RU2710363C1 - Onboard detector with compensation for variations of magnetic fields - Google Patents

Onboard detector with compensation for variations of magnetic fields Download PDF

Info

Publication number
RU2710363C1
RU2710363C1 RU2019121619A RU2019121619A RU2710363C1 RU 2710363 C1 RU2710363 C1 RU 2710363C1 RU 2019121619 A RU2019121619 A RU 2019121619A RU 2019121619 A RU2019121619 A RU 2019121619A RU 2710363 C1 RU2710363 C1 RU 2710363C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
magnetic field
variations
earth
Prior art date
Application number
RU2019121619A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Васильевич Хлопов
Владимир Анатольевич Тищенко
Григорий Иванович Андреев
Михаил Михайлович Крутов
Максим Владимирович Фесенко
Валерия Сергеевна Самойлова
Original Assignee
Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга"
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 "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" filed Critical Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга"
Priority to RU2019121619A priority Critical patent/RU2710363C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2710363C1 publication Critical patent/RU2710363C1/en

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
    • G01S13/02—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
    • G01S13/60—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems wherein the transmitter and receiver are mounted on the moving object, e.g. for determining ground speed, drift angle, ground track
    • 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
    • G01S13/86—Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/12—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with electromagnetic waves

Abstract

FIELD: radar ranging.
SUBSTANCE: invention relates to radar ranging, in particular, to devices for detecting signals reflected from objects using aircraft onboard equipment. Technical problem set in the claimed invention consists in creation of a device providing detection of reflected signals from radiation objects, measurement of technical characteristics of signals, recording the magnetic field on sections of the earth's surface and in the atmosphere in order to avoid interference on the path of propagation of radio waves from the transmitter with compensation of variations of magnetic fields to the radiation object and back, taking into account variation of the magnetic field of the Earth, with the necessary compensation corrections, with simultaneous reduction of noise level and sharp reduction of signal spectrum side lobes level.
EFFECT: improved noise immunity, high signal-to-noise ratio, and therefore longer range by increasing potential, structural sensitivity only to "their" signals, reducing the effect of active interference by narrowing the resultant pass band of the receiver, high accuracy of measuring coordinates, increasing the reflecting surface of the object by determining parameters of variations of the magnetic field and compensation in case of errors when receiving probing signals, as well as using a double-frequency probing signal.
5 cl, 11 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к радиолокации, в частности к устройствам обнаружения отраженных от объектов сигналов с помощью бортовой аппаратуры летательного аппарата.The invention relates to radar, in particular to a device for detecting signals reflected from objects using on-board equipment of an aircraft.

Обнаружение и распознавание объектов, скрытых на поверхности земли, под землей, на поверхности воды и под водой становится одной из важнейших задач, которую можно решить при создании обнаружителя аномалий электромагнитных полей, размещаемого на летательных аппаратах (вертолетах, самолетах, космических аппаратах). Образцы техники - носители вариаций магнитного поля Земли, надводные, подводные и наземные объекты с большой вероятностью можно отнести к стационарным объектам. В этом случае, при обнаружении объекта с вариациями магнитного поля, необходимо при получении параметров объекта учитывать вариации магнитного поля Земли, а также влияние атмосферы, для внесения поправок в расчеты.The detection and recognition of objects hidden on the surface of the earth, underground, on the surface of water and under water becomes one of the most important tasks that can be solved when creating a detector of anomalies of electromagnetic fields placed on aircraft (helicopters, airplanes, spacecraft). Samples of technology - carriers of variations of the Earth's magnetic field, surface, underwater and ground objects with high probability can be attributed to stationary objects. In this case, when detecting an object with variations in the magnetic field, it is necessary to take into account variations in the Earth’s magnetic field, as well as the influence of the atmosphere, in order to amend the calculations when obtaining the object’s parameters.

Известен способ поиска и обнаружения подводных объектов при помощи бортовых магнитометрических средств, установленных на авиационном носителе (Яроцкий В.А. Методы обнаружения и определения местоположения объектов по их постоянному магнитному полю. // Зарубежная радиоэлектроника, №3, 1984 г., стр. 48.). Этот способ включает обследование назначенного района поиска подводного объекта прямолинейными параллельными галсами при помощи скалярного магнитометра, установленного на подвижном носителе. Недостатком указанного способа является небольшая вероятность правильного обнаружения, если курсы движения носителя не согласованы с физическими параметрами, которыми характеризуется район поиска.There is a method of searching and detecting underwater objects using onboard magnetometric means installed on an aircraft carrier (V. Yarotsky. Methods for detecting and determining the location of objects by their constant magnetic field. // Foreign Electronics, No. 3, 1984, p. 48 .). This method includes examining the designated area of the search for the underwater object with rectilinear parallel tacks using a scalar magnetometer mounted on a movable medium. The disadvantage of this method is the small likelihood of correct detection, if the carrier movement rates are not consistent with the physical parameters that characterize the search area.

Известен способ определения местоположения объекта на местности (Кондратенков Г.С., Фролов А.Ю. Радиовидение. // М: Радиотехника, 2005 г.), при котором с летательного аппарата с помощью радиолокатора с синтезированной апертурой лоцируют местность и формируют ее радиолокационное изображение, затем обнаруживают объекты (см. там же раздел 7.3), проводят их распознавание (см. там же раздел 7.4) и осуществляют привязку объектов к радиолокационному изображению, например, за счет привязки к ориентирам на местности (см. там же раздел 7.5). Такой способ выявления объекта и определения его положения на местности для летательного аппарата трудно реализуем, так как радиолокатор с синтезированной апертурой с необходимыми для этого характеристиками достаточно сложен.There is a method of determining the location of an object on the ground (Kondratenkov G.S., Frolov A.Yu. Radiovision. // M: Radio engineering, 2005), in which a terrain is located from an aircraft using a synthetic aperture radar and its radar image is formed , then they detect objects (see ibid. section 7.3), carry out their recognition (see ibid. 7.4) and attach objects to a radar image, for example, by linking to landmarks on the ground (see ibid. 7.5). This method of identifying an object and determining its position on the ground for an aircraft is difficult to implement, since a radar with a synthesized aperture with the necessary characteristics for this is quite complicated.

Известны радиолокационные устройства, использующие одночастотные бинарные фазоманипулированные сигналы и их стандартные спектрально-корреляционные Фурье-преобразования.Known radar devices using single-frequency binary phase-shifted binary signals and their standard spectral-correlation Fourier transforms.

Наиболее близким аналогом является двухчастотный когерентно-корреляционный радиолокатор (патент RU 2332681 C2, приоритет от 16.10.2006). Он предназначен для обнаружения отраженных от целей сигналов. В известном радиолокаторе применяют формы зондирующего сигнала-посылки на основе двухчастотных широкополосных шумоподобных дискретных частотно-манипулированных сигналов с непрерывной фазой (ШП ДЧМНФ), формируемых передатчиком, применяют сквозную когерентно-корреляционную обработку отраженного ШП ДЧМНФ сигнала с использованием нелинейного инвариантного сжатия широкополосного спектра сигнала в узкополосный, близкий к S-функции, и специфической свертки во времени отраженного сигнала. Зондирующий сигнал-посылка передатчика состоит из двух частей, каждая из которых включает набор дискретов. Первая часть посылки состоит из хаотически меняющихся комбинаций дискретов (модулируется шумом); вторая часть посылки представляет собой псевдослучайную последовательную структуру. Отраженный сигнал обрабатывается в приемнике двояким образом. В регенераторе производится сжатие спектра всей длительности отраженного сигнала, т.е. он становится чисто синусоидальным. В схеме свертки во времени обрабатывается только вторая часть отраженного сигнала. Недостатком известного устройства является ограниченная область применения в обнаружении и измерении магнитометрических параметров отраженных от целей сигналов при компенсации вариаций магнитного поля Земли. К недостаткам можно также отнести то, что в системах обнаружения и измерения отслеживание входного возмущения сигналом, созданным типовой следящей системой, сопровождается динамическими ошибками. В этих динамических ошибках есть некоторое принципиальное ограничение применения следящих систем (в том числе с фазовой автоподстройкой частоты и с частотной автоподстройкой). В компенсации входного возмущения следящей петли системы используется сигнал, искусственно инструментально созданный аппаратурой, а не зондирующий сигнал. Приемопередающая антенна не позволяет получить постоянную, без провалов диаграмму направленности и равномерный, постоянный коэффициент усиления антенны в широком рабочем диапазоне частот, независимо от принимаемых сигналов на рабочих частотах, что снижает точность измерения параметров сигналов аппаратурой, предназначенной для инструментального контроля при измерении мощностных магнитометрических параметров отраженных от целей сигналов и, кроме того, при приеме отраженных сигналов не учитываются магнитные поля носителей вариаций магнитного поля Земли.The closest analogue is the dual-frequency coherent correlation radar (patent RU 2332681 C2, priority dated 10.16.2006). It is designed to detect reflected signals from targets. In the known radar, the forms of the probe signal are used based on two-frequency wideband noise-like discrete frequency-manipulated signals with a continuous phase (WF DFMNF) generated by the transmitter, through coherent-correlation processing of the reflected WF DFMFF signal is applied using non-linear invariant compression of the broadband spectrum close to the S-function, and a specific convolution in time of the reflected signal. The transmitter probe signal consists of two parts, each of which includes a set of samples. The first part of the premise consists of randomly changing combinations of discrete (modulated by noise); the second part of the premise is a pseudo-random sequential structure. The reflected signal is processed in the receiver in two ways. In the regenerator, the spectrum is compressed over the entire duration of the reflected signal, i.e. it becomes purely sinusoidal. In the convolution scheme in time, only the second part of the reflected signal is processed. A disadvantage of the known device is the limited scope in detecting and measuring the magnetometric parameters of signals reflected from targets when compensating for variations in the Earth’s magnetic field. The disadvantages include the fact that in detection and measurement systems, tracking of the input disturbance by a signal created by a typical servo system is accompanied by dynamic errors. These dynamic errors have some fundamental limitation of the use of tracking systems (including phase-locked loop and frequency locked loop). To compensate for the input disturbance of the tracking loop of the system, a signal is used that is artificially instrumental created by the equipment, and not a sounding signal. The transceiver antenna does not allow to obtain a constant, without failures radiation pattern and a uniform, constant gain of the antenna in a wide operating frequency range, regardless of the received signals at the operating frequencies, which reduces the accuracy of the measurement of signal parameters by equipment designed for instrumental control when measuring power magnetometric parameters of reflected from the purpose of the signals and, in addition, when receiving reflected signals, the magnetic fields of the carriers of the variations are not taken into account Earth's magnetic field.

Техническая задача, поставленная в заявленном изобретении, состоит в создании устройства, обеспечивающего обнаружение отраженных сигналов от объектов излучения, измерении технических характеристик сигналов, регистрации магнитного поля на участках земной поверхности и в атмосфере для исключения помех на пути распространения радиоволн от передатчика с компенсацией вариаций магнитных полей до объекта излучения и обратно, с учетом вариации магнитного поля Земли, с внесением необходимых компенсационных поправок, с одновременным уменьшением уровня помех и резким уменьшением уровня боковых лепестков спектра сигнала. При этом существенно увеличивается электромагнитная совместимость за счет выполнения антенны, обеспечивающей автоматическое изменение «высоты подвеса» области излучения на спиральном излучателе или, другими словами, автоматическое сохранение «высоты подвеса» излучающей области спирали, равной четверти длины рабочей волны, независимо от значения длины рабочей волны, что позволяет достичь высокого равномерного коэффициента усиления в широкой, практически неограниченной полосе частот и плавной перестройки, обеспечивающей обзор в рабочем диапазоне частот.The technical problem posed in the claimed invention is to create a device that provides the detection of reflected signals from radiation objects, measuring the technical characteristics of the signals, recording the magnetic field on the earth’s surface and in the atmosphere to eliminate interference with the propagation of radio waves from the transmitter with compensation for magnetic field variations to the radiation object and vice versa, taking into account variations in the Earth's magnetic field, with the introduction of the necessary compensation corrections, while reducing Niemi interference level and a sharp decrease in the sidelobe level of the signal spectrum. At the same time, electromagnetic compatibility is significantly increased due to the implementation of the antenna, which automatically changes the "suspension height" of the radiation region on a spiral radiator or, in other words, automatically saves the "suspension height" of the radiating region of the spiral equal to a quarter of the working wavelength, regardless of the value of the working wavelength that allows you to achieve a high uniform gain in a wide, almost unlimited frequency band and smooth tuning, providing a clear view We watch the frequency range.

