RU2713624C1 - Monopulse radar system - Google Patents
Monopulse radar system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713624C1 RU2713624C1 RU2019106874A RU2019106874A RU2713624C1 RU 2713624 C1 RU2713624 C1 RU 2713624C1 RU 2019106874 A RU2019106874 A RU 2019106874A RU 2019106874 A RU2019106874 A RU 2019106874A RU 2713624 C1 RU2713624 C1 RU 2713624C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- unit
- signal
- block
- Prior art date
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
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
- G01S13/44—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
- G01S13/44—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
- G01S13/4436—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing with means specially adapted to maintain the same processing characteristics between the monopulse signals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
- G01S13/44—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
- G01S13/4445—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing amplitude comparisons monopulse, i.e. comparing the echo signals received by an antenna arrangement with overlapping squinted beams
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
- G01S13/44—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
- G01S13/4454—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing phase comparisons monopulse, i.e. comparing the echo signals received by an interferometric antenna arrangement
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/66—Radar-tracking systems; Analogous systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/66—Radar-tracking systems; Analogous systems
- G01S13/72—Radar-tracking systems; Analogous systems for two-dimensional tracking, e.g. combination of angle and range tracking, track-while-scan radar
- G01S13/723—Radar-tracking systems; Analogous systems for two-dimensional tracking, e.g. combination of angle and range tracking, track-while-scan radar by using numerical data
- G01S13/726—Multiple target tracking
-
- 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/28—Details of pulse systems
- G01S7/285—Receivers
- G01S7/292—Extracting wanted echo-signals
Abstract
Description
Изобретение относится к радиолокационным системам (РЛС) с импульсным фазоманипулированным зондирующим сигналом, используемым на подвижных носителях, преимущественно на беспилотных летательных аппаратах (БПЛА), и предназначенным для обнаружения и сопровождения моноимпульсным способом сигналов от объектов назначения (целей).The invention relates to radar systems (radar) with a pulsed phase-manipulated sounding signal used on mobile carriers, mainly on unmanned aerial vehicles (UAVs), and designed to detect and track in a single-pulse way signals from targets (targets).
В моноимпульсных радиолокаторах, предназначенных для обнаружения и сопровождения целей, принимаемые высокочастотные сигналы после суммарно-разностного преобразования подаются на смесители суммарного и разностного каналов и затем на усилители промежуточной частоты, с выходов которых сигналы поступают на амплитудный детектор в суммарном канале и на фазовый детектор в разностном канале. В результате фазового детектирования образуется сигнал углового рассогласования, используемый для углового сопровождения [1, с. 22, рис. 1.9], [2, с. 20, рис. 15]. Сигнал суммарного канала поступает на временной дискриминатор, в котором образуется сигнал для сопровождения по дальности.In monopulse radars designed to detect and track targets, the received high-frequency signals after the sum-difference conversion are fed to the mixers of the total and difference channels and then to the intermediate-frequency amplifiers, from the outputs of which the signals are fed to the amplitude detector in the total channel and to the phase detector in the differential channel. As a result of phase detection, an angular mismatch signal is generated, which is used for angular tracking [1, p. 22, fig. 1.9], [2, p. 20, fig. fifteen]. The signal of the total channel is fed to a temporary discriminator, in which a signal is generated for tracking along the range.
Недостатком этих устройств является низкая эффективность, связанная с недостаточной помехозащищенностью по отношению к активным и пассивным помехам. Активные помехи приводят к обнаружению ложных объектов и маскированию объектов назначения истинных. Пассивные помехи в виде отражений от местных предметов также маскируют полезный сигнал ввиду невозможности реализовать высокое разрешение по углу на больших дальностях при ограниченных размерах радиолокаторов, устанавливаемых на подвижных носителях, которые вследствие этого имеют широкую диаграмму направленности антенны. Указанные факторы снижают вероятность правильного выбора объекта назначения и соответственную эффективность устройств.The disadvantage of these devices is the low efficiency associated with insufficient noise immunity with respect to active and passive interference. Active interference leads to the detection of false objects and the masking of true destination objects. Passive interference in the form of reflections from local objects also mask a useful signal due to the inability to realize high resolution in angles at long ranges with limited sizes of radars mounted on mobile carriers, which therefore have a wide antenna pattern. These factors reduce the likelihood of the correct selection of the destination and the corresponding efficiency of the devices.
Известно устройство [3], которое использует для работы сложные фазоманипулированные (далее по тексту ФМ) сигналы и содержит последовательно соединенные генератор кодов, фазовый манипулятор, усилитель мощности, антенный переключатель и антенну, последовательно включенные суммарно-разностный преобразователь, усилитель высокой частоты, смеситель, усилитель промежуточной частоты, а также возбудитель, импульсный модулятор, привод антенны, блоки фазовых детекторов суммарного и разностного сигналов с амплитудными квантователями, цифровые согласованные фильтры комплексного сигнала, содержащего две квадратуры, блок вычисления модуля, блок обнаружения и вычисления координат, дискриминатор дальности, преобразователь кода во временной интервал, частотный дискриминатор, дискриминатор угла, генераторы доплеровских частот, фильтры доплеровских частот, блок захвата объекта сопровождения, сумматоры, вычитатели, вентили и регистры.A device [3] is known which uses complex phase-shift keyed signals (hereinafter referred to as FM) for operation and contains a series-connected code generator, a phase manipulator, a power amplifier, an antenna switch and an antenna, a series-differential converter, a high-frequency amplifier, a mixer, an intermediate frequency amplifier, as well as an exciter, a pulse modulator, an antenna drive, blocks of phase detectors of the total and difference signals with amplitude quantizers, digital agreed filters of a complex signal containing two quadratures, a module calculation unit, a coordinate detection and calculation unit, a range discriminator, a time domain code converter, a frequency discriminator, an angle discriminator, Doppler frequency generators, Doppler frequency filters, a tracking object capture unit, adders, subtracters , gates and registers.
Благодаря применению фазоманипулированных сигналов и одновременной работе трех контуров сопровождения объекта: по дальности, по доплеровской частоте и по углу существенно повышена разрешающая способность РЛС.Thanks to the use of phase-shifted signals and the simultaneous operation of three object tracking loops: the radar resolution has been significantly increased in range, in Doppler frequency and in angle.
Недостатком РЛС при ее установке на БПЛА является невысокая эффективность вследствие того, что при увеличении скорости носителя, в частности при установке РЛС на беспилотном летательном аппарате, возникают существенные искажения фазы отраженных сигналов, которые при большой длительности зондирующего сигнала вызывают трудности сжатия в цифровых согласованных фильтрах и снижают вероятность обнаружения и правильного выбора объекта назначения, прямо влияющего на эффективность РЛС.The disadvantage of a radar when it is mounted on a UAV is its low efficiency due to the fact that when the carrier speed increases, in particular when installing a radar on an unmanned aerial vehicle, significant phase distortion of the reflected signals occurs, which, when the probe signal is long, causes compression difficulties in digital matched filters and reduce the likelihood of detecting and choosing the right target, which directly affects the effectiveness of the radar.
Кроме того, любая неисправность в РЛС может привести к тому, что БПЛА не достигнет объекта назначения и будет утерян. Это требует увеличенного расхода образцов БПЛА и также снижает эффективность РЛС.In addition, any malfunction in the radar can lead to the fact that the UAV does not reach the destination and will be lost. This requires an increased consumption of UAV samples and also reduces the effectiveness of the radar.
Известна РЛС [4], которая наиболее близка по технической сущности к предлагаемому устройству и принята в качестве прототипа предлагаемой системы.Known radar [4], which is closest in technical essence to the proposed device and adopted as a prototype of the proposed system.
Для повышения надежности в состав РЛС по прототипу введен блок предстартовой подготовки, выполняющий комплексную проверку аппаратуры и обеспечивающий старт БПЛА только в случае ее исправности.To increase reliability, a prelaunch unit was introduced into the radar according to the prototype, which performs a comprehensive test of the equipment and ensures the start of the UAV only if it is operational.
РЛС по прототипу содержит синхронизатор, возбудитель, генератор кода, амплитудный модулятор, датчик скорости, индикатор отмены пуска, а также следующие блоки:The prototype radar contains a synchronizer, an exciter, a code generator, an amplitude modulator, a speed sensor, a start cancellation indicator, and also the following blocks:
- блок сверхвысокочастотного (СВЧ) приемопередатчика, включающий антенну, привод антенны, датчик углового положения антенны, суммарно-разностный преобразователь, антенный переключатель (циркулятор), усилитель высокой частоты, фазовый манипулятор, направленный ответвитель, усилитель мощности и коммутатор питания усилителя мощности с соответствующими связями;- a microwave transceiver unit including an antenna, antenna drive, antenna angle sensor, sum-difference converter, antenna switch (circulator), high-frequency amplifier, phase manipulator, directional coupler, power amplifier and power amplifier power switch with corresponding connections ;
- блок предстартовой подготовки, включающий датчик контрольного угла, датчик контрольной скорости, датчик начальной дальности, задающий генератор изменения дальности, триггер пуска, триггер отмены пуска, два коммутатора контрольных и штатных сигналов, генератор одиночного импульса, управляемый элемент задержки, блок сравнения кодов угла, счетчик дальности, элемент И, элемент задержки, и инвертор с соответствующими связями;- a prelaunch preparation unit, including a reference angle sensor, a reference speed sensor, an initial range sensor, a range change generator, a start trigger, a trigger cancellation trigger, two control and standard signal switches, a single pulse generator, a controlled delay element, an angle code comparison unit, range counter, AND element, delay element, and inverter with corresponding connections;
- блок обработки сигналов, захвата и сопровождения объекта назначения, включающий для суммарного и разностного каналов смесители с полосовыми фильтрами, усилители промежуточной частоты, квадратурные фазовые детекторы, цифровые согласованные фильтры, доплеровские компенсаторы, а также три дискриминатора (по дальности, по частоте и по углу) объединитель квадратурных каналов, генераторы импульсов, элементы задержки, блок вентилей, преобразователь код - временной интервал с соответствующими связями;- a signal processing, capturing and tracking unit for the target, including mixers with bandpass filters, intermediate frequency amplifiers, quadrature phase detectors, digital matched filters, Doppler compensators, and also three discriminators (in range, frequency, and angle) for the total and difference channels ) combiner of quadrature channels, pulse generators, delay elements, valve block, code converter - time interval with corresponding connections;
- блок обнаружения и выбора объекта назначения, включающий счетчик дальности, фильтры доплеровской частоты, генераторы доплеровской частоты, кодовые шины, дешифраторы конечного кода, блок сравнения, регистр частоты, счетчик, коммутатор и триггер.- a unit for detecting and selecting a target, including a range counter, Doppler frequency filters, Doppler frequency generators, code buses, final code decoders, a comparison unit, frequency register, counter, switch, and trigger.
Благодаря контролю РЛС блоком предстартовой подготовки перед стартом, существенно повышена ее надежность во время полета.Thanks to the radar control by the prelaunch unit before launch, its reliability during flight has been significantly increased.
