем запоминания и последующей раздельной обработки отсчетов принятых сигналов в трех каналах цифровой обработки сигналов таким образом, что в первом канале обработке подвергаются отсчеты сигналов с 1-го по N-й, во втором со 2-го по N+1-й, в третьем с 3-го по N+2-й, а разностные сигналы определяют предварительно изменив фазы вычитаемых сигналов для компенсации пространственного различия фазовых центров синтезированных апертур.The “Method of selection of moving ground targets of synthetic aperture radar” [RU 2205423, published on 27 May 2003, IPC G01S 13/52] is known. The method consists in forming three synthesized apertures, determining the difference signals between the signals of the first and second, second and third digital processing channels corresponding to the three synthesized apertures, determining the phase shift between the difference signals, determining the radial velocity of the moving target and the number of samples of the moving image offset goals regarding its true position. Moreover, the reflected signals are received by one receiving path, the synthesized apertures are formed by storing and subsequent separate processing of samples of received signals in three channels of digital signal processing in such a way that in the first channel the signals from 1 to N are processed, in the second from 2 on the N + 1 st, in the third from the 3rd to N + 2, and the difference signals are determined beforehand by changing the phases of the subtracted signals to compensate for the spatial difference between the phase centers of the synthesized apertures.

Известен «Способ обнаружения наземных движущихся целей» [RU 2042151, опубликовано 20.08.1995, МПК G01S 13/52]. Способ включает в себя режекцию низкочастотной помехи в когерентно принятом отраженном сигнале, выделение огибающей, накопление сигналов и сравнение их с адаптивным порогом. После выделения огибающей сигнала определяют ее корреляционную функцию, выделяют огибающую корреляционной функции, режектируют помеховые составляющие огибающей корреляционной функции, накапливают сигналы прорежектированной огибающей корреляционной функции, а в качестве порога используют промасштабированный в соответствии с заданным уровнем ложной тревоги нулевой отсчет огибающей корреляционной функции.Known "Method for detecting ground moving targets" [RU 2042151, published 08/20/1995, IPC G01S 13/52]. The method includes the rejection of low-frequency interference in a coherently received reflected signal, the selection of the envelope, the accumulation of signals and comparing them with an adaptive threshold. After selecting the signal envelope, its correlation function is determined, the correlation function envelope is selected, the interference components of the correlation function envelope are rejected, the signals of the rejected envelope correlation function are accumulated, and the zero count of the correlation function is scaled as a threshold.

Недостатком указанных способов является их низкая чувствительность из-за обнаружения наземных целей по амплитуде сигнала.The disadvantage of these methods is their low sensitivity due to the detection of ground targets according to the amplitude of the signal.

Наиболее близким по технической сущности является «Способ измерения угла сноса летательного аппарата бортовой радиолокационной станцией (БРЛС)» [RU 2660159, опубликовано 05.07.2018, МПК G01S 13/60], заключающийся в том, что осуществляют когерентное излучение сигнала одним лучом на передачу, перекрывающим по ширине лучи на прием, формируют антенной БРЛС на прием два независимых луча, разнесенных по азимуту, когерентно принимают импульсные сигналы, отраженные от земной поверхности, в процессе сканирования двумя лучами земной поверхности по азимуту в переднем секторе обзора относительно строительной оси летательного аппарата-носителя БРЛС. Кроме того принятые сигналы стробируют по дальности, осуществляют аналого-цифровое преобразование сигналов, когерентно накапливают сигналы принятые во всем секторе обзора, определяют и компенсируют временную задержку между сигналами, принятыми по каждому независимому лучу, отраженными от одного и того же участка земной поверхности. Определяют между скомпенсированными сигналами усредненную по стробам дальности и излученным импульсам сигналов разность фаз, фиксируют сигналы, величина усредненной разности фаз которых меняет знак на противоположный, определяют направление на участок земной поверхности, от которого были приняты эти сигналы. Угол сноса определяют как угол между этим направлением и строительной осью летательного аппарата-носителя БРЛС в горизонтальной плоскости относительно земной поверхности.The closest in technical essence is the “Method of measuring the angle of demolition of an aircraft by an onboard radar station (radar)” [RU 2660159, published on 07/05/2018, IPC G01S 13/60], consisting in the fact that they carry out coherent emission of a signal by a single beam for transmission, covering the width of the receiving beams, form an antenna radar to receive two independent beams spaced apart in azimuth, coherently receive the pulse signals reflected from the earth's surface, in the process of scanning two beams of the earth surface in azimuth in ne A rare sector of the review with respect to the building axis of the aircraft-carrier radar. In addition, the received signals gate in range, perform analog-to-digital conversion of signals, coherently accumulate signals received in the entire sector of the review, determine and compensate for the time delay between signals received on each independent beam reflected from the same portion of the earth's surface. Between compensated signals, the phase difference averaged over distance gates and radiated signals are determined, the phase difference is fixed, the signals whose averaged phase difference changes the sign to the opposite, determine the direction to the portion of the earth's surface from which these signals were received. The angle of demolition is defined as the angle between this direction and the building axis of the aircraft carrier radar in a horizontal plane relative to the earth's surface.