Технический результат состоит в повышении помехозащищенности, повышении соотношения «сигнал/шум», а, следовательно, увеличении дальности действия за счет повышения потенциала, структурной чувствительности только к «своим» сигналам, уменьшении влияния активных помех за счет сужения результирующей полосы пропускания приемника, повышении точности измерения координат и увеличении отражающей поверхности объекта за счет определения параметров вариаций магнитного поля и компенсации в случае возникновения ошибок при приеме зондирующих сигналов, а также применения двухчастотного зондирующего сигнала.The technical result consists in increasing the noise immunity, increasing the signal-to-noise ratio, and, consequently, increasing the range due to increasing potential, structural sensitivity only to “own” signals, reducing the influence of active noise by narrowing the resulting receiver bandwidth, increasing accuracy measuring coordinates and increasing the reflecting surface of the object by determining the parameters of the magnetic field variations and compensation in case of errors when receiving probing with ignals, as well as the use of a dual-frequency probe signal.

Для этого бортовой обнаружитель с компенсацией вариаций магнитных полей содержит антенное устройство, приемопередающий тракт, электронный переключатель, передатчик зондирующих сигналов, приемник отраженных зондирующих сигналов, генератор пилообразных сигналов, причем антенна своим входом-выходом через приемопередающий тракт подсоединена к входу-выходу электронного переключателя, другой вход которого соединен с выходом передатчика зондирующих сигналов, а другой выход соединен с входом приемника отраженных зондирующих сигналов. Бортовой обнаружитель отличается тем, что в него введены: приемник вариаций магнитного поля Земли, первым и вторым входами и первым выходом подсоединенный к приемопередающему тракту, третьим входом подсоединенный к первому выходу приемника отраженных зондирующих сигналов, а второй, третий и четвертый выходы приемника вариаций магнитного поля Земли соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами системы поиска, при этом первый и второй выходы системы поиска соединены соответственно с другим входом передатчика зондирующих сигналов и четвертым входом приемника вариаций магнитного поля Земли, причем антенное устройство выполнено в виде цилиндрического резонатора с заглушенным плоским дном, в которое вершиной направлен спиральный излучатель, навитый на симметричном теле с осью вращения, например конусе, при этом угол а между осью вращения и образующей линией определяется из соотношения

Figure 00000001
где: ε1 - диэлектрическая проницаемость материала тела, на котором навита спираль, а ε2 - диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей резонатор, а расстояние от плоского дна резонатора до каждого витка равно πd/4, т.е. λ/4 внешние стенки цилиндрического резонатора выполнены из токопроводящего материала, например алюминия, а внутренние стенки цилиндрического резонатора образуют полеобразующую систему, на внутренней боковой стороне которой прикреплен нанокомпозитный мультиферроидный материал, на дне резонатора находится соленоид, внутри которого размещены: магнитная матрица из нанокомпозитного мультиферроидного материала, первый матричный преобразователь магнитных полей, магниточувствительная пленка и второй матричный преобразователь магнитных полей, вершина спирального излучателя и матричный преобразователь через отверстие на заглушенном плоском дне резонатора соединены с первым входом приемопередающего тракта, первый выход которого соединен с входом соленоида, система поиска выполнена в виде последовательно соединенных - бортовой вычислительной аппаратуры, вентиля и направленного разветвителя, один выход которого соединен с управляющим входом высотомера, а другой выход является вторым выходом системы поиска, и блок вычислительных средств, первый, второй и третий входы которого являются первым вторым и третьим входами системы поиска, четвертый вход блока вычислительных средств соединен с выходом высотомера, а его выход соединен с входом бортовой вычислительной аппаратуры, при этом бортовая вычислительная аппаратура предназначена для обнаружения источника излучения и формирования сигнала управления приемом и передачей зондирующих импульсов, блок вычислительных средств предназначен для уточнения параметров высоты бортового обнаружителя, обработки параметров принятого сигнала с вариациями магнитного поля Земли, а приемник вариаций магнитного поля Земли предназначен для обеспечения в реальном масштабе времени регистрации с измерением относительного уровня напряженности вариации магнитного поля Земли и влияния атмосферных помех, магнитных аномалий в окружающей Землю атмосфере в областях, оказывающих влияние на распространение радиоволн.For this, an on-board detector with compensation for magnetic field variations contains an antenna device, a transceiver path, an electronic switch, a transmitter of sounding signals, a receiver of reflected sounding signals, a sawtooth signal generator, the antenna being connected to the input-output of an electronic switch by its input-output channel, another the input of which is connected to the output of the transmitter of sounding signals, and the other output is connected to the input of the receiver of the reflected sounding signals. The on-board detector is characterized in that it includes: a receiver of Earth’s magnetic field variations, the first and second inputs and the first output connected to the transceiver path, the third input connected to the first output of the reflected sounding signal receiver, and the second, third and fourth outputs of the magnetic field variation receiver The earths are connected respectively to the first, second and third inputs of the search system, while the first and second outputs of the search system are connected respectively to the other input of the probe transmitter with ignals and the fourth input of the receiver of the Earth’s magnetic field variations, and the antenna device is made in the form of a cylindrical resonator with a damped flat bottom, in which a spiral emitter is directed at the top, wound on a symmetrical body with an axis of rotation, for example a cone, with the angle a between the axis of rotation and the generatrix the line is determined from the relation
Figure 00000001
where: ε 1 is the dielectric constant of the material of the body on which the spiral is wound, and ε 2 is the dielectric constant of the medium filling the resonator, and the distance from the flat bottom of the resonator to each coil is πd / 4, i.e. λ / 4 the outer walls of the cylindrical resonator are made of conductive material, such as aluminum, and the inner walls of the cylindrical resonator form a field-forming system, on the inner side of which a nanocomposite multiferroid material is attached, at the bottom of the resonator there is a solenoid inside which there is: a magnetic matrix of nanocomposite multiferroid material , a first matrix magnetic field transducer, a magnetically sensitive film and a second magnetic magnetic field transducer of fields, the top of the spiral radiator and the matrix transducer are connected through a hole on the blanked flat bottom of the resonator to the first input of the transceiver path, the first output of which is connected to the input of the solenoid, the search system is made in the form of series-connected on-board computing equipment, a valve and a directional splitter, one output of which connected to the control input of the altimeter, and the other output is the second output of the search system, and the computing unit, the first, second and third inputs They are the first second and third inputs of the search system, the fourth input of the computing unit is connected to the output of the altimeter, and its output is connected to the input of the on-board computer equipment, while the on-board computer equipment is designed to detect a radiation source and generate a control signal for the reception and transmission of probe pulses, the computing unit is designed to clarify the height parameters of the on-board detector, process the parameters of the received signal with magnetic variations of the Earth’s field, and the receiver of the Earth’s magnetic field variations is designed to provide real-time recording with measurement of the relative strength level of the Earth’s magnetic field variations and the influence of atmospheric interference, magnetic anomalies in the atmosphere surrounding the Earth in areas that affect the propagation of radio waves.

Приемник вариаций магнитного поля Земли содержит усилитель принимаемых сигналов, выход которого через направленный разветвитель соединен с входами измерителя уровней амплитуды и мощности принимаемых сигналов и измерителя частоты принимаемых сигналов, выходы которых являются вторым и третьим выходом приемника вариаций магнитного поля Земли, четвертый выход которого является выходом амплитудного селектора, микроконтроллер, выход которого через первый электронный ключ соединен с входом запуска импульсного генератора, выход которого соединен с входом второго электронного ключа, другой вход которого соединен с выходом блока управления запуском, другие его выходы соединены соответственно с входом микроконтроллера и входом запуска амплитудного селектора, а сигнальный вход блока управления запуском является третьим входом приемника вариаций магнитного поля Земли, при этом входы усилителя принимаемых сигналов, амплитудного селектора, а также выход второго ключа являются соответственно первым и вторым, и четвертым входами и первым выходом приемника вариаций магнитного поля Земли.The receiver of variations of the Earth’s magnetic field contains an amplifier of the received signals, the output of which through a directional splitter is connected to the inputs of the meter of the amplitude and power levels of the received signals and the meter of the frequency of the received signals, the outputs of which are the second and third output of the receiver of the variations of the Earth’s magnetic field, the fourth output of which is the amplitude output selector, microcontroller, the output of which through the first electronic key is connected to the start input of the pulse generator, the output of which connected to the input of the second electronic key, the other input of which is connected to the output of the start control unit, its other outputs are connected respectively to the input of the microcontroller and the start input of the amplitude selector, and the signal input of the start control unit is the third input of the receiver of the Earth's magnetic field variations, while the amplifier inputs the received signals, the amplitude selector, as well as the output of the second key are respectively the first and second, and fourth inputs and the first output of the receiver of magnetic variations th field of the Earth.

Приемник отраженных зондирующих сигналов содержит последовательно соединенные направленный разветвитель, усилитель мощности, квадратор, преобразователь частоты и модуль обнаружения, выходы которого соединены с аналого-цифровым преобразователем (АЦП), выход квадратора через регенератор соединен с входами формирователя тактовой частоты и блока временной свертки, а другие входы блока временной свертки соединены с квадратором непосредственно, выходы формирователя тактовой частоты соединены с тактовыми входами преобразователя частоты и модуля обнаружения, выход блока временной свертки соединен с тактовыми входами АЦП, а второй выход направленного разветвителя является другим выходом приемника отраженных зондирующих сигналов.The receiver of the reflected sounding signals contains a serially connected directional splitter, a power amplifier, a quadrator, a frequency converter and a detection module, the outputs of which are connected to an analog-to-digital converter (ADC), the output of the quadrator through a regenerator is connected to the inputs of the clock frequency generator and the time convolution unit, and others the inputs of the time convolution block are connected directly to the quad; the outputs of the clock driver are connected to the clock inputs of the frequency converter and detection module, output time convolution unit coupled to the ADC clock input and the second directional coupler output is the other output of the receiver the reflected probing signal.

Модуль обнаружения выполнен двухканальным, каждый канал состоит из последовательно соединенных первого перемножителя, полосового фильтра, второго перемножителя и фильтра разностной частоты в первом канале и фильтра суммарной частоты во втором канале, выходы фильтров суммарной и разностной частоты соединены с входами АЦП, сигнальный вход модуля обнаружения через выпрямительный диод соединен с третьим входом АЦП.The detection module is made two-channel, each channel consists of a series-connected first multiplier, a band-pass filter, a second multiplier and a difference frequency filter in the first channel and a sum frequency filter in the second channel, the outputs of the sum and difference frequency filters are connected to the ADC inputs, the signal input of the detection module through a rectifying diode is connected to the third input of the ADC.

Бортовой обнаружитель содержит последовательно соединенные: блок эталонной частоты, формирователь частот, формирователь зондирующих посылок и электронный коммутатор, соединенный с входом усилителя мощности, выход которого является выходом передатчика с компенсацией доплеровского смещения частоты, другой выход блока эталонной частоты через синхронизатор соединен с синхровходами электронного коммутатора и цифроаналоговым преобразователем (ЦАП), выходы которого соединены с аналоговыми входами электронного коммутатора и формирователя зондирующих посылок, а также содержит генератор пилообразных сигналов, например генератор линейных частотно-модулированных сигналов, выходы которого соединены с входами управления ЦАП и формирователя зондирующих посылок, при этом вход генератора пилообразных сигналов является управляющим входом, а выход усилителя мощности является соответственно входом и выходом передатчика с компенсацией доплеровского смещения частоты.The on-board detector contains serially connected: a reference frequency unit, a frequency driver, a probe transmitter and an electronic switch connected to the input of the power amplifier, the output of which is the output of a transmitter with Doppler frequency offset compensation, the other output of the reference frequency block through a synchronizer is connected to the sync inputs of the electronic switch and digital-to-analog converter (DAC), the outputs of which are connected to the analog inputs of an electronic switch and form For probing packages, it also contains a sawtooth signal generator, for example, a linear frequency-modulated signal generator, the outputs of which are connected to the control inputs of the DAC and the probe generator, while the sawtooth signal generator is the control input, and the output of the power amplifier is the input and output, respectively transmitter with Doppler frequency offset compensation.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показана функциональная схема бортового обнаружителя с компенсацией вариаций магнитных полей.In FIG. 1 shows a functional diagram of an airborne detector with compensation for magnetic field variations.

На фиг. 2 - схема передатчика зондирующих сигналов.In FIG. 2 is a diagram of a transmitter of sounding signals.

На фиг. 3 - схема приемника отраженных зондирующих сигналов.In FIG. 3 is a diagram of a receiver of reflected sounding signals.

На фиг. 4 - схема приемника сигналов с вариациями магнитного поля Земли.In FIG. 4 is a diagram of a signal receiver with variations of the Earth's magnetic field.

На фиг. 5 показан вариант выполнения антенного устройства с полеобразующей системой.In FIG. 5 shows an embodiment of an antenna device with a field-forming system.

На фиг. 6 показана схема модуля обнаружения.In FIG. 6 shows a diagram of a detection module.

На фиг. 7 - примеры сигналов с частотой f0 и f1 длительности которых отличаются на ½ периода.In FIG. 7 - examples of signals with a frequency f 0 and f 1 the duration of which differ by ½ period.