Недостатком РЛС является невысокая эффективность, обусловленная тем, что при выборе объекта назначения используется единственный критерий - мощность отраженного сигнала, что при использовании современных технологий строительства объектов назначения (например, стэлс) не всегда соответствует важности самого объекта, а также может легко имитироваться с помощью уголковых отражателей.The disadvantage of a radar is its low efficiency, due to the fact that the only criterion used is the power of the reflected signal, which when using modern technologies for constructing destination objects (for example, stealth) does not always correspond to the importance of the object itself, and can also be easily simulated using corner reflectors.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности РЛС при установке на БПЛА.The technical result of the invention is to increase the effectiveness of the radar when installed on a UAV.
Для достижения заявленного технического результата перед включением РЛС в активный режим с излучением мощного зондирующего сигнала и сканированием лучом антенны области возможного положения объектов назначения предлагается для их обнаружения выполнять предварительное сканирование этой области в пассивном скрытном режиме, предусматривающем только обнаружение радиосигналов приемным трактом в расширенном частотном диапазоне без излучения собственного зондирующего сигнала, а при выборе объекта назначения учитывать не только мощность отраженного им эхо-сигнала, но еще и факт обнаружения посторонних радиосигналов с того же направления по азимуту.To achieve the claimed technical result, before turning the radar into active mode with the radiation of a powerful probe signal and scanning the antenna beam with the area of the possible position of the target objects, it is proposed to perform preliminary scanning of this area in the passive stealth mode, which only provides for the detection of radio signals by the receiving channel in an extended frequency range without radiation of its own sounding signal, and when choosing a destination, to take into account not only powerfully them to be reflected echo signal, but also the fact of detection of foreign radio signals from the same direction in azimuth.
Сущность изобретения заключается в том, что в моноимпульсную радиолокационную систему, содержащую возбудитель, синхронизатор, на первом выходе которого формируются пусковые импульсы с частотой повторения интервалов зондирования, а на втором - синхронизирующие импульсы с частотой дискретизации обрабатываемых сигналов, генератор кода и амплитудный модулятор, входы которых подключены к первому выходу синхронизатора, блок сверхвысокочастотного (СВЧ) приемопередатчика, блок обработки сигналов, захвата и сопровождения (ОСЗС), блок обнаружения и выбора объекта назначения и блок предстартовой подготовки, первый вход которого соединен с выходом датчика сигнала предстартовой подготовки, а четвертый вход и четвертый выход соединены соответственно с выходом датчика скорости и входом индикатора отмены пуска, дополнительно введены блок обработки сигналов пассивного радиоканала (ПРК), блок коррекции приоритетов, блок управления сканированием антенны, коммутатор кодов управления приводом антенны, а также блок вычитания, элемент И-ИЛИ и элемент ИЛИ, выход которого соединен с первым, пусковым, входом блока управления сканированием антенны, первый выход которого соединен со вторым входом коммутатора кодов управления приводом антенны, третий выход соединен с четвертым входом блока обработки сигналов ПРК, четвертый выход соединен со вторым входом элемента И-ИЛИ, а второй выход, на котором формируется сигнал окончания сканирования, соединен со вторым входом блока обработки сигналов ПРК и с третьим входом элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу датчика сигнала предстартовой подготовки, а второй вход, соединенный с третьим входом блока обработки сигналов ПРК, подключен к пятому выходу блока предстартовой подготовки, выходы возбудителя, на которых формируются сигнал гетеродинной частоты и опорный сигнал промежуточной частоты, соединены соответственно со вторым и третьим входами блока ОСЗС, а выход сигнала несущей частоты соединен со вторым входом блока СВЧ приемопередатчика, первый вход которого соединен со вторым выходом блока предстартовой подготовки, на котором формируется значение кода фазовой манипуляции, третий вход - с выходом амплитудного модулятора, а четвертый вход - с выходом коммутатора кодов управления приводом антенны, первый вход которого подключен к выходу блока вычитания, а управляющий вход, соединенный с восьмым входом, сигнала захвата, блока ОСЗС, подключен к выходу элемента И-ИЛИ, первый выход, сигналов суммарного канала, блока СВЧ приемопередатчика соединен с пятым входом блока ОСЗС и с входом широкополосного детектора радиоимпульсов, выход которого подключен в пятому входу блока обработки сигналов ПРК, второй выход, сигналов разностного канала, блока СВЧ приемопередатчика соединен с шестым входом блока ОСЗС, а третий выход, сигналов текущего углового положения антенны, соединен с третьим входом блока обнаружения и выбора объекта назначения, с шестым входом блока обработки сигналов ПРК и с третьим входом блока предстартовой подготовки, второй вход которого соединен с выходом генератора кода, первый выход блока предстартовой подготовки, на котором формируется значение скорости, соединен с первым входом блока ОСЗС, а третий выход соединен с первыми входами блока обработки сигналов ПРК и элемента И-ИЛИ, третий вход которого подключен к первому выходу блока обработки сигналов ПРК, второй выход блока обработки сигналов ПРК, на котором формируется сигнал отключения питания усилителя мощности, соединен с пятым входом блока СВЧ приемопередатчика, а его третий выход и восьмой вход соединены соответственно с первым входом и вторым выходом блока коррекции приоритетов, второй вход и первый выход которого соединены соответственно с третьим выходом и четвертым входом блока обнаружения и выбора объекта назначения, первый выход которого соединен с первым входом блока вычитания, второй вход которого подключен ко второму выходу блока ОСЗС, четвертый вход, кода фазовой манипуляции, которого соединен с выходом генератора кода, а первый выход и седьмой вход соединены соответственно со вторым входом и вторым выходом блока обнаружения и выбора объекта назначения, при этом к первому выходу синхронизатора подключены второй вход блока управления сканированием антенны, первый вход блока обнаружения и выбора объекта назначения и девятый вход блока ОСЗС, а ко второму выходу синхронизатора подключены седьмой вход блока обработки сигналов ПРК, пятый вход блока обнаружения и выбора объекта назначения и десятый вход блока ОСЗС.The essence of the invention lies in the fact that in a monopulse radar system containing a pathogen, a synchronizer, on the first output of which start-up pulses with a frequency of repetition of sounding intervals are formed, and on the second - synchronizing pulses with a sampling frequency of the processed signals, a code generator and an amplitude modulator, the inputs of which connected to the first output of the synchronizer, a microwave transceiver unit, a signal processing, capture and tracking unit (OSZS), a detection unit of the selection and selection of the target and the prelaunch unit, the first input of which is connected to the output of the prelaunch signal sensor, and the fourth input and fourth output are connected respectively to the output of the speed sensor and the input of the start cancellation indicator, a signal processing unit for the passive radio channel (PRK) is additionally introduced, a priority correction unit, an antenna scanning control unit, an antenna drive control code switch, and a subtraction unit, an AND-OR element and an OR element, the output of which is connected to the first, starting, input of the antenna scanning control unit, the first output of which is connected to the second input of the antenna drive control codes switch, the third output is connected to the fourth input of the PRK signal processing unit, the fourth output is connected to the second input of the AND-OR element, and the second output to which forms the signal to end the scan, is connected to the second input of the signal processing unit of the PRK and to the third input of the OR element, the first input of which is connected to the output of the prelaunch signal sensor, and the second input, with unified with the third input of the PRK signal processing unit, connected to the fifth output of the prelaunch unit, the exciter outputs at which the local oscillator frequency signal and the intermediate frequency reference signal are formed are connected respectively to the second and third inputs of the SPS unit, and the output of the carrier frequency signal is connected to the second the input of the microwave transceiver unit, the first input of which is connected to the second output of the prelaunch unit, on which the phase manipulation code value is generated, the third input - with the output an amplitude modulator, and the fourth input is with the output of the antenna drive control code switch, the first input of which is connected to the output of the subtraction unit, and the control input connected to the eighth input of the capture signal, the SPS unit, is connected to the output of the AND-OR element, the first output, signals of the total channel, the microwave transceiver unit is connected to the fifth input of the OSZS unit and to the input of the broadband radio pulse detector, the output of which is connected to the fifth input of the PRK signal processing unit, second output, difference channel signals, b the microwave transceiver lock is connected to the sixth input of the OSZS unit, and the third output, signals of the current angular position of the antenna, is connected to the third input of the unit for detecting and selecting the target, with the sixth input of the PRK signal processing unit and with the third input of the prelaunch unit, the second input of which is connected with the output of the code generator, the first output of the prelaunch unit, on which the speed value is generated, is connected to the first input of the SPSS block, and the third output is connected to the first inputs of the signal processing block PRK and an AND-OR element, the third input of which is connected to the first output of the PRK signal processing unit, the second output of the PRK signal processing unit, on which the power amplifier power-off signal is generated, is connected to the fifth input of the microwave transceiver unit, and its third output and eighth input connected respectively to the first input and second output of the priority correction unit, the second input and the first output of which are connected respectively to the third output and the fourth input of the unit for detecting and selecting the target, the first you One of which is connected to the first input of the subtraction unit, the second input of which is connected to the second output of the SES unit, the fourth input, phase manipulation code, which is connected to the output of the code generator, and the first output and seventh input are connected respectively to the second input and second output of the detection unit and selection of the target, while the second input of the antenna scanning control unit, the first input of the detection and selection block of the destination and the ninth input of the SES block are connected to the first output of the synchronizer, and to the second you the synchronizer is connected to the seventh input of the PRK signal processing unit, the fifth input of the detection and selection unit of the destination and the tenth input of the OSZS block.
Сущность изобретения поясняется дальнейшим описанием и чертежами, на которых обозначены:The invention is illustrated by a further description and drawings, on which are indicated:
фиг. 1 - структурная схема моноимпульсной РЛС;FIG. 1 is a structural diagram of a monopulse radar;
фиг. 2 - структурная схема блока управления сканированием антенны;FIG. 2 is a block diagram of an antenna scanning control unit;
фиг. 3-структурная схема блока обработки сигналов пассивного радиоканала;FIG. 3-block diagram of the signal processing unit of the passive radio channel;
фиг. 4 - структурная схема блока обнаружения и выбора объекта назначения;FIG. 4 is a block diagram of a unit for detecting and selecting a target;
фиг. 5 - структурная схема блока коррекции приоритетов;FIG. 5 is a block diagram of a priority correction block;
фиг. 6 - структурная схема блока предстартовой подготовки.FIG. 6 is a block diagram of a prelaunch training unit.