Недостатком указанного способа является невозможность обнаружения наземных движущихся целей.The disadvantage of this method is the impossibility of detecting ground moving targets.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение вероятности обнаружения наземных движущихся целей.The technical result of the invention is to increase the probability of detecting ground moving targets.

Технической проблемой решаемой предлагаемым изобретением является создание способа обнаружения наземных движущихся целей с высокой вероятностью в широком диапазоне азимутальных углов для реализации в бортовых радиолокационных станциях летательных аппаратов.The technical problem solved by the invention is the creation of a method for detecting ground-based moving targets with a high probability in a wide range of azimuthal angles for implementation in airborne radar stations of aircraft.

Сущность изобретения заключается в том, что в процессе сканирования в заданном секторе обзора лучом диаграммы направленности антенны (ДНА) на передачу когерентно излучают импульсный сигнал, принимают отраженный от земной поверхности импульсный сигнал двумя независимыми лучами ДНА на прием, разнесенными по азимуту, причем луч ДНА на передачу перекрывает по ширине лучи ДНА на прием. Принятые по каждому лучу ДНА сигналы стробируют по дальности, осуществляют их аналого-цифровое преобразование, когерентно накапливают принятые сигналы во всем секторе обзора, определяют и компенсируют временную задержку между сигналами, принятыми по каждому независимому лучу ДНА, отраженными от одного и того же участка земной поверхности.The essence of the invention lies in the fact that in the scanning process in a given sector of the review, the antenna beam (DND) transmits a pulse signal coherently to the transmission, receives a pulse signal reflected from the earth’s surface by two independent DND rays at the reception spaced apart in azimuth, and the transmission overlaps the width of the rays of the beam to the reception. The signals received along each beam strobe out of range, carry out their analog-digital conversion, coherently accumulate received signals in the entire sector of the review, determine and compensate for the time delay between the signals received on each independent beam of the BOTTOM reflected from the same portion of the earth's surface .

Новым в заявляемом способе является то, что после завершения накопления сигналов из них формируют два массива отсчетов сигналов, определяют крутизну частотной модуляции накопленных сигналов, а компенсацию временной задержки между отсчетами массивов сигналов осуществляют одновременно с устранением частотной модуляции сигналов, путем их гетеродинирования. Затем преобразуют скомпенсированные массивы сигналов в частотную область, определяют разность фаз между преобразованными в частотную область массивами сигналов для всех частот и стробов дальности. Рассчитывают пороговое значение разности фаз по всем отсчетам массивов сигналов. Сравнивают значения разности фаз для всех частот и стробов дальности с пороговым значением, при превышении разностью фаз порогового значения фиксируют наличие движущейся цели в отсчете сигнала на соответствующей частоте и в соответствующем стробе дальности. Преобразование массивов сигналов в частотную область осуществляют быстрым преобразованием Фурье. Два независимых луча диаграммы направленности антенны на прием разнесены по азимуту на величину 1-3 ширины луча по азимуту. Пороговое значение разности фаз рассчитывают как 1.5-2 среднеквадратических отклонения разности фаз между отсчетами массивов сигналов.New in the claimed method is that after completion of the accumulation of signals from them form two arrays of samples of signals, determine the slope of the frequency modulation of the accumulated signals, and the compensation of the time delay between samples of arrays of signals is carried out simultaneously with the elimination of frequency modulation of signals by heterodyning. Then, the compensated signal arrays are transformed into the frequency domain, the phase difference between the signal arrays transformed into the frequency domain for all frequencies and range gates is determined. Calculate the threshold value of the phase difference for all samples of the arrays of signals. The values of the phase difference for all frequencies and range gates are compared with the threshold value; when the phase difference exceeds the threshold value, the presence of a moving target is detected in the signal at the corresponding frequency and in the corresponding range gate. The transformation of the signal arrays into the frequency domain is performed by a fast Fourier transform. Two independent beams of the antenna radiation pattern for receiving are spaced apart in azimuth by an amount of 1-3 times the beam width in azimuth. The threshold value of the phase difference is calculated as 1.5-2 standard deviations of the phase difference between the samples of the signal arrays.