На фиг. 8 - структурная схема регенератора.In FIG. 8 is a structural diagram of a regenerator.

На фиг. 9 - структурная схема инвариантного сжатия спектраIn FIG. 9 is a structural diagram of an invariant spectrum compression

На фиг. 10 - схема свертки отраженного зондирующего сигнала во времени.In FIG. 10 is a convolution diagram of a reflected probe signal in time.

На фиг. 11а, б показаны схемы матричного преобразователя на магнитодиоде (фиг. 11а) и магнитотриоде (фиг. 11б).In FIG. 11a, b are diagrams of a matrix converter on a magnetodiode (Fig. 11a) and a magnetotriode (Fig. 11b).

Бортовой обнаружитель с компенсацией вариаций магнитных полей (фиг. 1) содержит антенное устройство (АУ) 1, приемопередающий тракт (ППТ) 2, электронный переключатель (ЭП) 3, передатчик зондирующих сигналов 4, приемник отраженных зондирующих сигналов (ПЗС) 5, приемник сигналов с вариациями магнитного поля Земли (ПВЗ) 6, систему поиска (СП) 7, которая включает бортовую вычислительную аппаратуру (БВА) 8, вентиль (В) 9, направленный разветвитель (НР1) 10, высотомер (ВМ) 11, блок вычислительных средств (БВС) 12.An on-board detector with compensation for magnetic field variations (Fig. 1) contains an antenna device (AU) 1, a transceiver path (PPT) 2, an electronic switch (EP) 3, a transmitter of sounding signals 4, a receiver of reflected sounding signals (CCD) 5, a signal receiver with variations of the Earth’s magnetic field (PVZ) 6, search system (SP) 7, which includes on-board computing equipment (BVA) 8, valve (B) 9, directional splitter (НР1) 10, altimeter (ВМ) 11, block of computing means ( BVS) 12.

Передатчик зондирующих сигналов 4 содержит (фиг. 2) блок эталонной частоты (Э) 13, формирователь частот (ФЧ) 14, формирователь зондирующих посылок (Ф) 15, электронный коммутатор (ЭК) 16, усилитель мощности (У1) 17, синхронизатор (СХ) 18, ЦАП 19, а также генератор пилообразных сигналов (ГПС) 20.The transmitter of the probing signals 4 contains (Fig. 2) a block of the reference frequency (E) 13, a frequency former (FP) 14, a former of the probing packages (F) 15, an electronic switch (EC) 16, a power amplifier (U1) 17, a synchronizer (CX ) 18, DAC 19, as well as a sawtooth signal generator (GPS) 20.

Приемник отраженных зондирующих сигналов 5 содержит (фиг. 3) направленный разветвитель (НР2) 21, усилитель мощности (У2) 22, квадратор 23, преобразователь частоты (ПЧ) 24, модуль обнаружения (МО) 25, регенератор (Р) 26, формирователь тактовой частоты (ФТЧ) 27, блок временной свертки (СВ) 28 и АЦП 29.The receiver of the reflected sounding signals 5 contains (Fig. 3) a directional splitter (НР2) 21, a power amplifier (У2) 22, a quadrator 23, a frequency converter (IF) 24, a detection module (MO) 25, a regenerator (Р) 26, a clock driver frequency (FTCH) 27, block temporary convolution (CB) 28 and the ADC 29.

Приемник сигналов с вариациями магнитного поля Земли 6 содержит (фиг. 4) усилитель принимаемых сигналов (У3) 30, направленный разветвитель (НР3) 31, измеритель 32 уровней амплитуды и мощности принимаемых сигналов (И1) и измеритель 33 частоты принимаемых сигналов (И2), амплитудный селектор (АС) 34, микроконтроллер (МК) 35, первый электронный ключ (ЭК1) 36, второй электронный ключ (ЭК2) 37, импульсный генератор (Г) 38, и также блок управления запуском (БУЗ) 39.The signal receiver with variations of the Earth’s magnetic field 6 contains (Fig. 4) a received signal amplifier (U3) 30, a directional splitter (НР3) 31, a meter 32 of the amplitude and power level of the received signals (I1) and a meter 33 of the frequency of the received signals (I2), an amplitude selector (AC) 34, a microcontroller (MK) 35, a first electronic key (EC1) 36, a second electronic key (EC2) 37, a pulse generator (G) 38, and also a launch control unit (BUZ) 39.

Антенное устройство 1 (фиг. 5) выполнено в виде цилиндрического резонатора 40 с заглушенным плоским дном, в которое вершиной направлен спиральный излучатель 41, навитый на симметричном теле с осью вращения, например конусе, а внутренние стенки цилиндрического резонатора образуют полеобразующую систему 43. На внутренней боковой стороне резонатора прикреплен нанокомпозитный мультиферроидный материал 42, на дне резонатора находится соленоид 44, внутри которого размещены: магнитная матрица из нанокомпозитного мультиферроидного материала 45, первый матричный преобразователь магнитных полей 46, магниточувствительная пленка 47 и второй матричный преобразователь магнитных полей 48.The antenna device 1 (Fig. 5) is made in the form of a cylindrical resonator 40 with a damped flat bottom, in which a spiral emitter 41 is directed at the top, wound on a symmetrical body with a rotation axis, for example, a cone, and the inner walls of the cylindrical resonator form a field-forming system 43. On the inner a nanocomposite multiferroic material 42 is attached to the side of the resonator, a solenoid 44 is located at the bottom of the resonator, inside of which are located: a magnetic matrix of nanocomposite multiferroic material 45, per a first magnetic field transducer 46, a magnetically sensitive film 47, and a second magnetic field transducer 48.

Вершина спирального излучателя и матричный преобразователь через отверстие 49 на заглушенном плоском дне резонатора соединены посредством соединителя 50 с первым входом приемопередающего тракта, первый выход которого соединен с входом соленоида.The top of the helical emitter and the matrix transducer through an opening 49 on the blanked flat bottom of the resonator are connected via a connector 50 to the first input of the transceiver path, the first output of which is connected to the input of the solenoid.

Модуль обнаружения 25 (фиг. 6) выполнен двухканальным. Каждый канал состоит из первых перемножителей 51, полосовых фильтров 52, вторых перемножителей 53, фильтра 54 разностной частоты и фильтра 54 суммарной частоты, АЦП 55 и выпрямительного диода.The detection module 25 (Fig. 6) is made two-channel. Each channel consists of the first multipliers 51, bandpass filters 52, the second multipliers 53, the differential frequency filter 54 and the total frequency filter 54, the ADC 55 and the rectifier diode.

Для исключения помех на пути распространения радиоволн от передатчика до объекта излучения и обратно необходимо построение системы обнаружителя с перестраиваемой частотой излучаемого сигнала передатчиком таким образом, чтобы отраженный от объекта сигнал был бы с постоянной частотой, а доплеровский сдвиг обнаружителя аномалий электромагнитных полей инструментально компенсировался, как объекта перемещения, размещенного на летательном аппарате.To exclude interference on the path of propagation of radio waves from the transmitter to the radiation object and vice versa, it is necessary to build a detector system with a tunable frequency of the emitted signal by the transmitter so that the signal reflected from the object is at a constant frequency, and the Doppler shift of the detector of anomalies of electromagnetic fields is instrumentally compensated as an object displacement placed on an aircraft.

Заявленный бортовой обнаружитель выявляет и измеряет магнитометрические и электромагнитные параметры магнитных полей объектов - носителей вариаций магнитного поля Земли, отраженных от стационарных объектов с учетом вариаций магнитного поля Земли при компенсации доплеровского смещения во время приема зондирующего сигнала, для распознавания объектов, замаскированных на поверхности земли, под землей, на поверхности воды. Заявленное изобретение осуществляет работу в магнитном поле Земли в пределах распространения радиоволн, в рабочем диапазоне волн.The claimed on-board detector detects and measures the magnetometric and electromagnetic parameters of the magnetic fields of objects - carriers of variations of the Earth’s magnetic field reflected from stationary objects, taking into account variations in the Earth’s magnetic field when compensating for Doppler displacement during the reception of a sounding signal, to recognize objects disguised on the earth’s surface under ground, on the surface of the water. The claimed invention carries out work in the Earth's magnetic field within the propagation of radio waves, in the operating wavelength range.

Измерения и проверка магнитометрических и электромагнитных параметров каждого источника излучения осуществляется индивидуально и последовательно.Measurements and verification of the magnetometric and electromagnetic parameters of each radiation source is carried out individually and sequentially.

Поиск источников излучения во время мониторинга земной поверхности может проводиться бортовой вычислительной аппаратурой 8, размещенной на летательных аппаратах. При обнаружении неизвестного источника излучения (в пределах диаграммы направленности антенны летательного аппарата), представляющего интерес с целью получения параметров объекта источника излучения, бортовая аппаратура летательного аппарата формирует управляющий сигнал для инициализации бортового обнаружителя с компенсацией вариаций магнитных полей, высотометра и измерителя магнитного поля Земли.The search for radiation sources during monitoring of the earth's surface can be carried out by on-board computing equipment 8, located on aircraft. Upon detection of an unknown radiation source (within the radiation pattern of the aircraft’s antenna) that is of interest in order to obtain the parameters of the radiation source object, the aircraft’s on-board equipment generates a control signal to initialize the airborne detector with compensation for variations in the magnetic fields, altimeter and Earth’s magnetic field meter.

Управляющий сигнал поступает на вход передатчика зондирующих сигналов 4 и блока управления запуском 39 и, одновременно, через направленный разветвитель 10, для включения высотомера 11. Полученные данные от бортового обнаружителя с компенсацией вариаций магнитных полей поступают в блок вычислительных средств 12, где обрабатываются, запоминаются и поступают в бортовую вычислительную аппаратуру 8 летательного аппарата для принятия решения.The control signal is input to the transmitter of the probing signals 4 and the start control unit 39 and, at the same time, through a directional splitter 10 to turn on the altimeter 11. The received data from the on-board detector with compensation for magnetic field variations are sent to the computing unit 12, where they are processed, stored and arrive on-board computer equipment 8 aircraft for decision.

Передатчик зондирующих сигналов 4 с компенсацией доплеровского смещения частоты предназначен для формирования короткого, относительно длительности зондирующей посылки, сигнала с линейным изменением частоты и компенсацией доплеровского смещения частоты отраженного от объекта сигнала, путем изменения частоты зондирующих сигналов -двухчастотных частотно-манипулированных шумоподобных сигналов PN MSK (Pseudo Noise Minimum Shift Keying) передатчика с индексом частотной модуляции 0,5, т.е. реализуется работа на частотах f0 и f1 органически объединенных в единую когерентно работающую структуру обработки частотно-манипулированных шумоподобных сигналов.The transmitter of the probing signals 4 with compensation for Doppler frequency offset is designed to generate a short, relative to the duration of the probing package, signal with a linear change in frequency and compensation for the Doppler frequency offset of the signal reflected from the object by changing the frequency of the probing signals - two-frequency frequency-manipulated noise-like PN MSK signals (Pseudo Noise Minimum Shift Keying) of the transmitter with a frequency modulation index of 0.5, i.e. work is carried out at frequencies f 0 and f 1 organically combined into a single coherently working structure for processing frequency-manipulated noise-like signals.

Приемник 5 отраженных зондирующих сигналов электромагнитного излучения от объекта - узкополосный, предназначен для приема отраженного от объекта сигнала, создания управляющего сигнала передатчику для его приостановки, линейного изменения частоты, фиксации (запоминания) в момент t1 и, при перемещении приемника в составе бортового обнаружителя с компенсацией вариаций магнитных полей к объекту или от него, для отслеживания доплеровского смещения частот, которое меняется на относительно малую величину fД и отражается на выходной частоте сигнала приемника f0+fД.The receiver 5 of the reflected sounding signals of electromagnetic radiation from the object is narrow-band, designed to receive the signal reflected from the object, create a control signal to the transmitter to pause it, ramp the frequency, fix (remember) at time t 1 and, when moving the receiver as part of the on-board detector with compensation of variations of magnetic fields to or from the object, to track the Doppler frequency shift, which changes by a relatively small value f D and is reflected at the output frequency with receiver needle f 0 + f D

Полученная поправка fД, после преобразования и суммирования с запомненной частотой, поступает на вход передатчика для обеспечения автоматического управления доплеровским смещением частоты бортового обнаружителя с компенсацией вариаций магнитных полей.The resulting correction f Д , after conversion and summing with a stored frequency, is fed to the input of the transmitter to provide automatic control of the Doppler frequency offset of the on-board detector with compensation for magnetic field variations.

Приемник 6 вариаций магнитного поля Земли предназначен для обеспечения в реальном масштабе времени регистрации с измерением относительного уровня напряженности вариаций магнитного поля Земли и влияния атмосферных помех. Указанные явления определяют условия передачи и приема зондирующих сигналов и распространения радиоволн, и в одних случаях они использованы, а в других - учтены при работе радиолиний.The receiver 6 of the Earth’s magnetic field variations is designed to provide real-time recording with measurement of the relative intensity level of the Earth’s magnetic field variations and the influence of atmospheric interference. These phenomena determine the conditions for the transmission and reception of sounding signals and the propagation of radio waves, and in some cases they are used, and in others they are taken into account when the radio lines are working.