На фиг. 1 структурной схемы моноимпульсной РЛС приняты следующие обозначения:In FIG. 1 structural scheme monopulse radar adopted the following notation:
1 - возбудитель;1 - pathogen;
2 - синхронизатор;2 - synchronizer;
3 - блок сверхвысоко частотного (СВЧ) приемопередатчика, выполненный по известной схеме по патенту №2309430 (прототип), включающий на фиг. 1 антенну, суммарно-разностный преобразователь, антенный переключатель или циркулятор, фазовый манипулятор, усилитель мощности, усилитель высокой частоты, коммутатор питания, направленный ответвитель, привод антенны и датчик углового положения антенны с соответствующими связями;3 - block ultra-high frequency (microwave) transceiver, made according to the well-known scheme according to patent No. 2309430 (prototype), including in FIG. 1 antenna, sum-difference converter, antenna switch or circulator, phase manipulator, power amplifier, high-frequency amplifier, power switch, directional coupler, antenna drive and antenna angular position sensor with corresponding connections;
4 - блок предстартовой подготовки (БПП), структурная схема которого приведена на фиг. 6;4 - prelaunch unit (BPP), the structural diagram of which is shown in FIG. 6;
5 - блок обработки сигналов, захвата на сопровождение и сопровождения объекта назначения (далее по тексту - блок обработки сигналов, захвата и сопровождения (ОСЗС), схема реализации которого известна из описания к патенту №2309430 (прототип), и включает на фиг. 1 следующие блоки: смеситель сигналов суммарного и разностного каналов с сигналом гетеродина, с полосовой фильтрацией смешанных сигналов, усилитель промежуточной частоты сигналов суммарного и разностного каналов, фазовые квадратурные детекторы суммарного и разностного каналов, цифровые согласованные фильтры суммарного и разностного каналов, доплеровские компенсаторы, блок объединения квадратур, дискриминаторы сигнала по дальности, частоте, и по углу, фильтр доплеровской частоты, сумматор сигналов, преобразователь кода во временной интервал, генераторы доплеровских частот, сумматоры и блок вычитания сигналов, кодовая шина, блок вентилей, блок захвата сигнала, регистр и элементы задержки с соответствующими связями;5 - signal processing, capture for tracking and tracking of the target object (hereinafter referred to as the signal processing, capture and tracking block (SSC), the implementation scheme of which is known from the description of patent No. 2309430 (prototype), and includes in Fig. 1 the following blocks: signal mixer of the sum and difference channels with a local oscillator signal, with band-pass filtering of mixed signals, an intermediate frequency amplifier of the signals of the sum and difference channels, phase quadrature detectors of the sum and difference channels, digital e matched filters for the sum and difference channels, Doppler compensators, quadrature combining unit, signal discriminators by range, frequency, and angle, Doppler frequency filter, signal combiner, time-domain code converter, Doppler frequency generators, adders and signal subtraction unit, code bus, valve block, signal capture block, register and delay elements with corresponding connections;
6 - амплитудный модулятор,6 - amplitude modulator,
7 - генератор кода,7 - code generator,
8 - датчик скорости,8 - speed sensor,
9 - блок вычитания,9 - block subtraction,
10 - датчик сигнала предстартовой подготовки в виде одиночного импульса,10 - signal prelaunch signal in the form of a single pulse,
11 - индикатор отмены пуска,11 - start cancellation indicator,
12 - коммутатор кодов управления приводом антенны,12 - switch control codes drive the antenna,
13 - элемент ИЛИ,13 - element OR,
14 - блок управления сканированием антенны (БУС);14 - control unit for scanning an antenna (BUS);
15 - широкополосный детектор радиоимпульсов;15 - broadband detector of radio pulses;
16 - блок обработки сигналов пассивного радиоканала (ПРК);16 - signal processing unit passive radio channel (PRK);
17 - блок коррекции приоритетов;17 - block correction of priorities;
18 - блок обнаружения и выбора объекта назначения (БОВО), структурная схема которого приведена на фиг. 4;18 is a block for detecting and selecting a target (BOW), the block diagram of which is shown in FIG. 4;
19 - элемент И-ИЛИ, на три входа (Bx1, Вх2, Вх3). реализующий логическую функцию: Вых = Вх3 или Вых = Bx1 и Вх2.19 - an AND-OR element, into three inputs (Bx 1 , Bx 2 , Bx 3 ). implements a logical function: Out = In 3 or Out = Bx 1 and Bx 2 .
Согласно структурной схеме фиг. 1 выходы сигнала гетеродинной частоты и опорного сигнала промежуточной частоты возбудителя 1 соединены соответственно со вторым и третьим входами блока 5 обработки сигналов, захвата и сопровождения, а выход сигнала несущей частоты соединен со вторым входом блока 3 СВЧ приемопередатчика, первый вход которого соединен со вторым выходом (кода ФМ) блока 4 предстартовой подготовки, третий вход - с выходом амплитудного модулятора 6, а четвертый, - с выходом коммутатора 12 кодов управления приводом антенны.According to the block diagram of FIG. 1, the outputs of the heterodyne frequency signal and the reference signal of the intermediate frequency of the
Первый и второй входы коммутатора 12 соединены соответственно с выходом блока 9 вычитания сигналов и с первым выходом блока 14 управления сканированием антенны, а управляющий вход коммутатора 12 и восьмой вход (сигнала захвата) блока 5 ОСЗС-подключены к выходу элемента И-ИЛИ 19.The first and second inputs of the
Первый выход (сигналов суммарного канала) блока 3 СВЧПП соединен с пятым входом блока 5 ОСЗС и с входом широкополосного детектора 15 радиоимпульсов, выход которого подключен в пятому входу блока 16 обработки сигналов пассивного радиоканала. Второй выход (сигналов разностного канала) блока 3 СВЧ приемопередатчика соединен с шестым входом блока 5 ОСЗС, а третий выход (сигналов текущего углового положения антенны) соединен с третьим входом блока 18 обнаружения и выбора объекта назначения, с шестым входом блока 16 обработки сигналов пассивного радиоканала и с третьим входом блока 4 предстартовой подготовки, первый вход которого подключен к выходу датчика 10 сигнала предстартовой подготовки (в виде одиночного импульса), второй вход соединен с выходом генератора 7 кода, а четвертый - с выходом датчика 8 скорости.The first output (signals of the total channel) of the microwave
Первый выход (сигнала скорости) блока 4 предстартовой подготовки соединен с первым входом блока 5 ОСЗС, третий выход соединен с первыми входами блока 16 обработки сигналов пассивного радиоканала и элемента И-ИЛИ 19, четвертый выход подключен к входу индикатора 11 отмены пуска, а пятый выход соединен с третьим входом блока 16 обработки сигналов ПРК и со вторым входом элемента ИЛИ 13, первый вход которого подключен к выходу датчика 10 сигнала предстартовой подготовки, а третий вход, соединенный со вторым входом блока 16 обработки сигналов ПРК, подключен ко второму выходу блока 14 управления сканированием антенны, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 13, третий выход соединен с четвертым входом блока 16 обработки сигналов ПРК, а четвертый выход соединен со вторым входом элемента И-ИЛИ 19, третий вход которого подключен к первому выходу блока 16 обработки сигналов ПРК. Второй выход (сигнала отключения питания усилителя мощности) блока 16 обработки сигналов ПРК соединен с пятым входом блока 3 СВЧПП, а третий выход и восьмой вход блока 16 соединены соответственно с первым входом и вторым выходом блока 17 коррекции приоритетов, второй вход и первый выход которого соединены соответственно с третьим выходом и четвертым входом блока 18 обнаружения и выбора объекта назначения.The first output (speed signal) of the
Первый выход блока 18 обнаружения и выбора объекта назначения соединен с первый входом блока 9 вычитания, второй вход которого подключен ко второму выходу блока 5 ОСЗС, четвертый вход (кода фазовой манипуляции) которого соединен с выходом генератора 7 кода, а первый выход и седьмой вход соединены соответственно со вторым входом и вторым выходом блока 18 обнаружения и выбора объекта назначения.The first output of the target detection and
К первому выходу синхронизатора 2, на котором формируются запускающие (пусковые) импульсы ПИЗ с частотой повторения зондирующих сигналов, подключены вход генератора 7 кодов, второй вход блока 14 управления сканированием антенны, первый вход блока 18 обнаружения и выбора объекта назначения, девятый вход блока 5 ОСЗС и вход амплитудного модулятора 6. Ко второму выходу синхронизатора 2, на котором формируются импульсная последовательность с частотой дискретизации принимаемых сигналов, подключены седьмой вход блока 16 обработки сигналов ПРК, пятый вход блока 18 обнаружения и выбора объекта назначения и десятый вход блока 5 ОСЗС.The input of the
Блок 14 управления сканированием антенны выполнен по схеме фиг. 2, на которой обозначены:The antenna
20 - элемент задержки,20 is a delay element,
21 - счетчик импульсов,21 is a pulse counter,
22 - вентиль,22 - valve
23 - датчик начального угла,23 - initial angle sensor,
24 - сумматор,24 - adder
25 - дешифратор конечного угла,25 - final angle decoder,
26 - статический триггер.26 - static trigger.
Согласно фиг. 2 к первому (пусковому) входу блока 14 управления сканированием антенны подключены первый вход статического триггера 26, второй (обнуляющий) вход счетчика 21 импульсов и вход элемента 20 задержки, выход которого, образующий третий выход блока 14, соединен также со вторым входом статического триггера 26, выход которого образует четвертый выход блока 14. Ко второму входу (пусковых импульсов интервала зондирования) блока 14 подключен первый вход вентиля 22, второй (управляющий) вход которого соединен с выходом статического триггера 26, а выход подключен к первому (счетному) входу счетчика 21 импульсов, выход которого соединен с первым входом сумматора 24. Второй вход сумматора 24 соединен с выходом датчика 23 начального угла, а выход сумматора 24, образующий первый выход блока 14, соединен также с входом дешифратора 25 конечного угла, выход которого образует второй выход (сигнала окончания сканирования) блока 14 управления сканированием антенны.According to FIG. 2, the first input of the
Блок 16 обработки сигналов пассивного радиоканала выполнен по схеме фиг. 3, на которой обозначены:The
27 - счетчик источников радиоимпульсов,27 - counter sources of radio pulses,
28 - счетчик временных интервалов между радиоимпульсами,28 - counter time intervals between radio pulses,
29, 30 - регистры начального и конечного углов пачки радиоимпульсов, соответственно,29, 30 - registers of the initial and final angles of the packet of radio pulses, respectively,
31 - формирователь полусуммы углов,31 - shaper half angles,
32 - ОЗУ углов источников радиоимпульсов,32 - RAM angles of the sources of radio pulses,
33 - дешифратор конца допустимого интервала между радиоимпульсами,33 - decoder the end of the allowable interval between radio pulses,
34-36 - статические триггеры,34-36 - static triggers,
37 - статический триггер, самоустанавливающийся в нулевое состояние при включении питания;37 - static trigger, self-resetting to zero when the power is turned on;
38-40 - элементы задержки,38-40 - delay elements,
41-47 - вентили,41-47 - valves
48-52 - элементы ИЛИ,48-52 - OR elements,
53 - элемент И с запрещающим входом,53 - AND element with prohibitory input,
54 - амплитудно-временной квантователь.54 - amplitude-time quantizer.