На Фиг. 1 представлена функциональная схема радиолокационной станции, осуществляющей способ.FIG. 1 shows a functional diagram of a radar carrying out the method.

На Фиг. 2 схематично изображен процесс сканирования лучами ДНА земной поверхности.FIG. 2 schematically depicts the process of scanning the rays of the bottom of the earth's surface.

На Фиг. 3 приведена блок-схема алгоритма обработки накопленного радиолокационного сигнала.FIG. 3 shows a block diagram of the algorithm for processing the accumulated radar signal.

На Фиг. 4 приведен график экспериментальной зависимости разности фаз от номера частотного фильтра в одном стробе дальности.FIG. 4 shows a graph of the experimental dependence of the phase difference on the number of the frequency filter in a single range gate.

Способ обнаружения наземных движущихся целей бортовой радиолокационной станцией может быть реализован, например, в импульсно-доплеровской БРЛС в режиме работы воздух-поверхность, состоящей из антенны (1), передатчика (2), двухканального приемника (3), процессора управления (4), процессора сигналов (5). Выход процессора управления (4) соединен с первым входом антенны (1), выход передатчика (2) соединен со вторым входом антенны (1). Первый выход антенны (1) соединен с первым входом двухканального приемника (3), второй выход антенны (1) соединен со вторым входом двухканального приемника (3). Первый выход двухканального приемника (3) подключен к первому входу процессора сигналов (5), второй выход двухканального приемника (3) подключен ко второму входу процессора сигналов (5). Выход процессора сигналов (5) является внешним выходом БРЛС.The method of detecting ground moving targets onboard radar can be implemented, for example, in a pulse-Doppler radar in air-to-surface mode, consisting of an antenna (1), a transmitter (2), a two-channel receiver (3), a control processor (4), signal processor (5). The output of the control processor (4) is connected to the first input of the antenna (1), the output of the transmitter (2) is connected to the second input of the antenna (1). The first antenna output (1) is connected to the first input of a two-channel receiver (3), the second antenna output (1) is connected to the second input of a two-channel receiver (3). The first output of the two-channel receiver (3) is connected to the first input of the signal processor (5), the second output of the two-channel receiver (3) is connected to the second input of the signal processor (5). The output of the signal processor (5) is the external output of the radar.

Способ обнаружения наземных движущихся целей бортовой радиолокационной станцией работает следующим образом.The method of detecting ground moving targets on-board radar works as follows.

Процессор управления (4) задает параметры управления антенне (1) для просмотра соответствующей зоны обзора. Антенна (1) формирует широкую однолучевую диаграмму направленности (ДНА) на передачу, а на прием ДНА, состоящую из двух узких лучей разнесенных по азимуту, например на величину 1.5 θ0, где θ0 ширина луча ДНА по азимуту, и выставляет ее на одну из границ зоны обзора, например на левую границу. При этом ширина однолучевой ДНА на передачу больше либо равна ширине двухлучевой ДНА на прием, чтобы обеспечить их перекрытие. После установки лучи ДНА начинают плавно перемещаться слева направо в азимутальной плоскости, проводя сканирование зоны обзора по азимуту (процесс показан на Фиг. 2). В процессе обзора антенна (1) излучает, сформированный передатчиком (2), когерентный импульсный радиолокационный сигнал.The control processor (4) sets the antenna control parameters (1) to view the corresponding field of view. The antenna (1) forms a wide single-beam radiation pattern (DND) for transmission, and for receiving DND, consisting of two narrow rays separated by azimuth, for example, 1.5 θ 0 , where θ 0 is the width of the DND in azimuth, and sets it from the boundaries of the field of view, for example on the left border. In this case, the width of the single-beam beam for transmission is greater than or equal to the width of the double-beam beam for reception, in order to ensure their overlap. After installation, the DND rays begin to smoothly move from left to right in the azimuthal plane, conducting an azimuth scan of the field of view (the process is shown in Fig. 2). In the course of the review, the antenna (1) emits, formed by the transmitter (2), a coherent pulsed radar signal.