Антенное устройство 1 (фиг. 5) предназначено для излучения зондирующего сигнала с линейно растущей частотой (ЛЧМ), осуществления поиска объекта в пределах диаграммы направленности антенны. При появлении объекта в момент t1 антенное устройство переключается управляющим сигналом приемника в режим приема появившегося отраженного от объекта сигнала и одновременно подключается приемник 6 вариаций магнитного поля Земли.Antenna device 1 (Fig. 5) is designed to emit a sounding signal with a linearly increasing frequency (LFM), to search for an object within the antenna pattern. When an object appears at time t 1, the antenna device is switched by the control signal of the receiver to the mode of receiving the signal reflected from the object and, at the same time, the receiver 6 of the Earth's magnetic field variations is connected.

С внутренней стороны резонатора 40 размещен преобразователь электромагнитного поля - нанокомпозитный мультиферроидный материал 42. Преобразователь электромагнитного поля, представляющий собой объемную (3D периодически упорядоченную) слоистую частотно зависимую среду, с пространственной в диапазоне от 50 до 300 нм модуляцией магнитных и электрических свойств, имеет размер активных областей (кластеров) в диапазоне от 5 до 50 нм. Преобразователь электромагнитного поля выполняет функции электромагнитной линзы, фокусирующей суммарное электромагнитное поле резонатора 40, собственное электромагнитное поле и поле полеобразующеей системы 43. Динамика резонатора при плавном изменении длины рабочей волны и отсутствии дискретности в количестве резонансных частот в рабочем диапазоне достигается тем, что в антенне 1 излучатель 41 выполнен в виде конуса с вершиной, направленной внутрь резонатора, и расположенного в резонаторе соосно ему.An electromagnetic field transducer — a nanocomposite multiferroic material 42 — is placed on the inside of the resonator 40. The electromagnetic field transducer, which is a volumetric (3D periodically ordered) layered frequency-dependent medium with spatial modulation of magnetic and electrical properties in the range from 50 to 300 nm, has an active size areas (clusters) in the range from 5 to 50 nm. The electromagnetic field transducer performs the functions of an electromagnetic lens focusing the total electromagnetic field of the resonator 40, its own electromagnetic field and the field of the field-forming system 43. The resonator dynamics with a smooth change in the working wavelength and the absence of discreteness in the number of resonant frequencies in the operating range is achieved by the fact that the antenna has 1 emitter 41 is made in the form of a cone with a vertex directed inward to the cavity and located in the cavity coaxially with it.

Угол α между оптической осью антенны и образующей конуса определяется из соотношенияThe angle α between the optical axis of the antenna and the generatrix of the cone is determined from the relation

Figure 00000002
Figure 00000002

где: ε1 - диэлектрическая проницаемость материала тела, на котором навита спираль; ε2 - диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей резонатор.where: ε 1 is the dielectric constant of the material of the body on which the spiral is wound; ε 2 is the dielectric constant of the medium filling the resonator.

Такое выполнение антенны обеспечивает автоматическое изменение «высоты подвеса» области излучения на спиральном излучателе или, другими словами, автоматическое сохранение «высоты подвеса» излучающей области спирали, равной четверти длины рабочей волны, независимо от значения длины рабочей волны, что позволяет достичь высокого равномерного коэффициента усиления в широкой, практически неограниченной полосе частот, и плавной перестройки, обеспечивающей панорамный обзор в рабочем диапазоне частот.This embodiment of the antenna provides automatic change of the "suspension height" of the radiation region on the helical emitter or, in other words, automatic preservation of the "suspension height" of the radiating region of the spiral equal to a quarter of the working wavelength, regardless of the value of the working wavelength, which allows to achieve a high uniform gain in a wide, almost unlimited frequency band, and smooth tuning, providing a panoramic view in the working frequency range.

Резонатор 40 может быть выполнен, например, из токопроводящего материала алюминия с заглушенным плоским дном с отверстием 49, через которое с помощью приемопередающего тракта 2 антенна подсоединяется к аппаратуре. В режиме приема антенной появившегося сигнала, отраженного от объекта, одновременно подключается приемник 6 вариаций магнитного поля Земли.The resonator 40 can be made, for example, of conductive aluminum material with a blanked flat bottom with a hole 49 through which the antenna is connected to the equipment using the transceiver path 2. In the antenna receiving mode of the appeared signal reflected from the object, the receiver 6 of the Earth’s magnetic field variations is simultaneously connected.

При поступлении на вход антенны 1 сигнала, отраженного от объекта, на каждой длине волны возбуждается кольцевая область спирали, длина которой равна рабочей длине волны, а диаметр - d=λ/π. При этом спираль излучает энергию в обе стороны: как в переднюю, так и в заднюю полусферу (в сторону резонатора). В силу того, что диаметр каждого витка ограничен размером тела вращения и изменяется от вершины к периферии в соответствии с заданным соотношением, расстояние от дна резонатора до каждого витка равно πd/4, т.е. λ/4. Такое расстояние обеспечивается за счет разности хода луча любого витка, отраженного от дна, равного половине длины волны, с учетом изменения фазы сигнала на 180° при отражении от плоского дна резонатора 40. Синфазное суммирование прямого и отраженного сигналов в главном направлении согласовывается преобразователем электромагнитного поля, выполненного из нанокомпозитного мультиферроидного материала, т.е. этот процесс автоматически реализуется на любой длине волны.Upon receipt of the signal reflected from the object at the input of antenna 1, an annular region of the spiral is excited at each wavelength, the length of which is equal to the working wavelength, and the diameter is d = λ / π. In this case, the spiral radiates energy in both directions: both in the front and in the rear hemisphere (towards the resonator). Due to the fact that the diameter of each turn is limited by the size of the body of revolution and varies from the top to the periphery in accordance with a given ratio, the distance from the bottom of the resonator to each turn is πd / 4, i.e. λ / 4. This distance is provided due to the difference in the beam path of any turn reflected from the bottom equal to half the wavelength, taking into account the phase change of the signal by 180 ° when reflected from the flat bottom of the resonator 40. In-phase summation of the direct and reflected signals in the main direction is coordinated by the electromagnetic field transducer, made of nanocomposite multiferroid material, i.e. this process is automatically implemented at any wavelength.

Излучающее кольцо спирального излучателя 41 автоматически плавно перемещается ближе к отражающей плоскости, выполненной из метаматериала, при работе на коротких волнах и удаляется от него на длинных волнах. Плавное автоматическое изменение «высоты подвеса» резонансного кольца над отражающей поверхностью, также выполненной из нанокомпозитного мультиферроидного материала, при изменении рабочей частоты обеспечивает постоянство формы диаграммы направленности, равномерность и постоянство коэффициента усиления антенны в широком диапазоне частот. При совмещении точки пересечения оси вращения антенны и образующей конического тела вращения под углом а, определяющимся по формуле 1, с плоскостью дна резонатора 40 обеспечивается оптимальный режим работы антенны с максимальным коэффициентом усиления. Антенное устройство 1 позволяет получить постоянную без провалов диаграмму направленности и равномерный, постоянный коэффициент усиления антенны в широком диапазоне частот независимо от отраженных от объекта принимаемых сигналов на рабочих частотах.The radiating ring of the spiral radiator 41 automatically moves smoothly closer to the reflective plane made of metamaterial when working at short waves and moves away from it at long waves. Smooth automatic change of the "suspension height" of the resonant ring above the reflective surface, also made of nanocomposite multiferroic material, when the working frequency is changed, ensures a constant radiation pattern, uniformity and constancy of the antenna gain over a wide frequency range. When combining the point of intersection of the axis of rotation of the antenna and the generatrix of the conical body of revolution at an angle a, determined by formula 1, with the plane of the bottom of the resonator 40, the optimal mode of operation of the antenna with the maximum gain is ensured. Antenna device 1 allows you to get a constant without fail radiation pattern and a uniform, constant gain of the antenna in a wide range of frequencies regardless of the received signals reflected from the object at the operating frequencies.

Полеобразующая система 43 предназначена в режиме приема антенным устройством определять уровень и вариации магнитного поля Земли. Она создает импульсное магнитное поле, вектор напряженности которого направлен параллельно оси вращения антенного устройства, и создает опорный уровень для измерения вариаций магнитных полей Земли и влияния атмосферных помех, магнитных аномалий в окружающей Землю атмосфере. Суммарным магнитным полем Земли с вариациями и опорным магнитным полем облучается матрица из мультиферроидных материалов, создающая многоуровневую, пространственную равномерность облучения магнитной матрицы, магнито-чувствительной пленки и матричных преобразователей магнитного поля Земли, амплитудные значения которых селектируются и используются с последующим измерением относительного уровня напряженности вариаций магнитного поля и магнитного поля Земли.The field-forming system 43 is designed in the reception mode by the antenna device to determine the level and variations of the Earth's magnetic field. It creates a pulsed magnetic field, the intensity vector of which is directed parallel to the axis of rotation of the antenna device, and creates a reference level for measuring variations in the Earth's magnetic fields and the influence of atmospheric noise, magnetic anomalies in the atmosphere surrounding the Earth. The total magnetic field of the Earth with variations and a reference magnetic field is irradiated with a matrix of multiferroic materials, creating a multi-level, spatial uniformity of irradiation of the magnetic matrix, magnetically sensitive film and matrix transducers of the Earth’s magnetic field, the amplitude values of which are selected and used with subsequent measurement of the relative level of tension of the magnetic variations field and magnetic field of the Earth.

В полеобразующей системе 43 соленоид 44 предназначен для создания опорного уровня импульсных магнитных полей. Матрица из нанокомпозитного мультиферроидного материала предназначена для создания и определения возникающих в пространстве барражирования летательного аппарата параметров вариаций магнитного поля; для определения параметров вариаций и локальных участков магнитного поля Земли.In the field forming system 43, the solenoid 44 is designed to create a reference level of pulsed magnetic fields. The matrix of nanocomposite multiferroic material is designed to create and determine the parameters of magnetic field variations that arise in the space of the aircraft’s barrage; to determine the parameters of variations and local sections of the Earth’s magnetic field.

Матричные преобразователи магнитных полей обеспечивают создание электропотенциального рельефа, сигналограммы напряженности магнитного поля.Matrix magnetic field converters provide the creation of an electropotential relief, signalograms of magnetic field strength.

Соленоид 44 выполнен в форме кольцевой катушки и предназначен для создания импульсного магнитного поля с вектором напряженности, направленным перпендикулярно плоскости матрицы из нанокомпозитного мультиферроидного материала. Матрица размещена соосно в магнитном поле соленоида 44 и представляет собой нанокомпозитный мультиферроидный материал (опал) в виде упорядоченных 3D-нанорешеток с использованием кристаллитов размерами порядка от 15 до 50 нм. Практическая значимость подобных материалов определяется тем, что их самоорганизующимися свойствами, а также составом и строением синтезируемых в полостях материалов, можно управлять через вариации размера шаров SiO2. Для формирования нанокомпозитов возможно использование образцов опаловых матриц с диаметром наношаров SiO2 от 260 до 280 нм. Включения метатитанатов (BaTiO3, SrTiO3, NiTiO3, PbTiO3, FeTiO3) синтезируются из введенных в полости опаловых матриц растворов нитратов соответствующих металлов. Матрица 48 предназначена для изменения своей структуры из лабиринтной в структуру однородного зарождения при возникающих вариациях магнитного поля в пространстве барражирования летательного аппарата и создания отклика (повышение или уменьшение напряженности магнитного поля).The solenoid 44 is made in the form of an annular coil and is designed to create a pulsed magnetic field with a tension vector directed perpendicular to the plane of the matrix of nanocomposite multiferroic material. The matrix is placed coaxially in the magnetic field of the solenoid 44 and is a nanocomposite multiferroid material (opal) in the form of ordered 3D nanogrids using crystallites with sizes from 15 to 50 nm. The practical significance of such materials is determined by the fact that their self-organizing properties, as well as the composition and structure of the materials synthesized in the cavities, can be controlled through variations in the size of SiO 2 balls. For the formation of nanocomposites, it is possible to use samples of opal matrices with a diameter of SiO 2 nanospheres from 260 to 280 nm. Inclusions of metatitanates (BaTiO 3 , SrTiO 3 , NiTiO 3 , PbTiO 3 , FeTiO 3 ) are synthesized from nitrate solutions of the corresponding metals introduced into the cavity of the opal matrix. Matrix 48 is designed to change its structure from a labyrinth to a structure of homogeneous nucleation with emerging variations of the magnetic field in the space of the aircraft’s barrage and create a response (increase or decrease in the magnetic field strength).