Согласно фиг. 3 пятый вход блока 16 обработки сигналов пассивного радиоканала, на который поступают сигналы из широкополосного детектора 15 радиоимпульсов, соединен с входом амплитудно-временного квантователя 54, к выходу которого подключены обнуляющий вход счетчика 28 временных интервалов между радиоимпульсами, второй вход статического триггера 34, через элемент 38 задержки, - первый вход статического триггера 35 и первые входы вентилей 42, 43, при этом второй вход вентиля 42 соединен с прямым выходом статического триггера 35, инверсный выход которого подключен ко второму входу вентиля 43. Выход вентиля 42 соединен со входом записи регистра 29 начальных углов в пачке радиоимпульсов и со вторым входом элемента ИЛИ 51, первый вход которого соединен с выходом вентиля 43, а выход соединен с входом записи регистра 30 конечных улов в пачке радиоимпульсов. Информационные входы регистров 29, 30 соединены с шестым входом блока 16 обработки сигналов ПРК, на который поступает текущее значение кода углового положения антенны из блока 3 СВЧ приемопередатчика.According to FIG. 3, the fifth input of the
Входы сброса регистров 29, 30 соединены с выходом элемента 39 задержки, который через вентиль 44 соединен также с первым входом элемента ИЛИ 48 и непосредственно соединен со вторым входом элемента ИЛИ 50, выход которого подключен к установочному (второму) входу статического триггера 35, а первый вход, соединенный с первым входом элемента ИЛИ 49 и с обнуляющим входом счетчика 27 источников радиоимпульсов, подключен к четвертому входу блока 16 обработки сигналов ПРК.The reset inputs of the
Седьмой вход блока 16, на который поступают синхронизирующие импульсы со второго выхода синхронизатора 2, через вентиль 41 соединен со счетным входом счетчика 28 временных интервалов между радиоимпульсами, выход которого подключен к входу дешифратора 33 конца допустимого интервала между радиоимпульсами, выход которого соединен с входом элемента 39 задержки и со вторыми входами элемента ИЛИ 52 и элемента ИЛИ 49, выход которого соединен с первым входом статического триггера 34, а выход последнего соединен с управляющим входом вентиля 41.The seventh input of
Выходы регистров 29 и 30 начального и конечного углов пачки радиоимпульсов соединены с входами формирователя 31 полусуммы углов, выход которого подключен к информационному входу ОЗУ 32 источников радиоимпульсов, выход которого образует третий выход блока 16 обработки сигналов ПРК. Адресный вход ОЗУ 32 подключен к выходу счетчика 27 источников радиоимпульсов, а вход записи соединен с выходом вентиля 46, первый вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ 52.The outputs of the
Второй вход блока 16 обработки сигналов ПРК, на который из блока 14 управления сканированием антенны поступает сигнал окончания сканирования, соединен с первым входом элемента ИЛИ 52, со вторым входом вентиля 47, а также, через элемент 40 задержки, - со вторым входом статического триггера 36, первый вход которого и первый вход статического триггера 37 соединены с третьим входом блока 16 обработки сигналов ПРК, на который поступает управляющий сигнал с пятого выхода блока 4 предстартовой подготовки.The second input of the PRK
Прямой выход статического триггера 36 соединен с первым входом вентиля 47, со вторым входом элемента И 53 с запрещающим входом и со вторым входом вентиля 45, первый вход которого соединен с восьмым входом блока 16 обработки сигналов ПРК, на который поступает сигнал со второго выхода блока 17 коррекции приоритетов, а выход вентиля 45 соединен со вторым входом элемента ИЛИ 48.The direct output of the
Инверсный выход статического триггера 36 соединен с управляющими входами вентилей 44, 46. Первый вход и выход элемента И 53 с запрещающим входом образуют соответственно первый вход и второй выход блока 16 обработки сигналов ПРК, первым выходом которого является выход статического триггера 37, второй вход которого подключен к выходу вентиля 47.The inverse output of the
Блок 18 обнаружения и выбора объекта назначения выполнен по схеме, представленной на фиг. 4.The
На фиг. 4 приняты следующие обозначения:In FIG. 4 the following notation is accepted:
55 - сдвиговый регистр,55 - shift register
56 - оперативное запоминающее устройство (ОЗУ),56 - random access memory (RAM),
57 - сумматор единичных разрядов,57 - adder single bits,
58 - пороговый блок,58 - threshold block
59 - ОЗУ наличия цели,59 - RAM availability of the target,
60 - ОЗУ интенсивности цели,60 - RAM target intensity,
61 - ОЗУ начального угла цели,61 - RAM initial angle of the target,
62, 63 - блоки сравнения,62, 63 - comparison blocks,
64 - блок памяти интенсивности,64 - block memory intensity
65 - блок памяти дальности,65 - range memory unit,
66 - блок памяти угла,66 - block memory angle
67 - полусумматор,67 - half-adder,
68 - коммутатор,68 - switch
69 - умножитель,69 - multiplier,
70, 71 - элементы задержки,70, 71 - delay elements,
72-74 - элементы И,72-74 - And elements,
75, 76 - инвертеры,75, 76 - inverters,
77 - датчик множителя приоритетов,77 - priority multiplier sensor,
78 - пороговый блок,78 - threshold block
79 - счетчик дальности.79 - range counter.
Согласно фиг. 4 к первому входу БОВО 18, являющемуся входом, на которые поступают пусковые импульсы интервала зондирования, подключен вход обнуления счетчика 79 дальности, к выходу которого подключены вход записи блока 65 памяти дальности и адресные входы ОЗУ 59 наличия цели, ОЗУ 60 интенсивности цели, ОЗУ 61 начального угла цели и ОЗУ 56. Выходы ОЗУ 56 поразрядно соединены с входами разрядов сдвигового регистра 55, начиная со второго, а вход первого разряда регистра 55 сдвига соединен с выходом порогового блока 78, вход которого образует второй вход БОВО 18.According to FIG. 4 to the first input of the
К третьему входу БОВО 18 подключены первый вход полусумматора 67 и вход записи ОЗУ 61 начального угла цели. К входу синхронизации БОВО 18 подключены вход элемента 70 задержки и вход синхронизации сдвигового регистра 55, выход которого соединен с входом записи ОЗУ 56 и входом сумматора 57 единичных разрядов.The third input of the
Выход сумматора 57 соединен с входом порогового блока 58, первым входом блока 62 сравнения и входом записи ОЗУ 60 интенсивности цели, к выходу которого подключены второй вход блока 62 сравнения и первые входы коммутатора 68 и умножителя 69, второй вход которого подключен к датчику 77 множителя приоритетов, а выход подключен ко второму входу коммутатора 68, управляющий вход которого является четвертым входом блока БОВО 18.The output of the
К выходу коммутатора 68 подключен первый вход блока 63 сравнения и вход записи блока 64 памяти интенсивности, выход которого подключен ко второму входу блока 63 сравнения.The output of the
К выходу элемента 70 задержки подключены входы синхронизации элементов И 72 и 73 и вход элемента 71 задержки, выход которого соединен с входами синхронизации ОЗУ 59 наличия цели, ОЗУ 56, и элемента И 74, выход которого подключен к входу синхронизации ОЗУ 60 интенсивности цели. Первый вход элемента И 74 соединен с выходом блока 62 сравнения, а второй - с выходом порогового блока 58, который соединен также с входом записи ОЗУ 59, с первым входом элемента И 72 и через инвертор 75 - со вторым входом элемента И 73.The output of the
Выход ОЗУ 59 непосредственно соединен с первым входом элемента И 73 и, через инвертор 76, - со вторым входом элемента И 72, выход которого подключен к входу синхронизации ОЗУ 61 начального угла цели, выход которого соединен со вторым входом полусумматора 67. Выход полусумматора 67 подключен к входу записи блока 66 памяти угла, выход которого образует первый выход БОВО 18.The output of
Третий вход элемента И 73 соединен с выходом блока 63 сравнения, а выход подключен к входам синхронизации блока 64 памяти интенсивности, блока 66 памяти угла и блока 65 памяти дальности, выход которого образует второй выход БОВО 18. Выход полусумматора 67 образует третий выход БОВО 18.The third input of the And 73 element is connected to the output of the
Блок 17 коррекции приоритетов выполнен по схеме, представленной на фиг. 5.
На фиг. 5 приняты следующие обозначения:In FIG. 5 adopted the following notation:
80 - датчик величины Δ допустимого разброса между измеренными углами объекта в активном и в пассивном радиоканалах,80 - sensor value Δ allowable spread between the measured angles of the object in the active and passive radio channels,
81 - формирователь нижней границы допустимого угла объекта в активном канале, выполненный в виде вычитателя кодов,81 - shaper of the lower boundary of the permissible angle of the object in the active channel, made in the form of a code subtractor,
82 - формирователь верхней границы допустимого угла объекта в активном канале, выполненный в виде сумматора кодов,82 - shaper of the upper boundary of the permissible angle of the object in the active channel, made in the form of an adder codes,
83 - блок сравнения с нижней границей,83 - block comparison with the lower border,
84 - блок сравнения с верхней границей,84 is a block comparison with the upper limit,
85 - элемент И,85 - element And,
86 - элемент И, генерирующий одиночный импульс,86 - element And, generating a single pulse,
87 - инвертор.87 - inverter.
Согласно фиг. 5 первый вход блока 17 коррекции приоритетов, на который из блока 16 обработки сигналов ПРК поступает значение ψИР азимутального угла первого зафиксированного источника радиоизлучения, соединен с первыми входами формирователей 81 и 82 нижней и верхней границы допустимого угла объекта в активной канале, вторые входы которых подключены к выходу датчика 80 величины Δ допустимого разброса между измеренными углами в активном и пассивном каналах. Выходы формирователей 81, 82 подключены к первым входам соответственно блока 83 сравнения с нижней границей и блока 84 сравнения с верхней границей, вторые входы которых соединены со вторым входом блока 17 коррекции приоритетов, на который из БОВО 18 поступает текущее значение ψА азимута цели, обнаруженной активным радиоканалом. К выходу блока 83 сравнения с нижней границей подключены первые входы элемента И 85 и элемента И 86, генерирующего одиночный импульс. К выходу блока 84 сравнения с верхней границей непосредственно подключен второй вход элемента И 85 и, через инвертор 87, - второй вход элемента И 86. Выходы элементов И 85, 86 образуют соответственно первый и второй выходы блока 17 коррекции приоритетов.According to FIG. 5, the first input of the
Блок 4 предстартовой подготовки выполнен по схеме, представленной на фиг. 6.
На фиг. 6 приняты следующие обозначения:In FIG. 6 the following notation is accepted:
88 - счетчик обратного счета,88 - counter counting,
89 - датчик начальной дальности, выполненный в виде шины,89 - sensor initial range, made in the form of a bus,
90 - задающий генератор счета дальности,90 - master range calculation generator,
91 - элемент задержки кодового сигнала,91 - element delay code signal,
92 - датчик контрольной скорости, выполненный в виде шины,92 - control speed sensor, made in the form of a tire,
93, 94 - коммутаторы соответственно кодового сигнала и сигнала скорости,93, 94 - switches, respectively, a code signal and a speed signal,
95 - триггер пуска,95 - trigger trigger
96 - триггер отмены пуска,96 - trigger cancel trigger
97 - датчик контрольного угла, выполненный в виде шины,97 - control angle sensor, made in the form of a tire,
98 - блок сравнения,98 is a block comparison
99 - элемент задержки на время предстартовой подготовки,99 - an element of delay during prelaunch preparation,
100 - элемент И,100 - element And,
101 - вентиль отмены пуска,101 - valve cancel start
102 - инвертор,102 - inverter
103 - генератор задержанного одиночного импульса.103 - delayed single pulse generator.