Отраженный от земной поверхности сигнал принимается антенной (1) независимо по каждому из двух лучей θ1 и θ2 (Фиг. 2). С первого и второго выходов антенны (1) сигналы поступают на первый и второй входы двухканального приемника (3), где осуществляется обработка сигналов: сигналы, принятые по каждому лучу, стробируют по дальности, осуществляют их аналого-цифровое преобразование. Затем когерентно накапливают сигналы в процессоре сигналов (5). Процесс излучения/приема радиолокационного сигнала осуществляется в ходе сканирования лучами ДНА земной поверхности в заданном секторе обзора по закону, заданному процессором управления (4). По окончании сканирования завершается когерентное накопление сигналов в процессоре сигналов (5).The signal reflected from the earth's surface is received by the antenna (1) independently for each of the two beams θ 1 and θ 2 (Fig. 2). From the first and second outputs of the antenna (1), the signals arrive at the first and second inputs of a two-channel receiver (3), where signal processing is carried out: the signals received on each beam are strobe in range, they are converted to analog-digital conversion. Then coherently accumulate signals in the signal processor (5). The process of radiation / reception of the radar signal is carried out during the scanning of the radiation of the earth's surface in a given sector of the review according to the law specified by the control processor (4). At the end of the scan, the coherent accumulation of signals in the signal processor (5) is completed.

После завершения когерентного накопления сигналов s1(t) и s2(t) в процессоре сигналов (5) формируют два массива отсчетов сигналов в координатах «излученные импульсы - стробы дальность»

Figure 00000001
и
Figure 00000002
где n - номер излученного импульса, k - номер строба дальности. Количество отсчетов сигнала в массиве определяется количеством излученных импульсов за время сканирования и количеством стробов дальности. Далее осуществляют сигнальную обработку в процессоре сигналов (5) в соответствии с алгоритмом, приведенным на Фиг. 3.After the coherent accumulation of signals s 1 (t) and s 2 (t) in the signal processor (5) is completed, two arrays of samples of signals in the coordinates “radiated pulses - distance gates” are formed
Figure 00000001
and
Figure 00000002
where n is the number of the emitted pulse, k is the number of the range gate. The number of signal samples in the array is determined by the number of emitted pulses during the scanning time and the number of range gates. Next, signal processing is performed in the signal processor (5) in accordance with the algorithm shown in FIG. 3

Относительно одной точки на поверхности Земли между сигналами s1(t) и s2(t), принятыми по двум независимым лучам, присутствует задержка

Figure 00000003
, где Δθ - угол, на который разнесены лучи θ1 и θ2 по азимуту, a νск - скорость сканирования ДНА БРЛС. Для обработки сигналов необходимо компенсировать эту временную задержку между отсчетами сигналов. Так же в сигналах s1(t) и s2(t) присутствует линейная частотная модуляция, которую необходимо устранить. Для этого осуществляют гетеродинирование сигналов функцией, в которой параметрами являются крутизна линейной частотной модуляции принятых сигналов и временная задержка. В качестве гетеродинирующей функции, можно использовать комплексные функции с квадратичной зависимостью от времени. Гетеродинирование осуществляется комплексной сверткой сигнала и гетеродинирующей функции по формуле:With respect to one point on the Earth’s surface, there is a delay between the signals s 1 (t) and s 2 (t) taken on two independent rays.
Figure 00000003
, where Δθ is the angle by which the rays θ 1 and θ 2 are spaced in azimuth, a ν ck is the scanning speed of the BRL radar DNA. For signal processing, it is necessary to compensate for this time delay between signal samples. Also in the signals s 1 (t) and s 2 (t) there is a linear frequency modulation, which must be eliminated. To do this, the signals are heterodyned by a function in which the parameters are the steepness of the linear frequency modulation of the received signals and the time delay. As a heterodyning function, you can use complex functions with quadratic dependence on time. The heterodyning is carried out by the complex convolution of the signal and the heterodyning function according to the formula:

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Где t - время, j - мнимая единица, γ - крутизна частотной модуляции сигнала, Δt - временная задержка между сигналами

Figure 00000006
и
Figure 00000007
результирующие сигналы.Where t is time, j is imaginary unit, γ is the slope of the frequency modulation of the signal, Δt is the time delay between signals
Figure 00000006
and
Figure 00000007
resulting signals.