Магнитное поле участков земли, на которых размещен объект, определяется с помощью магниточувствительных пленок, размещенных на матричном преобразователе магнитных полей соосно в магнитном поле соленоида. В результате облучения суммарным магнитным полем, образованным вектором напряженности магнитного поля соленоида, и магнитным полем, преобразованным матрицей из мультиферроидных материалов, что гарантирует многоуровневую, пространственную равномерность, селектируются амплитудные значения с последующим измерением относительного уровня напряженности магнитного поля.The magnetic field of the land on which the object is located is determined using magnetosensitive films placed on a magnetic field transducer coaxially in the magnetic field of the solenoid. As a result of irradiation with the total magnetic field formed by the vector of the magnetic field strength of the solenoid, and the magnetic field transformed by a matrix of multiferroic materials, which guarantees multilevel, spatial uniformity, the amplitude values are selected, followed by measurement of the relative level of the magnetic field strength.

Матричные преобразователи магнитных полей предназначены для получения электропотенциальных вариаций магнитного поля Земли, напряженности магнитного поля на поверхности магниточувствительных элементов матрицы из мультиферроидных материалов и магниточувствительных пленок. Матричные преобразователи магнитных полей выполнены в виде матриц, состоящих из магниточувствительных элементов магнитодиодов или магнитотриодов (фиг. 11а, б) и имеют вход питания и сигнальный выход. Параллельно магнитодиодам подключены накопительные элементы-конденсаторы. В схеме с магнитотриодами конденсаторы подключены в цепь эмиттер-база, а в цепь коллектор-база подключен диод, который задает (смещение) режим работы магнитотриода. Конденсаторы заряжаются до максимального значения напряжения в момент коммутации и постепенно разряжаются между коммутациями до величины напряжения, зависящей от величины напряженности магнитного поля, действующего на магниточувствительный элемент.Matrix magnetic field converters are designed to obtain electropotential variations of the Earth’s magnetic field, magnetic field strength on the surface of magnetically sensitive matrix elements from multiferroic materials and magnetosensitive films. Matrix converters of magnetic fields are made in the form of matrices consisting of magnetically sensitive elements of magnetodiodes or magnetotriodes (Fig. 11a, b) and have a power input and signal output. In parallel to the magnetodiodes, storage capacitors are connected. In the circuit with magnetotrides, the capacitors are connected to the emitter-base circuit, and a diode is connected to the collector-base circuit, which sets (bias) the operation mode of the magnetotriode. Capacitors are charged to the maximum voltage at the time of switching and are gradually discharged between commutations to a voltage value depending on the magnitude of the magnetic field acting on the magnetically sensitive element.

Работа бортового обнаружителя с компенсацией вариаций магнитных полей заключается в поиске объекта и решает задачу обнаружения и измерения магнитометрических и электромагнитных параметров магнитных полей объектов - носителей вариаций магнитного поля Земли, то есть сигналов, отраженных от объектов с учетом компенсации вариаций магнитного поля Земли при компенсации доплеровского смещения во время приема зондирующего сигнала, измерении дальности, измерении ЭПР для распознавания объектов, поиске объектов - источников излучения во время мониторинга земной поверхности бортовой аппаратурой, размещенной на летательном аппарате.The on-board detector with compensation of magnetic field variations consists in searching for an object and solves the problem of detecting and measuring magnetometric and electromagnetic parameters of magnetic fields of objects - carriers of Earth’s magnetic field variations, that is, signals reflected from objects taking into account compensation of Earth’s magnetic field variations when compensating for Doppler shift during the reception of a sounding signal, range measurement, EPR measurement for object recognition, search for objects - radiation sources during monitoring the earth's surface onboard equipment placed on the aircraft.

При обнаружении материального объекта или источника излучения в пределах диаграммы направленности антенны летательного аппарата, представляющего интерес с целью получения информации о стационарном или перемещающемся объекте на Земле или в воздушном пространстве, а также параметров объекта излучения с учетом коррекции магнитометрических и электромагнитных параметров помех, бортовая аппаратура летательного аппарата формирует управляющий сигнал для инициализации бортового обнаружителя с компенсацией вариаций магнитных полей в рабочий режим излучения зондирующего сигнала и рабочий режим высотометра. Управляющий сигнал от системы поиска 7 с бортовой вычислительной аппаратуры 8 через вентиль 9 и направленный разветвитель 10 поступает на вход передатчика 4 и приемника вариаций магнитного поля Земли 6 в блок управления запуском 39, и, одновременно, через направленный разветвитель 10 для включения высотомера 11. Определение вариаций магнитного поля Земли осуществляется после переключения электронного переключателя 3 в режим приема отраженного от объекта зондирующего сигнала одновременно с приемником зондирующего сигнала электромагнитного излучения от объекта.When a material object or radiation source is detected within the antenna pattern of an aircraft of interest, with the aim of obtaining information about a stationary or moving object on Earth or in airspace, as well as the parameters of the radiation object, taking into account the correction of the magnetometric and electromagnetic noise parameters, the aircraft’s onboard equipment the apparatus generates a control signal to initialize the on-board detector with compensation for magnetic field variations in the slave the natural radiation mode of the probe signal and the operating mode of the altimeter. The control signal from the search system 7 from the on-board computer equipment 8 through the valve 9 and the directional splitter 10 is fed to the input of the transmitter 4 and the receiver of the Earth’s magnetic field variations 6 to the start control unit 39, and, simultaneously, through the directional splitter 10 to turn on the altimeter 11. Definition variations of the Earth’s magnetic field is carried out after the electronic switch 3 is switched to the reception mode of the probe signal reflected from the object simultaneously with the receiver of the probe electromagnetic signal radiation from the object.

Бортовой обнаружитель с компенсацией вариаций магнитных полей реализован в виде двухчастотного когерентно-корреляционного устройства, использующего дискретные частотно-манипулированные сигналы PN MSK с непрерывной фазой и индексом частотной манипуляции 0,5. Эти сигналы имеют определенную структуру во временной и спектральной областях. Она заключается в том, что огибающие спектра и огибающие временной корреляционной функции являются гладкими кривыми, не имеющими боковых лепестков, при условии большого количества дискретов N, следовательно, и функция неопределенности обладает единственным максимумом в центре спектрально-временной плоскости (t-f).An on-board detector with compensation for magnetic field variations is implemented as a two-frequency coherent correlation device using discrete frequency-shift keyed PN MSK signals with a continuous phase and a frequency shift index of 0.5. These signals have a certain structure in the time and spectral regions. It lies in the fact that the envelopes of the spectrum and the envelopes of the temporal correlation function are smooth curves that do not have side lobes, provided that there are a large number of discrete N, therefore, the uncertainty function also has a single maximum in the center of the spectral-temporal plane (t-f).

Простейшее аналитическое выражение PN MSK сигнала:The simplest analytic expression of PN MSK signal:

Figure 00000003
Figure 00000003

при 0≤t≤N⋅Td,at 0≤t≤N⋅T d ,

где Δω=2 πƒ - отклонение частоты текущего дискрета от средней;where Δω = 2 πƒ is the deviation of the frequency of the current discrete from the average;

Td - период модулирующей последовательности;T d is the period of the modulating sequence;

D=2Δf⋅Td=0,5 - индекс частотной манипуляции MSK сигналов;D = 2Δf⋅T d = 0.5 is the index of frequency manipulation of MSK signals;

Figure 00000004
- средняя частота дискретов;
Figure 00000004
- average sample rate;

а=(-1,+1); a = (- 1, + 1);

k=1, 2, 3,…, N - количество дискретов в посылке. Спектр и корреляционная функция PN MSK сигнала:k = 1, 2, 3, ..., N is the number of samples in the package. Spectrum and correlation function of PN MSK signal:

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Использование в бортовом обнаружителе с компенсацией вариаций магнитных полей сигналов PN MSK обеспечивает необходимые требования для улучшения технических характеристик устройства. Применение PN MSK сигналов позволяет реализовать:The use of PN MSK signals in an on-board detector with compensation for magnetic field variations provides the necessary requirements for improving the technical characteristics of the device. The use of PN MSK signals allows you to implement:

- меньшую ширину спектра, а, следовательно, меньшую требуемую полосу частот;- a smaller spectrum width, and, therefore, a smaller required frequency band;

- почти полное отсутствие боковых лепестков в спектре и корреляционной функции при большом числе дискретов;- the almost complete absence of side lobes in the spectrum and the correlation function with a large number of samples;

- большую помехоустойчивость вследствие меньшего влияния нелинейностей радиоприемного тракта;- greater noise immunity due to the lesser influence of nonlinearities of the radio receiving path;

- отсутствие зависимости измеряемой дальности от доплеровского смещения частоты;- lack of dependence of the measured range from the Doppler frequency shift;

- увеличение эффективной отражающей поверхности за счет двухчастотного облучения;- increase in the effective reflective surface due to two-frequency irradiation;

- уменьшаются боковые лепестки диаграммы направленности антенного устройства, что позволяет получить постоянную без провалов диаграмму направленности и равномерный, постоянный коэффициент усиления антенны в широком рабочем диапазоне частот.- the side lobes of the radiation pattern of the antenna device are reduced, which allows you to get a constant radiation pattern without dips and a uniform, constant antenna gain in a wide operating frequency range.

Управляющий сигнал для инициализации бортового обнаружителя с компенсацией вариаций магнитных полей поступает на вход передатчика 4 и переводит в рабочий режим его составные части. В это время формирователь двухчастотный 14 при выполнении необходимого условия PN MSK сигнала, (индекс частотной манипуляции D=2Δf Td=0,5), формирует значение частот, соответствующих логическим «0» и «1», которые отличаются на величину, равную половине частоты модулирующей последовательности.The control signal for initializing the on-board detector with compensation for magnetic field variations is fed to the input of the transmitter 4 and puts its components into operation. At this time, the dual-frequency driver 14, when the necessary condition PN MSK signal is satisfied, (frequency manipulation index D = 2Δf T d = 0.5), generates a value of frequencies corresponding to logical “0” and “1”, which differ by half modulating sequence frequencies.

Таким образом, за один период псевдослучайной последовательности (ПСП) длительности сигналов f0 и f1 должны отличатся на

Figure 00000007
периода. Для «сшивки» фаз без скачков требуется два сигнала с частотой f0 и f1 с начальной фазой 0 и два сигнала с такими же частотами, сдвинутые по фазе на π. Примеры сигналов приведены на фиг. 7.Thus, for one period of the pseudo-random sequence (PSP), the signal durations f 0 and f 1 should differ by
Figure 00000007
period. To “merge” phases without jumps, two signals with a frequency of f 0 and f 1 with an initial phase of 0 and two signals with the same frequencies, phase-shifted by π, are required. Examples of signals are shown in FIG. 7.

Для передачи значения «1» используется сигнал с частотой f0, значения «-1» - с частотой f1. Последовательность начинается с сигнала с начальной фазой 0: s1(t) для значения «1» и s3(t) для значения «-1». В последующих дискретах используются сигналы в соответствии с таблицей 1.To transmit the value "1", a signal with a frequency of f 0 is used , the value of "-1" - with a frequency of f 1 . The sequence starts with a signal with an initial phase of 0: s 1 (t) for the value “1” and s 3 (t) for the value “-1”. Subsequent samples use signals in accordance with table 1.