Согласно фиг. 6 к первому входу блока 4 предстартовой подготовки, на который из датчика 10 поступает сигнал запуска предстартовой подготовки, подключены элемент 99 задержки, первые входы триггера 95 пуска и триггера 96 отмены пуска и установочный вход счетчика 88 обратного счета, вход записи которого подключен к датчику 89 начальной дальности, а вход синхронизации соединен с выходом задающего генератора 90 счета дальности. Выход счетчика 88 соединен с управляющим входом управляемого элемента 91 задержки кодового сигнала, выход которого соединен со вторым входом коммутатора 93 кодового сигнала, выход которого образует второй выход блока 4 предстартовой подготовки, а первый вход коммутатора 93 и второй вход управляемого элемента 91 задержки соединены со вторым входом блока 4, на который поступает выходной сигнал генератора 7 кода.According to FIG. 6 to the first input of the
Третий вход блока 4 предстартовой подготовки, на который из блока 3 СВЧ приемопередатчика поступает код текущего углового положения антенны, соединен с первым входом блока 98 сравнения, второй вход которого подключен к датчику 97 контрольного угла, а выход соединен с первым входом элемента И 100 и, через инвертор 102, - с входом вентиля 101 отмены пуска, выход которого соединен со вторым входом триггера 96 отмены пуска. Инверсный выход триггера 96 отмены пуска образует четвертый выход блока 4, а прямой выход соединен с третьим входом элемента И 100, второй вход которого и управляющий вход вентиля 101 отмены пуска подключены к выходу элемента 99 задержки на время предстартовой подготовки.The third input of the
Выход элемента И 100 подключен ко второму входу триггера 95 пуска, прямой выход которого соединен с входом генератора 103 задержанного одиночного импульса, выход которого образует пятый выход блока 4 предстартовой подготовки. Третий выход блока 4 предстартовой подготовки которого соединен с инверсным выходом триггера 95 пуска, к которому подключены также управляющие входы коммутатора 93 кодового сигнала и коммутатора 94 сигнала скорости. Выход коммутатора 94 сигнала скорости и его первый вход образуют соответственно первый выход и четвертый вход блока 4 предстартовой подготовки, а второй вход коммутатора 94 подключен к датчику 92 контрольной скорости.The output of the And 100 element is connected to the second input of the
Моноимпульсная радиолокационная система работает следующим образом.Monopulse radar system operates as follows.
Основным режимом работы РЛС является активный режим. В активном режиме работы возбудитель 1 формирует сигнал несущей частоты, поступающий на второй вход блока 3 СВЧ приемопередатчика, сигнал гетеродинной частоты и опорный сигнал промежуточной частоты, поступающие на второй и третий входы блока 5 обработки сигналов, захвата и сопровождения (ОСЗС).The main mode of operation of the radar is the active mode. In the active mode of operation, the
Синхронизатор 2 формирует на первом выходе пусковые импульсы (ПИЗ) с частотой повторения интервалов зондирования и синхронизирующие импульсы на втором выходе с частотой дискретизации принимаемых сигналов. Пусковые импульсы поступают в том числе на входы генератора 7 кодов и амплитудного модулятора 6. При этом генератор 7 кодов формирует двоичный код фазовой манипуляции (ФМ), который поступает на четвертый вход блока 5 ОСЗС, а также через второй вход блока 4 предстартовой подготовки передается на его второй выход, с которого поступает на первый вход блока 3 СВЧ приемопередатчика. Амплитудный модулятор 6 формирует импульс огибающей, определяющий длительность зондирующего сигнала, который поступает на третий вход блока 3 СВЧ приемопередатчика.
При этом в блоке 3 известным способом с помощью фазового манипулятора, усилителя мощности, коммутатора питания и сигнала огибающей с выхода амплитудного модулятора 6 формируется фазоманипулированный сигнал заданной длительности и мощности, излучаемый через антенну в пространство.In this case, in
Принимаемый антенной эхо-сигнал с помощью суммарно-разностного преобразователя и антенного переключателя (циркулятора) разделяется на суммарный и разностный каналы, усиливается в усилителях высокой часты и поступает на первый (суммарный) и второй (разностный) выходы блока 3 СВЧ приемопередатчика, а с них - соответственно на пятый и шестой входы блока 5 ОСЗС.The echo signal received by the antenna with the help of a sum-difference converter and an antenna switch (circulator) is divided into total and difference channels, amplified in high-frequency amplifiers and fed to the first (total) and second (difference) outputs of the
В блоке 5 указанные сигналы суммарного и разностного каналов известным способом смешиваются с сигналом гетеродина (поступающим на второй вход блока 5) в смесителях с полосовой фильтрацией, усиливаются в усилителях промежуточной частоты, детектируются в квадратурных фазовых детекторах с использованием опорного сигнала промежуточной частоты (поступающего на третий вход блока 5), подвергаются компенсации доплеровского сдвига с помощью доплеровских компенсаторов, управляемых сигналом скорости БПЛА, поступающим на первый вход блока 5 ОСЗС с первого выхода блока 4 предстартовой подготовки.In
Далее сигналы с доплеровских компенсаторов известным способом поступают в цифровые согласованные фильтры, настроенные сигналом с четвертого входа блока 5 ОСЗС на сжатие импульса с кодом, поступившим в фильтры от генератора 7 кодов. Сигнал с ЦСФ суммарного канала после объединения квадратур поступает через первый выход блока 5 на второй вход блока 18 обнаружения и выбора объекта назначения (БОВО).Next, the signals from the Doppler compensators in a known manner enter the digital matched filters tuned by the signal from the fourth input of the
В результате работы блока 18 (БОВО), которая будет изложена ниже, на его первом и втором выходах формируются соответственно сигнал угла и сигнал дальности выбранного объекта, которые поступают соответственно на первый вход блока 9 вычитания и на седьмой вход блока 5 ОСЗС.As a result of the operation of block 18 (BOVO), which will be described below, at its first and second outputs, an angle signal and a range signal of the selected object are generated respectively, which are received respectively at the first input of the
При поступлении на восьмой вход блока 5 сигнала «захват», формирование которого будет изложено ниже, в блоке 5 известным способом реализуется захват и сопровождение выбранного объекта с использованием дискриминатора дальности, частотного дискриминатора величины доплеровского смещения, и углового дискриминатора, сигнал которого через второй выход блока 5 поступает на второй вход блока 9 вычитания, на выходе которого формируется разность значений углов, поступающих с первого выхода блока 18 БОВО и со второго выхода блока 5 ОСЗС.Upon receipt of the “capture” signal at the eighth input of
Указанный разностный угловой сигнал с выхода блока 9 поступает на первый вход коммутатора 12, управляющий вход которого соединен с восьмым входом блока 5 ОСЗС и подключен к выходу элемента И-ИЛИ 19. В режиме захвата и сопровождения объекта этот сигнал имеет единичное значение и обеспечивает формирование на выходе коммутатора 12 сигнала, соответствующего сигналу на его первом входе. Указанный сигнал с выхода коммутатора 12 поступает через четвертый вход блока 3 СВЧ приемопередатчика на управляющий вход привода антенны и, таким образом, замыкает контур сопровождения объекта по углу.The specified differential angular signal from the output of
Перед переходом к активному режиму, изложенному выше, РЛС последовательно работает в нескольких предварительных режимах.Before switching to the active mode described above, the radar sequentially operates in several preliminary modes.
Перед началом работы РЛС датчиком 10 сигнала предстартовой подготовки формируется одиночный импульс запуска предстартовой подготовки, поступающий на первый вход блока 4 предстартовой подготовки и через элемент 13 ИЛИ - на пусковой (первый) вход блока 14 управления сканированием антенны. При этом в блоке 4 предстартовой подготовки указанный импульс запускает элемент 99 задержки на время предстартовой подготовки, поступает на установочный вход счетчика 88 обратного счета и записывает в него код начальной дальности, поступающий от датчика 89. На синхровход счетчика 88 подаются импульсы от задающего генератора 90, под воздействием которых код дальности в счетчике 88 уменьшается с заданной скоростью.Before the radar starts operation, the
Указанный код дальности подается на вход управляемого элемента 91 задержки, который задерживает сигнал, поступающий на него от генератора кода 7 через второй вход блока 4 предстартовой подготовки на время, соответствующее имитируемой дальности до объекта, и подает его на контрольный вход коммутатора 93.The specified range code is fed to the input of the controlled
Одновременно сигнал датчика 10 устанавливает в нулевое состояние триггер 95 пуска и в единичное состояние триггер 96 отмены пуска. При этом сигнал с инверсного выхода триггера 95 поступает на третий выход блока 4 предстартовой подготовки и устанавливает внутри блока в контрольное состояние коммутатор 94 сигнала скорости БПЛА и коммутатор 93 кодового сигнала от генератора кода 7, что приводит к формированию на первом выходе блока 4 БПП сигнала контрольной скорости, а на втором выходе блока 4 - задержанного в управляемом элементе задержки 91 сигнала от генератора 7 кода.At the same time, the signal from the
Сигналы с первого и второго выходов блока 4 предстартовой подготовки поступают на первые входы соответственно блока 5 ОСЗС и блока 3 СВЧ приемопередатчика, а единичный сигнал с третьего выхода блока 4 поступает на первые входы элемента 19 И-ИЛИ и блока 16 обработки сигналов пассивного радиоканала (ПРК).The signals from the first and second outputs of the
Сигнал пуска, поступивший на первый вход блока 14 управления сканированием антенны, устанавливает в нем триггер 26 и счетчик 21 в нулевое состояние, вследствие чего на первом выходе блока 14 устанавливается код, сформированный датчиком 23 начального угла, а на втором выходе блока 14 - нулевой сигнал, поступающий, в том числе, на второй вход блока 16 ПРК, что приводит к формированию на его первом выходе нулевого сигнала, поступающего на третий вход элемента И-ИЛИ 19 и формирующего нулевой сигнал на его выходе.The start signal received at the first input of the antenna
Нулевой сигнал с выхода элемента И-ИЛИ 19 устанавливает коммутатор 12 в положение пропускания на выход сигнала со своего второго входа, подключенного к первому выходу блока 14, вследствие чего на выходе коммутатора 12 формируется сигнал управления приводом, поступающий на четвертый вход блока 3 СВЧ приемопередатчика и начинающий двигать антенну в начальный угол, соответствующий сигналу датчика 23 начального угла в блоке 14.The zero signal from the output of the AND-
Сигнал пуска с выхода элемента ИЛИ 13 в блоке 14 управления сканированием антенны поступает также на элемент 20 задержки и по прошествии времени задержки, достаточного для установки антенны в начальное положение, соответствующее сигналу от датчика 23, поступает через третий выход блока 14 на четвертый вход блока 16, а также устанавливает в единичное состояние триггер 26, выходной сигнал которого поступает через четвертый выход блока 14 на второй вход элемента 19 И-ИЛИ. При этом на выходе элемента И-ИЛИ 19 формируется единичный сигнал, поступающий на восьмой вход (сигнала захвата) блока 5 ОСЗС и на управляющий вход коммутатора 12 кодов управления приводом антенны, переводя его в состояние, при котором на его выходе сигнал управления приводом антенны соответствует коду, поступающему из блока 9 вычитания на его первый вход.The start signal from the output of the
Таким образом, блок 5 ОСЗС и привод антенны в блоке 3 СВЧ приемопередатчика переводятся в режим сопровождения объекта, а сигнал с третьего выхода блока 4 предстартовой подготовки через первый вход блока 16 ПРК поступает на запрещающий вход элемента И 53, обеспечивая нулевой сигнал на втором выходе блока 16 ПРК и на пятом входе блока 3 СВЧ приемопередатчика, отключая в нем питание от усилителя мощности передатчика.Thus, the
Блок 3 СВЧ приемопередатчика в режиме предстартовой подготовки при отключенном от усилителя мощности питании не излучает известным способом зондирующий сигнал, а сигнал, поступающий на его первый вход со второго выхода блока 4 предстартовой подготовки и представляющий собой задержанный сигнал генератора 7 кода, преобразуется с помощью фазового манипулятора и сигнала несущей частоты, поступающего от возбудителя 1, в фазоманипулированный СВЧ сигнал, имитирующий эхо сигнал от объекта, приближающегося с заданной скоростью. Этот сигнал в блоке 3 СВЧ приемопередатчика через направленный ответвитель поступает на контрольный вход суммарно-разностного преобразователя, что приводит к имитации на первом и втором выходах блока 3 в суммарном и разностном каналах сигнала от цели, находящейся на азимутальном угле, отличном от начального угла положения антенны, и на изменяющейся с заданной скоростью дальности.