Далее массивы сигналов

Figure 00000008
Figure 00000009
преобразуют из временной области в частотную. Для этого в процессоре сигналов (5) над ними осуществляют быстрое преобразование Фурье:Next, the signal arrays
Figure 00000008
Figure 00000009
convert from the time domain to the frequency domain. To do this, a fast Fourier transform is performed on them in the signal processor (5):

Figure 00000010
Figure 00000010

Массивы отсчетов сигналов

Figure 00000011
Figure 00000012
формируются в координатах «частота-стробы дальности», где m - номер частотного фильтра, k - номер строба дальности.Signal arrays of signals
Figure 00000011
Figure 00000012
are formed in the coordinates of the “frequency-range gates”, where m is the number of the frequency filter, k is the number of the range gate.

Далее вычисляют разность фаз между отсчетами массивов сигналов

Figure 00000013
Figure 00000014
Для этого в процессоре сигналов (5) осуществляют поэлементное перемножение отсчетов сигнала
Figure 00000015
и комплексно-сопряженных отсчетов сигнала
Figure 00000016
и определяют аргумент комплексной величины, например, по следующему соотношению:Next, calculate the phase difference between the samples of the arrays of signals
Figure 00000013
Figure 00000014
For this, signal processor (5) performs elementwise multiplication of signal samples
Figure 00000015
and complex conjugate signal samples
Figure 00000016
and determine the argument of the complex value, for example, by the following relationship:

Figure 00000017
Figure 00000017

Далее для обнаружения целей осуществляют обработку полученного массива разностей фаз Δϕmk(ω). На первом этапе обработки массива Δϕmk(ω) рассчитывают пороговое значение разности фаз сигналов. Для этого рассчитывают среднеквадратическое отклонение (СКО) разности фаз массива Δϕmk(ω) и в качестве порогового значения принимают, например 1.5 СКО. Затем в процессоре сигналов (5) полученные значения разности фаз Δϕmk(ω) на всех частотах и во всех стробах дальности сравнивают с пороговым значением. На фигуре 4 приведен график зависимости разности фаз от частоты для одного строба дальности. На графике видны скачки разности фаз в окрестности 150 и 450 фильтров, соответствующие двум движущимся наземным целям. В окрестности 250 частотного фильтра, также наблюдается всплеск разности фаз, однако он не превышает порогового значения.Next, in order to detect targets, the resulting array of phase difference Δϕ mk (ω) is processed. At the first stage of processing the Δϕ mk (ω) array, the threshold value of the phase difference of the signals is calculated. To do this, calculate the standard deviation (MSE) of the phase difference of the array Δϕ mk (ω) and take, for example, the MSE of 1.5. Then, in the signal processor (5), the obtained values of the phase difference Δϕ mk (ω) at all frequencies and in all distance gates are compared with the threshold value. The figure 4 shows a graph of the dependence of the phase difference on the frequency for a single strobe range. The graph shows the jumps of the phase difference in the vicinity of 150 and 450 filters, corresponding to two moving ground targets. In the vicinity of the frequency filter 250, there is also a surge in the phase difference, but it does not exceed the threshold value.

Определяемая разность фаз между сигналами отраженными от движущихся целей возникает за счет изменения азимута движущейся цели за время задержки между двумя лучами ДНА Δt, в отличие от неподвижной цели и подстилающей поверхности. При превышении разностью фаз порогового значения для соответствующих частоты и строба дальности фиксируют наличие движущейся цели. Далее информация о наличии целей из процессора сигналов (5) поступает в систему индикации для отображения пилоту.The determined phase difference between the signals reflected from the moving targets arises due to the change in the azimuth of the moving target during the delay between the two beams of the DND Δt, in contrast to the fixed target and the underlying surface. When the phase difference exceeds the threshold value for the corresponding frequency and range strobe, the presence of a moving target is recorded. Further information about the presence of targets from the signal processor (5) enters the display system for display to the pilot.

Таким образом осуществляется обнаружение движения в широком секторе обзора земной поверхности по азимуту с фазовым разделением сигналов отраженных от движущихся и неподвижных объектов.Thus, motion is detected in a wide sector of the earth's surface in azimuth with phase separation of signals reflected from moving and stationary objects.