Figure 00000008
Figure 00000008

В результате получается частотно-манипулированный сигнал без скачков фаз. Сигналы, поступающие с генератора пилообразного сигнала (ГПС) 20, обеспечивают параметры зондирующих сигналов с линейно нарастающей частотой, которые поступают затем в цифро-аналоговый преобразователь 19, для последующего формирования кодовых посылок в соответствии со сформированным дискретом 1…N, приведенном в таблице 1. Сформированная структура зондирующего сигнала в электронном коммутаторе 16 поступает на вход узкополосного усилителя мощности 17. Затем усиленный зондирующий сигнал через электронный переключатель 3 и приемопередающий тракт 2 поступает в антенное устройство 1 и излучается в пространство для обнаружения объекта. При появлении на входе электронного переключателя 3 сигнала, отраженного от объекта, в пределах приема диаграммой направленности антенного устройства 1, например, в момент времени t1, электронный переключатель 3 переводит бортовой обнаружитель с компенсацией вариаций магнитных полей в режим приема. Излучение зондирующего сигнала передатчиком 5 в момент времени t1 прекращается. В режиме приема в момент времени t1 одновременно через направленный разветвитель (НР2) 21 подключаются приемник зондирующего сигнала (ПЗС) 5 электромагнитного излучения от объекта и приемник вариаций магнитного поля Земли 6 (ПВЗ). ПЗС 5 включает входные узлы приемника, узкополосный линейный усилитель 22 соединен с квадратором 23, выход квадратора соединен с каналом регенерации несущих частот дискретов (Р) 26, с каналом преобразователя частоты 24 и свертки 28 во времени второй части отраженного зондирующего сигнала. Для извлечения информации из посылки блоком 18 осуществляется синхронизация принятого сигнала со схемой обработки. В схеме обработки PN MSK сигнала синхронизация осуществляется квадрированием (удвоением частоты) PN MSK сигнала. При этой операции кроме расширения спектра и переноса в другую область частот также изменяется коэффициент частотной манипуляции с D=0,5 до D=1 и возникают две спектральные составляющие на частотах 2f0 и 2f1 которые и используются для синхронизации. За счет сохранения когерентности разность этих спектральных составляющих равна удвоенной частоте следования дискретов 2FT.The result is a frequency-manipulated signal without phase jumps. The signals from the sawtooth signal generator (GPS) 20 provide the parameters of the probing signals with a ramping frequency, which then enter the digital-to-analog converter 19, for the subsequent generation of code messages in accordance with the generated discretion 1 ... N, shown in table 1. The formed structure of the probing signal in the electronic switch 16 is fed to the input of a narrow-band power amplifier 17. Then, the amplified probing signal through the electronic switch 3 and transceiver the path 2 enters the antenna device 1 and is radiated into the space to detect an object. When a signal reflected from the object appears at the input of the electronic switch 3 during the reception by the radiation pattern of the antenna device 1, for example, at time t 1 , the electronic switch 3 puts the on-board detector with compensation for magnetic field variations into the receiving mode. The radiation of the probe signal by the transmitter 5 at time t 1 is terminated. In the reception mode at time t 1 simultaneously through a directional splitter (НР2) 21, a probe of a probe signal (CCD) 5 of electromagnetic radiation from an object and a receiver of variations of the Earth’s magnetic field 6 (PVZ) are connected. CCD 5 includes the input nodes of the receiver, a narrow-band linear amplifier 22 is connected to the quadrator 23, the output of the quadrator is connected to the channel for regenerating the carrier frequencies of the samples (P) 26, with the channel of the frequency converter 24 and convolution 28 in time of the second part of the reflected sounding signal. To extract information from the package by block 18, the received signal is synchronized with the processing circuit. In the PN MSK signal processing circuitry, synchronization is performed by squaring (doubling the frequency) of the PN MSK signal. In this operation, in addition to expanding the spectrum and transferring it to another frequency range, the frequency-shift factor also changes from D = 0.5 to D = 1 and two spectral components arise at frequencies 2f 0 and 2f 1 which are used for synchronization. Due to the preservation of coherence, the difference of these spectral components is equal to the doubled sampling rate 2F T.

Для восстановления частот дискретов и удвоенной средней частоты используется регенератор несущих частот дискретов 26 (Р), работающий по принципу взаимно перекрестного гетеродинирования. Структурная схема регенератора 26 показана на фиг. 8. Регенератор включает: два идентичных частотных канала 2f0 и 2f1 каждый из которых содержит последовательно соединенные входной перемножитель 56, узкополосный фильтр 57, второй перемножитель 58 и делитель частоты 59. Квадрированный сигнал поступает на входы перемножителей, в которых производится вычитание 2f1-2f0=2FT. После прохождения через полосовые фильтры разностные сигналы поступают на вторую пару перемножителей. В результате на выходе регенератора формируются удвоенные несущие частоты дискретов. Для получения удвоенной средней частоты дискретов 2fcp, частота сигналов 2f1 и 2f0 делится на два делителями 59, а затем формируется сумматором 60 путем сложения сигналов f0 и f1. Кроме этого, выходы вторых перемножителей соединены с входами устройства свертки 28 во времени и с входами перемножителя, на выходе которого формируется непрерывное колебание на удвоенной средней частоте 2fcp=f0+f1. Преобразователь частоты выполняет операцию нелинейного инвариантного сжатия спектра сигнала в узкополосный. Нелинейная операция инвариантного сжатия спектра сигнала выполняется схемой устройства показанного на фиг. 9. На входы перемножителя подается квадрированный входной сигнал с квадратора и сигнал 2fcp, сформированный в сумматоре 60 устройством формирования тактовой частоты регенератора несущих частот дискретов. Специфика работы перемножителя заключается в соотношении частот и фаз благодаря когерентности и линейности изменения фаз колебаний, поступающих на его входы. На выходе перемножителя формируется сигнал, состоящий из двух составляющих:To restore the sampling frequencies and doubled the average frequency, a carrier discrete frequency regenerator 26 (P) is used, operating on the principle of mutually cross heterodyning. The block diagram of the regenerator 26 is shown in FIG. 8. The regenerator includes: two identical frequency channels 2f 0 and 2f 1 each of which contains a series-connected input multiplier 56, a narrow-band filter 57, a second multiplier 58 and a frequency divider 59. A quadratic signal is fed to the inputs of the multipliers, in which subtraction 2f 1 - 2f 0 = 2F T. After passing through the bandpass filters, the difference signals are fed to the second pair of multipliers. As a result, double carrier frequencies of discrete are formed at the output of the regenerator. To obtain twice the average sampling frequency 2f cp , the frequency of the signals 2f 1 and 2f 0 is divided into two dividers 59, and then formed by the adder 60 by adding the signals f 0 and f 1 . In addition, the outputs of the second multipliers are connected to the inputs of the convolution device 28 in time and to the inputs of the multiplier, the output of which is formed by a continuous oscillation at twice the average frequency 2f cp = f 0 + f 1 . The frequency converter performs the operation of non-linear invariant compression of the signal spectrum into narrow-band. The nonlinear operation of the invariant compression of the signal spectrum is performed by the circuit of the device shown in FIG. 9. At the inputs of the multiplier, a quadrated input signal from the quadrator and a 2f cp signal generated in the adder 60 by the device for generating the clock frequency of the carrier discrete frequency regenerator are supplied to the inputs of the multiplier. The specificity of the multiplier is the ratio of frequencies and phases due to the coherence and linearity of the change in the phases of the oscillations arriving at its inputs. At the output of the multiplier a signal is formed, consisting of two components:

Figure 00000009
Figure 00000009

Первая составляющая не содержит количества дискретов (a k), а следовательно, не зависит от внутренней структуры псевдослучайной последовательности (ПСП) и определяется только частотой следования дискретов FT. Вторая составляющая сигнала отфильтровывается узкополосным фильтром с полосой пропускания

Figure 00000010
и на выходе остается сигнал с частотой FT. Первое слагаемое представляет собой непрерывное синусоидальное колебание в течение времени (n+N)Td. Отсутствие коэффициента a k определяет инвариантность преобразования по отношению к внутренней структуре перемножаемых сигналов. Вторая область с колеблющейся частотой подавляется узкополосным фильтром. Отфильтрованный таким образом отраженный сигнал с тактовой частотой следования дискретов на выходе узкополосного фильтра обладает максимальным соотношением «сигнал-шум».The first component does not contain the number of samples ( a k ), and therefore, does not depend on the internal structure of the pseudo-random sequence (PSP) and is determined only by the sample rate F T. The second component of the signal is filtered out by a narrow-band filter with a passband.
Figure 00000010
and the signal with the frequency F T remains at the output. The first term is a continuous sinusoidal oscillation over time (n + N) T d . The absence of the coefficient a k determines the invariance of the transformation with respect to the internal structure of the multiplied signals. The second region with an oscillating frequency is suppressed by a narrow-band filter. The reflected signal filtered in this way with a clock frequency of sampling at the output of a narrow-band filter has a maximum signal-to-noise ratio.

По нему, задержанному относительно зондирующего и превысившего установленный порог сигнала, в аналоговом цифровом преобразователе 29 происходит обработка отраженного сигнала, измерение текущих координат и параметров сопровождаемого объекта. Выработка управляющего напряжения происходит при переключении антенного электронного переключателя 3 в режим излучения передатчика 4 (фиг. 1) с компенсацией доплеровского смещения частоты. В этот момент времени одновременно с переключением антенного электронного переключателя 3 отключается зондирующий сигнал передатчика 4 и замыкается контактная система петли обратной связи. Отраженный от объекта - электромагнитной аномалии сигнал в этой посылке будет иметь частоту эталона, а зондирующий сигнал с передатчика 4 с пилообразной частотой отключается. Принудительная компенсация доплеровского смещения реализуется замкнутой схемой петли обратной связи. Объект, от которого принят отраженный сигнал, «не перемещается» в пространстве, в его сигнале отсутствует доплеровское смещение частоты и как следствие, возникает условие работы приемника 5 на постоянной частоте f0. После этого все отраженные от объекта электромагнитной аномалии сигналы будут иметь частоту эталона f0 в течение всего оставшегося сеанса связи. Таким образом, осуществляется инструментальная компенсация доплеровского смещения. Постоянство рабочей частоты радиолокационного канала позволяет неограниченно увеличивать длительность зондирующего сигнала до непрерывного, повышая потенциал передатчика 4 во много раз и превращает систему обнаружителя аномалий электромагнитных полей из нестационарной с переменными параметрами в стационарную с постоянными параметрами. В схеме свертки отраженного зондирующего сигнала во времени (фиг. 10) осуществляется уточнение дальности путем укорочения второй части посылки с NTd до длительности одного дискрета.According to it, delayed relative to the probe and exceeding the set threshold of the signal, the analog digital converter 29 processes the reflected signal, measures the current coordinates and parameters of the tracked object. The development of the control voltage occurs when the antenna electronic switch 3 is switched to the radiation mode of the transmitter 4 (Fig. 1) with compensation for the Doppler frequency shift. At this point in time, simultaneously with the switching of the antenna electronic switch 3, the probing signal of the transmitter 4 is turned off and the contact loop feedback system is closed. Reflected from the object - electromagnetic anomaly, the signal in this package will have a reference frequency, and the probing signal from transmitter 4 with a sawtooth frequency is turned off. Forced compensation of Doppler bias is implemented by a closed loop feedback circuit. The object from which the reflected signal is received does not “move” in space, its signal lacks Doppler frequency shift and, as a result, the condition for the receiver 5 to work at a constant frequency f 0 arises. After that, all signals reflected from the electromagnetic anomaly object will have a standard frequency f 0 during the entire remaining communication session. Thus, instrumental compensation of the Doppler shift is carried out. The constancy of the working frequency of the radar channel allows you to unlimitedly increase the duration of the probing signal to a continuous one, increasing the potential of transmitter 4 many times and transforms the system for detecting electromagnetic field anomalies from non-stationary with variable parameters to stationary with constant parameters. In the convolution scheme of the reflected probe signal in time (Fig. 10), the range is refined by shortening the second part of the package from NT d to the duration of one discrete.

Входной сигнал схемы состоит из двух составляющих:The input circuit signal consists of two components:

Figure 00000011
Figure 00000011

Первое слагаемое соответствует a k =+1, а второе a k =-1. Свертка сигнала PN MSK характеризуется наличием формирователей псевдослучайной последовательности с периодом Td1-Td(N-1) между каждым отводом линии задержки и сумматором. На входы формирователей подается сигнал с линии задержки и сигналы 2f0 и 2f1 от регенератора несущих частот дискретов, коммутируемые управляющим сигналом.The first term corresponds to a k = + 1, and the second a k = -1. The convolution of the PN MSK signal is characterized by the presence of pseudo-random sequence formers with a period T d1 -T d (N-1 ) between each tap of the delay line and the adder. A signal from the delay line and signals 2f 0 and 2f 1 from the regenerator of the carrier frequencies of the samples, switched by a control signal, are fed to the inputs of the formers.

При прохождении всей посылки на выходе сумматора фильтром с полосой

Figure 00000012
формируется короткий импульс с амплитудой в N раз больше амплитуды входного колебания. Кроме того, происходит суммирование шума, в результате чего увеличивается его амплитуда в
Figure 00000013
раз. Корректировка параметров бортового обнаружителя с компенсацией вариаций магнитных полей с учетом измерения высоты высотометром 11 проводится в режиме приема отраженного зондирующего сигнала приемником зондирующего сигнала электромагнитного излучения 5 с одновременно работающим приемником определителем вариаций магнитного поля Земли 6.When passing through the entire package at the output of the adder filter with a strip
Figure 00000012
a short pulse is formed with an amplitude N times greater than the amplitude of the input oscillation. In addition, noise is added up, as a result of which its amplitude increases in
Figure 00000013
time. Correction of the on-board detector parameters with compensation for magnetic field variations taking into account height measurements with an altimeter 11 is carried out in the mode of receiving the reflected sounding signal by the probe of the electromagnetic radiation signal 5 with the simultaneously working receiver of the Earth magnetic field variation detector 6.