Указанные сигналы суммарного и разностного каналов известным образом поступают в блок 5 ОСЗС аналогично активному режиму работы РЛС, изложенному выше.These signals of the total and difference channels in a known manner enter
В блоке 5 ОСЗС при этом выполняется сопровождение имитируемого сигнала аналогично активному режиму работы РЛС с участием блока 9 вычитания, коммутатора 12 и привода антенны в блоке 3 СВЧ приемопередатчика, что приводит к угловому перемещению антенны и изменению сигнала от датчика углового положения антенны на третьем выходе блока 3 СВЧ приемопередатчика.At the same time, in
Указанный сигнал поступает, в том числе, на третий вход блока 4 предстртовой подготовки и в нем - на первый вход блока 98 сравнения, в котором выполняется сравнение этого сигнала с сигналом датчика 97 контрольного угла.The specified signal is fed, inter alia, to the third input of the
При совпадении сравниваемых кодов в пределах допуска, определяемого разрядностью кода датчика 97, на выходе блока 98 сравнения формируется единичный сигнал, сохраняющийся в интервале времени, пока привод антенны передвигает антенну в заданных допуском угловых границах.When the compared codes coincide within the tolerance determined by the bit depth of the
Номинальный интервал времени на реализацию режима предстартовой подготовки заложен в элементе 99 задержки, на выходе которого формируется одиночный импульс по истечении указанного интервала от пускового импульса, поступившего на первый вход блока 4 от датчика 10.The nominal time interval for the implementation of the prelaunch mode is laid down in the
Если импульс с выхода элемента 99 задержки не совпадает с единичным сигналом на выходе блока 98 сравнения, то, с учетом инвертора 102, на выходе вентиля 101 формируется единичный сигнал, устанавливающий в нулевое состояние триггер 96 отмены пуска, инверсный выход которого является четвертым выходом блока 4 БПП, сигнал с которого поступает на индикатор 11 отмены пуска. Одновременно прямой выход триггера 96 своим сигналом блокирует элемент И 100.If the pulse from the output of the
Если импульс с выхода элемента 99 задержки совпадает с единичным сигналом блока 98 сравнения, что означает исправность всей проверяемой аппаратуры, то на выходе элемента И 100 формируется единичный сигнал, устанавливающий триггер 95 пуска в единичное состояние.If the pulse from the output of the
При этом на третьем выходе блока 4 предстартовой подготовки формируется нулевой сигнал, открывающий элемент И 53 в блоке 16 обработки сигналов пассивного канала через его первый вход и поступающий также на первый вход элемента И-ИЛИ 19, на выходе которого также формируется нулевой сигнал, отменяющий режим захвата-сопровождения с восьмого входа блока 5 ОСЗС и переключающий коммутатор 12 на прохождение сигнала с его второго входа.At the same time, a zero signal is generated at the third output of the
Кроме того, нулевой сигнал с инверсного выхода триггера 95 переключает коммутаторы 94 и 93 в блоке 4 предстартовой подготовки с контрольного состояния в штатное, при котором на первый и второй выходы блока 4 проходят соответственно сигналы из штатного датчика 8 скорости, поступающие на четвертый вход блока 4, и сигналы генератора 7 кодов непосредственно, минуя элемент 91 задержки, передаваемые со второго входа блока 4 на его второй выход. Таким образом, все элементы РЛС оказываются в состоянии готовности к штатной работе.In addition, the zero signal from the inverted output of the
Одновременно в блоке 4 предстартовой подготовки сигнал с прямого выхода триггера 95 поступает на вход генератора 103 задержанного одиночного импульса. Задержка в генераторе 103 обеспечивает перемещение БПЛА, на котором установлена РЛС, в зону штатной работы. По истечении установленного времени задержки на выходе генератора 103 формируется одиночный импульс, поступающий на пятый выход блока 4.At the same time in the
Сформированный на пятом выходе блока 4 импульс переводит РЛС в режим работы пассивного радиоканала. Указанный импульс поступает через элемент ИЛИ 13 на первый вход блока 14 управления сканированием антенны и непосредственно на третий вход блока 16 обработки сигналов ПРК.The pulse generated at the fifth output of
В блоке 14 при этом, как было изложено выше, производится установка в нулевое состояние счетчика 21 и триггера 26 и обеспечивается задержка в элементе 20 на время установки антенны в исходное состояние, определяемое датчиком 23.In
В блоке 16 обработки сигналов ПРК импульс, поступивший на третий вход, передается на обнуляющие входы триггеров 36 и 37. Нулевой сигнал с прямого выхода триггера 36 запирает вентиль 45 и элемент И 53, а единичный сигнал с инверсного выхода триггера 36 открывает вентили 44 и 46.In the PRK
По истечении времени задержки выходной сигнал элемента 20 задержки в блоке 14 управления сканированием устанавливает в единичное состояние триггер 26, выходной сигнал которого поступает на четвертый выход блока 14, а также открывает вентиль 22, через который на синхровход счетчика 21 со второго входа блока 14 управления сканированием поступают импульсы запуска интервала зондирования от синхронизатора 2. Выходной сигнал счетчика 21 складывается с сигналом датчика 23 в сумматоре 24, результирующий код которого поступает на дешифратор 25 конечного кода и на первый выход блока 14 БУС, с которого через второй вход коммутатора 12 в виде управляющего сигнала на выходе коммутатора подается на четвертый вход блока 3 СВЧ приемопередатчика, приводя в движение привод антенны с постоянной скоростью сканирования пространства.After the delay time has passed, the output signal of the
Одновременно с началом сканирования выходной импульс элемента 20 задержки поступает через третий выход блока 14 на четвертый вход блока 16 обработки сигналов ПРК, обнуляя в нем состояние триггера 34 через элемент ИЛИ 49, обнуляя счетчик 27 источников радиосигнала и устанавливая в единичное состояние триггер 35 через элемент ИЛИ 50. Поступление единичного сигнала с четвертого выхода блока 14 БУС на второй вход элемента И-ИЛИ 19 не вызывает изменений его выходного сигнала.Simultaneously with the start of scanning, the output pulse of the
На пятый вход блока 16 обработки сигналов ПРК поступает сигнал широкополосного детектора 15 радиоимпульсов, подключенного к первому выходу (суммарного канала) блока 3 СВЧ приемопередатчика, на шестой вход блока 16 поступает сигнал датчика углового положения антенны с третьего выхода блока 3 СВЧ приемопередатчика, а на седьмой вход блока 16 поступает импульсный сигнал дискретизации со второго выхода синхронизатора 2.The fifth input of the PRK
Таким образом запускается обработка сигналов ПРК в режиме сканирования пространства антенной.Thus, the processing of the PRK signals in the scanning mode of the antenna space is started.