Claims (4)

1. Способ обнаружения наземных движущихся целей бортовой радиолокационной станцией, заключающийся в том, что в процессе сканирования в заданном секторе обзора лучом диаграммы направленности антенны (ДНА) на передачу когерентно излучают импульсный сигнал, принимают отраженный от земной поверхности импульсный сигнал двумя независимыми лучами ДНА на прием, разнесенными по азимуту, причем луч ДНА на передачу перекрывает по ширине лучи ДНА на прием, принятые по каждому лучу ДНА сигналы стробируют по дальности, осуществляют их аналого-цифровое преобразование, когерентно накапливают принятые сигналы во всем секторе обзора, определяют и компенсируют временную задержку между сигналами, принятыми по каждому независимому лучу ДНА, отраженными от одного и того же участка земной поверхности, отличающийся тем, что после завершения накопления сигналов из них формируют два массива отсчетов сигналов, определяют крутизну частотной модуляции накопленных сигналов, а компенсацию временной задержки между отсчетами массивов сигналов осуществляют одновременно с устранением частотной модуляции сигналов, путем их гетеродинирования, преобразуют скомпенсированные массивы сигналов в частотную область, определяют разность фаз между преобразованными в частотную область массивами сигналов для всех частот и стробов дальности, рассчитывают пороговое значение разности фаз по всем отсчетам массивов сигналов, сравнивают значения разности фаз для всех частот и стробов дальности с пороговым значением, при превышении разностью фаз порогового значения фиксируют наличие движущейся цели в отсчете сигнала на соответствующей частоте и в соответствующем стробе дальности.1. A method for detecting ground moving targets by an airborne radar station, which consists in the fact that during a scan in a given sector of a survey, an antenna beam (beam) antenna transmits a pulse signal coherently, and a pulse signal reflected from the earth's surface is received by two independent beams of radiation beam separated in azimuth, with the beam of DND transmitting over width of the beam of DND to receive, the signals received for each beam of the DND gate in range, carry out their analog-digital This transformation coherently accumulates the received signals in the entire sector of the review, determines and compensates for the time delay between the signals received on each independent beam of the beam, reflected from the same portion of the earth's surface, characterized by the fact that after completion of the accumulation of signals from them form two arrays of samples of signals, determine the slope of the frequency modulation of the accumulated signals, and the compensation of the time delay between samples of arrays of signals is carried out simultaneously with the elimination of frequency m modulating signals, by heterodyning, converting compensated signal arrays into the frequency domain, determining the phase difference between the signal arrays converted into the frequency domain for all frequencies and range gates, calculating the threshold value of the phase difference over all samples of the signal arrays, comparing the values of the phase difference for all frequencies and range gates with a threshold value, when the phase difference exceeds the threshold value, the presence of a moving target is detected in the sample signal at the corresponding often e and in the relevant range gate. 2. Способ обнаружения наземных движущихся целей бортовой радиолокационной станцией по п. 1, отличающийся тем, что преобразование массивов сигналов в частотную область осуществляют быстрым преобразованием Фурье.2. A method for detecting ground moving targets of an airborne radar station in accordance with claim 1, characterized in that the transform of the signal arrays into the frequency domain is performed by a fast Fourier transform. 3. Способ обнаружения наземных движущихся целей бортовой радиолокационной станцией по п. 1, отличающийся тем, что два независимых луча диаграммы направленности антенны на прием разнесены по азимуту на величину 1-3 ширины луча по азимуту.3. A method for detecting ground moving targets of an airborne radar station in accordance with claim 1, characterized in that the two independent beams of the antenna pattern for receiving are spaced apart in azimuth by an amount of 1-3 times the beam width in azimuth. 4. Способ обнаружения наземных движущихся целей бортовой радиолокационной станцией по п. 1, отличающийся тем, что пороговое значение разности фаз рассчитывают как 1.5-2 среднеквадратических отклонения разности фаз между отсчетами массивов сигналов.4. A method for detecting ground moving targets of an airborne radar station in accordance with claim 1, wherein the threshold value of the phase difference is calculated as 1.5-2 standard deviations of the phase difference between the samples of the signal arrays.
RU2018137331A 2018-10-22 2018-10-22 Method of detecting ground moving targets by onboard radar RU2691771C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018137331A RU2691771C1 (en) 2018-10-22 2018-10-22 Method of detecting ground moving targets by onboard radar