Приемник вариаций магнитного поля Земли 6 (фиг. 4) в реальном масштабе времени начинает регистрировать относительный уровень напряженности вариаций магнитного поля Земли и уровень напряженности магнитного поля Земли при поступлении с приемника зондирующего сигнала от объекта управляющего сигнала, и на вход передатчика 4 о приеме сигнала. Передатчик 4 останавливает передачу на время приема и подключается блок управления запуском 39 бортового обнаружителя с компенсацией вариаций магнитных полей, и одновременно сигнал приходит на направленный разветвитель 10 для включения высотомера 11. Определение параметров значения магнитного поля Земли осуществляется после переключения электронного переключателя 3 в режим приема отраженного от объекта зондирующего сигнала одновременно с приемником зондирующего сигнала электромагнитного излучения 5. В момент времени t1 электронный переключатель 3 переводит бортовой обнаружитель с компенсацией вариаций магнитных полей в режим приема, управляющий импульсный сигнал поступает на вход блока управления запуском 39, который формирует управляющие сигналы и подает их на вход микроконтроллера 35 амплитудного селектора 34 для включения. В соответствии с заложенной программой в микроконтроллере 35 формируются сигналы управления, которые поступают с выхода МК на вход ЭК2 37 для подключения матричных преобразователей магнитных полей 47 и 49 и на вход Эк1 36 для включения импульсного генератора 38. С блока управления запуском 39 в момент времени t по цепи с выхода сигнального на вход микроконтроллера 35 поступает сигнал, который открывает первый ЭК1 36 выполненный, например, в виде тиристора, который запускает импульсный генератор 38, импульсный сигнал с которого после включения ЭК2 37 поступившим управляющим сигналом с блока управления запуском 39, одновременно подключается с матричными преобразователями магнитных полей 48. Импульсный сигнал с генератора 38 возбуждает в катушке соленоида 44 в полеобразующей системе 43 антенного устройства электромагнитное поле. Ток в катушке соленоида 44, а, соответственно, и напряженность магнитного поля, начинает нарастать по синусоидальному закону. Под воздействием этого сигнала в момент времени t+τ/2 (где τ - период собственных колебаний цепи соленоида), уменьшается напряженность магнитного поля катушки соленоида 44. В момент времени t+3/2τ уровень рассеяния энергии на соленоиде 44 достигает значения h, и по сигналу, поступившему на вход ЭК1 36 контакты ЭК1 замыкаются - тиристор закрывается. Суммарные амплитудные максимальные и минимальные значения векторов напряженности магниточувствительных элементов пленки, направленные по нормали, в полеобразующей системе усиливаются и преобразовываются аналоговым цифровым преобразователем в амплитудном селекторе 34. Определение вариаций магнитного поля Земли осуществляется одновременно с определением уровня напряженности магнитного поля Земли. После включения электронного ключа ЭК2 37 поступившим управляющим сигналом с БУЗ 32, одновременно подключаются матричные преобразователи магнитных полей 48, определяющие и фиксирующие вариации магнитного поля, на которых соосно с ними в магнитном поле в непосредственной близости размещена матрица 45. Матрица 45 представляет собой нанокомпозитный мультиферроидный материал в виде упорядоченных 3D-нанорешеток с использованием кристаллитов размерами от 15 до 50 нм. Практическая значимость подобных материалов определяется тем, что их самоорганизующимися свойствами можно управлять через вариации размера шаров SiO2, а также можно управлять составом и строением синтезируемых в полостях материалов.The receiver of variations of the Earth’s magnetic field 6 (Fig. 4) in real time begins to register the relative level of the intensity of the variations of the Earth’s magnetic field and the level of the Earth’s magnetic field when the probe signal is received from the receiver from the control signal object, and to the input of the transmitter 4 about the signal is received. The transmitter 4 stops the transmission while it is receiving and the start control unit 39 of the on-board detector is connected with compensation for magnetic field variations, and at the same time the signal arrives at the directional splitter 10 to turn on the altimeter 11. The Earth’s magnetic field is determined by switching the electronic switch 3 to the reflected reception mode from the object of the probe signal simultaneously with the receiver of the probe signal of electromagnetic radiation 5. At time t 1 electronic ne switch 3 puts the on-board detector with compensation of magnetic field variations into the receiving mode, the control pulse signal is input to the start control unit 39, which generates control signals and supplies them to the input of the microcontroller 35 of the amplitude selector 34 for inclusion. In accordance with the program laid in the microcontroller 35, control signals are generated that are transmitted from the MK output to input EC2 37 for connecting matrix magnetic field converters 47 and 49 and to input Ek1 36 to turn on pulse generator 38. From start control unit 39 at time t a signal from the signal output to the input of the microcontroller 35 receives a signal that opens the first EC1 36 made, for example, in the form of a thyristor, which starts the pulse generator 38, the pulse signal from which after turning on EC2 37 the stepped control signal from the start control unit 39, is simultaneously connected to the matrix magnetic field transducers 48. The pulse signal from the generator 38 excites an electromagnetic field in the solenoid coil 44 in the field-forming system 43 of the antenna device. The current in the coil of the solenoid 44, and, accordingly, the magnetic field strength, begins to increase according to a sinusoidal law. Under the influence of this signal at time t + τ / 2 (where τ is the period of natural oscillations of the solenoid circuit), the magnetic field of the solenoid coil 44 decreases. At time t + 3 / 2τ, the energy dissipation level on the solenoid 44 reaches h, and on the signal received at the input of EC1 36, the contacts of EC1 are closed - the thyristor is closed. The total amplitude maximum and minimum values of the intensity vectors of magnetically sensitive film elements directed in the normal direction in the field-forming system are amplified and converted by an analog digital converter in the amplitude selector 34. The Earth’s magnetic field variations are determined simultaneously with the Earth’s magnetic field strength level. After the EC2 37 electronic key is turned on by the incoming control signal from BUZ 32, matrix magnetic field transducers 48 are connected simultaneously, which determine and fix the magnetic field variations, on which matrix 45 is located coaxially with them in the magnetic field. Matrix 45 is a nanocomposite multiferroid material in the form of ordered 3D nanogrids using crystallites with sizes from 15 to 50 nm. The practical significance of such materials is determined by the fact that their self-organizing properties can be controlled through variations in the size of SiO 2 balls, and the composition and structure of materials synthesized in cavities can also be controlled.

Матрица предназначена для изменения модификации магнитного состояния и характера ее доменной структуры после воздействия на нее внешними импульсными вариациями магнитного поля.The matrix is designed to change the modification of the magnetic state and the nature of its domain structure after exposure to it by external pulsed variations of the magnetic field.

Сигналограммы вариаций и их амплитудные значения с матричного преобразователя магнитного поля 46, вызванные действием вариаций внешнего импульсного магнитного поля Земли, фиксируются изменением характера доменной структуры матрицы 45. Магниточувствительные элементы матрицы 45 в этот момент передают пространственную картину структуры и магнитные изменения вариации со стороны основного направления, и эту информацию передают на магниточувствительную сторону преобразователя магнитного поля 48. С матричного преобразователя магнитных полей 48 информация усиливается и поступает в направленный разветвитель. Сигналы с одного канала поступают в устройство измерения амплитуды и мощности сигнала электромагнитного излучения и преобразовываются аналоговым цифровым преобразователем 29, а в другой канал с направленного разветвителя сигнал поступает в устройство измерения частоты сигнала электромагнитного излучения вариаций магнитного поля Земли 39. С выходов измерителей считываются их амплитудные значения в цифровом виде.The signalograms of the variations and their amplitude values from the matrix magnetic field transducer 46, caused by the action of variations of the external pulsed magnetic field of the Earth, are recorded by changing the nature of the domain structure of the matrix 45. The magnetically sensitive elements of the matrix 45 at this moment transmit a spatial picture of the structure and magnetic variations of the variation from the main direction, and this information is transmitted to the magnetically sensitive side of the magnetic field transducer 48. From the matrix magnetic field transducer To her, 48 information is amplified and fed into a directional splitter. The signals from one channel enter the device for measuring the amplitude and power of the electromagnetic radiation signal and are converted by analog digital converter 29, and the signal from the directional splitter into another channel from the directional coupler to the device for measuring the frequency of the electromagnetic radiation signal of the Earth’s magnetic field variations 39. Their amplitude values are read from the outputs of the meters in digital form.

Все значения в цифровом виде (уровень напряженности магнитного поля Земли; уровень напряженности вариаций магнитного поля Земли и амплитудные значения принятого отраженного зондирующего сигнала) поступают в систему поиска 7 в блок вычисления и обработки параметров объекта 12, на который поступает в цифровом виде информация от высотомера. Затем информация для дальнейшего использования и обработки поступает в бортовую вычислительную аппаратуру летательного аппарата.All values in digital form (the level of the Earth’s magnetic field strength; the level of the Earth’s magnetic field variations and the amplitude values of the received reflected sounding signal) are received in the search system 7 in the unit for calculating and processing the parameters of object 12, which receives digital information from the altimeter. Then the information for further use and processing enters the on-board computer equipment of the aircraft.

Claims (5)