Сигнал детектора 15 радиоимпульсов с пятого входа блока 16 поступает в амплитудно-временной квантователь 54, настроенный на пороговый уровень сигнала выше шумового фона. В случае появления радиоимпульса в широкополосном приемном тракте РЛС, на выходе амплитудно-временного квантователя 54 формируется положительный импульс, который устанавливает триггер 34 в единичное состояние, обнуляет счетчик 28, проходит через открытый сигналом триггера 35 вентиль 42 и поступает на вход записи регистра 29 начального угла источника радиосигналов и, через элемент ИЛИ 51, - на вход записи регистра 30 конечного угла источника радиосигналов.The signal of the
На информационные входы регистров 29 и 30 подается текущее значение кода датчика угла с шестого входа блока 16 обработки сигналов ПРК.The information inputs of
Таким образом, в регистры 29 и 30 записывается одинаковое текущее значение угла антенны, после чего с задержкой, сформированной элементом 38 импульс с выхода амплитудно-временного квантователя 54 устанавливает триггер 35 в нулевое состояние, закрывая вентиль 42 и открывая вентиль 43.Thus, the same current value of the angle of the antenna is recorded in the
Если после этого на пятом входе блока 16 ПРК через небольшой интервал времени будет обнаружен новый импульс, то этот импульс проходит через открытый вентиль 43, элемент ИЛИ 51 и записывает в регистр 30 новое значение конечного угла, поступающего с шестого входа блока 16 обработки сигналов ПРК.If after this, a new pulse is detected at the fifth input of the
Каждый новый импульс с амплитудно-временного квантователя 54 обнуляет счетчик 28, на синхровход которого поступают синхроимпульсы через открытый вентиль 41. Содержимое счетчика 28 характеризует время, прошедшее с момента прихода и обнаружения последнего импульса от источника радиосигналов.Each new pulse from the amplitude-
Выходной сигнал счетчика 28 подключен к дешифратору 33, настроенному на интервал времени, соответствующий максимальному интервалу зондирования типичных радиолокаторов.The output of
В случае, если счетчик 28 не сбрасывается в нулевое состояние в течение более длительного интервала времени, то срабатывает дешифратор 33, формируя импульс окончания приема импульсов от источника радиосигналов.If the
Указанный импульс с выхода дешифратора 33 проходит через элемент ИЛИ 49, обнуляет состояние триггера 34 и закрывает вентиль 41.The specified pulse from the output of the
Кроме того, указанный импульс проходит через элемент ИЛИ 52 и открытый вентиль 46 на вход записи ОЗУ 32. При этом сигналы с выходов регистров 29 и 30, соответствующие углам начала и конца пачки импульсов от одного источника радиосигналов поступают в блок 31 формирования полусуммы входных кодов.In addition, the specified pulse passes through the
Выходной сигнал блока 31, соответствующий среднему углу пачки обнаруженных радиоимпульсов, поступает на информационный вход ОЗУ 32 и записывается импульсом с вентиля 46 в адрес, сформированный счетчиком 27, подключенным к адресному входу ОЗУ 32.The output signal of
Выходной импульс дешифратора 33 задерживается элементом 39 задержки и после выполнения изложенных операций с выхода элемента 39 задержки поступает через открытый вентиль 44, элемент ИЛИ 48 на синхровход счетчика 27, увеличивая на единицу адрес ОЗУ 32 для записи информации о следующем источнике радиосигналов.The output pulse of the
Кроме того, сигнал с выхода элемента 39 задержки поступает на обнуляющие входы и сбрасывает регистры 29 и 30, а также через элемент ИЛИ 50 поступает на установочный вход триггера 35, подготавливая блок к приему информации о следующем источнике радиосигналов.In addition, the signal from the output of the
Изложенный процесс продолжается в течение всего сканинга антенны. Окончание сканинга определяется дешифратором 25 в блоке 14 управления сканированием. При достижении на сумматоре 24 значения, соответствующего конечному углу поворота антенны, дешифратор 25 срабатывает, и на его выходе формируется одиночный импульс окончания сканирования.The foregoing process continues throughout the scanning of the antenna. The end of the scan is determined by the
Указанный импульс со второго выхода блока 14 управления сканированием поступает на второй вход блока 16 обработки сигналов ПРК, проходит через элемент ИЛИ 52 и вентиль 46 на вход записи ОЗУ 32 и записывает в него информацию о последнем источнике радиосигнала, если пачка соответствующих импульсов оказалась незаконченной раньше. После этого с задержкой на элементе 40 задержки сигнал со второго входа блока 16 ПРК устанавливает триггер 36 в единичное состояние, открывая при этом вентиль 45, закрывая вентили 44 и 46 и формируя на втором выходе блока 16 ПРК единичный сигнал поступающий на пятый вход блока 3 СВЧ приемопередатчика и обеспечивающий включение усилителя мощности в блоке 3.The specified pulse from the second output of the
Таким образом, по окончании сканирования пространства пассивным радиоканалом в ОЗУ 32 последовательно в адресах, начиная с нулевого, оказываются записанными средние значения углов от пачек радиоимпульсов обнаруженных источников радиосигналов.Thus, after scanning the space with a passive radio channel in
Импульс со второго выхода блока 14 БУС поступает также через элемент ИЛИ 13 на первый вход блока 14, после чего начинается сканирование в активном режиме работы РЛС.The pulse from the second output of the
При этом в блоке 14 управления сканированием аналогично изложенным выше процедурам обнуляются счетчик 21 и триггер 26, обеспечивается задержка в элементе 20 задержки на время установки антенны в исходное состояние, определяемое датчиком 23, после чего открывается вентиль 22, и счетчик 21 начинает считать поступающие пусковые импульсы интервалов зондирования.At the same time, in the
На выходе сумматора 24 происходит постепенное увеличение кода, который поступает на вход коммутатора 12 и преобразуется в управляющий сигнал, поступающий на четвертый вход (управления приводом антенны) блока 3 СВЧ приемопередатчика.The output of the
Вследствие того, что, как рассмотрено выше, по окончании сканирования антенны в пассивном режиме был включен усилитель мощности в блоке 3 СВЧ приемопередатчика, в процессе разворота антенны осуществляется излучение зондирующего импульсного сигнала в каждом интервале зондирования.Due to the fact that, as discussed above, at the end of the antenna scanning in the passive mode, the power amplifier was turned on in the
Отраженные от объектов эхо-сигналы известным способом принимаются блоком 3 СВЧ приемопередатчика, усиливаются в суммарном и разностном каналах и через первый и второй выходы блока 3 СВЧ приемопередатчика передаются на пятый и шестой входы блока 5 ОСЗС. В блоке 5 ОСЗС указанные сигналы обрабатываются известным способом, в результате чего на первом выходе блока 5 ОСЗС формируется сжатый в цифровом согласованном фильтре сигнал, поступающий на второй вход блока 18 обнаружения и выбора объекта назначения.The echo signals reflected from objects in a known manner are received by the
На первый вход БОВО 18 поступают импульсы запуска интервала зондирования с первого выхода синхронизатора 2, а на пятый вход - синхроимпульсы дискретизации со второго выхода синхронизатора 2, поступающие соответственно на обнуляющий и счетный входы счетчика 79, в результате чего на его выходе формируется код текущей дальности.The first input of the
Сигнал со второго входа БОВО 18 поступает на вход порогового блока 78, где сравнивается с установленным в нем пороговом сигналом, в результате чего на выходе блока 78 формируется бинарный сигнал, поступающий на вход сдвигового регистра 55. Синхросигнал с пятого входа блока БОВО 18 поступает на синхровход сдвигового регистра 55 и на элемент 70 задержки. При этом в первый разряд сдвигового регистра 55 записывается сигнал с выхода порогового блока 78, а в остальные разряды, начиная со второго, записывается со сдвигом сигнал, поступающий с выхода ОЗУ 56 из ячейки, адрес которой определяется сигналом текущей дальности, поступающим из счетчика 79 дальности.The signal from the second input of the
Указанный код текущего элемента дальности с выхода счетчика 79 поступает также на адресные входы ОЗУ 59 наличия цели, ОЗУ 60 интенсивности цели, ОЗУ 61 начального угла цели и на вход записи блока 65 памяти дальности. Сигнал с выхода сдвигового регистра 55 поступает на вход ОЗУ 56 и записывается в него синхроимпульсом с пятого входа, прошедшим через элементы 70 и 71 задержки.The specified code of the current range element from the output of the
Таким образом, после определенного количества интервалов зондирования в ячейках ОЗУ 56 формируется пачка единичных сигналов, соответствующая пачке отраженных импульсов от цели, или шумовая совокупность случайных единичных сигналов на фоне большого количества нулевых разрядов.Thus, after a certain number of sounding intervals in the cells of
Сигнал с выхода сдвигового регистра 55 поступает также на вход сумматора 57 единичных разрядов, на выходе которого при этом формируется код, равный количеству единичных разрядов в выходном сигнале регистра 55 сдвига. Выходной сигнал сумматора 57 поступает на вход порогового блока 58, где сравнивается с заданным порогом обнаружения цели по логике К из N, где К - число единичных разрядов в регистре 55, а N - общее число разрядов в нем.The signal from the output of the shift register 55 is also fed to the input of the
В случае превышения указанного порога, что соответствует обнаружению цели в текущем элементе дальности, единичный выходной сигнал порогового блока 58 поступает на элемент И 72, на второй вход которого через инвертор 76 поступает сигнал из ОЗУ 59 наличия цели. Если в предыдущем интервале зондирования в текущую ячейку ОЗУ 59 был записан нулевой сигнал, свидетельствовавший об отсутствии обнаружения, то единичный выходной сигнал инвертора 76 совпадает с единичным выходным сигналом порогового блока 58, что свидетельствует о начале пачки отраженных от цели импульсов. В этом случае через элемент И 72 проходит синхроимпульс с выхода элемента 70 задержки, который поступает на вход синхронизации ОЗУ 61 и записывает в его ячейку, соответствующую текущему элементу дальности, код угла начала пачки импульсов от цели, поступающий на него от датчика углового положения антенны через третий вход БОВО 18 с третьего выхода блока 3 СВЧ приемопередатчика.If the specified threshold is exceeded, which corresponds to target detection in the current range element, the single output signal of the
Выходной сигнал сумматора 57 единичных разрядов, характеризующий интенсивность цели в текущем элементе дальности, поступает также на вход ОЗУ 60 интенсивности цели и на первый вход блока 62 сравнения, на второй вход которого поступает из ОЗУ 60 сигнал интенсивности цели для текущего элемента дальности, записанный в него в предыдущем интервале зондирования. Если сигнал сумматора 57 превышает сигнал ОЗУ 60, то на выходе блока 62 сравнения формируется единичный сигнал, который поступает на первый вход элемента И 74, на второй вход которого поступает выходной сигнал порогового блока 58. В случае, если этот сигнал единичный, что свидетельствует об обнаружении цели, то через элемент И 74 проходит синхроимпульс с выхода элемента 71 задержки и записывает интенсивность цели в ОЗУ 60 интенсивности цели.The output signal of the
В результате многократного повторения изложенных операций в ОЗУ 60 заносится максимальная интенсивность целей для каждого элемента дальности. В случае, когда в текущем зондировании с порогового блока 58 поступает нулевой сигнал, свидетельствующий об отсутствии обнаружения, а из ОЗУ 59 наличия цели - единичный сигнал, свидетельствующий о наличии обнаружения в предыдущем интервале зондирования, то такое сочетание сигналов свидетельствует о конце пачки в текущем элементе дальности. При этом на элемент И 73 поступают два единичных сигнала: из ОЗУ 59 и, через инвертор 75, из блока 58.As a result of repeated repetition of the above operations in the
В это время из ОЗУ 60 сигнал максимальной интенсивности цели для текущего элемента дальности поступает на первый информационный вход коммутатора 68, на второй информационный вход, которого поступает тот же сигнал максимальной интенсивности цели, но умноженный в умножителе 69 на коэффициент множителя, установленный в датчике 77 множителя приоритета.At this time, from
На управляющий вход коммутатора 68 подается сигнал с четвертого входа БОВО 18.The control input of the
Через коммутатор 68 выполняется взаимодействие БОВО 18 с блоком 16 обработки сигналов ПРК, которое реализуется следующим образом. Импульс с выхода элемента 20 задержки через третий выход блока 14 управления сканированием поступает на четвертый вход блока 16 обработки сигналов ПРК и обнуляет в нем код счетчика 27, поступающий на адресный вход ОЗУ 32, в котором зафиксированы угловые координаты обнаруженных на предыдущем сканинге источников радиоизлучений.Through the
При этом на выход ОЗУ 32 и соответственно на третий выход блока 16 ПРК поступает азимутальный угол первого зафиксированного источника радиосигналов ΨИР. Этот сигнал передается на первый вход блока 17 коррекции приоритетов, в котором с помощью датчика 80 величины допустимого разброса между измеренными углами объекта в пассивном и активном режимах, формирователей 81 и 82 соответственно нижней границы и верхней границы допустимого угла в активном режиме формируются граничные сигналы, поступающие на первые входы блоков 83 и 84 сравнения, соответственно. На вторые входы указанных блоков сравнения поступает текущее значение угла ΨА активного радиоканала с третьего выхода блока 18 обнаружения и выбора объекта назначения через второй вход блока 17 коррекции приоритетов.In this case, the azimuthal angle of the first fixed source of radio signals Ψ IR is supplied to the output of
Если текущее значение угла ΨА находится между нижней и верхней допустимыми границами, выходные сигналы блоков 83 и 84 сравнения через элемент И 85 формируют единичный сигнал управления ПРК, который через первый выход блока 17 поступает на четвертый вход БОВО 18 и с него - на управляющий вход коммутатора 68.If the current value of the angle Ψ A is between the lower and upper permissible boundaries, the output signals of the comparison blocks 83 and 84 through the And 85 element form a single control signal of the receiver, which through the first output of the
При нулевом значении этого сигнала на выход коммутатора 68 проходит сигнал максимальной интенсивности цели непосредственно с выхода ОЗУ 60, а при единичном значении - сигнал максимальной интенсивности, умноженный дополнительно в блоке 69 на коэффициент блока 77 множителя приоритетов.At a zero value of this signal, the signal of maximum target intensity passes directly from the output of
Таким образом, если текущий угол, соответствующий обнаруженной в АРК цели, совпадает в пределах заданного допуска с азимутальным углом источника радиосигналов, обнаруженного в ПРК, то приоритет такой цели повышается в заданной пропорции.Thus, if the current angle corresponding to the target detected in the ARC coincides within the specified tolerance with the azimuthal angle of the radio signal source detected in the receiver, then the priority of such a target is increased in a predetermined proportion.