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018137331A RU2691771C1 (en) 2018-10-22 2018-10-22 Method of detecting ground moving targets by onboard radar

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2691771C1 true RU2691771C1 (en) 2019-06-18

Family

ID=66947588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018137331A RU2691771C1 (en) 2018-10-22 2018-10-22 Method of detecting ground moving targets by onboard radar

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2691771C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2775565C1 (en) * 2021-09-20 2022-07-04 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Method for detecting ground moving objects by an onboard radar station with an antenna array

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5247307A (en) * 1990-11-09 1993-09-21 Thomson-Csf Process for the recognition of an aerial target from its radar echo
RU2042151C1 (en) * 1989-04-11 1995-08-20 Научно-исследовательский институт "Стрела" Method and device for detecting earth moving targets
RU2411538C2 (en) * 2008-10-02 2011-02-10 Открытое Акционерное Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Method of determining error in measuring aircraft velocity with inertial navigation system and onboard navigation system for realising said method
RU2660159C1 (en) * 2017-07-31 2018-07-05 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Method of side-looking airborne radar determination of aircraft demolition angle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2042151C1 (en) * 1989-04-11 1995-08-20 Научно-исследовательский институт "Стрела" Method and device for detecting earth moving targets
US5247307A (en) * 1990-11-09 1993-09-21 Thomson-Csf Process for the recognition of an aerial target from its radar echo
RU2411538C2 (en) * 2008-10-02 2011-02-10 Открытое Акционерное Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Method of determining error in measuring aircraft velocity with inertial navigation system and onboard navigation system for realising said method
RU2660159C1 (en) * 2017-07-31 2018-07-05 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Method of side-looking airborne radar determination of aircraft demolition angle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2775565C1 (en) * 2021-09-20 2022-07-04 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Method for detecting ground moving objects by an onboard radar station with an antenna array
RU2776865C1 (en) * 2021-09-20 2022-07-28 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Method for determining azimuthal position of ground moving objects by onboard radar station with antenna array
RU2786678C1 (en) * 2021-12-07 2022-12-23 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Method for determining the speed and direction of movement of ground objects by an onboard radar station with an antenna array

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5818383A (en) Interferometric moving vehicle imaging apparatus and method
US4086590A (en) Method and apparatus for improving the slowly moving target detection capability of an AMTI synthetic aperture radar
CN113687356B (en) Airborne multichannel circular SAR moving target detection and estimation method
Yake et al. Detect and autofocus the moving target by its range walk in time domain
US3121868A (en) High resolution object location system
RU2315332C1 (en) Radiolocation station
JP2010286404A (en) Moving target detector
Daryasafar et al. A technique for multitarget tracking in synthetic aperture radar spotlight imaging mode based on promoted PHD filtering approach
JP2000147100A (en) Pulse doppler radar apparatus
Lv et al. Coherence improving algorithm for airborne multichannel SAR-GMTI
RU2691771C1 (en) Method of detecting ground moving targets by onboard radar
CN115616629B (en) Moving target detection compensation method based on space-based external radiation source signals
CN111707996A (en) GEO satellite-borne SAR moving target detection method based on improved GRFT-STAP
CN116719023A (en) Method for estimating dielectric constant under joint constraint of GPR energy focusing and resolution
Liu et al. Non-stationary clutter suppression approach based on cascading cancellation for bistatic forward-looking SAR
WO2023143828A1 (en) Reducing ambiguities in synthetic aperture radar images
Hinz et al. Detection and velocity estimation of moving vehicles in high-resolution spaceborne synthetic aperture radar data
Fabrizio High frequency over-the-horizon radar
RU2626012C1 (en) Method of ground mapping by airborne radar
RU2614041C1 (en) Method for generating image of the ground surface in radar station with antenna aperture synthesis
RU2640406C1 (en) Method of ground mapping of onboard radar in front review sector
RU2672092C1 (en) Method of measuring the angular position of terrestrial fixed radio-contrast objects
RU2776865C1 (en) Method for determining azimuthal position of ground moving objects by onboard radar station with antenna array
RU2775565C1 (en) Method for detecting ground moving objects by an onboard radar station with an antenna array
RU2786678C1 (en) Method for determining the speed and direction of movement of ground objects by an onboard radar station with an antenna array