1. Бортовой обнаружитель с компенсацией вариаций магнитных полей, содержащий антенное устройство, приемопередающий тракт, электронный переключатель, передатчик зондирующих сигналов, приемник отраженных зондирующих сигналов, генератор пилообразных сигналов, причем антенна своим входом-выходом через приемопередающий тракт подсоединена к входу-выходу электронного переключателя, другой вход которого соединен с выходом передатчика зондирующих сигналов, а другой выход соединен с входом приемника отраженных зондирующих сигналов, отличающийся тем, что в него введены: приемник вариаций магнитного поля Земли, первым и вторым входами и первым выходом подсоединенный к приемопередающему тракту, третьим входом подсоединенный к первому выходу приемника отраженных зондирующих сигналов, а второй, третий и четвертый выходы приемника вариаций магнитного поля Земли соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами системы поиска, при этом первый и второй выходы системы поиска соединены соответственно с другим входом передатчика зондирующих сигналов и четвертым входом приемника вариаций магнитного поля Земли, причем антенное устройство выполнено в виде цилиндрического резонатора с заглушенным плоским дном, в которое вершиной направлен спиральный излучатель, навитый на симметричном теле с осью вращения, например конусе, при этом угол α между осью вращения и образующей линией определяется из соотношения
Figure 00000014
где: ε1 - диэлектрическая проницаемость материала тела, на котором навита спираль, а ε2 - диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей резонатор, а расстояние от плоского дна резонатора до каждого витка равно πd/4, т.е. λ/4, внешние стенки цилиндрического резонатора выполнены из токопроводящего материала, например алюминия, а внутренние стенки цилиндрического резонатора образуют полеобразующую систему, на внутренней боковой стороне которой прикреплен нанокомпозитный мультиферроидный материал, на дне резонатора находится соленоид, внутри которого размещены: магнитная матрица из нанокомпозитного мультиферроидного материала, первый матричный преобразователь магнитных полей, магниточувствительная пленка и второй матричный преобразователь магнитных полей, вершина спирального излучателя и матричный преобразователь через отверстие на заглушенном плоском дне резонатора соединены с первым входом приемопередающего тракта, первый выход которого соединен с входом соленоида, система поиска выполнена в виде последовательно соединенных бортовой вычислительной аппаратуры, вентиля и направленного разветвителя, один выход которого соединен с управляющим входом высотомера, а другой выход является вторым выходом системы поиска, и блок вычислительных средств, первый, второй и третий входы которого являются первым вторым и третьим входами системы поиска, четвертый вход блока вычислительных средств соединен с выходом высотомера, а его выход соединен с входом бортовой вычислительной аппаратуры, при этом бортовая вычислительная аппаратура предназначена для обнаружения источника излучения и формирования сигнала управления приемом и передачей зондирующих импульсов, блок вычислительных средств предназначен для уточнения параметров высоты бортового обнаружителя, обработки параметров принятого сигнала с вариациями магнитного поля Земли, а приемник вариаций магнитного поля Земли предназначен для обеспечения в реальном масштабе времени регистрации с измерением относительного уровня напряженности вариации магнитного поля Земли и влияния атмосферных помех, магнитных аномалий в окружающей Землю атмосфере в областях, оказывающих влияние на распространение радиоволн.1. An on-board detector with compensation for magnetic field variations, comprising an antenna device, a transceiver path, an electronic switch, a transmitter of sounding signals, a receiver of reflected sounding signals, a sawtooth signal generator, the antenna being connected to the input-output of an electronic switch by its input-output channel, the other input of which is connected to the output of the transmitter of sounding signals, and the other output is connected to the input of the receiver of reflected sounding signals, I distinguish which consists of the following: a receiver of variations of the Earth’s magnetic field, connected to the transceiver path by the first and second inputs and the first output, connected to the first output of the reflected sounding signal receiver, and the second, third and fourth outputs of the Earth’s magnetic field variations receiver respectively, with the first, second and third inputs of the search system, while the first and second outputs of the search system are connected respectively to another input of the transmitter of the probing signals and the fourth input receiver of variations of the Earth’s magnetic field, and the antenna device is made in the form of a cylindrical resonator with a damped flat bottom, in which a spiral emitter is directed at the top, wound on a symmetrical body with a rotation axis, for example a cone, while the angle α between the rotation axis and the generatrix is determined from
Figure 00000014
where: ε 1 is the dielectric constant of the material of the body on which the spiral is wound, and ε 2 is the dielectric constant of the medium filling the resonator, and the distance from the flat bottom of the resonator to each coil is πd / 4, i.e. λ / 4, the outer walls of the cylindrical resonator are made of conductive material, such as aluminum, and the inner walls of the cylindrical resonator form a field-forming system, on the inner side of which a nanocomposite multiferroid material is attached, at the bottom of the resonator there is a solenoid inside which there is: a magnetic matrix of nanocomposite multiferroid material, a first matrix magnetic field transducer, a magnetically sensitive film and a second magnetic magnetic matrix transducer x fields, the top of the helical emitter and the matrix transducer are connected through a hole on the blanked flat bottom of the resonator to the first input of the transceiver path, the first output of which is connected to the input of the solenoid, the search system is made in the form of series-connected on-board computing equipment, a valve, and a directional splitter, one output of which connected to the control input of the altimeter, and the other output is the second output of the search system, and the computing unit, the first, second and third inputs to They are the first second and third inputs of the search system, the fourth input of the computing unit is connected to the output of the altimeter, and its output is connected to the input of the on-board computer equipment, while the on-board computer equipment is designed to detect a radiation source and generate a control signal for the reception and transmission of probe pulses, the computing unit is designed to clarify the height parameters of the on-board detector, process the parameters of the received signal with magnetic variations th field of the earth and the receiver Earth's magnetic field variations is designed to provide real-time recording with the measurement of the relative level of intensity variations of the magnetic field of the Earth and the effects of atmospheric disturbances, magnetic anomalies in the earth surrounding atmosphere in areas which affect the propagation of radio waves. 2. Бортовой обнаружитель по п. 1, отличающийся тем, что приемник вариаций магнитного поля Земли содержит усилитель принимаемых сигналов, выход которого через направленный разветвитель соединен с входами измерителя уровней амплитуды и мощности принимаемых сигналов и измерителя частоты принимаемых сигналов, выходы которых являются вторым и третьим выходами приемника вариаций магнитного поля Земли, четвертый выход которого является выходом амплитудного селектора, микроконтроллер, выход которого через первый электронный ключ соединен с входом запуска импульсного генератора, выход которого соединен с входом второго электронного ключа, другой вход которого соединен с выходом блока управления запуском, другие его выходы соединены соответственно с входом микроконтроллера и входом запуска амплитудного селектора, а сигнальный вход блока управления запуском является третьим входом приемника вариаций магнитного поля Земли, при этом входы усилителя принимаемых сигналов, амплитудного селектора, а также выход второго ключа являются соответственно первым, вторым и четвертым входами и первым выходом приемника вариаций магнитного поля Земли.2. The on-board detector according to claim 1, characterized in that the receiver of variations of the Earth’s magnetic field contains an amplifier of received signals, the output of which is connected through a directional splitter to the inputs of the amplitude and power level meter of the received signals and the frequency meter of the received signals, the outputs of which are second and third the outputs of the receiver of variations of the Earth's magnetic field, the fourth output of which is the output of the amplitude selector, a microcontroller, the output of which is connected to the start-up process of the pulse generator, the output of which is connected to the input of the second electronic key, the other input of which is connected to the output of the start control unit, its other outputs are connected respectively to the input of the microcontroller and the start input of the amplitude selector, and the signal input of the start control unit is the third input of the receiver of magnetic variations field of the Earth, while the inputs of the amplifier of the received signals, the amplitude selector, as well as the output of the second key are respectively the first, second and fourth in moves and the first output of the Earth’s magnetic field variations receiver. 3. Бортовой обнаружитель по п. 1, отличающийся тем, что приемник отраженных зондирующих сигналов содержит последовательно соединенные направленный разветвитель, усилитель мощности, квадратор, преобразователь частоты и модуль обнаружения, выходы которого соединены с аналого-цифровым преобразователем (АЦП), выход квадратора через регенератор соединен с входами формирователя тактовой частоты и блока временной свертки, а другие входы блока временной свертки соединены с квадратором непосредственно, выходы формирователя тактовой частоты соединены с тактовыми входами преобразователя частоты и модуля обнаружения, выход блока временной свертки соединен с тактовыми входами АЦП, а второй выход направленного разветвителя является другим выходом приемника отраженных зондирующих сигналов.3. The on-board detector according to claim 1, characterized in that the receiver of the reflected sounding signals comprises a directional coupler, a power amplifier, a quadrator, a frequency converter and a detection module connected in series, the outputs of which are connected to an analog-to-digital converter (ADC), the quadrator output through a regenerator connected to the inputs of the clock frequency generator and the time convolution block, and the other inputs of the time convolution block are directly connected to the quad, the outputs of the clock frequency unified with the clock input of the frequency converter and detection module, output time convolution unit coupled to the clock inputs of the ADC, and the second directional coupler output is the other output of the receiver the reflected probing signal. 4. Бортовой обнаружитель по п. 3, отличающийся тем, что модуль обнаружения выполнен двухканальным, каждый канал состоит из последовательно соединенных первого перемножителя, полосового фильтра, второго перемножителя и фильтра разностной частоты в первом канале и фильтра суммарной частоты во втором канале, выходы фильтров суммарной и разностной частоты соединены с входами АЦП, сигнальный вход модуля обнаружения через выпрямительный диод соединен с третьим входом АЦП.4. The on-board detector according to claim 3, characterized in that the detection module is two-channel, each channel consists of a series-connected first multiplier, a band-pass filter, a second multiplier and a difference frequency filter in the first channel and a total frequency filter in the second channel, the outputs of the total filters and the difference frequency are connected to the inputs of the ADC, the signal input of the detection module through the rectifier diode is connected to the third input of the ADC. 5. Бортовой обнаружитель по п. 1, отличающийся тем, что содержит последовательно соединенные: блок эталонной частоты, формирователь частот, формирователь зондирующих посылок и электронный коммутатор, соединенный с входом усилителя мощности, выход которого является выходом передатчика с компенсацией доплеровского смещения частоты, другой выход блока эталонной частоты через синхронизатор соединен с синхровходами электронного коммутатора и цифроаналоговым преобразователем (ЦАП), выходы которого соединены с аналоговыми входами электронного коммутатора и формирователя зондирующих посылок, а также содержит генератор пилообразных сигналов, например генератор линейных частотно-модулированных сигналов, выходы которого соединены с входами управления ЦАП и формирователя зондирующих посылок, при этом вход генератора пилообразных сигналов является управляющим входом, а выход усилителя мощности является соответственно входом и выходом передатчика с компенсацией доплеровского смещения частоты.5. The on-board detector according to claim 1, characterized in that it comprises in series connected: a reference frequency unit, a frequency driver, a probe transmitter and an electronic switch connected to the input of the power amplifier, the output of which is the output of a transmitter with Doppler frequency offset compensation, another output the reference frequency unit through a synchronizer is connected to the sync inputs of the electronic switch and a digital-to-analog converter (DAC), the outputs of which are connected to the analog inputs of the electron nth switch and shaper of the probe packages, and also contains a sawtooth signal generator, for example a linear frequency-modulated signal generator, the outputs of which are connected to the control inputs of the DAC and the shaper of the probe packages, while the input of the sawtooth signal generator is a control input, and the output of the power amplifier is, respectively the input and output of the transmitter with compensation for Doppler frequency offset.
RU2019121619A 2019-07-10 2019-07-10 Onboard detector with compensation for variations of magnetic fields RU2710363C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019121619A RU2710363C1 (en) 2019-07-10 2019-07-10 Onboard detector with compensation for variations of magnetic fields

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019121619A RU2710363C1 (en) 2019-07-10 2019-07-10 Onboard detector with compensation for variations of magnetic fields

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2710363C1 true RU2710363C1 (en) 2019-12-26

Family

ID=69023070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019121619A RU2710363C1 (en) 2019-07-10 2019-07-10 Onboard detector with compensation for variations of magnetic fields

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2710363C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734233C1 (en) * 2019-12-02 2020-10-13 Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" Device for compensating for direct and reflected from stationary object of radar signals of radio transmitter in bistatic radar system receiver

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1052953A (en) * 1988-04-14 1991-07-10 菲利浦光灯制造公司 Coherent radar
US5361072A (en) * 1992-02-28 1994-11-01 Codar Ocean Sensors, Ltd. Gated FMCW DF radar and signal processing for range/doppler/angle determination
US6081226A (en) * 1998-07-10 2000-06-27 Northrop Grumman Corporation Multi-mode radar exciter
US6590519B2 (en) * 1999-12-22 2003-07-08 Hot/Shot Radar Inspections, Llc Method and system for identification of subterranean objects
EP1608999A1 (en) * 2003-03-31 2005-12-28 Siemens Aktiengesellschaft Radar comprising a transmitting oscillator that can be excited by an evaluation oscillator in a quasi-phase coherent manner
US7397417B2 (en) * 2005-08-30 2008-07-08 Jackson John R Electromagnetic impulse survey apparatus and method utilizing a magnetic component electromagnetic antenna
RU2332681C2 (en) * 2006-10-16 2008-08-27 Алексей Александрович Позднеев Double-frequency coherent-correlation radio detector
RU118740U1 (en) * 2012-01-12 2012-07-27 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" ADAPTIVE NAVIGATION COMPLEX
RU149857U1 (en) * 2014-05-29 2015-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" OBJECTS FOR OBJECT DETECTION

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1052953A (en) * 1988-04-14 1991-07-10 菲利浦光灯制造公司 Coherent radar
US5361072A (en) * 1992-02-28 1994-11-01 Codar Ocean Sensors, Ltd. Gated FMCW DF radar and signal processing for range/doppler/angle determination
US6081226A (en) * 1998-07-10 2000-06-27 Northrop Grumman Corporation Multi-mode radar exciter
US6590519B2 (en) * 1999-12-22 2003-07-08 Hot/Shot Radar Inspections, Llc Method and system for identification of subterranean objects
EP1608999A1 (en) * 2003-03-31 2005-12-28 Siemens Aktiengesellschaft Radar comprising a transmitting oscillator that can be excited by an evaluation oscillator in a quasi-phase coherent manner
US7397417B2 (en) * 2005-08-30 2008-07-08 Jackson John R Electromagnetic impulse survey apparatus and method utilizing a magnetic component electromagnetic antenna
RU2332681C2 (en) * 2006-10-16 2008-08-27 Алексей Александрович Позднеев Double-frequency coherent-correlation radio detector
RU118740U1 (en) * 2012-01-12 2012-07-27 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" ADAPTIVE NAVIGATION COMPLEX
RU149857U1 (en) * 2014-05-29 2015-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" OBJECTS FOR OBJECT DETECTION

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734233C1 (en) * 2019-12-02 2020-10-13 Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" Device for compensating for direct and reflected from stationary object of radar signals of radio transmitter in bistatic radar system receiver

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10502824B2 (en) Frequency modulation scheme for FMCW radar
US5023572A (en) Voltage-controlled oscillator with rapid tuning loop and method for tuning same
US2407000A (en) Radio device for indicating doppler effect
US2958862A (en) Radar system with random modulation of frequency or phase
RU2285940C2 (en) Method for measuring radio-metric contrasts of targets and radiometer for its realization
RU2349926C1 (en) Digital active jammer
Mayer et al. A holographic surface measurement of the Texas 4.9-m antenna at 86 GHz
RU2710363C1 (en) Onboard detector with compensation for variations of magnetic fields
Xu et al. Efficient ISAR phase autofocus based on eigenvalue decomposition
US2391411A (en) Terrain-level altimeter
Sugavanam et al. High resolution mimo radar sensing with compressive illuminations
US4023171A (en) Microwave velocity sensor using altimeter echo
Ma et al. High-resolution microwave photonic radar with sparse stepped frequency chirp signals
US2977568A (en) Frequency-modulated echo ranging equipment
US11808894B2 (en) LiDAR device using time delayed local oscillator light and operating method thereof
Li et al. Passive synthetic aperture high-precision radiation source location by single satellite
Varavin et al. Autodyne Gunn-diode transceiver with internal signal detection for short-range linear FM radar sensor
RU2099739C1 (en) Radar
Vasilyev et al. Realization of a noise immunity algorithm for detecting obstacles on the trajectory of unmanned aerial vehicles
RU2709787C1 (en) Method of detecting objects with an on-board detector with compensation for variations of magnetic fields
Scherr et al. 61 GHz ISM band FMCW radar for applications requiring high accuracy
Wang Analytical modeling and simulation of phase noise in bistatic synthetic aperture radar systems
Emelyanov et al. Features of signals reception and processing at the Kharkiv Incoherent Scatter Radar
Zhaofa et al. Novel Approach of Motion Compensation for the Terahertz SAR Imaging Based on Measured Data
Vavriv et al. Cost-effective Ku-band airborne SAR with Doppler centroid estimation, autofocusing, and indication of moving targets