Если по мере сканирования антенны текущее значение азимутального угла цели на третьем выходе БОВО 18 выходит за верхний допустимый предел, то в блоке 17 коррекции приоритетов на выходе блока 84 сравнения с верхним пределом формируется нулевой сигнал, который обнуляет через элемент И 85 сигнал на первом выходе блока 17 и соответственно через четвертый вход блока 18 БОВО - управляющий сигнал коммутатора 68, вследствие чего приоритет возможной обнаруживаемой цели снижается.If, as the antenna is scanned, the current value of the azimuthal angle of the target at the third output of the
В то же время в блоке 17 коррекции приоритетов нулевой сигнал с выхода блока 84 через инвертор 87 открывает элемент И 86, на выходе которого генерируется одиночный импульс, который через второй выход блока 17 поступает на восьмой вход блока 16 ПРК, проходит через открытый вентиль 45 и элемент ИЛИ 48 на синхровход счетчика 27 источников радиосигналов и формирует адрес следующего источника, поступающий на адресный вход ОЗУ 32. При этом на третьем выходе блока 16 ПРК формируется угол следующего обнаруженного источника радиосигналов.At the same time, in the
В блоке 18 обнаружения и выбора объекта назначения сигнал с выхода коммутатора 68, представляющий собой сигнал максимальной интенсивности цели для текущего элемента дальности с учетом информации канала ПРК об обнаруженных источниках радиоизлучений, поступает в блок 64 памяти интенсивности и в блок 63 сравнения. На второй вход блока 63 сравнения поступает сигнал из блока 64 памяти интенсивности, записанный в него в один из предыдущих интервалов зондирования. На выходе блока 63 сравнения формируется единичный сигнал в том случае, если текущий сигнал интенсивности с выхода коммутатора 68 превышает сигнал интенсивности, записанный в блок 64 памяти ранее. Единичный сигнал с выхода блока 63 сравнения поступает на третий вход элемента И 73, открывая его для прохождения синхроимпульса с выхода элемента 70 задержки.In the
Таким образом, на выходе элемента И 73 формируется импульс в момент окончания пачки отраженных импульсов от цели, интенсивность которой превышает интенсивность целей, обнаруженных ранее, с учетом информации ПРК.Thus, an impulse is formed at the output of the And 73 element at the moment of the end of the packet of reflected pulses from the target, the intensity of which exceeds the intensity of the targets detected earlier, taking into account the information from the receiver.
Импульс с выхода элемента И 73 поступает на синхровход блока 64 памяти интенсивности и записывает в него сигнал текущей интенсивности. В результате многократного повторения изложенных операций в блок 64 памяти интенсивности записывается максимальная интенсивность цели, обнаруженной РЛС с учетом информации АРК и ПРК.The pulse from the output of the element And 73 is fed to the clock input of the
Импульс с выхода элемента И 73 поступает также на синхровход блока 65 памяти дальности и записывает в него сигнал дальности обнаруженной цели с максимальным приоритетом.The pulse from the output of the And 73 element also arrives at the sync input of the
Текущее значение угла поворота антенны через третий вход БОВО 18 поступает также на первый вход полусумматора 67, на второй вход которого поступает код угла начала пачки импульсов от цели для текущего элемента дальности из ОЗУ 61. На выходе полусумматора 67 при этом формируется сигнал полусуммы угловых положений антенны, соответствующих началу пачки отраженных импульсов и текущему моменту времени.The current value of the angle of rotation of the antenna through the third input of the
В момент формирования импульса на выходе элемента И 73 (конец пачки импульсов от цели) сигнал на выходе полусумматора 67 равен полусумме координат начала и конца пачки отраженных от цели импульсов, что соответствует угловым координатам цели. Этот сигнал поступает в блок 66 памяти угла и записывается в него выходным импульсом элемента И 73.At the time of the formation of the pulse at the output of the And 73 element (the end of the pulse train from the target), the signal at the output of the
После многократного выполнения изложенных операций в блоки 65 и 66 памяти дальности и угла записываются координаты цели, обнаруженной РЛС и имеющей максимальную интенсивность с учетом информации ПРК.After repeatedly performing the above operations, the coordinates of the target detected by the radar and having the maximum intensity taking into account the information of the receiver are recorded in
Таким образом, к концу сканирования в активном режиме на первом и втором выходах блока 18 обнаружения и выбора объекта назначения формируются координаты соответственно азимутального угла и дальности наиболее приоритетной из обнаруженных целей.Thus, by the end of the scan in active mode, the coordinates of the azimuthal angle and range of the highest priority of the detected targets are formed at the first and second outputs of the target detection and
По завершении сканирования, как было изложено выше, на втором выходе блока 14 управления сканированием формируется одиночный импульс, поступающий на второй вход блока 16 ПРК. В блоке 16 этот импульс проходит через открытый вентиль 47 на установочный вход триггера 37, устанавливая его в единичное состояние. Выходной сигнал триггера 37 поступает на первый выход блока 16 и с него - через элемент И-ИЛИ 19 на восьмой вход блока 5 ОСЗС и на управляющий вход коммутатора 12.Upon completion of the scan, as described above, a single pulse is generated at the second output of the
При этом РЛС переходит в режим сопровождения выбранной цели известным способом аналогично прототипу.In this case, the radar switches to the tracking mode of the selected target in a known manner similar to the prototype.
На основании приведенного описания и чертежей предлагаемое устройство может быть изготовлено при использовании известных комплектующих изделий и известного в радиоэлектронной промышленности технологического оборудования и использовано на подвижных носителях в качестве РЛС для обнаружения и сопровождения целей.Based on the above description and drawings, the proposed device can be manufactured using well-known components and technological equipment known in the electronics industry and used on movable media as a radar for detecting and tracking targets.
Источники информацииSources of information
1. Леонов А.И., Фомичев К.И., Моноимпульсная радиолокация. М., Сов. Радио,1970 г.1. Leonov A.I., Fomichev K.I., Monopulse radar. M., Sov. Radio, 1970
2. Справочник по радиолокации. / Ред. М. Сколник., М., Сов. Радио. - 1978 г. Т. 4.2. Reference radar. / Ed. M. Skolnik., M., Sov. Radio. - 1978 T. 4.
3. Патент РФ №2178896, МПК GO1S 13/44, публикация 27.01.2002 г.3. RF patent No. 2178896,
4. Патент РФ №2309430, МПК GO1S 13/44, публикация 27.10.2007 г., прототип.4. RF patent No. 2309430,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019106874A RU2713624C1 (en) | 2019-03-11 | 2019-03-11 | Monopulse radar system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019106874A RU2713624C1 (en) | 2019-03-11 | 2019-03-11 | Monopulse radar system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2713624C1 true RU2713624C1 (en) | 2020-02-05 |
Family
ID=69625531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019106874A RU2713624C1 (en) | 2019-03-11 | 2019-03-11 | Monopulse radar system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2713624C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2755518C1 (en) * | 2021-03-23 | 2021-09-16 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Radar station |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6356231B1 (en) * | 2000-06-29 | 2002-03-12 | Lockheed Martin Corporation | Monopulse radar processor for resolving two sources |
US6498582B1 (en) * | 1998-06-19 | 2002-12-24 | Raytheon Company | Radio frequency receiving circuit having a passive monopulse comparator |
RU54680U1 (en) * | 2006-02-06 | 2006-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Гранит" | MONOPULSE RADAR SYSTEM |
JP2007024554A (en) * | 2005-07-13 | 2007-02-01 | Tdk Corp | Radar installation |
RU2309430C1 (en) * | 2006-02-21 | 2007-10-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Гранит-Электрон" | Single-pulse radar system |
RU2439608C1 (en) * | 2010-08-11 | 2012-01-10 | Открытое акционерное общество "Концерн "Гранит-Электрон" | Monopulse detection and homing radar system |
RU2606386C2 (en) * | 2013-08-15 | 2017-01-10 | Открытое акционерное общество "Азимут" | Monopulse secondary radar system with mode s |
-
2019
- 2019-03-11 RU RU2019106874A patent/RU2713624C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6498582B1 (en) * | 1998-06-19 | 2002-12-24 | Raytheon Company | Radio frequency receiving circuit having a passive monopulse comparator |
US6356231B1 (en) * | 2000-06-29 | 2002-03-12 | Lockheed Martin Corporation | Monopulse radar processor for resolving two sources |
JP2007024554A (en) * | 2005-07-13 | 2007-02-01 | Tdk Corp | Radar installation |
RU54680U1 (en) * | 2006-02-06 | 2006-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Гранит" | MONOPULSE RADAR SYSTEM |
RU2309430C1 (en) * | 2006-02-21 | 2007-10-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Гранит-Электрон" | Single-pulse radar system |
RU2439608C1 (en) * | 2010-08-11 | 2012-01-10 | Открытое акционерное общество "Концерн "Гранит-Электрон" | Monopulse detection and homing radar system |
RU2606386C2 (en) * | 2013-08-15 | 2017-01-10 | Открытое акционерное общество "Азимут" | Monopulse secondary radar system with mode s |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2755518C1 (en) * | 2021-03-23 | 2021-09-16 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Radar station |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11307290B2 (en) | Synchronous side lobe jamming method for electronic attack | |
EP1933164B1 (en) | Radar device and inter-radar site adjustment method | |
Jarabo‐Amores et al. | IDEPAR: a multichannel digital video broadcasting‐terrestrial passive radar technological demonstrator in terrestrial radar scenarios | |
US3742500A (en) | Mti radar | |
US4307400A (en) | Electronic countermeasures system and method of utilizing the same | |
RU2309430C1 (en) | Single-pulse radar system | |
RU2713624C1 (en) | Monopulse radar system | |
US4010468A (en) | Methods and apparatus for eliminating interference in radar systems | |
Wasserzier et al. | How noise radar technology brings together active sensing and modern electronic warfare techniques in a combined sensor concept | |
US3267467A (en) | Apparatus for eliminating spurious echoes in radars | |
US3992710A (en) | Target tracker having target recognition means | |
US3618093A (en) | Obstacle detection radar system | |
US3618098A (en) | Wide band delay line | |
US20080007449A1 (en) | Radar Sensor | |
US3258771A (en) | Radar deception jammer | |
CN102778677A (en) | Long-distance pulse compression and short-distance pulse envelope detection delay measurement combined distance measuring method | |
Navrátil et al. | Utilization of terrestrial navigation signals for passive radar | |
US3109171A (en) | Three-pulse canceller for coherent mti systems | |
GB1318615A (en) | Range detection system | |
RU2539334C1 (en) | System for electronic jamming of radio communication system | |
US4992793A (en) | Device for rejecting pulse repeater deception jamming | |
RU54680U1 (en) | MONOPULSE RADAR SYSTEM | |
US3087153A (en) | Gated pulse radar system | |
RU2170444C1 (en) | Radar | |
US3928850A (en) | Interfering signal sensor for angle tracking radars |